Atmosfer, insan və yer üzündə həyat. Yerin atmosferi Atmosferin mövcudluğu

Atmosfer Yerdə həyatı mümkün edən şeydir. Biz atmosfer haqqında ilk məlumatı və faktları ibtidai məktəbdə alırıq. Orta məktəbdə coğrafiya dərslərində bu anlayışla daha çox tanış oluruq.

Yer atmosferi anlayışı

Təkcə Yerin deyil, digər göy cisimlərinin də atmosferi var. Bu, planetləri əhatə edən qazlı qabığa verilən addır. Bu qaz təbəqəsinin tərkibi planetlər arasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Başqa adlanan hava haqqında əsas məlumatlara və faktlara baxaq.

Onun ən vacib komponenti oksigendir. Bəzi insanlar səhv olaraq yerin atmosferinin tamamilə oksigendən ibarət olduğunu düşünürlər, amma əslində hava qazların qarışığıdır. Tərkibində 78% azot və 21% oksigen var. Qalan bir faizə ozon, arqon, karbon qazı və su buxarı daxildir. Bu qazların faizi kiçik olsa da, onlar mühüm funksiyanı yerinə yetirirlər - günəş şüalanma enerjisinin əhəmiyyətli hissəsini udurlar və bununla da işığın planetimizdəki bütün həyatı külə çevirməsinin qarşısını alırlar. Atmosferin xüsusiyyətləri hündürlükdən asılı olaraq dəyişir. Məsələn, 65 km yüksəklikdə azot 86%, oksigen isə 19% təşkil edir.

Yer atmosferinin tərkibi

Karbon qazı bitkilərin qidalanması üçün zəruridir. Atmosferdə canlı orqanizmlərin tənəffüsü, çürüməsi, yanması nəticəsində yaranır. Onun atmosferdə olmaması hər hansı bir bitkinin mövcudluğunu qeyri-mümkün edərdi.
oksigen- insanlar üçün atmosferin həyati komponenti. Onun mövcudluğu bütün canlı orqanizmlərin mövcudluğu üçün şərtdir. Atmosfer qazlarının ümumi həcminin təxminən 20%-ni təşkil edir.
Ozon canlı orqanizmlərə zərərli təsir göstərən günəş ultrabənövşəyi radiasiyasının təbii uducusudur. Onun böyük hissəsi atmosferin ayrıca təbəqəsini - ozon ekranını təşkil edir. Son zamanlar insan fəaliyyəti ona gətirib çıxarıb ki, o, tədricən dağılmağa başlayır, lakin böyük əhəmiyyət kəsb etdiyi üçün onun qorunub saxlanılması və bərpası istiqamətində fəal iş aparılır.
su buxarı havanın rütubətini təyin edir. Onun məzmunu müxtəlif amillərdən asılı olaraq dəyişə bilər: havanın temperaturu, ərazi yeri, mövsüm. Aşağı temperaturda havada çox az su buxarı olur, bəlkə də bir faizdən azdır, yüksək temperaturda isə onun miqdarı 4%-ə çatır.
Yuxarıda göstərilənlərin hamısına əlavə olaraq, yer atmosferinin tərkibində həmişə müəyyən bir faiz var bərk və maye çirkləri. Bunlar his, kül, dəniz duzu, toz, su damcıları, mikroorqanizmlərdir. Onlar həm təbii, həm də antropogen yolla havaya daxil ola bilirlər.

Atmosferin təbəqələri

Müxtəlif hündürlüklərdə havanın temperaturu, sıxlığı və keyfiyyət tərkibi eyni deyil. Buna görə atmosferin müxtəlif təbəqələrini ayırmaq adətdir. Onların hər birinin öz xüsusiyyətləri var. Atmosferin hansı təbəqələrinin fərqləndiyini öyrənək:

Troposfer - atmosferin bu təbəqəsi Yer səthinə ən yaxındır. Hündürlüyü qütblərdən 8-10 km, tropiklərdə isə 16-18 km-dir. Atmosferdəki bütün su buxarının 90%-i burada yerləşir, ona görə də aktiv bulud əmələ gəlməsi baş verir. Həmçinin bu təbəqədə hava (külək) hərəkəti, turbulentlik, konveksiya kimi proseslər müşahidə olunur. Tropiklərdə isti mövsümdə günorta saatlarında temperatur +45 dərəcədən qütblərdə -65 dərəcəyə qədər dəyişir.
Stratosfer atmosferin ikinci ən uzaq təbəqəsidir. 11-dən 50 km-ə qədər yüksəklikdə yerləşir. Stratosferin aşağı qatında temperatur təqribən -55 olur; Bu bölgə inversiya adlanır və stratosfer və mezosferin sərhədidir.
Mezosfer 50-90 km yüksəklikdə yerləşir. Onun aşağı sərhədində temperatur təxminən 0, yuxarıda -80...-90 ˚С-ə çatır. Yer atmosferinə daxil olan meteoritlər mezosferdə tamamilə yanır və burada hava parıltılarının yaranmasına səbəb olur.
Termosferin qalınlığı təxminən 700 km-dir. Şimal işıqları atmosferin bu təbəqəsində görünür. Onlar kosmik radiasiyanın və Günəşdən gələn radiasiyanın təsiri nəticəsində yaranır.
Ekzosfer hava dispersiyası zonasıdır. Burada qazların konsentrasiyası kiçikdir və onlar tədricən planetlərarası kosmosa qaçırlar.

Yer atmosferi ilə kosmos arasındakı sərhəd 100 km hesab olunur. Bu xətt Karman xətti adlanır.

Atmosfer təzyiqi

Hava proqnozunu dinləyərkən tez-tez barometrik təzyiq göstəricilərini eşidirik. Bəs atmosfer təzyiqi nə deməkdir və bu bizə necə təsir edə bilər?

Biz anladıq ki, hava qazlardan və çirklərdən ibarətdir. Bu komponentlərin hər birinin öz çəkisi var, yəni atmosfer 17-ci əsrə qədər inanıldığı kimi çəkisiz deyil. Atmosfer təzyiqi atmosferin bütün təbəqələrinin Yerin səthinə və bütün cisimlərə basdığı qüvvədir.

Alimlər mürəkkəb hesablamalar apararaq atmosferin hər kvadratmetr sahəyə 10333 kq güclə basdığını sübut etdilər. Bu o deməkdir ki, insan orqanizmi çəkisi 12-15 ton olan hava təzyiqinə məruz qalır. Niyə biz bunu hiss etmirik? Bizi xilas edən, xaricini tarazlayan daxili təzyiqimizdir. Təyyarədə və ya yüksək dağlarda olarkən atmosfer təzyiqini hiss edə bilərsiniz, çünki hündürlükdə atmosfer təzyiqi daha azdır. Bu vəziyyətdə fiziki narahatlıq, qulaqların tutulması və başgicəllənmə mümkündür.

Ətrafdakı atmosfer haqqında çox şey söyləmək olar. Onun haqqında çox maraqlı faktlar bilirik və onlardan bəziləri təəccüblü görünə bilər:

Yer atmosferinin çəkisi 5.300.000.000.000.000 tondur.
Səsin ötürülməsini təşviq edir. 100 km-dən çox hündürlükdə bu xassə atmosferin tərkibindəki dəyişikliklərə görə yox olur.
Atmosferin hərəkəti Yer səthinin qeyri-bərabər istiləşməsi ilə təhrik edilir.
Havanın temperaturunu təyin etmək üçün termometrdən, atmosfer təzyiqini təyin etmək üçün isə barometrdən istifadə olunur.
Atmosferin olması planetimizi hər gün 100 ton meteoritdən xilas edir.
Havanın tərkibi bir neçə yüz milyon il ərzində sabit idi, lakin sürətli sənaye fəaliyyətinin başlanğıcı ilə dəyişməyə başladı.
Atmosferin 3000 km yüksəkliyə qədər uzandığı güman edilir.

Atmosferin insanlar üçün əhəmiyyəti

Atmosferin fizioloji zonası 5 km-dir. Dəniz səviyyəsindən 5000 m yüksəklikdə bir insan oksigen aclığını yaşamağa başlayır ki, bu da onun fəaliyyətinin azalması və rifahının pisləşməsi ilə ifadə edilir. Bu, insanın heyrətamiz qaz qarışığının olmadığı bir məkanda yaşaya bilməyəcəyini göstərir.

Atmosfer haqqında bütün məlumatlar və faktlar onun insanlar üçün əhəmiyyətini yalnız təsdiqləyir. Onun mövcudluğu sayəsində Yer üzündə həyatın inkişafı mümkün oldu. Artıq bu gün bəşəriyyətin öz hərəkətləri ilə həyat verən havaya vura biləcəyi zərərin miqyasını qiymətləndirərək atmosferin qorunması və bərpası üçün gələcək tədbirlər haqqında düşünməliyik.

Atmosfer- bu, Yeri əhatə edən və cazibə qüvvəsi ilə ona bağlı olan hava qabığıdır. Atmosfer planetimizin gündəlik fırlanmasında və illik hərəkətində iştirak edir. Atmosfer havası maye (su damcıları) və bərk hissəciklərin (tüstü, toz) asılı olduğu qazların qarışığıdır. Atmosferin qaz tərkibi 100-110 km hündürlüyə qədər dəyişməz qalır ki, bu da təbiətdəki tarazlıqdan irəli gəlir. Qazların həcm fraksiyaları bunlardır: azot - 78%, oksigen - 21%, inert qazlar (arqon, ksenon, kripton) - 0,9%, karbon - 0,03%. Bundan əlavə, atmosferdə həmişə su buxarı var.

Bioloji proseslərlə yanaşı, süxurların kimyəvi aşınmasında oksigen, azot və karbon fəal iştirak edir. Ozon 03-ün rolu çox vacibdir, o, Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyanın böyük hissəsini udur və böyük dozalarda canlı orqanizmlər üçün təhlükəlidir. Xüsusilə şəhərlərdə bol olan bərk hissəciklər kondensasiya nüvələri kimi xidmət edir (onların ətrafında su damcıları və qar dənəcikləri əmələ gəlir).

Atmosferin hündürlüyü, sərhədləri və quruluşu

Atmosferin yuxarı sərhədi şərti olaraq təxminən 1000 km yüksəklikdə çəkilir, baxmayaraq ki, onu daha yüksək - 20.000 km-ə qədər izləmək olar, lakin orada çox nadirdir.

Havanın temperaturunun hündürlüyü və digər fiziki xassələri ilə dəyişməsinin müxtəlif təbiətinə görə atmosferdə bir-birindən keçid təbəqələri ilə ayrılan bir neçə hissə fərqlənir.

Troposfer atmosferin ən aşağı və ən sıx təbəqəsidir. Onun yuxarı sərhədi ekvatordan 18 km, qütblərdən 8-12 km yüksəklikdə çəkilir. Troposferdə temperatur hər 100 m üçün orta hesabla 0,6 ° C azalır. Troposferdə intensiv şaquli hava hərəkəti - konveksiya var. Hava əsasən atmosferin bu aşağı təbəqəsində əmələ gəlir. Demək olar ki, bütün atmosfer su buxarı burada cəmləşib.

Stratosfer əsasən 50 km yüksəkliyə qədər uzanır. 20-25 km hündürlükdə ozon konsentrasiyası ən yüksək dəyərlərə çatır və ozon ekranı əmələ gətirir. Stratosferdəki havanın temperaturu, bir qayda olaraq, hündürlüklə 1 km-ə orta hesabla 1-2 ° C artır, yuxarı hədddə 0 ° C və daha yüksək olur. Bu, günəş enerjisinin ozon tərəfindən udulması səbəbindən baş verir. Stratosferdə demək olar ki, su buxarı və bulud yoxdur və qasırğalı küləklər 300-400 km/saat sürətlə əsir.

Mezosferdə havanın temperaturu -60...- 100°C-ə enir, intensiv şaquli və üfüqi hava hərəkətləri baş verir.

Havanın yüksək ionlaşdığı termosferin yuxarı təbəqələrində temperatur yenidən 2000°C-ə yüksəlir.Burada avroralar və maqnit qasırğaları müşahidə olunur.

Atmosfer Yerin həyatında böyük rol oynayır. Gündüzlər yer səthinin həddindən artıq istiləşməsinin, gecələr isə soyumasının qarşısını alır, yer üzündə rütubəti yenidən paylayır, səthini meteoritlərin düşməsindən qoruyur. Atmosferin olması planetimizdə üzvi həyatın mövcud olması üçün əvəzsiz şərtdir.

Günəş radiasiyası. Atmosfer istiliyi

Günəş çox böyük miqdarda enerji yayır, bunun yalnız kiçik bir hissəsini Yer alır.

