Дэлхий дээрх агаар мандал, хүн ба амьдрал. Дэлхийн агаар мандал Агаар мандлын оршихуй

Агаар мандал бол дэлхий дээрх амьдралыг бий болгодог зүйл юм. Бид бага сургуулийн уур амьсгалын талаархи анхны мэдээлэл, баримтуудыг хүлээн авдаг. Ахлах сургуульд байхдаа бид газарзүйн хичээл дээр энэ ойлголтыг илүү сайн мэддэг болсон.

Дэлхийн агаар мандлын тухай ойлголт

Зөвхөн дэлхий төдийгүй бусад селестиел биетүүд ч агаар мандалтай байдаг. Гаригуудыг тойрсон хийн бүрхүүлийг ингэж нэрлэсэн. Энэ хийн давхаргын найрлага нь гаригуудын хооронд ихээхэн ялгаатай байдаг. Өөрөөр нэрлэгддэг агаарын тухай үндсэн мэдээлэл, баримтуудыг харцгаая.

Түүний хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь хүчилтөрөгч юм. Зарим хүмүүс дэлхийн агаар мандал бүхэлдээ хүчилтөрөгчөөс бүрддэг гэж андуурдаг ч үнэн хэрэгтээ агаар бол хийн хольц юм. Энэ нь 78% азот, 21% хүчилтөрөгч агуулдаг. Үлдсэн нэг хувьд нь озон, аргон, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уур ордог. Эдгээр хийн хувь хэмжээ бага ч гэсэн тэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг - нарны цацрагийн эрчим хүчний ихээхэн хэсгийг шингээж, улмаар гэрэлтэгч нь манай гараг дээрх бүх амьдралыг үнс болгохоос сэргийлдэг. Агаар мандлын шинж чанар нь өндрөөс хамаарч өөрчлөгддөг. Тухайлбал, 65 км-ийн өндөрт азот 86%, хүчилтөрөгч 19% байна.

Дэлхийн агаар мандлын найрлага

• Нүүрстөрөгчийн давхар исэлургамлын тэжээлд зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь амьд организмын амьсгалах, ялзрах, шатах үйл явцын үр дүнд агаар мандалд илэрдэг. Агаар мандалд байхгүй нь ямар ч ургамал оршин тогтнох боломжгүй болгоно.
• Хүчилтөрөгч- хүний ​​хувьд агаар мандлын амин чухал бүрэлдэхүүн хэсэг. Түүний оршихуй нь бүх амьд организмын оршин тогтнох нөхцөл юм. Энэ нь агаар мандлын хийн нийт эзэлхүүний 20 орчим хувийг эзэлдэг.
• Озонамьд организмд хортой нөлөө үзүүлдэг нарны хэт ягаан туяаг байгалийн шингээгч юм. Үүний ихэнх хэсэг нь агаар мандлын тусдаа давхарга - озоны дэлгэцийг бүрдүүлдэг. Сүүлийн үед хүний ​​үйл ажиллагаа аажмаар сүйрч эхлэхэд хүргэсэн боловч энэ нь маш чухал ач холбогдолтой учраас түүнийг хадгалах, сэргээх идэвхтэй ажил хийгдэж байна.
• усны уурагаарын чийгшлийг тодорхойлдог. Түүний агуулга нь янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарч өөр өөр байж болно: агаарын температур, нутаг дэвсгэрийн байршил, улирал. Бага температурт агаарт усны уур маш бага, магадгүй нэг хувиас бага, өндөр температурт түүний хэмжээ 4% хүрдэг.
• Дээр дурдсан бүхнээс гадна дэлхийн агаар мандлын найрлагад үргэлж тодорхой хувийг эзэлдэг хатуу ба шингэн хольц. Эдгээр нь хөө тортог, үнс, далайн давс, тоос шороо, усны дусал, бичил биетэн юм. Тэд байгалийн болон антропоген байдлаар агаарт орж болно.

Агаар мандлын давхаргууд

Агаарын температур, нягтрал, чанарын найрлага нь өөр өөр өндөрт ижил байдаггүй. Үүнээс болж агаар мандлын янз бүрийн давхаргыг ялгах нь заншилтай байдаг. Тэд тус бүр өөрийн гэсэн онцлог шинж чанартай байдаг. Агаар мандлын ямар давхаргыг ялгаж байгааг олж мэдье.

• Тропосфер - агаар мандлын энэ давхарга нь дэлхийн гадаргуутай хамгийн ойр байдаг. Өндөр нь туйлаас дээш 8-10 км, халуун оронд 16-18 км. Агаар мандлын нийт усны уурын 90% нь энд байрладаг тул идэвхтэй үүл үүсдэг. Мөн энэ давхаргад агаарын (салхи) хөдөлгөөн, турбулент, конвекц зэрэг үйл явц ажиглагдаж байна. Халуун оронд дулааны улиралд үд дунд +45 градус, туйлуудад -65 градус хүртэл байдаг.
• Стратосфер бол агаар мандлын хоёр дахь хамгийн алслагдсан давхарга юм. 11-50 км-ийн өндөрт байрладаг. Стратосферийн доод давхаргад температур ойролцоогоор -55, дэлхийгээс холдох тусам +1˚С хүртэл нэмэгддэг. Энэ бүсийг инверси гэж нэрлэдэг бөгөөд стратосфер ба мезосферийн хил хязгаар юм.
• Мезосфер нь 50-90 км-ийн өндөрт байрладаг. Түүний доод хязгаарт температур 0 орчим, дээд хэсэгт -80...-90 ˚С хүрдэг. Дэлхийн агаар мандалд орж буй солирууд мезосферд бүрэн шатаж, энд агаарын туяа үүсэх шалтгаан болдог.
• Термосфер нь ойролцоогоор 700 км зузаантай. Хойд гэрэл нь агаар мандлын энэ давхаргад гарч ирдэг. Тэд сансар огторгуйн цацраг, нарнаас ялгарах цацрагийн нөлөөнөөс болж гарч ирдэг.
• Экзосфер бол агаарын тархалтын бүс юм. Энд хийн агууламж бага бөгөөд аажмаар гариг ​​хоорондын орон зайд оршдог.

