Атмосфера на Земята: Разлика между версии

| 0 - – 0,07 ppmv (0 - – 0,000007 %)

По своите физически свойства атмосферата е нееднородна — – не само по вертикалата, но и по хоризонталата. С увеличаване на височината се изменят съставът и редица други нейни свойства и параметри. Съществуват няколко деления на атмосферата.

|Тропосфера|| 10- – 11 || Тропопауза

|Стратосфера|| 11- – 40|| Стратопауза

|Мезосфера||40- – 80|| Мезопауза

|Термосфера/Йоносфера|| 80- – 800|| Термопауза

Тропосферата е най-ниският слой от атмосферата. Има средна дебелина около 15 km. Дебелината нараства от [[полюс]]а към [[екватор]]а, като средните ѝ стойности са: над полюса - – 8 - – 10 km, в умерените ширини — – до 10 - – 12 km, в тропичните и екваториалните райони - – 16 - – 18 km. В зависимост от сезонните промени и атмосферни циркулации се променя и нейната температура и височина. През лятото горната граница се издига, а, обратно, през зимата височината ѝ намалява. Средната годишна температура в горната граница на тропосферата на екватора е − 65 [[Градус Целзий|°С]], в умерените географски ширини е – 75 °С, а на северният полюс е – 47 °С. В тропосферата се съдържа около 90 % от масата на атмосферата. В нея въздухът има най-голяма [[плътност]]. С изкачването към горния край на тропосферата температурата намалява. Тя е разделена на три подслоя:

- ''Ниска тропосфера''. Простира се на височина от 0 до 1 - – 1,5 km. Слоят до 50 - – 100 m се нарича приземен граничен слой. Там най-силно се изразяват механичното и топлинното влияния на повърхността, които от своя страна влияят на метеорологичните процеси, протичащи през цялото денонощие. С увеличение на височината нараства и скоростта на вятъра.

- ''Средна тропосфера''. Простира се на височина от 1 - – 1,5 km до 6 - – 7 km. В средния тропосферен слой се наблюдава и най-честото образуване на облаци и изваляване на валежите.

- ''Висока тропосфера''. Простира се на височина от 6 - – 7 km до тропопаузата. Във високата тропосфера температурата е винаги отрицателна и ветровете са по-силни в сравнение с по-ниските слоеве. За горна граница на тропосферата се приема височината, на която температурата престава да се понижава.

Простира се на височина от няколкостотин метра до 1 - – 1,5 km. Представлява задържащ слой за вертикалните движения, като резултат се получава разстилане на върховете на мощните купесто-дъждовни [[облак|облаци]] '''(Cb)'''. Само най-мощните купесто-дъждовни облаци, във взаимодействие с най-интензивни възходящи движения, могат да пробият тропопаузата. Разделя тропосферата от стратосферата. На нивото на тропопаузата се наблюдават така наречените [[струйни течения]] - – въздушни потоци със скорост от 150 до 300 [[km/h]]. В границата на тропопаузата температурата не се изменя и за неин горен край се приема началото на повишаването на въздушната температура.

Разположена е над тропосферата. Характерно за нея е, че през цялата година над [[тропик|тропичните ширини]] (от екватора до около 30°) и през [[лято]]то в умерените (до 40 - – 50°), а понякога и в полярните ширини температурата се повишава с височина. През цялата година над полярните райони (над 60°) и през [[зима]]та над ширините, по-високи от 30 - – 40°, се наблюдава постоянна температура до височина около 30 km, след тази граница температурата осезаемо нараства. Това явление се дължи на поглъщането на [[Ултравиолетова светлина|ултравиолетовите лъчи]] от озоносферата, намираща се на тази височина.

Разположена над стратосферата. Характерно за нея е бързото понижаване на температурата — – с 3 до 4 °С на всеки километър. На височината на мезопаузата температурата достига до − 80 - – 90 °С, а в някои случаи — – и до − 120 °С.

Разположена на височина 82 - – 85 km. От нея нагоре свойствата на атмосферата започват да се изменят много съществено и в много отношения. Разделя мезосферата от термосферата.

Наблюдават се изключително големи денонощни колебания на температурата. Установено е, че дневната температура може да достигне 1800 [[келвин|К]] (около 1500 °С), докато нощната е от порядъка на 300 - – 1000 К (около 30 - – 730 °С) в зависимост от височината. Има повишена [[йонизация]] на газовите молекули.

*'''Планетарен слой''' - – влиянието на земната повърхност се отразява на всички метеоелементи.

*'''Свободна атмосфера''' - – влиянието на земната повърхност върху метеоелементите е по-слабо.

Атмосферата на височина над 80 - – 85 km се нарича [[йоносфера]]. Тя има високата степен на йонизация на атмосферните газове. [[Ултравиолетова светлина|Ултравиолетови]] и други излъчвания йонизират азотните и кислородните [[атом]]и, като откъсват по един [[електрон]] от външната им обвивка и такъв атом се превръща в положителна [[частица]] (йон).

Въздухът, който образува земната атмосфера, представлява смес от различни газове. Поради това, че тези газове не влизат в [[химия|химични реакции]] помежду си, сместа се нарича механична. Съставът на [[въздух]]а близо до земната повърхност е установен с голяма точност. Освен основните газове - – [[азот]], [[кислород]] и [[аргон]], в механичната смес участват и други газообразни примеси с много по-малка концентрация. Съставът на въздуха не е еднакъв на различни височини.