Günəşdən işıq və istilik yayılmasına günəş radiasiyası deyilir. Günəş radiasiyası yer səthinə çatmazdan əvvəl atmosferdə uzun bir yol qət edir. Onu aşaraq, hava zərfi tərəfindən böyük ölçüdə udulur və dağılır. Birbaşa şüalar şəklində yerin səthinə birbaşa çatan radiasiya birbaşa şüalanma adlanır. Atmosferə səpələnmiş radiasiyanın bir hissəsi də diffuz şüalanma şəklində Yer səthinə çatır.

Üfüqi səthə gələn birbaşa və diffuz radiasiyanın birləşməsinə ümumi günəş radiasiyası deyilir. Atmosfer yuxarı sərhədinə gələn günəş radiasiyasının təxminən 20%-ni udur. Radiasiyanın daha 34%-i Yer səthindən və atmosferdən (əks olunan radiasiya) əks olunur. Günəş radiasiyasının 46%-i yer səthi tərəfindən udulur. Belə radiasiya absorbsiya (absorbsiya) adlanır.

Yansıyan günəş radiasiyasının intensivliyinin atmosferin yuxarı sərhəddinə çatan Günəşin bütün şüa enerjisinin intensivliyinə nisbəti Yerin albedosu adlanır və faizlə ifadə edilir.

Beləliklə, planetimizin albedosu atmosferi ilə birlikdə orta hesabla 34% təşkil edir. Müxtəlif enliklərdə albedo dəyəri səthin rəngi, bitki örtüyü, buludluluq və s. ilə bağlı əhəmiyyətli fərqlərə malikdir. Təzə qarla örtülmüş səth sahəsi radiasiyanın 80-85% -ni, ot və qumu - müvafiq olaraq 26% və 30% -ni, su isə yalnız 5% -ni əks etdirir.

Yerin ayrı-ayrı sahələri tərəfindən alınan günəş enerjisinin miqdarı ilk növbədə günəş şüalarının düşmə bucağından asılıdır. Onlar nə qədər düz düşürlərsə (yəni Günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyü nə qədər böyükdürsə), vahid sahəyə düşən günəş enerjisinin miqdarı bir o qədər çox olur.

Ümumi şüalanmanın miqdarının şüaların düşmə bucağından asılılığı iki səbəblə bağlıdır. Birincisi, günəş şüalarının düşmə bucağı nə qədər kiçik olarsa, bu işıq axınının paylandığı sahə bir o qədər böyükdür və vahid səthə daha az enerji düşür. İkincisi, düşmə bucağı nə qədər kiçik olsa, şüanın atmosferdə keçdiyi yol bir o qədər uzun olar.

Yer səthinə düşən günəş radiasiyasının miqdarına atmosferin şəffaflığı, xüsusilə buludluluq da təsir edir. Günəş radiasiyasının günəş şüalarının düşmə bucağından və atmosferin şəffaflığından asılılığı onun paylanmasının zonal xarakterini müəyyən edir. Bir enlikdə ümumi günəş radiasiyasının miqdarındakı fərqlər əsasən buludluluqdan qaynaqlanır.

Yer səthinə daxil olan istilik miqdarı zaman vahidinə (1 il) düşən kalorilərlə (1 sm) müəyyən edilir.

Udulmuş radiasiya Yerin nazik səth qatının qızdırılmasına və suyun buxarlanmasına sərf olunur. Qızdırılan yerin səthi radiasiya, keçiricilik, konveksiya və su buxarının kondensasiyası yolu ilə istiliyi ətraf mühitə ötürür.

Yerin eninə və dəniz səviyyəsindən yüksəkliyə görə havanın temperaturunun dəyişməsi

Ümumi radiasiya ekvatorial-tropik enliklərdən qütblərə doğru azalır. Maksimum - ildə təxminən 850 J/m2 (ildə 200 kkal/sm2) - Günəşin yüksək hündürlüyündən və buludsuz səmalardan birbaşa günəş radiasiyasının intensiv olduğu tropik səhralarda. İlin yay yarısında aşağı və yüksək enliklər arasında ümumi günəş radiasiyasının axınındakı fərqlər hamarlanır. Bu, xüsusilə qütb gününün hətta altı ay davam etdiyi qütb bölgələrində günəş işığının daha uzun sürməsi səbəbindən baş verir.

Yerin səthinə gələn ümumi günəş radiasiyasını qismən əks etdirsə də, onun böyük hissəsi yer səthi tərəfindən udularaq istiliyə çevrilir. Ümumi şüalanmanın yer səthinin əks olunmasına və istilik şüalanmasına sərf edildikdən sonra qalan hissəsinə radiasiya balansı (qalıq şüalanma) deyilir. Ümumilikdə il ərzində Antarktida və Qrenlandiyanın yüksək buzlu səhraları istisna olmaqla, Yer kürəsinin hər yerində müsbətdir. Radiasiya balansı təbii olaraq ekvatordan qütblərə doğru azalır, burada sıfıra yaxındır.

Müvafiq olaraq, havanın temperaturu zonalara görə paylanır, yəni ekvatordan qütblərə doğru azalır. .Havanın temperaturu həm də ərazinin dəniz səviyyəsindən yüksəkliyindən asılıdır: ərazi nə qədər yüksəkdirsə, temperatur da bir o qədər aşağı olur.

Torpağın və suyun paylanması hava istiliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Quru səthi tez qızır, lakin tez soyuyur, suyun səthi isə daha yavaş qızır, lakin istiliyi daha uzun saxlayır və onu havaya daha yavaş buraxır.

Yer səthinin gecə-gündüz isinməsinin və soyumasının müxtəlif intensivliyi nəticəsində isti və soyuq fəsillərdə havanın temperaturu gün və il ərzində dəyişir.

Hava istiliyini təyin etmək üçün termometrlərdən istifadə olunur. gündə 8 dəfə ölçülür və gündə orta hesablanır. Orta gündəlik temperaturdan istifadə edərək aylıq orta göstəricilər hesablanır. Onlar adətən iqlim xəritələrində izotermlər (müəyyən vaxt ərzində eyni temperatura malik nöqtələri birləşdirən xətlər) kimi göstərilir. Temperaturları xarakterizə etmək üçün yanvar və iyul aylarında orta aylıq göstəricilər ən çox götürülür, daha az illikdir. ,

Yerin əmələ gəlməsi ilə birlikdə atmosfer də formalaşmağa başladı. Planetin təkamülü zamanı və onun parametrləri müasir dəyərlərə yaxınlaşdıqca onun kimyəvi tərkibində və fiziki xassələrində əsaslı keyfiyyət dəyişiklikləri baş verdi. Təkamül modelinə görə, ilkin mərhələdə Yer ərimiş vəziyyətdə idi və təxminən 4,5 milyard il əvvəl bərk cisim kimi formalaşmışdır. Bu mərhələ geoloji xronologiyanın başlanğıcı kimi qəbul edilir. Həmin vaxtdan atmosferin yavaş təkamülü başladı. Bəzi geoloji proseslər (məsələn, vulkan püskürmələri zamanı lavaların tökülməsi) Yerin bağırsaqlarından qazların buraxılması ilə müşayiət olunurdu. Bunlara azot, ammonyak, metan, su buxarı, CO oksidi və karbon qazı CO 2 daxildir. Günəşin ultrabənövşəyi radiasiyasının təsiri altında su buxarı hidrogen və oksigenə parçalandı, lakin sərbəst buraxılan oksigen karbon monoksitlə reaksiya verərək karbon qazını əmələ gətirdi. Ammonyak azot və hidrogenə parçalanır. Diffuziya prosesi zamanı hidrogen yuxarı qalxaraq atmosferi tərk etdi və daha ağır azot buxarlana bilmədi və tədricən toplandı, əsas komponentə çevrildi, baxmayaraq ki, onun bir hissəsi kimyəvi reaksiyalar nəticəsində molekullara bağlandı ( santimetr. ATMOSFERİN KİMYASI). Ultrabənövşəyi şüaların və elektrik boşalmalarının təsiri altında Yerin ilkin atmosferində mövcud olan qazların qarışığı kimyəvi reaksiyalara girdi və nəticədə üzvi maddələr, xüsusən də amin turşuları əmələ gəldi. İbtidai bitkilərin meydana gəlməsi ilə oksigenin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunan fotosintez prosesi başladı. Bu qaz, xüsusilə atmosferin yuxarı təbəqələrinə diffuziya edildikdən sonra, onun aşağı təbəqələrini və Yerin səthini həyat üçün təhlükəli olan ultrabənövşəyi və rentgen şüalarından qorumağa başladı. Nəzəri hesablamalara görə, indikindən 25 000 dəfə az olan oksigen miqdarı artıq indikindən yalnız yarısı konsentrasiyası olan ozon təbəqəsinin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər. Bununla belə, bu, orqanizmlərin ultrabənövşəyi şüaların dağıdıcı təsirlərindən çox əhəmiyyətli qorunmasını təmin etmək üçün artıq kifayətdir.

Çox güman ki, ilkin atmosferdə çoxlu karbon qazı var idi. O, fotosintez zamanı tükənmişdir və onun konsentrasiyası bitki dünyası təkamül etdikcə, həmçinin müəyyən geoloji proseslər zamanı udulması səbəbindən azalmışdır. Çünki İstixana effekti atmosferdə karbon qazının olması ilə əlaqədar olaraq onun konsentrasiyasının dəyişməsi Yer kürəsinin tarixində belə genişmiqyaslı iqlim dəyişikliklərinin mühüm səbəblərindən biridir. buz dövrləri.

Müasir atmosferdə mövcud olan helium əsasən uran, torium və radiumun radioaktiv parçalanmasının məhsuludur. Bu radioaktiv elementlər helium atomlarının nüvəsi olan hissəciklər buraxır. Radioaktiv parçalanma zamanı elektrik yükü nə əmələ gəlir, nə də məhv olur, hər bir a-hissəciyin əmələ gəlməsi ilə a-hissəcikləri ilə yenidən birləşərək neytral helium atomlarını əmələ gətirən iki elektron meydana çıxır. Radioaktiv elementlər süxurlarda səpələnmiş mineralların tərkibində olur, ona görə də radioaktiv parçalanma nəticəsində əmələ gələn heliumun əhəmiyyətli bir hissəsi onlarda saxlanılır, çox yavaş-yavaş atmosferə qaçır. Müəyyən bir miqdarda helium diffuziya səbəbindən ekzosferə yuxarı qalxır, lakin yer səthindən daimi axın səbəbindən bu qazın atmosferdəki həcmi demək olar ki, dəyişməz qalır. Ulduz işığının spektral təhlili və meteoritlərin tədqiqi əsasında Kainatdakı müxtəlif kimyəvi elementlərin nisbi bolluğunu təxmin etmək mümkündür. Kosmosda neonun konsentrasiyası Yerdəkindən təxminən on milyard dəfə, kripton on milyon dəfə, ksenon isə milyon dəfə çoxdur. Buradan belə nəticə çıxır ki, ilkin olaraq Yer atmosferində mövcud olan və kimyəvi reaksiyalar zamanı doldurulmayan bu inert qazların konsentrasiyası, ehtimal ki, Yerin ilkin atmosferini itirməsi mərhələsində də xeyli azalıb. İstisna inert qaz arqonudur, çünki 40 Ar izotopu şəklində hələ də kalium izotopunun radioaktiv parçalanması zamanı əmələ gəlir.

Barometrik təzyiq paylanması.

Atmosfer qazlarının ümumi çəkisi təqribən 4,5 10 15 tondur Beləliklə, atmosferin vahid sahəyə düşən “çəkisi” və ya atmosfer təzyiqi dəniz səviyyəsində təxminən 11 t/m 2 = 1,1 kq/sm 2 təşkil edir. P 0 = 1033,23 g / sm 2 = 1013,250 mbar = 760 mm Hg bərabər təzyiq. İncəsənət. = 1 atm, standart orta atmosfer təzyiqi kimi qəbul edilir. Hidrostatik tarazlıq vəziyyətində olan atmosfer üçün: d P= –rgd h, bu o deməkdir ki, hündürlük intervalında həvvəl h+ d h Baş verir atmosfer təzyiqinin dəyişməsi arasında bərabərlik d P və vahid sahəsi, sıxlığı r və qalınlığı d ilə atmosferin müvafiq elementinin çəkisi h. Təzyiq arasındakı əlaqə kimi R və temperatur T Yer atmosferi üçün olduqca uyğun olan sıxlığı r olan ideal qazın vəziyyət tənliyi istifadə olunur: P= r R T/m, burada m molekulyar çəki, R = 8,3 J/(K mol) isə universal qaz sabitidir. Sonra d log P= – (m g/RT)d h= – bd h= – d h/H, burada təzyiq qradiyenti loqarifmik miqyasdadır. Onun tərs dəyəri H atmosfer hündürlüyü şkalası adlanır.