Дэлхийн агаар мандал, сансар огторгуйн хоорондох хилийг 100 км гэж үздэг. Энэ шугамыг Карманы шугам гэж нэрлэдэг.

Агаарын даралт

Цаг агаарын урьдчилсан мэдээг сонсохдоо бид барометрийн даралтын уншилтыг ихэвчлэн сонсдог. Гэхдээ атмосферийн даралт гэдэг нь юу гэсэн үг вэ, энэ нь бидэнд хэрхэн нөлөөлж болох вэ?

Агаар нь хий, хольцоос бүрддэг болохыг бид олж мэдсэн. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсэг бүр өөрийн гэсэн жинтэй байдаг бөгөөд энэ нь 17-р зууныг хүртэл агаар мандал жингүй биш гэсэн үг юм. Агаар мандлын даралт гэдэг нь агаар мандлын бүх давхарга дэлхийн гадаргуу болон бүх объект дээр дарах хүч юм.

Эрдэмтэд нарийн төвөгтэй тооцоолол хийж, нэг квадрат метр талбайд агаар мандал 10,333 кг хүчээр дарагддаг болохыг баталжээ. Энэ нь хүний ​​бие 12-15 тонн жинтэй агаарын даралтанд ордог гэсэн үг юм. Бид яагаад үүнийг мэдрэхгүй байна вэ? Бидний дотоод дарамт биднийг аварч, гаднах байдлыг тэнцвэржүүлдэг. Онгоц эсвэл ууланд өндөрт байх үед атмосферийн даралт хамаагүй бага байдаг тул та агаар мандлын даралтыг мэдэрч чадна. Энэ тохиолдолд биеийн таагүй байдал, чихний бөглөрөл, толгой эргэх боломжтой.

Эргэн тойрон дахь уур амьсгалын талаар маш их зүйлийг хэлж болно. Бид түүний тухай олон сонирхолтой баримтуудыг мэддэг бөгөөд зарим нь гайхмаар санагдаж магадгүй юм.

• Дэлхийн агаар мандлын жин 5,300,000,000,000,000 тонн.
• Энэ нь дууны дамжуулалтыг дэмждэг. 100 гаруй км-ийн өндөрт энэ шинж чанар нь агаар мандлын бүтэц өөрчлөгдсөний улмаас алга болдог.
• Агаар мандлын хөдөлгөөн нь дэлхийн гадаргуугийн жигд бус халалтын улмаас өдөөгддөг.
• Агаарын температурыг тодорхойлохын тулд термометр, агаар мандлын даралтыг тодорхойлохын тулд барометрийг ашигладаг.
• Агаар мандал байгаа нь манай гарагийг өдөр бүр 100 тонн солироос авардаг.
• Агаарын найрлага хэдэн зуун сая жилийн турш тогтсон боловч үйлдвэрлэлийн хурдацтай үйл ажиллагаа эхэлснээр өөрчлөгдөж эхлэв.
• Агаар мандал нь 3000 км өндөрт хүрдэг гэж үздэг.

Хүний хувьд агаар мандлын ач холбогдол

Агаар мандлын физиологийн бүс нь 5 км. Далайн түвшнээс дээш 5000 м-ийн өндөрт хүн хүчилтөрөгчийн өлсгөлөнг мэдэрч эхэлдэг бөгөөд энэ нь түүний гүйцэтгэл буурч, сайн сайхан байдал муудаж байгаагаар илэрхийлэгддэг. Энэ нь хийн гайхалтай хольцгүй орон зайд хүн амьд үлдэж чадахгүй гэдгийг харуулж байна.

Агаар мандлын талаархи бүх мэдээлэл, баримтууд нь зөвхөн хүмүүст чухал ач холбогдолтой болохыг баталж байна. Түүний оршихуйн ачаар дэлхий дээр амьдралыг хөгжүүлэх боломжтой болсон. Өнөөдөр хүн төрөлхтөн амьдрал өгөгч агаарт үзүүлж буй хор хөнөөлийн цар хүрээг үнэлж, бид агаар мандлыг хадгалах, сэргээх цаашдын арга хэмжээний талаар бодох хэрэгтэй.

Агаар мандал- энэ бол дэлхийг хүрээлж, түүнтэй таталцлын хүчээр холбогдсон агаарын бүрхүүл юм. Агаар мандал нь манай гаригийн өдөр тутмын эргэлт, жилийн хөдөлгөөнд оролцдог. Агаар мандлын агаар нь шингэн (усны дусал) ба хатуу тоосонцор (утаа, тоос) бүхий хийн хольц юм. Агаар мандлын хийн найрлага нь 100-110 км-ийн өндөрт өөрчлөгдөөгүй байдаг нь байгаль дээрх тэнцвэртэй байдлаас үүдэлтэй. Хийн эзлэхүүний фракцууд: азот - 78%, хүчилтөрөгч - 21%, идэвхгүй хий (аргон, ксенон, криптон) - 0.9%, нүүрстөрөгч - 0.03%. Үүнээс гадна агаар мандалд үргэлж усны уур байдаг.

