Разлика между версии на „Атмосфера на Земята“

м
Премахнати редакции на 37.143.216.184 (б.), към версия на Nk
м (Премахнати редакции на 37.143.216.184 (б.), към версия на Nk)
|-
| [[Озон]] (O<sub>3</sub>)
| 0 - – 0,07 ppmv (0 - – 0,000007&nbsp;%)
|-
| [[Азотен диоксид]] (NO<sub>2</sub>)
Атмосферата на Земята няма ясно изразена горна граница. Най-външните и&#768; слоеве се простират до няколко хиляди километра височина, но 90&nbsp;% от нейната [[маса]] е съсредоточена в приземния 16-километров слой. Въпреки липсата на точна геометрична граница между атмосферата и [[Космическо пространство|космическото пространство]], може да се дефинира понятието ''физическа граница''. Физическата граница на атмосферата е височината, до която [[въздух]]ът е все още достатъчно плътен, за да се регистрират ред физични явления, съотносими към земните, а не към космическите.
 
По своите физически свойства атмосферата е нееднородна&nbsp;— – 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.
 
=== Температурно деление ===
! | Сфера (слой) || Н<sub>ср</sub> (km){{Br}}(г. и д. гран.)|| Преходен слой (пауза)
|-
|Тропосфера|| 10- – 11 || Тропопауза
|-
|Стратосфера|| 11- – 40|| Стратопауза
|-
|Мезосфера||40- – 80|| Мезопауза
|-
|Термосфера/Йоносфера|| 80- – 800|| Термопауза
|-
|Екзосфера|| над 800 || няма
==== Тропосфера ====
{{основна|Тропосфера}}
Тропосферата е най-ниският слой от атмосферата. Има средна дебелина около 15&nbsp;km. Дебелината нараства от [[полюс]]а към [[екватор]]а, като средните и&#768; стойности са: над полюса - – 8 - – 10&nbsp;km, в умерените ширини&nbsp;— – до 10 - – 12&nbsp;km, в тропичните и екваториалните райони - – 16 - – 18&nbsp;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 и&#768; намалява. Средната годишна температура в горната граница на тропосферата на екватора е − 65&nbsp;[[Градус Целзий|°С]], в умерените географски ширини е – 75&nbsp;°С, а на северният полюс е – 47&nbsp;°С. В тропосферата се съдържа около 90&nbsp;% 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&nbsp;km. Слоят до 50 - – 100&nbsp;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&nbsp;km до 6 - – 7&nbsp;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&nbsp;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.
 
==== Тропопауза ====
Простира се на височина от няколкостотин метра до 1 - – 1,5&nbsp;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&nbsp;[[km/h]]. В границата на тропопаузата температурата не се изменя и за неин горен край се приема началото на повишаването на въздушната температура.
 
==== Стратосфера ====
{{основна|Стратосфера}}
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&nbsp;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.
 
==== Стратопауза ====
==== Мезосфера ====
{{основна|Мезосфера}}
Разположена над стратосферата. Характерно за нея е бързото понижаване на температурата&nbsp;— – с 3 до 4&nbsp;°С на всеки километър. На височината на мезопаузата температурата достига до − 80 - – 90&nbsp;°С, а в някои случаи&nbsp;— – и до − 120&nbsp;°С.
 
==== [[Мезопауза]] ====
Разположена на височина 10 -82 – 85&nbsp;km. От нея нагоре свойствата на атмосферата започват да се изменят много съществено и в много отношения. Разделя мезосферата от термосферата.
 
==== Термосфера ====
{{основна|Термосфера}}
Наблюдават се изключително големи денонощни колебания на температурата. Установено е, че дневната температура може да достигне 1800&nbsp;[[келвин|К]] (около 1500 °С), докато нощната е от порядъка на 300 - – 1000&nbsp;К (около 390 -30 – 7830730 °С) в зависимост от височината. Има повишена [[йонизация]] на газовите молекули.
 
==== [[Термопауза]] ====
=== Деление според взаимодействието на атмосферата със земната повърхност ===
За основа се взема взаимодействието между атмосферата и земната повърхност. Разграничват се два слоя:
*'''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&nbsp;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).
 
== Състав и строеж на атмосферата ==
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 8009800&nbsp;km в атмосферата преобладават азотът и кислородът. Над 400&nbsp;km започва да нараства съдържанието на леките газове&nbsp;— – в началото на [[хелий|хелия]], а след това и на [[водород]]а. Над 800&nbsp;km основното съдържание на атмосферата е главно водород.
 