Bu tənliyi izotermik atmosfer üçün inteqrasiya edərkən ( T= const) və ya onun bir hissəsi üçün belə bir yaxınlaşmanın icazə verildiyi yerlərdə təzyiqin hündürlüklə paylanmasının barometrik qanunu alınır: P = P 0 təcrübə (- h/H 0), burada hündürlük istinadı h standart orta təzyiqin olduğu okean səviyyəsindən istehsal olunur P 0 . İfadə H 0 = R T/ mg, atmosferin hündürlüyünü xarakterizə edən hündürlük şkalası adlanır, bu şərtlə ki, içindəki temperatur hər yerdə eyni olsun (izotermik atmosfer). Əgər atmosfer izotermik deyilsə, onda inteqrasiya temperaturun hündürlüklə dəyişməsini və parametri nəzərə almalıdır. N– temperaturdan və ətraf mühitin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq atmosfer təbəqələrinin bəzi yerli xüsusiyyətləri.

Standart atmosfer.

Atmosferin bazasında standart təzyiqə uyğun model (əsas parametrlərin qiymətləri cədvəli). R 0 və kimyəvi tərkibi standart atmosfer adlanır. Daha doğrusu, bu atmosferin şərti modelidir ki, bunun üçün dəniz səviyyəsindən 2 km aşağıda yer atmosferinin xarici sərhəddinə qədər olan yüksəkliklərdə temperatur, təzyiq, sıxlıq, özlülük və digər hava xüsusiyyətlərinin orta qiymətləri müəyyən edilir. eni 45° 32° 33°. Bütün yüksəkliklərdə orta atmosferin parametrləri ideal qazın vəziyyət tənliyi və barometrik qanundan istifadə etməklə hesablanmışdır. dəniz səviyyəsində təzyiqin 1013,25 hPa (760 mm Hg) və temperaturun 288,15 K (15,0 ° C) olduğunu fərz etsək. Temperaturun şaquli paylanmasının təbiətinə görə, orta atmosfer bir neçə təbəqədən ibarətdir ki, onların hər birində temperatur hündürlüyün xətti funksiyası ilə təxmin edilir. Ən aşağı təbəqədə - troposferdə (h Ј 11 km) hər kilometr yüksəlişlə temperatur 6,5 ° C azalır. Yüksək hündürlüklərdə şaquli temperatur qradiyentinin qiyməti və işarəsi təbəqədən təbəqəyə dəyişir. 790 km-dən yuxarı temperatur təxminən 1000 K-dir və hündürlüklə praktiki olaraq dəyişmir.

Standart atmosfer cədvəllər şəklində buraxılan vaxtaşırı yenilənən, qanuniləşdirilmiş standartdır.

Cədvəl 1. Yer atmosferinin standart modeli

Cədvəl 1. YER ATMOSPERİNİN STANDART MODELİ. Cədvəl göstərir: h- dəniz səviyyəsindən yüksəklik, R- təzyiq, T- temperatur, r - sıxlıq, N- vahid həcmdə molekulların və ya atomların sayı, H- hündürlük şkalası, l- sərbəst yol uzunluğu. Raket məlumatlarından əldə edilən 80-250 km yüksəklikdə təzyiq və temperatur daha aşağı dəyərlərə malikdir. Ekstrapolyasiya ilə əldə edilən 250 km-dən çox hündürlük üçün dəyərlər çox dəqiq deyil.
h(km)	P(mbar)	T(°C)	r (q/sm 3)	N(sm -3)	H(km)	l(santimetr)
0	1013	288	1.22 10 – 3	2.55 10 19	8,4	7,4·10 –6
1	899	281	1.11·10 –3	2.31 10 19		8.1·10 –6
2	795	275	1,01·10 –3	2.10 10 19		8,9·10 –6
3	701	268	9,1·10 –4	1.89 10 19		9,9 10 – 6
4	616	262	8,2·10 –4	1.70 10 19		1.1·10 – 5
5	540	255	7,4·10 –4	1.53 10 19	7,7	1.2·10 – 5
6	472	249	6,6·10 –4	1.37 10 19		1,4·10 –5
8	356	236	5.2·10 -4	1.09 10 19		1,7·10 –5
10	264	223	4.1·10 – 4	8.6 10 18	6,6	2.2·10 – 5
15	121	214	1,93·10 –4	4.0 10 18		4,6·10 –5
20	56	214	8,9·10 –5	1.85 10 18	6,3	1,0·10 –4
30	12	225	1,9·10 –5	3.9 10 17	6,7	4,8·10 –4
40	2,9	268	3,9·10 –6	7.6 10 16	7,9	2,4·10 –3
50	0,97	276	1,15·10 –6	2.4 10 16	8,1	8,5·10 –3
60	0,28	260	3.9·10 – 7	7.7 10 15	7,6	0,025
70	0,08	219	1.1·10 – 7	2.5 10 15	6,5	0,09
80	0,014	205	2.7·10 – 8	5.0 10 14	6,1	0,41
90	2,8·10 –3	210	5.0·10 – 9	9·10 13	6,5	2,1
100	5.8·10 – 4	230	8,8·10 –10	1.8 10 13	7,4	9
110	1,7·10 –4	260	2.1·10 – 10	5.4 10 12	8,5	40
120	6·10 – 5	300	5,6·10 –11	1.8 10 12	10,0	130
150	5·10 – 6	450	3,2·10 –12	9 10 10	15	1.8 10 3
200	5·10 – 7	700	1,6·10 –13	5 10 9	25	3 10 4
250	9·10 – 8	800	3·10 –14	8 10 8	40	3 10 5
300	4·10 – 8	900	8·10 – 15	3 10 8	50
400	8·10 – 9	1000	1·10 – 15	5 10 7	60
500	2·10 – 9	1000	2·10 – 16	1 10 7	70
700	2·10 – 10	1000	2·10 – 17	1 10 6	80
1000	1·10 –11	1000	1·10 – 18	1·10 5	80

Troposfer.

Temperaturun hündürlüklə sürətlə azaldığı atmosferin ən aşağı və ən sıx təbəqəsi troposfer adlanır. Atmosferin ümumi kütləsinin 80% -ə qədərini ehtiva edir və qütb və orta enliklərdə 8-10 km yüksəkliyə, tropiklərdə isə 16-18 km-ə qədər uzanır. Demək olar ki, bütün meteoroloji proseslər burada inkişaf edir, Yer və onun atmosferi arasında istilik və rütubət mübadiləsi baş verir, buludlar əmələ gəlir, müxtəlif meteoroloji hadisələr baş verir, duman və yağıntılar baş verir. Yer atmosferinin bu təbəqələri konvektiv tarazlıqdadır və aktiv qarışma sayəsində əsasən molekulyar azot (78%) və oksigendən (21%) ibarət homojen kimyəvi tərkibə malikdir. Təbii və texnogen aerozol və qaz çirkləndiricilərinin böyük əksəriyyəti troposferdə cəmləşmişdir. Troposferin qalınlığı 2 km-ə qədər olan aşağı hissəsinin dinamikası isti qurudan istiliyin ötürülməsi nəticəsində yaranan havanın (küləklərin) üfüqi və şaquli hərəkətlərini təyin edən Yerin alt səthinin xüsusiyyətlərindən çox asılıdır. yer səthinin infraqırmızı radiasiya vasitəsilə troposferdə, əsasən su buxarları və karbon qazı (istixana effekti) ilə udulur. Temperaturun hündürlüklə paylanması turbulent və konvektiv qarışdırma nəticəsində müəyyən edilir. Orta hesabla, bu, təxminən 6,5 K/km hündürlükdə olan temperatur düşməsinə uyğundur.

Səthin sərhəd qatında küləyin sürəti əvvəlcə hündürlüklə sürətlə artır, yuxarıda isə kilometrdə 2-3 km/s artmağa davam edir. Bəzən troposferdə, qərbdə orta enliklərdə, şərqdə isə ekvatorun yaxınlığında dar planet axınları (sürəti 30 km/s-dən çox) yaranır. Onlara reaktiv axınlar deyilir.

Tropopauz.

Troposferin yuxarı sərhəddində (tropopoz) temperatur aşağı atmosfer üçün minimum qiymətə çatır. Bu, troposfer və onun üstündə yerləşən stratosfer arasındakı keçid təbəqəsidir. Tropopauzanın qalınlığı yüzlərlə metrdən 1,5–2 km-ə qədər, temperatur və hündürlük isə enlik və mövsümdən asılı olaraq müvafiq olaraq 190-220 K və 8-18 km arasında dəyişir. Qışda mülayim və yüksək enliklərdə yaydan 1-2 km aşağı və 8-15 K isti olur. Tropiklərdə mövsümi dəyişikliklər daha az olur (hündürlük 16–18 km, temperatur 180–200 K). Yuxarıda reaktiv axınlar tropopauza fasilələri mümkündür.

Yer atmosferindəki su.

Yer atmosferinin ən mühüm xüsusiyyəti, buludlar və bulud strukturları şəklində ən asan müşahidə olunan damcı şəklində əhəmiyyətli miqdarda su buxarının və suyun olmasıdır. 10 miqyasda və ya faizlə ifadə edilən səmanın buludluluq dərəcəsi (müəyyən bir anda və ya orta hesabla müəyyən bir müddət ərzində) buludluluq adlanır. Buludların forması beynəlxalq təsnifata uyğun olaraq müəyyən edilir. Orta hesabla buludlar yer kürəsinin təxminən yarısını əhatə edir. Buludluluq hava və iqlimi xarakterizə edən mühüm amildir. Qışda və gecədə buludluluq yer səthinin və havanın yer qatının temperaturunun aşağı düşməsinin qarşısını alır, yayda və gündüz yer səthinin günəş şüaları ilə isinməsini zəiflədir, qitələrin daxilində iqlimi yumşaldır; .

Buludlar.

Buludlar atmosferdə (su buludları), buz kristallarının (buz buludları) və ya hər ikisinin birlikdə (qarışıq buludlar) asılmış su damcılarının yığılmasıdır. Damcılar və kristallar böyüdükcə buludlardan yağıntı şəklində düşürlər. Buludlar əsasən troposferdə əmələ gəlir. Onlar havada olan su buxarının kondensasiyası nəticəsində yaranır. Bulud damlalarının diametri bir neçə mikron səviyyəsindədir. Buludlarda maye suyun tərkibi m3 üçün fraksiyalardan bir neçə qrama qədər dəyişir. Buludlar hündürlüyünə görə fərqlənirlər: Beynəlxalq təsnifata görə buludların 10 növü var: sirrus, sirrokumulus, sirrostratus, altokumulus, altostrat, nimbostratus, stratus, stratocumulus, cumulonimbus, cumulus.

Stratosferdə mirvari buludlar, mezosferdə isə gecəli buludlar müşahidə olunur.

Cirrus buludları kölgələri təmin etməyən nazik ağ saplar və ya ipək parıltılı örtüklər şəklində şəffaf buludlardır. Sirrus buludları buz kristallarından ibarətdir və çox aşağı temperaturda yuxarı troposferdə əmələ gəlir. Bəzi sirr buludları hava dəyişikliklərinin xəbərçisi kimi xidmət edir.

Cirrocumulus buludları yuxarı troposferdə silsilələr və ya nazik ağ buludların təbəqələridir. Cirrocumulus buludları lopalara, dalğalara, kölgəsiz kiçik toplara bənzəyən və əsasən buz kristallarından ibarət kiçik elementlərdən qurulur.

Cirrostratus buludları yuxarı troposferdə, adətən lifli, bəzən bulanıq, kiçik iynəşəkilli və ya sütunvari buz kristallarından ibarət ağımtıl şəffaf örtükdür.

Altocumulus buludları troposferin aşağı və orta təbəqələrində ağ, boz və ya ağ-boz rəngli buludlardır. Altocumulus buludları, sanki lövhələrdən, yuvarlaq kütlələrdən, şaftlardan, üst-üstə uzanan lopalardan tikilmiş təbəqələr və silsilələr görünüşünə malikdir. Altocumulus buludları sıx konvektiv fəaliyyət zamanı əmələ gəlir və adətən həddindən artıq soyumuş su damcılarından ibarətdir.

Altostratus buludları lifli və ya vahid quruluşa malik bozumtul və ya mavi buludlardır. Altostratus buludları orta troposferdə müşahidə olunur, hündürlüyü bir neçə kilometrə, bəzən isə üfüqi istiqamətdə minlərlə kilometrə qədər uzanır. Tipik olaraq, altostratus buludları hava kütlələrinin yuxarıya doğru hərəkətləri ilə əlaqəli frontal bulud sistemlərinin bir hissəsidir.