Чулуулгийн химийн өгөршилд биологийн процессоос гадна хүчилтөрөгч, азот, нүүрстөрөгч идэвхтэй оролцдог. Озон 03-ын үүрэг маш чухал бөгөөд энэ нь нарны хэт ягаан туяаны ихэнх хэсгийг шингээж авдаг бөгөөд их хэмжээний тунгаар амьд организмд аюултай. Ялангуяа хотуудад элбэг байдаг хатуу тоосонцор нь конденсацийн цөм болж үйлчилдэг (түүний эргэн тойронд усны дусал, цасан ширхгүүд үүсдэг).

Агаар мандлын өндөр, хил хязгаар, бүтэц

Агаар мандлын дээд хилийг ердийн байдлаар 1000 км-ийн өндөрт зурдаг боловч үүнээс хамаагүй өндөр буюу 20,000 км хүртэл ажиглагдаж болох боловч тэнд маш ховор байдаг.

Өндөр болон бусад физик шинж чанар бүхий агаарын температурын өөрчлөлтийн өөр өөр шинж чанараас шалтгаалан агаар мандалд хэд хэдэн хэсгүүд нь бие биенээсээ шилжилтийн давхаргаар тусгаарлагдсан байдаг.

Тропосфер бол агаар мандлын хамгийн доод, хамгийн нягт давхарга юм. Түүний дээд хил нь экватороос 18 км, туйлаас 8-12 км өндөрт татагдана. Тропосферийн температур 100 м тутамд дунджаар 0.6 ° C-аар буурдаг.Температур, даралт, салхины хурд, түүнчлэн үүл үүсэх, хур тунадас үүсэх зэрэгт хэвтээ чиглэлд ихээхэн ялгаатай байдаг. Тропосферт агаарын эрчимтэй босоо хөдөлгөөн байдаг - конвекц. Агаар мандлын энэ доод давхаргад цаг агаар голчлон үүсдэг. Агаар мандлын бараг бүх усны уур энд төвлөрдөг.

Стратосфер нь ихэвчлэн 50 км-ийн өндөрт үргэлжилдэг. 20-25 км-ийн өндөрт озоны агууламж хамгийн дээд хэмжээндээ хүрч озоны дэлгэц үүсгэдэг. Стратосфер дахь агаарын температур дүрмээр бол өндрөөс 1 км тутамд дунджаар 1-2 хэмээр нэмэгдэж, дээд хязгаарт 0 хэм ба түүнээс дээш хүрдэг. Энэ нь нарны энергийг озоноор шингээж авснаас болж үүсдэг. Давхар мандалд усны уур, үүл бараг байхгүй, хар салхины хүчтэй салхи 300-400 км/цаг хүртэл хурдтай үлддэг.

Мезосферт агаарын температур -60...- 100 ° C хүртэл буурч, босоо болон хэвтээ агаарын эрчимтэй хөдөлгөөнүүд үүсдэг.

Агаар их ионжсон термосферийн дээд давхаргад температур дахин 2000 хэм хүртэл нэмэгддэг. Энд аврора, соронзон шуурга ажиглагдаж байна.

Агаар мандал нь дэлхийн амьдралд томоохон үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь өдрийн цагаар дэлхийн гадаргууг хэт халж, шөнөдөө хөргөхөөс сэргийлж, дэлхийн чийгийг дахин хуваарилж, гадаргууг солир унахаас хамгаалдаг. Агаар мандал байгаа нь манай гариг ​​дээр органик амьдрал оршин тогтнох зайлшгүй нөхцөл юм.

Нарны цацраг. Агаар мандлын халаалт

Нар асар их хэмжээний энерги ялгаруулдаг бөгөөд үүний зөвхөн багахан хэсгийг Дэлхий хүлээн авдаг.

Нарнаас гэрэл, дулаан ялгаруулахыг нарны цацраг гэж нэрлэдэг. Нарны цацраг нь дэлхийн гадаргуу дээр хүрэхээсээ өмнө агаар мандалд удаан хугацаагаар дамждаг. Үүнийг даван туулж, энэ нь агаарын бүрхүүлд их хэмжээгээр шингэж, шингэдэг. Дэлхийн гадаргад шууд цацраг хэлбэрээр шууд хүрдэг цацрагийг шууд цацраг гэж нэрлэдэг. Агаар мандалд тархсан цацрагийн зарим хэсэг нь сарнисан цацраг хэлбэрээр дэлхийн гадаргууд хүрдэг.

Хэвтээ гадаргуу дээр шууд болон сарнисан цацрагийн хослолыг нарны нийт цацраг гэж нэрлэдэг. Агаар мандал дээд хил дээр ирж буй нарны цацрагийн 20 орчим хувийг шингээдэг. Цацрагийн өөр 34% нь дэлхийн гадарга болон агаар мандлаас тусдаг (цацраг туссан). Нарны цацрагийн 46% нь дэлхийн гадаргууд шингэдэг. Ийм цацрагийг шингэсэн (шингээсэн) гэж нэрлэдэг.

Нарны туссан цацрагийн эрчмийг агаар мандлын дээд хил дээр ирж буй нарны бүх цацрагийн энергийн эрчимтэй харьцуулсан харьцааг дэлхийн альбедо гэж нэрлэдэг бөгөөд хувиар илэрхийлнэ.