Чисто схематично може да се приеме, че до около 200&nbsp;km въздухът, обгръщаш Земята, представлява тънка и еднородна по своите физически характеристики обвивка. С издигането над повърхността намалява плътността, като неравномерното разпределение на плътността води до неравномерно разпределяне на [[маса]]та на атмосферата. Около половината от масата се намира в слоя с височина до 5&nbsp;km над Земята, а на височина до 30&nbsp;km се съдържа около 99&nbsp;%. Над 35&nbsp;km атмосферната маса е не повече от 1&nbsp;%. Въпреки това, и там протичат редица процеси и явления, които са резултат от прякото въздействие на слънчевото излъчване. Този 1&nbsp;% всъщност представлява междинна брънка, реагираща на слънчевите излъчвания, и ги предава на по-долните слоеве от атмосферата.
От газовите примеси с по-малка концентрация, участващи в състава на атмосферата, най-голямо значение имат [[вода|водните пари]], [[въглероден диоксид|въглеродният диоксид]], [[озон]]ът, [[серен диоксид|серният диоксид]] и атмосферните [[аерозол]]и.
 
* '''Водни пари''': Около 13&nbsp;000 [[кубичен километър|km<sup>3</sup>]] [[вода]] в трите си агрегатни състояния се разпростират в атмосферата. Най-често срещано е газообразното и състояние&nbsp;— – около 95&nbsp;% 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&nbsp;km).Наличието на водни пари в атмосферата е изключително важно по няколко причини&nbsp;— – образуват [[облак|облаците]] и [[валеж]]ите, участват в атмосферните [[топлообмен]]ни процеси и поглъщат лъчиста [[енергия]] (дълговълнова радиация 5,5 - – 7&nbsp;μm и над 18&nbsp;μm).
 
* '''Въглероден диоксид (CO<sub>2</sub>)''': Има концентрация по-малка от водните пари&nbsp;— – около 0,032&nbsp;%. Поглъща интензивно дълговълновата (топлинна) радиация и допринася за [[парников ефект|парниковия ефект]]. Получава се от два източника&nbsp;— – естествен ([[вулканична дейност]], [[дишане]], [[гниене]], [[фотосинтеза]]), и изкуствен (антропогенна дейност).
 
* '''Озон (О<sub>3</sub>)''': 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&nbsp;km, наречен озоносфера. Максималната му концентрация е на височина около 25&nbsp;km. Озонната обвивка играе ролята на радиационен щит, защото поглъща биологично активната UV радиация от [[Слънце]]то (0,2 - – 0,29&nbsp;nm). Озонът е химически неустойчив газ и количеството му намалява застрашително. Това се дължи на редица човешки дейности&nbsp;— – термоядрени взривове в атмосферата, използването на [[фреон]]и.
 
* '''Серен диоксид (SO<sub>2</sub>)''': От другите променливи газове голямо внимание заслужава серният диоксид. Той реагира с водните пари и образува частици, участващи в [[кондензация|кондензационните процеси]] при образуване на облаци и валежи (т. нар. [[киселинен дъжд|киселинни дъждове]]).
 
* '''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&nbsp;— – 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&nbsp;— – 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]].
 
== Процеси в атмосферата ==
 
=== Нагряване и изстиване ===
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.
 
=== Изпарение и кондензация ===
Нагряването на земната повърхност предизвиква отделяне от нея на водни пари, или изпарение. Най-голямо е изпарението от океаните, а най-малко&nbsp;— – 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.
 
=== Движение на въздуха ===
* '''Атмосферно налягане'''. Различно затопляне на земната повърхност предизвиква нееднакво атмосферно налягане. Въздухът има определено тегло и оказва натиск върху земната повърхност, който се нарича атмосферно налягане. Различното нагряване и затопляне е причина за различното атмосферно налягане в определени райони на Земята. Когато въздухът е силно нагрят, той се разширява и се издига във височина. При ниски температури е обратното. Районите, които се нагряват по-силно, затоплят повече атмосферния въздух и над тях той се издига във височина. Там атмосферното налягане е най-ниско. Местата, които се загряват по-слабо, се характеризират с по-студен и тежък въздух и над тях атмосферното налягане е най-високо.Зони с високо атмосферно налягане са тропиците и полярните райони, а с ниско – субполярните. Разликите в атмосферното налягане предизвикват хоризонтални (адвекция) и вертикални (конвекция) движения на въздуха.
* '''Атмосферна циркулация'''. Разпределението на атмосферното налягане е причина за формирането на общата атмосферна циркулация на Земята – движения на въздуха от районите с високо атмосферно налягане към районите с ниско атмосферно налягане. Във височина се развива противоположно движение на въздуха в обратна посока и по този начин се образуват циркулационни кръгове. В атмосферната циркулация се образуват три циркулационни зони: зона на пасатна циркулация (тропици-екватор), зона на западните ветрове и на на полярна циркулация (полюси-умерени ширини).
* '''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.
 
== Източници ==
 
== Литература ==
* '''Векилска, Б.''' "Обща„Обща климатология"климатология“, Университетско издателство, 1991 г.
 
== Външни прератки ==