Nimbostratus buludları davamlı yağış və ya qar yağmasına səbəb olan vahid boz rəngli buludların alçaq (2 km və daha yüksək) amorf təbəqəsidir. Nimbostratus buludları şaquli (bir neçə km-ə qədər) və üfüqi (bir neçə min km) yüksək inkişaf etmişdir, adətən atmosfer cəbhələri ilə əlaqəli qar dənəcikləri ilə qarışmış həddindən artıq soyudulmuş su damcılarından ibarətdir.

Stratus buludları müəyyən konturları olmayan, boz rəngli homojen təbəqə şəklində aşağı səviyyəli buludlardır. Yer səthindən yuxarı təbəqə buludlarının hündürlüyü 0,5–2 km-dir. Bəzən təbəqə buludlarından çiskinlər yağır.

Cumulus buludları gün ərzində əhəmiyyətli şaquli inkişafı (5 km və ya daha çox) olan sıx, parlaq ağ buludlardır. Kümulus buludlarının yuxarı hissələri qübbələrə və ya dairəvi konturları olan qüllələrə bənzəyir. Tipik olaraq, cumulus buludları soyuq hava kütlələrində konveksiya buludları kimi yaranır.

Stratocumulus buludları boz və ya ağ qeyri-lifli təbəqələr və ya dairəvi iri bloklardan ibarət silsilələr şəklində aşağı (2 km-dən aşağı) buludlardır. Stratocumulus buludlarının şaquli qalınlığı kiçikdir. Bəzən stratocumulus buludları yüngül yağıntılar yaradır.

Cumulonimbus buludları güclü şaquli inkişafa malik (14 km hündürlüyə qədər) güclü və sıx buludlardır, tufan, dolu və çovğunla müşayiət olunan güclü yağışlar yaradır. Kumulonimbus buludları güclü cumulus buludlarından inkişaf edir, onlardan buz kristallarından ibarət yuxarı hissədə fərqlənir.

Stratosfer.

Tropopauz vasitəsilə orta hesabla 12-50 km yüksəklikdə troposfer stratosferə keçir. Aşağı hissədə, təxminən 10 km məsafədə, yəni. təqribən 20 km yüksəkliyə qədər izotermikdir (temperatur təxminən 220 K). Daha sonra hündürlüklə artır, 50–55 km hündürlükdə maksimum təxminən 270 K-ə çatır. Budur stratosfer və stratopoz adlanan mezosfer arasındakı sərhəd. .

Stratosferdə su buxarı əhəmiyyətli dərəcədə azdır. Yenə də bəzən stratosferdə 20-30 km yüksəklikdə görünən nazik şəffaf mirvari buludlar müşahidə olunur. Qaranlıq səmada gün batdıqdan sonra və günəş doğmadan əvvəl mirvari buludlar görünür. Şəklində səbətli buludlar sirr və sirrokumulus buludlarına bənzəyir.

Orta atmosfer (mezosfer).

Təxminən 50 km yüksəklikdə mezosfer geniş temperaturun maksimum zirvəsindən başlayır. . Bu maksimum bölgədə temperaturun artmasının səbəbi ozonun parçalanmasının ekzotermik (yəni istilik yayılması ilə müşayiət olunan) fotokimyəvi reaksiyasıdır: O 3 + hv® O 2 + O. Ozon molekulyar oksigen O 2-nin fotokimyəvi parçalanması nəticəsində yaranır.

O 2 + hv® O + O və oksigen atomu və molekulunun bəzi üçüncü molekul M ilə üçlü toqquşmasının sonrakı reaksiyası.

O + O 2 + M ® O 3 + M

Ozon bölgədəki ultrabənövşəyi radiasiyanı 2000-dən 3000 Å-ə qədər hədsiz dərəcədə udur və bu şüalanma atmosferi qızdırır. Atmosferin yuxarı qatında yerləşən ozon bizi Günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaların təsirindən qoruyan bir növ qalxan rolunu oynayır. Bu qalxan olmasaydı, Yerdəki həyatın müasir formalarında inkişafı çətin ki, mümkün olardı.

Ümumiyyətlə, bütün mezosferdə atmosferin temperaturu mezosferin yuxarı sərhəddində (mezopoz adlanır, təqribən 80 km hündürlük) minimum dəyərinə qədər azalır, təxminən 180 K. Mezopauzanın yaxınlığında, 70-90 km yüksəklikdə, gecə buludlarının gözəl bir tamaşası şəklində müşahidə olunan çox nazik buz kristalları və vulkanik və meteorit toz hissəcikləri görünə bilər. qürubdan az sonra.

Mezosferdə Yerə düşən və meteorit fenomeninə səbəb olan kiçik bərk meteorit hissəcikləri əsasən yanır.

Meteoritlər, meteoritlər və atəş topları.

Bərk kosmik hissəciklərin və ya cisimlərin 11 km/s və ya daha yüksək sürətlə Yerə daxil olması nəticəsində Yer atmosferinin yuxarı qatında baş verən alovlar və digər hadisələrə meteoroidlər deyilir. Müşahidə olunan parlaq meteor izi görünür; tez-tez meteoritlərin düşməsi ilə müşayiət olunan ən güclü hadisələr adlanır alov topları; meteorların görünüşü meteor yağışları ilə əlaqələndirilir.

Meteor yağışı:

1) bir radiasiyadan bir neçə saat və ya gün ərzində meteorların çoxsaylı düşməsi fenomeni.

2) Günəş ətrafında eyni orbitdə hərəkət edən meteoroidlər dəstəsi.

Yerin orbitinin təxminən eyni və eyni istiqamətli sürətlə hərəkət edən bir çox meteorit cisimlərinin ümumi orbiti ilə kəsişməsi nəticəsində səmanın müəyyən bir sahəsində və ilin müəyyən günlərində meteorların sistematik görünüşü. hansı ki, onların səmadakı yolları ortaq bir nöqtədən (nurlu) çıxır. Onlar şüanın yerləşdiyi bürcün adını daşıyır.

Meteor yağışları işıq effektləri ilə dərin təəssürat yaradır, lakin fərdi meteorlar nadir hallarda görünür. Daha çox sayda görünməz meteorlar var, onlar atmosferə hopduqda görünməyəcək qədər kiçikdir. Ən kiçik meteorlardan bəziləri, ehtimal ki, heç qızmır, ancaq atmosfer tərəfindən tutulur. Ölçüləri bir neçə millimetrdən millimetrin on mində biri qədər olan bu kiçik hissəciklərə mikrometeoritlər deyilir. Hər gün atmosferə daxil olan meteorik maddənin miqdarı 100-10.000 ton arasında dəyişir və bu materialın əksəriyyəti mikrometeoritlərdən gəlir.

Meteorik maddə atmosferdə qismən yandığından onun qaz tərkibi müxtəlif kimyəvi elementlərin izləri ilə doldurulur. Məsələn, qayalı meteorlar atmosferə litium gətirir. Metal meteorların yanması xırda sferik dəmir, dəmir-nikel və digər damcıların əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır ki, onlar atmosferdən keçərək yerin səthinə çökürlər. Onlara buz təbəqələrinin illər boyu demək olar ki, dəyişməz qaldığı Qrenlandiya və Antarktidada rast gəlmək olar. Okeanoloqlar onları okean dibinin çöküntülərində tapırlar.

Atmosferə daxil olan meteor hissəciklərinin əksəriyyəti təxminən 30 gün ərzində çökür. Bəzi alimlər hesab edirlər ki, bu kosmik toz su buxarı üçün kondensasiya nüvəsi rolunu oynadığı üçün yağış kimi atmosfer hadisələrinin əmələ gəlməsində mühüm rol oynayır. Buna görə də yağıntıların statistik olaraq böyük meteor yağışları ilə əlaqəli olduğu güman edilir. Bununla belə, bəzi ekspertlər hesab edirlər ki, meteorik materialın ümumi tədarükü hətta ən böyük meteor yağışından da onlarla dəfə çox olduğundan, belə bir yağış nəticəsində bu materialın ümumi miqdarının dəyişməsinə laqeyd yanaşmaq olar.

Bununla belə, heç bir şübhə yoxdur ki, ən böyük mikrometeoritlər və görünən meteoritlər atmosferin yüksək təbəqələrində, əsasən ionosferdə uzun ionlaşma izləri buraxır. Belə izlər yüksək tezlikli radiodalğaları əks etdirdiyi üçün uzaq məsafəli radio rabitəsi üçün istifadə edilə bilər.

Atmosferə daxil olan meteoritlərin enerjisi əsasən və bəlkə də tamamilə onun qızdırılmasına sərf olunur. Bu, atmosferin istilik balansının kiçik komponentlərindən biridir.

Meteorit kosmosdan Yerin səthinə düşən təbii şəkildə əmələ gələn bərk cisimdir. Adətən daşlı, daşlı dəmir və dəmir meteoritlər arasında fərq qoyulur. Sonuncular əsasən dəmir və nikeldən ibarətdir. Tapılan meteoritlərin əksəriyyətinin çəkisi bir neçə qramdan bir neçə kiloqrama qədərdir. Tapılanların ən böyüyü olan Qoba dəmir meteoritinin çəkisi təxminən 60 tondur və hələ də kəşf edildiyi yerdə, Cənubi Afrikada yerləşir. Meteoritlərin əksəriyyəti asteroidlərin parçalarıdır, lakin bəzi meteoritlər Yerə Aydan və hətta Marsdan gəlmiş ola bilər.

Bolid çox parlaq meteordur, bəzən hətta gün ərzində görünən, tez-tez dumanlı bir iz buraxır və səs hadisələri ilə müşayiət olunur; tez-tez meteoritlərin düşməsi ilə başa çatır.

Termosfer.

Mezopauzanın minimum temperaturundan yuxarı termosfer başlayır, olan temperatur, əvvəlcə yavaş-yavaş, sonra sürətlə yenidən yüksəlməyə başlayır. Səbəb, atom oksigeninin ionlaşması səbəbindən 150-300 km yüksəklikdə Günəşdən ultrabənövşəyi radiasiyanın udulmasıdır: O + hv® O + + e.

Termosferdə temperatur davamlı olaraq təqribən 400 km hündürlüyə yüksəlir, burada günəşin maksimum aktivliyi dövründə gün ərzində 1800 K-ə çatır, minimum günəş aktivliyi dövründə bu məhdudlaşdırıcı temperatur 1000 K-dən az ola bilər. 400 km-dən yuxarı atmosfer izotermik ekzosferə çevrilir. Kritik səviyyə (ekzosferin əsası) təxminən 500 km yüksəklikdədir.

Qütb işıqları və süni peyklərin bir çox orbitləri, eləcə də gecə buludları - bütün bu hadisələr mezosferdə və termosferdə baş verir.

Qütb işıqları.

Yüksək enliklərdə maqnit sahəsinin pozulması zamanı auroralar müşahidə olunur. Onlar bir neçə dəqiqə davam edə bilər, lakin çox vaxt bir neçə saat görünür. Auroralar forma, rəng və intensivlik baxımından çox dəyişir, bunların hamısı bəzən zamanla çox tez dəyişir. Auroraların spektri emissiya xətlərindən və zolaqlarından ibarətdir. Gecə səmasının bəzi emissiyaları aurora spektrində, ilk növbədə yaşıl və qırmızı xətlər l 5577 Å və l 6300 Å oksigenlə artır. Belə olur ki, bu xətlərdən biri digərindən qat-qat sıxdır və bu, auroranın görünən rəngini müəyyənləşdirir: yaşıl və ya qırmızı. Maqnit sahəsinin pozulması həm də qütb bölgələrində radio rabitəsinin pozulması ilə müşayiət olunur. Arızanın səbəbi ionosferdəki dəyişikliklərdir ki, bu da maqnit qasırğaları zamanı güclü ionlaşma mənbəyinin olması deməkdir. Müəyyən edilmişdir ki, güclü maqnit qasırğaları günəş diskinin mərkəzinə yaxın yerlərdə böyük günəş ləkələri qrupları olduqda baş verir. Müşahidələr göstərdi ki, tufanlar günəş ləkələrinin özləri ilə deyil, bir qrup günəş ləkələrinin inkişafı zamanı yaranan günəş alovları ilə əlaqələndirilir.