Тиймээс манай гаригийн альбедо нь агаар мандлын хамт дунджаар 34% байдаг. Янз бүрийн өргөрөгт альбедогийн үнэ цэнэ нь гадаргуугийн өнгө, ургамалжилт, үүлэрхэг байдал болон бусад зүйлсээс ихээхэн ялгаатай байдаг. Шинэхэн цасаар бүрхэгдсэн гадаргуугийн талбай нь цацрагийн 80-85%, өвс, элс - 26% ба 30%, ус - ердөө 5% -ийг тусгадаг.

Дэлхийн бие даасан хэсгүүдийн хүлээн авсан нарны энергийн хэмжээ нь нарны цацрагийн тусгалын өнцгөөс ихээхэн хамаардаг. Тэд илүү шулуун унах тусам (өөрөөр хэлбэл, нарны тэнгэрийн хаяанаас өндөр өндөр байх тусам) нэгж талбайд унадаг нарны энергийн хэмжээ их байх болно.

Цацрагийн тусгалын өнцгөөс нийт цацрагийн хэмжээ хамаарах нь хоёр шалтгаанаас үүдэлтэй. Нэгдүгээрт, нарны цацраг тусах өнцөг бага байх тусам энэ гэрлийн урсгал тархах талбай их байх ба нэгж гадаргууд ногдох энерги бага байх болно. Хоёрдугаарт, тусгалын өнцөг бага байх тусам цацраг нь агаар мандалд удаан үргэлжлэх болно.

Дэлхийн гадаргад тусах нарны цацрагийн хэмжээ нь агаар мандлын тунгалаг байдал, ялангуяа үүлэрхэг байдал нь мөн нөлөөлдөг. Нарны цацрагийн нарны цацрагийн тусгалын өнцөг ба агаар мандлын ил тод байдлаас хамаарах байдал нь түүний тархалтын бүсийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Нэг өргөрөгт нарны нийт цацрагийн хэмжээ ялгаатай байх нь гол төлөв үүлэрхэг байдлаас үүдэлтэй.

Дэлхийн гадаргад орж буй дулааны хэмжээг нэгж хугацаанд (1 жил) нэгж талбайд (1 см) илчлэгээр тодорхойлно.

Шингээсэн цацраг нь дэлхийн гадаргуугийн нимгэн давхаргыг халааж, усыг ууршуулахад зарцуулагддаг. Халсан дэлхийн гадаргуу нь цацраг туяа, дамжуулалт, конвекц, усны уурын конденсацаар дамжуулан дулааныг хүрээлэн буй орчинд шилжүүлдэг.

Тухайн газрын өргөрөг, далайн түвшнээс дээш өндрөөс хамаарч агаарын температурын өөрчлөлт

Экватор-халуун орны өргөрөгөөс туйл хүртэл цацрагийн нийт хэмжээ буурдаг. Энэ нь хамгийн дээд тал нь - жилд ойролцоогоор 850 Ж/м2 (жилд 200 ккал/см2) - нарны өндөрт, үүлгүй тэнгэрээр нарны шууд цацраг эрчимтэй байдаг халуун орны цөлд. Зуны хагаст нарны нийт цацрагийн урсгалын бага ба өндөр өргөрөгийн хоорондох ялгаа арилдаг. Энэ нь нарны гэрлийн үргэлжлэх хугацаа, ялангуяа туйлын бүс нутагт, туйлын өдөр бүр зургаан сар үргэлжилдэгтэй холбоотой юм.

Хэдийгээр дэлхийн гадаргуу дээр ирж буй нарны нийт цацраг түүгээр хэсэгчлэн тусдаг ч ихэнх хэсэг нь дэлхийн гадаргууд шингэж, дулаан болж хувирдаг. Дэлхийн гадаргуугийн тусгал болон дулааны цацрагт зарцуулагдсаны дараа үлдсэн нийт цацрагийн хэсгийг цацрагийн баланс (үлдэгдэл цацраг) гэнэ. Антарктид ба Гренландын өндөр мөсөн цөлийг эс тооцвол энэ жилийн хувьд дэлхийн хаа сайгүй эерэг байна. Цацрагийн тэнцвэрт байдал нь экватороос туйл руу 0 дөхөж очих чиглэлд аяндаа буурдаг.

Үүний дагуу агаарын температур бүсчилсэн байдлаар тархдаг, өөрөөр хэлбэл экватороос туйл руу чиглэсэн чиглэлд буурдаг. .Агаарын температур нь мөн далайн түвшнээс дээш талбайн өндрөөс хамаарна: талбай өндөр байх тусам температур буурна.

Газар, усны тархалт нь агаарын температурт ихээхэн нөлөөлдөг. Газрын гадаргуу хурдан халдаг ч хурдан хөрдөг, усны гадаргуу удаан халдаг ч дулаанаа удаан хадгалж, агаарт удаан гаргадаг.

Дулаан, хүйтний улиралд дэлхийн гадаргын халах, хөргөх янз бүрийн эрчмийн үр дүнд өдөр, жилийн туршид агаарын температур өөрчлөгддөг.