До височина от около 800 km в атмосферата преобладават азотът и кислородът. Над 400 km започва да нараства съдържанието на леките газове — – в началото на [[хелий|хелия]], а след това и на [[водород]]а. Над 800 km основното съдържание на атмосферата е главно водород.

* '''Водни пари''': Около 13 000 [[кубичен километър|km³]] [[вода]] в трите си агрегатни състояния се разпростират в атмосферата. Най-често срещано е газообразното и състояние — – около 95 % под формата на водна пара. Тя постъпва в атмосферата при изпарението на океаните, моретата, както и от реките, езерата и другите водни басейни, разположени на [[суша]]та. Основното количество водни пари се намира в слоевете близо до земната повърхност (височина 2 - – 3 km).Наличието на водни пари в атмосферата е изключително важно по няколко причини — – образуват [[облак|облаците]] и [[валеж]]ите, участват в атмосферните [[топлообмен]]ни процеси и поглъщат лъчиста [[енергия]] (дълговълнова радиация 5,5 - – 7 μm и над 18 μm).

* '''Въглероден диоксид (CO₂)''': Има концентрация по-малка от водните пари — – около 0,032 %. Поглъща интензивно дълговълновата (топлинна) радиация и допринася за [[парников ефект|парниковия ефект]]. Получава се от два източника — – естествен ([[вулканична дейност]], [[дишане]], [[гниене]], [[фотосинтеза]]), и изкуствен (антропогенна дейност).

* '''Озон (О₃)''': Образува се в горната част на стратосферата от UV радиацията, чрез рекомбинация на атомите кислород, и в тропосферата при гръмотевична дейност. Има най-голяма концентрация в слоя между 20 и 50 km, наречен озоносфера. Максималната му концентрация е на височина около 25 km. Озонната обвивка играе ролята на радиационен щит, защото поглъща биологично активната UV радиация от [[Слънце]]то (0,2 - – 0,29 nm). Озонът е химически неустойчив газ и количеството му намалява застрашително. Това се дължи на редица човешки дейности — – термоядрени взривове в атмосферата, използването на [[фреон]]и.

* '''Атмосферни аерозоли''': Така се наричат съществуващите в атмосферата течни и твърди частици от различни вещества. Обикновено те са с много малки размери, намират се в хаотично разпръснато състояние и заедно с газообразните вещества са неотделима съставна част на атмосферата. Като [[хигиена|хигиенен фактор]], наличието им в приземния въздух е вредно — – те го замърсяват, но от друга страна служат за кондензационни [[ядро|ядра]] при образуване на облаци и валежи. Поглъщат и разсейват лъчистата енергия в атмосферата. Произходът им е главно естествен земен — – изригване на [[вулкан]]и, прашни бури и др., и антропогенен - – [[сажди]], димни частици и други продукти при битови и промишлени процеси. В атмосферата постъпва и космическа [[пепел]].

Основен източник на топлина за Земята е Слънцето, което излъчва огромно количество енергия. Вътрешната топлина на Земята е също голяма, но земната кора е прекрасен изолатор и почти не я пропуска. Под влияние на слънчевите лъчи земната повърхност се нагрява. Най-силно се нагряват районите около Екватора, между тропиците, където слънчевите лъчи падат почти отвесно. В посока към полюсите слънчевите лъчи падат все по-полегато и в тези части от света е студено. Количеството радиация, което постъпва на земната повърхност, е най-голямо в малките ширини (горещ топлинен пояс) и по-малко – в големите ширини (студен топлинен пояс). Едновременно с нагряването на Земята протича и отдаване на топлина в пространството. Колкото е по-нагрята земната повърхност, толкова повече топлина отделя. Затова топлоотдаването е по-голямо през деня, отколкото през нощта, и повече през лятото отколкото през зимата. Отделяната топлина затопля приземния въздух и затова той е най-топъл близо до земята. Във височина температурата на въздуха се понижава. Сушата се нагрява и истива по-бързо от водата, затова въздухът над нея през лятото е по-топъл, а през зимата – по-студен в сравнение с този над водната повърхност.

Нагряването на земната повърхност предизвиква отделяне от нея на водни пари, или изпарение. Най-голямо е изпарението от океаните, а най-малко — – над пустините. На определена височина в атмосферата водните пари се сгъстяват, охлаждат и преминават в малки водни капки. Този процес на кондензация се съпътства с образуване на облаци и мъгли. При определени условия водните капки натежават и падат на земната повърхност във вид на валежи – течни (дъжд) и твърди (сняг, град). Под влияние на кондензацията на земната повърхност се образуват роса и слана.

* '''Циклони и антициклони'''. Движението на атмосферния въздух е свързано с образуването на огромни вихри – циклони и антициклони. Въздухът в циклона се движи възходящо от периферията към центъра поради ниското атмосферно налягане в центъра на вихъра. В циклоните на умерените ширини има два сектора – с топъл и студен въздух, разделени от топъл и студен атмосферен фронт. Въздухът в антициклона се движи низходящо от центъра към периферията, където налягането е по-ниско.

* '''Векилска, Б.''' "Обща„Обща климатология"климатология“, Университетско издателство, 1991 г.