Auroralar Yerin yüksək enlik bölgələrində müşahidə edilən sürətli hərəkətlərlə müxtəlif intensivlikdə işıq diapazonudur. Vizual aurorada yaşıl (5577Å) və qırmızı (6300/6364Å) atomik oksigen emissiya xətləri və günəş və maqnitosfer mənşəli enerjili hissəciklər tərəfindən həyəcanlanan molekulyar N2 zolaqları var. Bu emissiyalar adətən təxminən 100 km və daha yüksək hündürlüklərdə görünür. Optik aurora termini vizual auroralara və onların infraqırmızıdan ultrabənövşəyi bölgəyə emissiya spektrinə istinad etmək üçün istifadə olunur. Spektrin infraqırmızı hissəsindəki radiasiya enerjisi görünən bölgədəki enerjini əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir. Auroralar görünəndə ULF diapazonunda emissiyalar müşahidə edildi (

Auroraların həqiqi formalarını təsnif etmək çətindir; Ən çox istifadə olunan terminlər bunlardır:

1. Sakit, vahid qövslər və ya zolaqlar. Qövs adətən geomaqnit paralel istiqamətində (qütb bölgələrində Günəşə doğru) ~1000 km uzanır və eni birdən bir neçə on kilometrə qədərdir. Zolaq bir qövs anlayışının ümumiləşdirilməsidir, adətən normal qövs formasına malik deyil, S hərfi şəklində və ya spiral şəklində əyilir. Qövslər və zolaqlar 100–150 km yüksəklikdə yerləşir.

2. Avroranın şüaları . Bu termin maqnit sahəsi xətləri boyunca uzanan, şaquli uzunluğu bir neçə onlarla bir neçə yüz kilometrə qədər olan auroral quruluşa aiddir. Şüaların üfüqi genişliyi kiçikdir, bir neçə on metrdən bir neçə kilometrə qədərdir. Şüalar adətən qövslərdə və ya ayrı-ayrı strukturlar şəklində müşahidə olunur.

3. Ləkələr və ya səthlər . Bunlar müəyyən bir formaya malik olmayan təcrid olunmuş parıltı sahələridir. Fərdi ləkələr bir-birinə bağlana bilər.

4. Pərdə. Səmanın geniş sahələrini əhatə edən vahid parıltı olan auroranın qeyri-adi forması.

Quruluşuna görə auroralar bircinsli, içi boş və şüalıya bölünür. Müxtəlif terminlərdən istifadə olunur; pulsasiya edən qövs, pulsasiya edən səth, diffuz səth, parlaq zolaq, drapery və s. Auroraların rənginə görə təsnifatı var. Bu təsnifata görə, növlü auroralar A. Üst hissəsi və ya bütün hissəsi qırmızıdır (6300–6364 Å). Onlar adətən yüksək geomaqnit aktivliyi ilə 300-400 km yüksəklikdə görünürlər.

Aurora növü IN alt hissədə qırmızı rəngli və birinci müsbət sistemin N 2 və birinci mənfi sistemin O 2 lentlərinin parıltısı ilə əlaqələndirilir. Avroraların bu cür formaları auroraların ən aktiv fazalarında görünür.

Zonalar qütb işıqları – Yer səthində sabit bir nöqtədə olan müşahidəçilərin fikrincə, bunlar gecələr auroraların maksimum tezliyi zonalarıdır. Zonalar 67° şimal və cənub enində yerləşir, eni isə təxminən 6°-dir. Geomaqnit yerli vaxtın verilmiş anına uyğun gələn auroraların maksimum baş verməsi şimal və cənub geomaqnit qütbləri ətrafında asimmetrik olaraq yerləşən ovalvari kəmərlərdə (auroral oval) baş verir. Aurora oval enlikdə sabitlənir - zaman koordinatları və aurora zonası enlik - uzunluq koordinatlarında ovalın gecə yarısı bölgəsinin nöqtələrinin həndəsi yeridir. Oval kəmər gecə sektorunda geomaqnit qütbündən təxminən 23°, gündüz sektorunda isə 15°-də yerləşir.

Aurora oval və aurora zonaları. Aurora ovalının yeri geomaqnit aktivliyindən asılıdır. Oval yüksək geomaqnit aktivliyi ilə daha geniş olur. Auroral zonalar və ya auroral oval sərhədlər dipol koordinatları ilə müqayisədə L 6.4 ilə daha yaxşı təmsil olunur. Avrora ovalının gündüz sektorunun sərhədində geomaqnit sahə xətləri üst-üstə düşür. maqnitopauza. Aurora ovalının mövqeyində dəyişiklik geomaqnit oxu ilə Yer-Günəş istiqaməti arasındakı bucaqdan asılı olaraq müşahidə olunur. Auroral oval da müəyyən enerjilərin hissəciklərinin (elektronların və protonların) çökməsi haqqında məlumatlar əsasında müəyyən edilir. Onun mövqeyi haqqında məlumatlardan müstəqil olaraq müəyyən edilə bilər Qaspax gündüz tərəfində və maqnitosferin quyruğunda.

Aurora zonasında auroraların baş vermə tezliyinin gündəlik dəyişməsi geomaqnit gecə yarısında maksimuma, geomaqnit günorta isə minimuma malikdir. Ovalın yaxın ekvator tərəfində auroraların baş vermə tezliyi kəskin şəkildə azalır, lakin gündəlik dəyişikliklərin forması saxlanılır. Ovalın qütb tərəfində auroraların tezliyi tədricən azalır və mürəkkəb gündəlik dəyişikliklərlə xarakterizə olunur.

Auroraların intensivliyi.

Aurora intensivliyi görünən səth parlaqlığının ölçülməsi ilə müəyyən edilir. Parlaqlıq səthi I müəyyən istiqamətdə aurora 4p ümumi emissiya ilə müəyyən edilir I foton/(sm 2 s). Bu dəyər səthin həqiqi parlaqlığı deyil, sütundan emissiyanı ifadə etdiyi üçün auroraları öyrənərkən adətən foton/(sm 2 sütun s) vahidindən istifadə olunur. Ümumi emissiyanın ölçülməsi üçün adi vahid Rayleigh (Rl) 10 6 foton/(sm 2 sütun s) bərabərdir. Auroral intensivliyin daha praktik vahidləri fərdi xəttin və ya bandın emissiyaları ilə müəyyən edilir. Məsələn, auroraların intensivliyi beynəlxalq parlaqlıq əmsalları (IBRs) ilə müəyyən edilir. yaşıl xəttin intensivliyinə görə (5577 Å); 1 kRl = I MKY, 10 kRl = II MKY, 100 kRl = III MKY, 1000 kRl = IV MKY (avroranın maksimal intensivliyi). Bu təsnifat qırmızı auroralar üçün istifadə edilə bilməz. Dövrün kəşflərindən biri (1957-1958) auroraların maqnit qütbünə nisbətən yerdəyişmiş oval şəklində məkan-zaman paylanmasının qurulması idi. Maqnit qütbünə nisbətən auroraların paylanmasının dairəvi forması haqqında sadə fikirlərdən var idi Maqnitosferin müasir fizikasına keçid başa çatıb. Kəşf etmək şərəfi O. Xoroşevaya məxsusdur və auroral oval üçün ideyaların intensiv inkişafı Q. Starkov, Y. Feldstein, S. İ. Akasofu və bir sıra digər tədqiqatçılar tərəfindən həyata keçirilmişdir. Auroral oval günəş küləyinin Yer atmosferinin yuxarı qatına ən güclü təsir etdiyi bölgədir. Avroranın intensivliyi ovalda ən böyükdür və onun dinamikası peyklər vasitəsilə davamlı olaraq izlənilir.

Sabit auroral qırmızı qövslər.

Sabit auroral qırmızı qövs, əks halda orta enlik qırmızı qövs adlanır və ya M-qövs, şərqdən qərbə minlərlə kilometr uzanan və bəlkə də bütün Yer kürəsini əhatə edən subvizual (gözün həssaslıq həddindən aşağı) geniş qövsdür. Qövsün eninə uzunluğu 600 km-dir. Sabit auroral qırmızı qövsün emissiyası l 6300 Å və l 6364 Å qırmızı xətlərdə demək olar ki, monoxromatikdir. Bu yaxınlarda l 5577 Å (OI) və l 4278 Å (N+2) zəif emissiya xətləri də bildirilmişdir. Davamlı qırmızı qövslər auroralar kimi təsnif edilir, lakin onlar daha yüksək hündürlüklərdə görünür. Aşağı hədd 300 km yüksəklikdə, yuxarı həddi 700 km-ə yaxındır. L 6300 Å emissiyada sakit auroral qırmızı qövsün intensivliyi 1 ilə 10 kRl arasında dəyişir (tipik dəyər 6 kRl). Bu dalğa uzunluğunda gözün həssaslıq həddi təxminən 10 kRl-dir, buna görə də qövslər nadir hallarda vizual olaraq müşahidə olunur. Lakin müşahidələr göstərmişdir ki, onların parlaqlığı gecələrin 10%-də >50 kRL-dir. Qövslərin adi ömrü təxminən bir gündür və sonrakı günlərdə nadir hallarda görünür. Davamlı auroral qırmızı qövsləri keçən peyklərdən və ya radio mənbələrindən gələn radio dalğaları parıldamağa məruz qalır, bu da elektron sıxlığının qeyri-bərabərliyinin mövcudluğunu göstərir. Qırmızı qövslərin nəzəri izahı bölgənin elektronlarının qızdırılmasıdır Fİonosfer oksigen atomlarının artmasına səbəb olur. Peyk müşahidələri davamlı auroral qırmızı qövsləri kəsən geomaqnit sahə xətləri boyunca elektronların temperaturunun artdığını göstərir. Bu qövslərin intensivliyi geomaqnit aktivliyi (fırtınalar) ilə, qövslərin baş vermə tezliyi isə günəş ləkələrinin aktivliyi ilə müsbət əlaqələndirilir.

Dəyişən aurora.

Auroraların bəzi formaları intensivlikdə kvazi dövri və ardıcıl müvəqqəti dəyişikliklərlə qarşılaşır. Təxminən stasionar həndəsə və fazada baş verən sürətli dövri dəyişikliklərə malik bu auroralara dəyişən auroralar deyilir. Onlar auroralar kimi təsnif edilir formaları R Beynəlxalq Aurora Atlasına görə Dəyişən auroraların daha ətraflı bölməsi:

R 1 (pulsasiya edən aurora) aurora forması boyunca parlaqlıqda vahid faza dəyişiklikləri olan bir parıltıdır. Tərifə görə, ideal pulsasiya edən aurorada, pulsasiyanın məkan və müvəqqəti hissələri ayrıla bilər, yəni. parlaqlıq I(r,t)= mən s(r)· O(t). Tipik bir aurorada R 1 pulsasiya 0,01-dən 10 Hz-ə qədər aşağı intensivlik (1-2 kRl) tezliyi ilə baş verir. Ən çox auroralar R 1 – bunlar bir neçə saniyə ərzində pulsasiya edən ləkələr və ya qövslərdir.

R 2 (alovlu aurora). Termin adətən fərqli bir formanı təsvir etmək əvəzinə, səmanı dolduran alov kimi hərəkətlərə istinad etmək üçün istifadə olunur. Auroralar qövs formasına malikdir və adətən 100 km yüksəklikdən yuxarıya doğru hərəkət edir. Bu auroralar nisbətən nadirdir və auroradan kənarda daha tez-tez baş verir.

R 3 (parıldayan aurora). Bunlar səmada yanıb-sönən alov təəssüratı yaradan parlaqlıqda sürətli, qeyri-müntəzəm və ya müntəzəm dəyişikliklərə malik auroralardır. Onlar qütb parıltısının dağılmasından qısa müddət əvvəl görünürlər. Tipik olaraq müşahidə olunan dəyişkənlik tezliyi R 3 10 ± 3 Hz-ə bərabərdir.

Pulsasiya edən auroraların başqa bir sinfi üçün istifadə edilən axın aurora termini auroral qövslərdə və zolaqlarda üfüqi istiqamətdə sürətlə hərəkət edən parlaqlığın qeyri-müntəzəm dəyişmələrinə aiddir.

Dəyişən aurora, günəş və maqnitosfer mənşəli hissəciklərin yağıntıları nəticəsində yaranan geomaqnit sahəsinin pulsasiyaları və auroral rentgen şüalanması ilə müşayiət olunan günəş-yer hadisələrindən biridir.

Qütb qapağının parıltısı birinci mənfi sistemin N + 2 (l 3914 Å) zolağının yüksək intensivliyi ilə xarakterizə olunur. Tipik olaraq, bu N + 2 zolaqları OI l 5577 Å yaşıl xəttindən beş dəfə daha sıxdır; PCA dövrlərində görünən bu auroralar zamanı vahid parıltı 30 ilə 80 km yüksəklikdə 60 ° geomaqnit eninə qədər bütün qütb qapağını əhatə edir. Əsasən günəş protonları və 10-100 MeV enerjili d-hissəcikləri tərəfindən əmələ gəlir və bu yüksəkliklərdə maksimum ionlaşma yaradır. Aurora zonalarında mantiya aurora adlanan başqa bir parıltı növü var. Bu tip auroral parıltı üçün səhər saatlarında baş verən gündəlik maksimum intensivlik 1-10 kRL, minimum intensivlik isə beş dəfə zəifdir. Mantiya auroralarının müşahidələri azdır, onların intensivliyi geomaqnit və günəş aktivliyindən asılıdır.