Агаарын температурыг тодорхойлохын тулд термометрийг ашигладаг. өдөрт 8 удаа хэмжиж, өдөрт дунджаар тооцно. Өдрийн дундаж температурыг ашиглан сарын дундаж утгыг тооцоолно. Тэдгээрийг ихэвчлэн уур амьсгалын газрын зураг дээр изотерм (тодорхой хугацаанд ижил температуртай цэгүүдийг холбосон шугам) хэлбэрээр харуулдаг. Температурыг тодорхойлохын тулд 1, 7-р сарын сарын дундаж утгыг ихэвчлэн авдаг бөгөөд жил бүр бага байдаг. ,

Дэлхий үүсэхтэй зэрэгцэн агаар мандал үүсч эхэлсэн. Гаригийн хувьслын явцад болон түүний параметрүүд орчин үеийн үнэ цэнэд ойртох тусам түүний химийн найрлага, физик шинж чанарт чанарын үндсэн өөрчлөлт гарсан. Хувьслын загвараар бол эхэн үедээ дэлхий хайлсан төлөвт байсан бөгөөд 4.5 тэрбум жилийн өмнө хатуу биет хэлбэрээр үүссэн. Энэ үеийг геологийн он дарааллын эхлэл гэж үздэг. Тэр цагаас хойш агаар мандлын аажмаар хувьсал эхэлсэн. Зарим геологийн үйл явц (жишээлбэл, галт уулын дэлбэрэлтийн үеэр лаав асгарах) нь дэлхийн гэдэснээс хий ялгарахтай холбоотой байв. Эдгээрт азот, аммиак, метан, усны уур, CO оксид, нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2 орсон. Нарны хэт ягаан туяаны нөлөөгөөр усны уур нь устөрөгч болон хүчилтөрөгч болж задардаг боловч ялгарсан хүчилтөрөгч нь нүүрстөрөгчийн дутуу исэлтэй урвалд орж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсгэсэн. Аммиак нь азот, устөрөгч болж задардаг. Тархалтын явцад устөрөгч дээшээ дээшлэн агаар мандлаас гарч, илүү хүнд азот нь ууршиж, аажмаар хуримтлагдаж, үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болсон боловч химийн урвалын үр дүнд зарим хэсэг нь молекулуудад холбогдсон байв ( см. Агаар мандлын Хими). Хэт ягаан туяа, цахилгаан цэнэгийн нөлөөн дор дэлхийн анхны агаар мандалд агуулагдах хийн хольц нь химийн урвалд орж, органик бодис, ялангуяа амин хүчлүүд үүссэн. Анхан шатны ургамлууд бий болсноор фотосинтезийн үйл явц эхэлж, хүчилтөрөгч ялгардаг. Энэхүү хий нь ялангуяа агаар мандлын дээд давхаргад тархсаны дараа түүний доод давхарга болон дэлхийн гадаргууг амь насанд аюултай хэт ягаан туяа, рентген туяанаас хамгаалж эхэлсэн. Онолын тооцоогоор одоогийнхоос 25000 дахин бага хүчилтөрөгчийн агууламж нь одоогийнхоос ердөө тал хувьтай озоны давхарга үүсэхэд хүргэж болзошгүй юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь организмыг хэт ягаан туяаны хор хөнөөлтэй нөлөөллөөс маш их хамгаалахад хангалттай юм.

Анхдагч агаар мандалд их хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар исэл агуулагдаж байсан байх магадлалтай. Энэ нь фотосинтезийн явцад дууссан бөгөөд ургамлын ертөнц хувьсан өөрчлөгдөж, мөн геологийн тодорхой үйл явцын явцад шингэсэний улмаас түүний концентраци буурсан байх ёстой. Учир нь Хүлэмжийн нөлөөАгаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл байгаатай холбоотой, түүний концентрацийн хэлбэлзэл нь дэлхийн түүхэн дэх цаг уурын томоохон өөрчлөлтүүдийн нэг чухал шалтгаан юм. мөстлөгийн үе.

Орчин үеийн агаар мандалд байгаа гели нь ихэвчлэн уран, торий, радийн цацраг идэвхт задралын бүтээгдэхүүн юм. Эдгээр цацраг идэвхт элементүүд нь гелийн атомын цөм болох бөөмсийг ялгаруулдаг. Цацраг идэвхт задралын үед цахилгаан цэнэг үүсдэггүй, устдаггүй тул а бөөм бүр үүсэхэд хоёр электрон гарч ирдэг бөгөөд тэдгээр нь а-бөөмүүдтэй дахин нийлж саармаг гелийн атомуудыг үүсгэдэг. Цацраг идэвхт элементүүд нь чулуулагт тархсан эрдсүүдэд агуулагддаг тул цацраг идэвхт задралын үр дүнд үүссэн гелийн нэлээд хэсэг нь тэдгээрт үлдэж, агаар мандалд маш удаан урсан ордог. Тархалтын улмаас тодорхой хэмжээний гели нь экзосфер руу дээшээ дээшилдэг боловч дэлхийн гадаргуугаас байнга орж ирдэг тул агаар мандал дахь энэ хийн хэмжээ бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Оддын гэрлийн спектрийн шинжилгээ, солирын судалгаан дээр үндэслэн орчлон ертөнц дэх янз бүрийн химийн элементүүдийн харьцангуй элбэг дэлбэг байдлыг тооцоолох боломжтой. Сансарт неоны агууламж дэлхийнхээс арав орчим тэрбум дахин, криптон арван сая дахин, ксенон сая дахин их байна. Үүнээс үзэхэд дэлхийн агаар мандалд анх оршдог бөгөөд химийн урвалын явцад нөхөгдөөгүй эдгээр инертийн хийн концентраци нь дэлхийн анхдагч агаар мандал алдагдах үе шатанд ч гэсэн ихээхэн буурсан байна. Үл хамаарах зүйл бол инертийн хийн аргон юм, учир нь 40 Ar изотоп хэлбэрээр энэ нь калийн изотопын цацраг идэвхт задралын үед үүссэн хэвээр байна.