Atmosfer parıltısı planetin atmosferi tərəfindən istehsal olunan və yayılan radiasiya kimi müəyyən edilir. Bu, auroraların emissiyası, ildırım tullantıları və meteor cığırlarının emissiyası istisna olmaqla, atmosferin qeyri-termal şüalanmasıdır. Bu termin yer atmosferinə münasibətdə istifadə olunur (gecə işığı, alaqaranlıq parıltı və gündüz işığı). Atmosfer parıltısı atmosferdə mövcud olan işığın yalnız bir hissəsini təşkil edir. Digər mənbələrə ulduz işığı, zodiacal işıq və Günəşdən gələn gündüz diffuz işıq daxildir. Bəzən atmosfer parıltısı ümumi işığın 40%-ni təşkil edə bilər. Atmosfer parıltısı müxtəlif hündürlükdə və qalınlıqda olan atmosfer təbəqələrində baş verir. Atmosferin parıltı spektri 1000 Å ilə 22,5 mikrona qədər dalğa uzunluqlarını əhatə edir. Atmosfer parıltısındakı əsas emissiya xətti l 5577 Å-dir, 90-100 km yüksəklikdə 30-40 km qalınlığında bir təbəqədə görünür. Lüminesansın görünüşü oksigen atomlarının rekombinasiyasına əsaslanan Chapman mexanizmi ilə bağlıdır. Digər emissiya xətləri O + 2-nin dissosiativ rekombinasiyası və NI l 5198/5201 Å və NI l 5890/5896 Å emissiyası zamanı meydana çıxan l 6300 Å-dir.

Hava parıltısının intensivliyi Rayleigh-də ölçülür. Parlaqlıq (Rayleigh-də) 4 rv-ə bərabərdir, burada b 10 6 foton/(sm 2 ster·s) vahidlərində emissiya təbəqəsinin bucaq səthinin parlaqlığıdır. Parıltının intensivliyi enlikdən asılıdır (müxtəlif emissiyalar üçün fərqlidir) və həmçinin gün ərzində maksimum gecə yarısına yaxın dəyişir. l 5577 Å emissiyasında günəş ləkələrinin sayı və 10,7 sm dalğa uzunluğunda hava parıltısı üçün müsbət korrelyasiya qeyd edildi. Kosmosdan Yerin ətrafında işıq halqası kimi görünür və yaşılımtıl rəngə malikdir.

Ozonosfer.

20-25 km yüksəklikdə, təxminən 10 hündürlükdə günəş ultrabənövşəyi radiasiyasının təsiri altında yaranan əhəmiyyətsiz miqdarda ozonun O 3-ün maksimal konsentrasiyasına çatır (oksigen tərkibinin 2 × 10 -7-yə qədər!). 50 km-ə qədər, planeti ionlaşdırıcı günəş radiasiyasından qoruyur. Ozon molekullarının son dərəcə az olmasına baxmayaraq, onlar Yerdəki bütün həyatı Günəşdən gələn qısa dalğalı (ultrabənövşəyi və rentgen) radiasiyanın zərərli təsirindən qoruyur. Bütün molekulları atmosferin bazasına yerləşdirsəniz, qalınlığı 3-4 mm-dən çox olmayan bir təbəqə əldə edəcəksiniz! 100 km-dən yuxarı yüksəkliklərdə yüngül qazların nisbəti artır, çox yüksək hündürlüklərdə helium və hidrogen üstünlük təşkil edir; bir çox molekullar Günəşdən gələn sərt şüaların təsiri altında ionlaşaraq ionosferi əmələ gətirən fərdi atomlara ayrılır. Yer atmosferində havanın təzyiqi və sıxlığı hündürlüklə azalır. Temperaturun paylanmasından asılı olaraq Yer atmosferi troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer və ekzosferə bölünür. .

20–25 km yüksəklikdə yerləşir ozon qatı. Ozon dalğa uzunluğu 0,1-0,2 mikrondan qısa olan Günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaları udarkən oksigen molekullarının parçalanması nəticəsində əmələ gəlir. Sərbəst oksigen O 2 molekulları ilə birləşir və 0,29 mikrondan qısa olan bütün ultrabənövşəyi şüaları acgözlüklə udan ozon O 3 əmələ gətirir. O3 ozon molekulları qısa dalğalı şüalanma ilə asanlıqla məhv edilir. Buna görə də, nadir olmasına baxmayaraq, ozon təbəqəsi daha yüksək və daha şəffaf atmosfer təbəqələrindən keçən Günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaları effektiv şəkildə udur. Bunun sayəsində Yerdəki canlı orqanizmlər Günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaların zərərli təsirindən qorunur.

İonosfer.

Günəşdən gələn radiasiya atmosferin atom və molekullarını ionlaşdırır. İonlaşma dərəcəsi 60 kilometr yüksəklikdə artıq əhəmiyyətli olur və Yerdən uzaqlaşdıqca davamlı olaraq artır. Atmosferdə müxtəlif hündürlüklərdə müxtəlif molekulların ardıcıl dissosiasiya prosesləri və sonradan müxtəlif atom və ionların ionlaşması baş verir. Bunlar əsasən oksigen O 2, azot N 2 molekulları və onların atomlarıdır. Bu proseslərin intensivliyindən asılı olaraq atmosferin 60 kilometrdən yuxarı olan müxtəlif təbəqələri ionosfer təbəqələri adlanır. , və onların cəmi ionosferdir . İonlaşması əhəmiyyətsiz olan aşağı təbəqəyə neytrosfer deyilir.

İonosferdə yüklü hissəciklərin maksimum konsentrasiyası 300-400 km yüksəklikdə əldə edilir.

İonosferin tədqiqi tarixi.

Atmosferin yuxarı qatında keçirici təbəqənin olması haqqında fərziyyə 1878-ci ildə ingilis alimi Stüart tərəfindən geomaqnit sahəsinin xüsusiyyətlərini izah etmək üçün irəli sürülüb. Sonra 1902-ci ildə bir-birindən asılı olmayaraq ABŞ-da Kennedi və İngiltərədə Heavisayd qeyd etdilər ki, radiodalğaların uzun məsafələrə yayılmasını izah etmək üçün atmosferin yüksək təbəqələrində yüksək keçiriciliyə malik bölgələrin mövcudluğunu güman etmək lazımdır. 1923-cü ildə akademik M.V.Şuleykin müxtəlif tezliklərdəki radiodalğaların yayılmasının xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, ionosferdə ən azı iki əks etdirici təbəqənin olduğu qənaətinə gəldi. Daha sonra 1925-ci ildə ingilis tədqiqatçıları Appleton və Barnett, həmçinin Breit və Tuve ilk dəfə olaraq radiodalğaları əks etdirən bölgələrin mövcudluğunu eksperimental olaraq sübut etdilər və onların sistemli tədqiqinin əsasını qoydular. O vaxtdan bəri radiodalğaların əks olunmasını və udulmasını müəyyən edən bir sıra geofiziki hadisələrdə mühüm rol oynayan, ümumiyyətlə ionosfer adlanan bu təbəqələrin xassələrinin sistematik tədqiqi aparılır ki, bu da praktiki tədqiqatlar üçün çox vacibdir. məqsədləri, xüsusən etibarlı radio rabitəsinin təmin edilməsi üçün.

1930-cu illərdə ionosferin vəziyyətinə dair sistemli müşahidələr aparılmağa başlandı. Ölkəmizdə M.A.Bonç-Brueviçin təşəbbüsü ilə onun nəbzini ölçmək üçün qurğular yaradılmışdır. İonosferin bir çox ümumi xassələri, onun əsas təbəqələrinin hündürlükləri və elektron konsentrasiyası tədqiq edilmişdir.

60–70 km hündürlükdə D təbəqəsi, 100–120 km hündürlükdə müşahidə olunur. E, yüksəkliklərdə, 180–300 km yüksəkliklərdə ikiqat qat F 1 və F 2. Bu təbəqələrin əsas parametrləri 4-cü cədvəldə verilmişdir.

Cədvəl 4.

Cədvəl 4.
İonosfer bölgəsi	Maksimum hündürlük, km	T i , K	Gün		Gecə n e , sm -3	a΄, ρm 3 s – 1
İonosfer bölgəsi	Maksimum hündürlük, km	T i , K	min n e , sm -3	Maks n e , sm -3	Gecə n e , sm -3	a΄, ρm 3 s – 1
D	70	20	100	200	10	10 –6
E	110	270	1.5 10 5	3 10 5	3000	10 –7
F 1	180	800–1500	3 10 5	5 10 5	–	3·10 – 8
F 2 (qış)	220–280	1000–2000	6 10 5	25 10 5	~10 5	2·10 – 10
F 2 (yay)	250–320	1000–2000	2·10 5	8 10 5	~3·10 5	10 –10
n e– elektron konsentrasiyası, e – elektron yükü, T i– ion temperaturu, a΄ – rekombinasiya əmsalı (qiyməti müəyyən edir n e və zamanla dəyişir)

Orta qiymətlər günün vaxtından və fəsillərdən asılı olaraq müxtəlif enliklərdə dəyişdiyi üçün verilir. Bu cür məlumatlar uzun məsafəli radio rabitəsini təmin etmək üçün lazımdır. Onlar müxtəlif qısadalğalı radio keçidləri üçün iş tezliklərinin seçilməsində istifadə olunur. Onların günün müxtəlif vaxtlarında və müxtəlif fəsillərdə ionosferin vəziyyətindən asılı olaraq dəyişməsini bilmək radio rabitəsinin etibarlılığını təmin etmək üçün son dərəcə vacibdir. İonosfer təxminən 60 km hündürlükdən başlayaraq on minlərlə km hündürlüklərə qədər uzanan yer atmosferinin ionlaşmış təbəqələrinin məcmusudur. Yer atmosferinin ionlaşmasının əsas mənbəyi Günəşdən gələn ultrabənövşəyi və rentgen şüalanmasıdır ki, bu da əsasən günəş xromosferində və tacda baş verir. Bundan əlavə, atmosferin yuxarı təbəqəsinin ionlaşma dərəcəsinə günəş alışması zamanı baş verən günəş korpuskulyar axınları, həmçinin kosmik şüalar və meteor hissəcikləri təsir göstərir.

İonosfer təbəqələri

- bunlar atmosferdə sərbəst elektronların maksimum konsentrasiyasına çatdığı sahələrdir (yəni vahid həcmdə onların sayı). Atmosfer qazlarının atomlarının ionlaşması nəticəsində yaranan, radio dalğaları (yəni, elektromaqnit rəqsləri) ilə qarşılıqlı əlaqədə olan elektrik yüklü sərbəst elektronlar və (daha az dərəcədə, daha az mobil ionlar) istiqamətlərini dəyişə, əks etdirə və ya sındıra və enerjisini udmaq qabiliyyətinə malikdirlər. . Nəticədə, uzaq radio stansiyalarını qəbul edərkən müxtəlif təsirlər yarana bilər, məsələn, radio rabitəsinin sönməsi, uzaq stansiyaların eşidilməsinin artması, qaralmalar və s. hadisələr.

Tədqiqat üsulları.

Yerdən ionosferin öyrənilməsinin klassik üsulları nəbz səslənməsinə - radio impulsların göndərilməsinə və onların ionosferin müxtəlif təbəqələrindən əks olunmasının müşahidəsinə, gecikmə vaxtının ölçülməsinə və əks olunan siqnalların intensivliyinin və formasının öyrənilməsinə qədər enir. Müxtəlif tezliklərdə radio impulsların əks olunma hündürlüklərini ölçməklə, müxtəlif sahələrin kritik tezliklərini təyin etməklə (kritik tezlik radio impulsunun daşıyıcı tezliyidir, bunun üçün ionosferin müəyyən bir bölgəsi şəffaf olur) müəyyən etmək mümkündür. laylarda elektron konsentrasiyasının qiymətini və verilmiş tezliklər üçün effektiv hündürlükləri və verilmiş radio yolları üçün optimal tezlikləri seçin. Raket texnologiyasının inkişafı və süni Yer peyklərinin (AES) və digər kosmik gəmilərin kosmik əsrinin gəlməsi ilə aşağı hissəsi ionosfer olan Yerə yaxın kosmik plazmanın parametrlərini birbaşa ölçmək mümkün oldu.