Барометрийн даралтын хуваарилалт.

Агаар мандлын хийн нийт жин нь ойролцоогоор 4.5 10 15 тонн байна.Иймд далайн түвшний нэгж талбайд ногдох агаар мандлын “жин” буюу атмосферийн даралт нь ойролцоогоор 11 т/м 2 = 1.1 кг/см 2 байна. P 0 = 1033.23 г / см 2 = 1013.250 mbar = 760 мм м.у.б-тэй тэнцүү даралт. Урлаг. = 1 атм, стандарт дундаж атмосферийн даралтаар авсан. Гидростатик тэнцвэрт байдалд байгаа агаар мандлын хувьд бид: d П= –rgd h, энэ нь өндрийн интервалд гэсэн үг hөмнө h+ d hтохиолддог атмосферийн даралтын өөрчлөлт хоорондын тэгш байдал d Пба нэгж талбай, нягт r ба зузаан d бүхий агаар мандлын харгалзах элементийн жин h.Дарамт хоорондын хамаарлын хувьд Рба температур ТДэлхийн агаар мандалд маш тохиромжтой r нягтралтай идеал хийн төлөв байдлын тэгшитгэлийг ашиглана. П= r R Т/m, энд m нь молекул жин, R = 8.3 Дж/(К моль) нь бүх нийтийн хийн тогтмол юм. Дараа нь d бүртгэл П= – (м g/RT) г h= – бд h= – г h/H, энд даралтын градиент логарифмын масштабтай байна. Үүний урвуу утгыг H нь атмосферийн өндрийн хуваарь гэж нэрлэдэг.

Энэ тэгшитгэлийг изотерм уур амьсгалд нэгтгэх үед ( Т= const) эсвэл ийм ойролцоо байхыг зөвшөөрч байгаа хэсэгт өндөртэй даралтын тархалтын барометрийн хуулийг олж авна. П = П 0 туршлага(- h/Х 0), өндрийн лавлагаа hстандарт дундаж даралт нь далайн түвшнээс үйлдвэрлэсэн П 0 . Илэрхийлэл Х 0 = R Т/ мг, температур хаа сайгүй ижил (изотерм уур амьсгал) байх тохиолдолд агаар мандлын цар хүрээг тодорхойлдог өндрийн хуваарь гэж нэрлэдэг. Хэрэв агаар мандал нь изотерм биш бол интеграл нь температурын өндөр, параметрийн өөрчлөлтийг харгалзан үзэх ёстой. Н- температур, хүрээлэн буй орчны шинж чанараас хамааран агаар мандлын давхаргын зарим орон нутгийн шинж чанар.

Стандарт уур амьсгал.

Агаар мандлын суурь дахь стандарт даралтад тохирох загвар (үндсэн параметрүүдийн утгын хүснэгт). Р 0 бөгөөд химийн найрлага нь стандарт уур амьсгал гэж нэрлэгддэг. Нарийвчлан хэлэхэд энэ бол далайн түвшнээс доош 2 км-ээс дэлхийн агаар мандлын гаднах хил хүртэлх өндөрт байгаа агаарын температур, даралт, нягт, зуурамтгай чанар болон бусад шинж чанаруудын дундаж утгыг тодорхойлсон агаар мандлын нөхцөлт загвар юм. 45° 32ў 33І өргөргийн хувьд. Бүх өндөрлөг дэх дунд агаар мандлын параметрүүдийг идеал хийн төлөвийн тэгшитгэл ба барометрийн хуулийг ашиглан тооцоолсон. Далайн түвшинд даралт 1013.25 гПа (760 мм м.у.б), температур нь 288.15 К (15.0 ° C) байна гэж үзвэл. Температурын босоо хуваарилалтын шинж чанараас хамааран дундаж агаар мандал нь хэд хэдэн давхаргаас бүрдэх ба тэдгээр давхарга бүрт температурыг өндрийн шугаман функцээр ойролцоогоор тогтоодог. Хамгийн доод давхарга - тропосфер (h Ј 11 км) температур нь километр тутамд 6.5 хэмээр буурдаг. Өндөрт босоо температурын градиентийн утга ба тэмдэг нь давхаргаас давхаргад өөрчлөгддөг. 790 км-ээс дээш температур нь 1000 К орчим бөгөөд өндрөөс хамааран бараг өөрчлөгддөггүй.

Стандарт уур амьсгал нь хүснэгт хэлбэрээр гаргасан, үе үе шинэчлэгдэж, хуульчлагдсан стандарт юм.

Хүснэгт 1. Дэлхийн агаар мандлын стандарт загвар

Хүснэгт 1. ДЭЛХИЙН АГААР БҮРИЙН СТАНДАРТ ЗАГВАР. Хүснэгтэнд харуулав: h- далайн түвшнээс дээш өндөр; Р- даралт, Т- температур, r - нягтрал, Н- нэгж эзэлхүүн дэх молекул эсвэл атомын тоо; Х- өндрийн хэмжүүр, л- чөлөөт замын урт. Пуужингийн мэдээллээс олж авсан 80-250 км-ийн өндөрт даралт ба температур бага утгатай байна. Экстраполяцийн аргаар олж авсан 250 км-ээс дээш өндрийн утгууд нь тийм ч үнэн зөв биш юм.
h(км)	П(мбар)	Т(°C)	r (г/см 3)	Н(см -3)	Х(км)	л(см)
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

Тропосфер.