Xüsusi buraxılmış raketlərin göyərtəsində və peyk uçuş yolları boyunca həyata keçirilən elektron konsentrasiyasının ölçülməsi ionosferin quruluşu, elektron konsentrasiyasının Yerin müxtəlif bölgələri üzərində hündürlükdə paylanması və yerüstü üsullarla əvvəllər əldə edilmiş məlumatları təsdiqlədi və dəqiqləşdirdi. əsas maksimumdan - qatdan yuxarı elektron konsentrasiyası dəyərlərini əldə etməyə imkan verdi F. Əvvəllər əks olunan qısa dalğalı radio impulslarının müşahidələrinə əsaslanan səsləmə üsullarından istifadə etməklə bunu etmək mümkün deyildi. Müəyyən edilmişdir ki, Yer kürəsinin bəzi ərazilərində elektron konsentrasiyası azalmış kifayət qədər sabit ərazilər, müntəzəm “ionosfer küləkləri”, ionosferdə lokal ionosfer pozğunluqlarını onların həyəcanlandığı yerdən minlərlə kilometr uzaqda aparan özünəməxsus dalğa prosesləri yaranır, və daha çox. Xüsusilə yüksək həssas qəbuledici cihazların yaradılması ionosferin nəbzini ölçən stansiyalarda ionosferin ən aşağı bölgələrindən (qismən əks etdirmə stansiyaları) qismən əks olunan impuls siqnallarını qəbul etməyə imkan verdi. Emissiya edilmiş enerjinin yüksək konsentrasiyasına imkan verən antenaların istifadəsi ilə metr və desimetr dalğa uzunluğu diapazonlarında güclü impulslu qurğuların istifadəsi müxtəlif yüksəkliklərdə ionosfer tərəfindən səpələnmiş siqnalları müşahidə etməyə imkan verdi. İonosfer plazmasının elektronları və ionları tərəfindən qeyri-bərabər səpələnmiş bu siqnalların spektrlərinin xüsusiyyətlərinin öyrənilməsi (bunun üçün radio dalğalarının qeyri-bərabər səpilmə stansiyalarından istifadə edilmişdir) elektronların və ionların konsentrasiyasını, onların ekvivalentini təyin etməyə imkan verdi. müxtəlif hündürlüklərdə bir neçə min kilometr yüksəkliyə qədər temperatur. Məlum oldu ki, ionosfer istifadə olunan tezliklərə görə kifayət qədər şəffafdır.

Yerin ionosferində 300 km hündürlükdə elektrik yüklərinin konsentrasiyası (elektron konsentrasiyası ion konsentrasiyasına bərabərdir) gün ərzində təqribən 10 6 sm-3 təşkil edir. Belə sıxlıqdakı plazma uzunluğu 20 m-dən çox olan radio dalğalarını əks etdirir və daha qısa olanları ötürür.

Gündüz və gecə şəraiti üçün ionosferdə elektron konsentrasiyasının tipik şaquli paylanması.

İonosferdə radiodalğaların yayılması.

Uzun məsafəli yayım stansiyalarının sabit qəbulu istifadə olunan tezliklərdən, eləcə də günün vaxtından, mövsümündən və əlavə olaraq günəşin aktivliyindən asılıdır. Günəş aktivliyi ionosferin vəziyyətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Yer stansiyaları tərəfindən yayılan radio dalğaları bütün növ elektromaqnit dalğaları kimi düz xətt üzrə yayılır. Bununla belə, nəzərə almaq lazımdır ki, həm Yerin səthi, həm də atmosferinin ionlaşmış təbəqələri güzgülərin işığa təsiri kimi onlara təsir edən nəhəng bir kondansatörün lövhələri rolunu oynayır. Onlardan əks olunan radio dalğaları yüzlərlə və minlərlə kilometrlik böyük sıçrayışlarla dünya ətrafında dövrə vuraraq, ionlaşmış qaz təbəqəsindən və Yerin və ya suyun səthindən növbə ilə əks olunaraq minlərlə kilometr məsafə qət edə bilər.

Keçən əsrin 20-ci illərində 200 m-dən qısa radio dalğalarının güclü udma qabiliyyətinə görə ümumiyyətlə uzun məsafəli rabitə üçün uyğun olmadığına inanılırdı. Avropa və Amerika arasında Atlantik okeanı boyunca qısa dalğaların uzun məsafəli qəbulu üzrə ilk təcrübələr ingilis fiziki Oliver Heaviside və amerikalı elektrik mühəndisi Artur Kennelli tərəfindən aparılmışdır. Onlar bir-birindən asılı olmayaraq Yer kürəsinin hər hansı bir yerində radiodalğaları əks etdirə bilən atmosferin ionlaşmış təbəqəsinin olduğunu irəli sürdülər. O, Heaviside-Kennelly təbəqəsi, sonra isə ionosfer adlanırdı.

Müasir anlayışlara görə ionosfer mənfi yüklü sərbəst elektronlardan və müsbət yüklü ionlardan, əsasən molekulyar oksigen O+ və azot oksidi NO+-dan ibarətdir. İonlar və elektronlar günəş rentgen şüaları və ultrabənövşəyi şüalanma ilə molekulların dissosiasiyası və neytral qaz atomlarının ionlaşması nəticəsində əmələ gəlir. Bir atomu ionlaşdırmaq üçün ona ionlaşma enerjisi vermək lazımdır, ionosfer üçün əsas mənbəyi Günəşdən gələn ultrabənövşəyi, rentgen və korpuskulyar şüalanmadır.

Yerin qazlı qabığı Günəş tərəfindən işıqlandırılarkən, orada davamlı olaraq daha çox elektron əmələ gəlir, lakin eyni zamanda ionlarla toqquşan elektronların bir hissəsi yenidən birləşərək yenidən neytral hissəciklər əmələ gətirir. Gün batdıqdan sonra yeni elektronların əmələ gəlməsi demək olar ki, dayanır və sərbəst elektronların sayı azalmağa başlayır. İonosferdə nə qədər çox sərbəst elektron varsa, ondan bir o qədər yaxşı yüksək tezlikli dalğalar əks olunur. Elektron konsentrasiyasının azalması ilə radio dalğalarının keçməsi yalnız aşağı tezlik diapazonlarında mümkündür. Buna görə də gecələr, bir qayda olaraq, yalnız 75, 49, 41 və 31 m diapazonlarında uzaq stansiyaları qəbul etmək mümkündür. 50 ilə 400 km yüksəklikdə bir neçə təbəqə və ya artan elektron konsentrasiyası bölgələri var. Bu sahələr rəvan şəkildə bir-birinə keçir və HF radiodalğalarının yayılmasına müxtəlif təsir göstərir. İonosferin yuxarı təbəqəsi hərflə təyin olunur F. Burada ən yüksək ionlaşma dərəcəsi (yüklü hissəciklərin payı təxminən 10-4-dür). O, Yer səthindən 150 km-dən çox yüksəklikdə yerləşir və yüksək tezlikli HF radiodalğalarının uzun məsafələrə yayılmasında əsas əks etdirici rol oynayır. Yaz aylarında F bölgəsi iki təbəqəyə bölünür - F 1 və F 2. F1 təbəqəsi 200-dən 250 km-ə qədər hündürlükləri və təbəqəni tuta bilər F 2 300-400 km hündürlükdə "üzər" kimi görünür. Adətən qat F 2 qatından qat-qat güclü ionlaşmışdır F 1 . Gecə təbəqəsi F 1 yox olur və təbəqə F 2 qalır, yavaş-yavaş ionlaşma dərəcəsinin 60%-ə qədərini itirir. F təbəqəsindən aşağıda 90-150 km hündürlükdə lay var E, ionlaşması Günəşdən gələn yumşaq rentgen şüalarının təsiri altında baş verir. E təbəqəsinin ionlaşma dərəcəsi ilə müqayisədə daha aşağıdır F, gün ərzində 31 və 25 m aşağı tezlikli HF diapazonlarında stansiyaların qəbulu laydan siqnallar əks olunduqda baş verir. E. Adətən bunlar 1000-1500 km məsafədə yerləşən stansiyalardır. Gecə qatında Eİonlaşma kəskin şəkildə azalır, lakin bu zaman da 41, 49 və 75 m diapazonlarında stansiyalardan siqnalların qəbulunda mühüm rol oynamağa davam edir.

Ərazidə yaranan 16, 13 və 11 m yüksək tezlikli HF diapazonlarının siqnallarının qəbulu üçün böyük maraq doğurur. E yüksək dərəcədə artan ionlaşma təbəqələri (buludlar). Bu buludların sahəsi bir neçə yüzlərlə kvadrat kilometrə qədər dəyişə bilər. Artan ionlaşma təbəqəsi sporadik təbəqə adlanır. E və təyin edilir Es. Es buludları küləyin təsiri altında ionosferdə hərəkət edə və sürəti 250 km/saata çata bilir. Yayda orta enliklərdə gündüzlər Es buludları səbəbindən radio dalğalarının yaranması ayda 15-20 gün ərzində baş verir. Ekvatorun yaxınlığında demək olar ki, həmişə mövcuddur və yüksək enliklərdə adətən gecə görünür. Bəzən günəşin aşağı aktivliyi illərində, yüksək tezlikli HF zolaqlarında ötürülmə olmadıqda, siqnalları Es-dən dəfələrlə əks olunan 16, 13 və 11 m diapazonlarında birdən-birə uzaq stansiyalar meydana çıxır.

İonosferin ən aşağı bölgəsi bölgədir D 50 ilə 90 km arasında yüksəklikdə yerləşir. Burada nisbətən az sayda sərbəst elektron var. Ərazidən D Uzun və orta dalğalar yaxşı əks olunur və aşağı tezlikli HF stansiyalarından gələn siqnallar güclü şəkildə udulur. Gün batdıqdan sonra ionlaşma çox tez yox olur və siqnalları laylardan əks olunan 41, 49 və 75 m diapazonlarda uzaq stansiyaları qəbul etmək mümkün olur. F 2 və E. İonosferin ayrı-ayrı təbəqələri HF radiosiqnallarının yayılmasında mühüm rol oynayır. Radiodalğalara təsir əsasən ionosferdə sərbəst elektronların olması səbəbindən baş verir, baxmayaraq ki, radio dalğalarının yayılma mexanizmi böyük ionların olması ilə bağlıdır. Sonuncular atmosferin kimyəvi xassələrini öyrənərkən də maraq doğurur, çünki onlar neytral atom və molekullardan daha aktivdirlər. İonosferdə baş verən kimyəvi reaksiyalar onun enerji və elektrik balansında mühüm rol oynayır.

Normal ionosfer. Geofiziki raketlər və peyklərdən istifadə etməklə aparılan müşahidələr atmosferin ionlaşmasının geniş spektrli günəş radiasiyasının təsiri altında baş verdiyini göstərən çoxlu yeni məlumatlar təqdim etdi. Onun əsas hissəsi (90%-dən çoxu) spektrin görünən hissəsində cəmləşmişdir. Bənövşəyi işıq şüalarından daha qısa dalğa uzunluğuna və daha yüksək enerjiyə malik olan ultrabənövşəyi şüalanma Günəşin daxili atmosferində (xromosferdə) hidrogen tərəfindən, daha da yüksək enerjiyə malik olan rentgen şüaları isə Günəşin xarici qabığındakı qazlar tərəfindən yayılır. (korona).

İonosferin normal (orta) vəziyyəti daimi güclü şüalanma ilə bağlıdır. Normal ionosferdə Yerin gündəlik fırlanması və günorta saatlarında günəş şüalarının düşmə bucağının mövsümi fərqləri ilə əlaqədar müntəzəm dəyişikliklər baş verir, lakin ionosferin vəziyyətində gözlənilməz və kəskin dəyişikliklər də baş verir.

İonosferdəki pozğunluqlar.

Məlum olduğu kimi, Günəşdə hər 11 ildən bir maksimuma çatan güclü tsiklik təkrarlanan fəaliyyət təzahürləri baş verir. Beynəlxalq Geofizika İli (IGY) proqramı çərçivəsində müşahidələr sistematik meteoroloji müşahidələrin bütün dövrü üçün ən yüksək günəş aktivliyi dövrünə təsadüf etdi, yəni. 18-ci əsrin əvvəllərindən. Yüksək aktivlik dövründə Günəşdə bəzi ərazilərin parlaqlığı bir neçə dəfə artır, ultrabənövşəyi və rentgen şüalarının gücü kəskin şəkildə artır. Belə hadisələrə günəş alovları deyilir. Onlar bir neçə dəqiqədən bir saata qədər davam edir. Alevlenme zamanı günəş plazması (əsasən protonlar və elektronlar) püskürür və elementar hissəciklər kosmosa qaçır. Belə alışmalar zamanı Günəşdən gələn elektromaqnit və korpuskulyar şüalanma Yer atmosferinə güclü təsir göstərir.