Температур нь өндрөөр хурдан буурдаг агаар мандлын хамгийн нам, нягт давхаргыг тропосфер гэж нэрлэдэг. Энэ нь агаар мандлын нийт массын 80 хүртэлх хувийг эзэлдэг бөгөөд туйл ба дунд өргөрөгт 8-10 км өндөрт, халуун оронд 16-18 км хүртэл үргэлжилдэг. Цаг агаарын бараг бүх процессууд энд хөгжиж, дэлхий ба түүний агаар мандлын хооронд дулаан, чийгийн солилцоо явагдаж, үүл үүсч, цаг уурын янз бүрийн үзэгдлүүд гарч, манан, хур тунадас орно. Дэлхийн агаар мандлын эдгээр давхаргууд нь конвектив тэнцвэрт байдалд байгаа бөгөөд идэвхтэй холилдсоны ачаар молекул азот (78%) ба хүчилтөрөгч (21%) зэргээс бүрдэх нэгэн төрлийн химийн найрлагатай байдаг. Байгалийн болон хүний ​​гараар бий болсон аэрозол, хийн агаарын бохирдуулагчдын дийлэнх нь тропосферт төвлөрдөг. 2 км хүртэл зузаантай тропосферийн доод хэсгийн динамик нь дулаан газраас дулаан дамжсанаас үүссэн агаарын (салхи) хэвтээ ба босоо хөдөлгөөнийг тодорхойлдог дэлхийн доод гадаргуугийн шинж чанараас ихээхэн хамаардаг. дэлхийн гадаргуугийн хэт улаан туяаны цацрагаар дамжин тропосфер, гол төлөв ус, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн уураар шингэдэг (хүлэмжийн нөлөө). Температурын өндөртэй хуваарилалтыг турбулент ба конвектив хольцын үр дүнд тогтоодог. Дунджаар энэ нь ойролцоогоор 6.5 К/км өндөртэй температурын уналттай тохирч байна.

Гадаргуугийн хилийн давхарга дахь салхины хурд эхлээд өндрөөрөө хурдацтай нэмэгдэж, түүнээс дээш километр тутамд 2-3 км/с нэмэгдсээр байна. Заримдаа нарийхан гаригийн урсгалууд (30 км / сек-ээс их хурдтай) тропосфер, баруун дунд өргөрөгт, зүүн хэсэгт экваторын ойролцоо гарч ирдэг. Тэдгээрийг тийрэлтэт урсгал гэж нэрлэдэг.

Тропопауза.

Тропосферийн дээд хил дээр (тропопауза) температур нь доод агаар мандлын хувьд хамгийн бага утгад хүрдэг. Энэ бол тропосфер ба түүний дээгүүр байрлах стратосферийн хоорондох шилжилтийн давхарга юм. Тропопаузын зузаан нь хэдэн зуун метрээс 1.5-2 км, температур ба өндөр нь өргөрөг, улирлаас хамааран 190-220 К, 8-18 км-ийн хооронд хэлбэлздэг. Өвлийн улиралд сэрүүн, өндөр өргөрөгт зуныхаас 1-2 км бага, 8-15 К дулаан байна. Халуун орны хувьд улирлын өөрчлөлт хамаагүй бага байдаг (өндөр 16-18 км, температур 180-200 К). Дээр тийрэлтэт урсгалтропопаузын завсарлага боломжтой.

Дэлхийн агаар мандал дахь ус.

Дэлхийн агаар мандлын хамгийн чухал шинж чанар нь үүл, үүлний бүтэц хэлбэрээр хамгийн амархан ажиглагддаг дусал хэлбэрээр усны уур, ус их хэмжээгээр агуулагддаг. Тэнгэрийн үүлний бүрхэвчийн түвшинг (тодорхой агшинд эсвэл тодорхой хугацаанд дунджаар) 10 масштабаар эсвэл хувиар илэрхийлсэн үүлэрхэг байдал гэж нэрлэдэг. Үүлний хэлбэрийг олон улсын ангиллын дагуу тодорхойлдог. Дунджаар дэлхийн тэн хагасыг үүл эзэлдэг. Үүлэрхэг байдал нь цаг агаар, уур амьсгалыг тодорхойлдог чухал хүчин зүйл юм. Өвөл, шөнийн цагаар үүлэрхэг байдал нь дэлхийн гадарга болон агаарын давхаргын температур буурахаас сэргийлж, зун болон өдрийн цагаар нарны туяагаар дэлхийн гадаргуугийн халаалтыг сулруулж, тивүүдийн уур амьсгалыг зөөлрүүлдэг. .

Үүл.

Үүл гэдэг нь агаар мандалд дүүжлэгдсэн усны дусал (усны үүл), мөсөн талст (мөсөн үүл) эсвэл хоёулангийнх нь (холимог үүл) хуримтлал юм. Дусал, талстууд томрох тусам үүлнээс хур тунадас хэлбэрээр унадаг. Үүл нь ихэвчлэн тропосферт үүсдэг. Эдгээр нь агаарт агуулагдах усны уурын конденсацийн үр дүнд үүсдэг. Үүлний дуслын диаметр нь хэд хэдэн микрон юм. Үүл дэх шингэн усны агууламж нь фракцаас эхлээд м3 тутамд хэдэн грамм хүртэл хэлбэлздэг. Үүлийг өндрөөр нь ангилдаг: Олон улсын ангиллаар үүлсийг цирус, циррокумулус, циростратус, альтокумул, альтостратус, нимбострат, давхраа, стратокумул, кумулонимбус, хуримтлал гэсэн 10 төрөлтэй.