İlkin reaksiya məşəldən 8 dəqiqə sonra, intensiv ultrabənövşəyi və rentgen şüaları Yerə çatdıqda müşahidə olunur. Nəticədə ionlaşma kəskin şəkildə artır; X-şüaları atmosferə ionosferin aşağı sərhəddinə qədər nüfuz edir; bu təbəqələrdə elektronların sayı o qədər artır ki, radio siqnalları demək olar ki, tamamilə udulur (“söndürülür”). Radiasiyanın əlavə udulması qazın istiləşməsinə səbəb olur ki, bu da küləklərin inkişafına kömək edir. İonlaşmış qaz elektrik keçiricisidir və Yerin maqnit sahəsində hərəkət etdikdə dinamo effekti yaranır və elektrik cərəyanı yaranır. Bu cür cərəyanlar, öz növbəsində, maqnit sahəsində nəzərəçarpacaq pozuntulara səbəb ola bilər və maqnit qasırğaları şəklində özünü göstərə bilər.

Atmosferin yuxarı qatının strukturu və dinamikası əhəmiyyətli dərəcədə günəş radiasiyası ilə ionlaşma və dissosiasiya ilə əlaqəli termodinamik mənada qeyri-tarazlıq prosesləri, kimyəvi proseslər, molekulların və atomların həyəcanlanması, onların deaktivasiyası, toqquşması və digər elementar proseslərlə müəyyən edilir. Bu halda, sıxlıq azaldıqca tarazlığın dərəcəsi hündürlüklə artır. 500-1000 km yüksəkliyə qədər və tez-tez daha yüksək atmosferin bir çox xüsusiyyətləri üçün tarazlıq dərəcəsi olduqca kiçikdir, bu da onu təsvir etmək üçün kimyəvi reaksiyaları nəzərə alaraq klassik və hidromaqnit hidrodinamikadan istifadə etməyə imkan verir.

Ekzosfer Yer atmosferinin bir neçə yüz kilometr hündürlükdən başlayaraq, yüngül, sürətlə hərəkət edən hidrogen atomlarının kosmosa çıxa bilən xarici təbəqəsidir.

Edvard Kononoviç

Ədəbiyyat:

Pudovkin M.I. Günəş fizikasının əsasları. Sankt-Peterburq, 2001
Eris Chaisson, Steve McMillan Astronomiya bu gün. Prentice-Hall, Inc. Yuxarı Saddle çayı, 2002
İnternetdəki materiallar: http://ciencia.nasa.gov/

Atmosfer planetimizin Yerlə birlikdə fırlanan qazlı qabığıdır. Atmosferdəki qaza hava deyilir. Atmosfer hidrosferlə təmasdadır və litosferi qismən əhatə edir. Lakin yuxarı hədləri müəyyən etmək çətindir. Atmosferin yuxarıya doğru təxminən üç min kilometrə qədər uzandığı şərti olaraq qəbul edilir. Orada rəvan şəkildə havasız kosmosa axır.

Yer atmosferinin kimyəvi tərkibi

Atmosferin kimyəvi tərkibinin formalaşması təxminən dörd milyard il əvvəl başlamışdır. Əvvəlcə atmosfer yalnız yüngül qazlardan - helium və hidrogendən ibarət idi. Alimlərin fikrincə, Yer kürəsinin ətrafında qaz qabığının yaradılması üçün ilkin şərtlər lava ilə birlikdə böyük miqdarda qazlar buraxan vulkan püskürmələri idi. Sonralar qaz mübadiləsi su fəzaları, canlı orqanizmlər və onların fəaliyyətinin məhsulları ilə başladı. Havanın tərkibi tədricən dəyişdi və bir neçə milyon il əvvəl müasir formada sabitləndi.

Atmosferin əsas komponentləri azot (təxminən 79%) və oksigendir (20%). Qalan faiz (1%) aşağıdakı qazlardan ibarətdir: arqon, neon, helium, metan, karbon dioksid, hidrogen, kripton, ksenon, ozon, ammonyak, kükürd və azot dioksidləri, azot oksidi və karbon monoksit. bu bir faizdə.

Bundan əlavə, havada su buxarı və hissəciklər (polen, toz, duz kristalları, aerozol çirkləri) var.

Bu yaxınlarda alimlər bəzi hava inqrediyentlərində keyfiyyət deyil, kəmiyyət dəyişikliyini qeyd ediblər. Bunun səbəbi isə insan və onun fəaliyyətidir. Təkcə son 100 ildə karbon qazının səviyyəsi əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır! Bu, bir çox problemlərlə doludur, onlardan ən qlobalı iqlim dəyişikliyidir.

Hava və iqlimin formalaşması

Atmosfer Yerdəki iqlimin və havanın formalaşmasında mühüm rol oynayır. Çox şey günəş işığının miqdarından, altındakı səthin təbiətindən və atmosfer sirkulyasiyasından asılıdır.

Faktorları sıra ilə nəzərdən keçirək.

1. Atmosfer günəş şüalarının istiliyini ötürür və zərərli şüaları udur. Qədim yunanlar bilirdilər ki, Günəş şüaları Yerin müxtəlif hissələrinə müxtəlif bucaqlarda düşür. Qədim yunan dilindən tərcümə olunan "iqlim" sözünün özü "yamac" deməkdir. Belə ki, ekvatorda günəş şüaları demək olar ki, şaquli istiqamətdə düşür, ona görə də burada çox isti olur. Qütblərə nə qədər yaxın olarsa, meyl açısı bir o qədər böyük olar. Və temperatur düşür.

2. Yerin qeyri-bərabər istiləşməsi səbəbindən atmosferdə hava axınları əmələ gəlir. Ölçülərinə görə təsnif edilirlər. Ən kiçikləri (onlarla və yüzlərlə metr) yerli küləklərdir. Bunun ardınca mussonlar və ticarət küləkləri, siklonlar və antisiklonlar, planetar cəbhə zonaları gəlir.

Bütün bu hava kütlələri daim hərəkət edir. Onlardan bəziləri olduqca statikdir. Məsələn, subtropiklərdən ekvatora doğru əsən ticarət küləkləri. Başqalarının hərəkəti əsasən atmosfer təzyiqindən asılıdır.

3. Atmosfer təzyiqi iqlimin formalaşmasına təsir edən digər amildir. Bu, yerin səthindəki hava təzyiqidir. Məlum olduğu kimi, hava kütlələri yüksək atmosfer təzyiqi olan ərazidən bu təzyiqin aşağı olduğu əraziyə doğru hərəkət edir.

Ümumilikdə 7 zona ayrılmışdır. Ekvator aşağı təzyiq zonasıdır. Bundan əlavə, ekvatorun hər iki tərəfində otuzuncu enliklərə qədər yüksək təzyiq sahəsi var. 30 ° -dən 60 ° -ə qədər - yenidən aşağı təzyiq. Və 60°-dən qütblərə qədər yüksək təzyiq zonasıdır. Bu zonalar arasında hava kütlələri dövr edir. Dənizdən quruya gələnlər yağış və pis hava gətirir, qitələrdən əsənlər isə aydın və quru hava gətirir. Hava cərəyanlarının toqquşduğu yerlərdə yağıntı və əlverişsiz, küləkli hava ilə xarakterizə olunan atmosfer cəbhə zonaları yaranır.

Alimlər sübut etdilər ki, hətta insanın rifahı atmosfer təzyiqindən asılıdır. Beynəlxalq standartlara görə, normal atmosfer təzyiqi 760 mm civə sütunudur. sütun 0 ° C temperaturda. Bu göstərici demək olar ki, dəniz səviyyəsi ilə bərabər olan torpaq sahələri üçün hesablanır. Hündürlüklə təzyiq azalır. Buna görə, məsələn, Sankt-Peterburq üçün 760 mm Hg. - bu normadır. Ancaq daha yüksək olan Moskva üçün normal təzyiq 748 mm Hg-dir.

Təzyiq təkcə şaquli deyil, həm də üfüqi olaraq dəyişir. Bu, xüsusilə siklonların keçidi zamanı hiss olunur.

Atmosferin quruluşu

Atmosfer qat tortunu xatırladır. Və hər təbəqənin öz xüsusiyyətləri var.

. Troposfer- Yerə ən yaxın təbəqə. Bu təbəqənin "qalınlığı" ekvatordan uzaqlaşdıqca dəyişir. Ekvatordan yuxarı təbəqə yuxarıya doğru 16-18 km, mülayim zonalarda 10-12 km, qütblərdə 8-10 km uzanır.

Ümumi hava kütləsinin 80%-i və su buxarının 90%-i buradadır. Burada buludlar əmələ gəlir, siklonlar və antisiklonlar yaranır. Havanın temperaturu ərazinin hündürlüyündən asılıdır. Orta hesabla hər 100 metr üçün 0,65°C azalır.

. Tropopauz- atmosferin keçid təbəqəsi. Hündürlüyü bir neçə yüz metrdən 1-2 km-ə qədərdir. Yaz aylarında havanın temperaturu qışa nisbətən daha yüksək olur. Məsələn, qışda qütblərin üstündə -65°C, ekvatorda isə ilin istənilən vaxtında -70°C olur.

. Stratosfer- bu, yuxarı sərhədi 50-55 kilometr hündürlükdə olan təbəqədir. Burada turbulentlik azdır, havada su buxarının tərkibi cüzidir. Ancaq çoxlu ozon var. Onun maksimal konsentrasiyası 20-25 km yüksəklikdə olur. Stratosferdə havanın temperaturu yüksəlməyə başlayır və +0,8° C-ə çatır.Bu ozon təbəqəsinin ultrabənövşəyi şüalanma ilə qarşılıqlı əlaqədə olması ilə əlaqədardır.

. Stratopoz- stratosferlə onu izləyən mezosfer arasında aşağı aralıq təbəqə.

. Mezosfer- bu təbəqənin yuxarı sərhədi 80-85 kilometrdir. Burada sərbəst radikalların iştirakı ilə mürəkkəb fotokimyəvi proseslər baş verir. Planetimizin kosmosdan görünən o zərif mavi parıltısını təmin edən məhz onlardır.

Kometlərin və meteoritlərin əksəriyyəti mezosferdə yanır.

. Mezopauza- havanın temperaturu ən azı -90° olan növbəti ara qat.

. Termosfer- aşağı sərhəd 80 - 90 km hündürlükdən başlayır, təbəqənin yuxarı sərhədi isə təxminən 800 km-dən keçir. Havanın temperaturu yüksəlir. +500° C-dən +1000° C-ə qədər dəyişə bilər. Gün ərzində temperaturun dəyişməsi yüzlərlə dərəcəyə çatır! Amma buradakı hava o qədər azdır ki, “temperatur” terminini təsəvvür etdiyimiz kimi başa düşmək burada məqsədəuyğun deyil.

. İonosfer- mezosfer, mezopoz və termosferi birləşdirir. Buradakı hava əsasən oksigen və azot molekullarından, həmçinin kvazi neytral plazmadan ibarətdir. İonosferə daxil olan günəş şüaları hava molekullarını güclü şəkildə ionlaşdırır. Aşağı təbəqədə (90 km-ə qədər) ionlaşma dərəcəsi aşağıdır. Nə qədər yüksək olsa, ionlaşma bir o qədər çox olar. Beləliklə, 100-110 km yüksəklikdə elektronlar cəmləşir. Bu, qısa və orta radio dalğalarını əks etdirməyə kömək edir.

İonosferin ən mühüm təbəqəsi 150-400 km yüksəklikdə yerləşən yuxarı təbəqədir. Onun özəlliyi ondan ibarətdir ki, o, radiodalğaları əks etdirir və bu, radio siqnallarının xeyli məsafələrə ötürülməsini asanlaşdırır.

İonosferdə aurora kimi bir fenomen baş verir.

. Ekzosfer- oksigen, helium və hidrogen atomlarından ibarətdir. Bu təbəqədəki qaz çox nadirdir və hidrogen atomları tez-tez kosmosa qaçır. Buna görə də bu təbəqə “dispersiya zonası” adlanır.

Atmosferimizin çəkisi olduğunu irəli sürən ilk alim italyan E.Torriçelli olmuşdur. Məsələn, Ostap Bender "Qızıl buzov" romanında hər bir insanı 14 kq ağırlığında bir hava sütunu ilə sıxışdırdığından təəssüflənir! Amma böyük hiyləgər bir az yanıldı. Yetkin bir insan 13-15 ton təzyiq yaşayır! Amma biz bu ağırlığı hiss etmirik, çünki atmosfer təzyiqi insanın daxili təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Atmosferimizin çəkisi 5.300.000.000.000.000 tondur. Bu rəqəm nəhəngdir, baxmayaraq ki, bu, planetimizin çəkisinin milyonda birini təşkil edir.