Сувдан үүлс нь давхрага мандалд, мөн мезосферт шөнийн гэрэлт үүл ажиглагддаг.

Циррусын үүл нь сүүдэр өгдөггүй торгомсог гялбаатай нимгэн цагаан утас эсвэл хөшиг хэлбэртэй тунгалаг үүл юм. Циррусын үүл нь мөсөн талстуудаас тогтдог бөгөөд маш бага температурт тропосферийн дээд давхаргад үүсдэг. Зарим төрлийн үүлс нь цаг агаарын өөрчлөлтийн дохио болдог.

Циррокумулусын үүл нь тропосферийн дээд давхаргад байрлах нуруу эсвэл нимгэн цагаан үүлсийн давхарга юм. Cirrocumulus үүл нь жижиг элементүүдээс тогтдог бөгөөд тэдгээр нь хайрс, долгион, сүүдэргүй жижиг бөмбөлөг мэт харагддаг бөгөөд гол төлөв мөсөн талстуудаас бүрддэг.

Цирростратусын үүл нь тропосферийн дээд давхаргад байдаг цагаан тунгалаг хөшиг бөгөөд ихэвчлэн утаслаг, заримдаа бүдгэрсэн, зүү хэлбэртэй эсвэл булчирхайлаг жижиг мөсөн талстуудаас тогтдог.

Альтокумулсын үүл нь тропосферийн доод ба дунд давхаргын цагаан, саарал эсвэл цагаан саарал үүл юм. Альтокумулсын үүл нь хавтанцар, бөөрөнхий масс, босоо ам, бие биенийхээ дээр хэвтэж буй үйрмэгээс бий болсон мэт давхрага, нуруу хэлбэртэй байдаг. Альтокумулсын үүл нь эрчимтэй конвектив үйл ажиллагааны явцад үүсдэг бөгөөд ихэвчлэн хэт хөргөсөн усны дуслуудаас тогтдог.

Альтостратус үүл нь ширхэглэг эсвэл жигд бүтэцтэй саарал эсвэл хөхөвт үүл юм. Альтостратус үүл нь тропосферийн дунд хэсэгт ажиглагдаж, өндөр нь хэдэн километр, заримдаа хэвтээ чиглэлд хэдэн мянган километр үргэлжилдэг. Дүрмээр бол альтостратус үүл нь агаарын массын дээш чиглэсэн хөдөлгөөнтэй холбоотой урд талын үүлний системийн нэг хэсэг юм.

Нимбостратус үүл нь нам (2 км ба түүнээс дээш) аморф жигд саарал үүлний давхарга бөгөөд тасралтгүй бороо эсвэл цас үүсгэдэг. Нимбостратус үүл нь босоо (хэдэн км хүртэл) ба хэвтээ (хэдэн мянган км) өндөр хөгжсөн бөгөөд ихэвчлэн агаар мандлын фронттой холбоотой цасан ширхгүүдтэй холилдсон хэт хөргөсөн усны дуслуудаас тогтдог.

Давхаргын үүл нь тодорхой тоймгүй нэгэн төрлийн давхарга хэлбэртэй, саарал өнгөтэй доод түвшний үүл юм. Дэлхийн гадарга дээрх давхаргын үүлний өндөр нь 0.5-2 км. Хааяа давхаргын үүлнээс шиврээ бороо орно.

Хуримтлагдсан үүл нь өдрийн цагаар их хэмжээний босоо тэнхлэгтэй (5 км ба түүнээс дээш) хөгжсөн өтгөн, тод цагаан үүл юм. Хуримтлагдсан үүлний дээд хэсэг нь бөөрөнхий тоймтой бөмбөгөр эсвэл цамхаг шиг харагддаг. Ихэвчлэн хуримтлагдсан үүл нь хүйтэн агаарын массын конвекцийн үүл хэлбэрээр үүсдэг.

Stratocumulus үүл нь саарал эсвэл цагаан эслэг бус давхарга эсвэл дугуй том блокуудын нуруу хэлбэртэй намхан (2 км-ээс доош) үүл юм. Стратокумулсын үүлний босоо зузаан нь бага байдаг. Заримдаа стратокумул үүл нь бага зэргийн хур тунадас үүсгэдэг.

Кумулонимбусын үүл нь босоо тэнхлэгт хүчтэй хөгжсөн (14 км хүртэл өндөр) хүчтэй, өтгөн үүл бөгөөд аадар бороо, мөндөр, аадар бороо орно. Кумулонимбус үүл нь мөсөн талстуудаас бүрдэх дээд хэсэгтээ ялгаатай хүчирхэг бөөгнөрөл үүлнээс үүсдэг.

Стратосфер.

Тропопаузаар дамжин дунджаар 12-50 км-ийн өндөрт тропосфер нь стратосфер руу шилждэг. Доод хэсэгт 10 км орчим, i.e. 20 км-ийн өндөрт энэ нь изотермал (температур нь 220 К орчим). Дараа нь өндрөөр нэмэгдэж, 50-55 км-ийн өндөрт хамгийн ихдээ 270 К орчимд хүрдэг. Энд стратопауз гэж нэрлэгддэг стратосфер ба түүний дээгүүр байрлах мезосферийн хоорондох хил хязгаар юм. .

Стратосфер дэх усны уур мэдэгдэхүйц бага байна. Гэсэн хэдий ч нимгэн тунгалаг сувдан үүлс заримдаа ажиглагддаг бөгөөд үе үе давхрага мандалд 20-30 км-ийн өндөрт гарч ирдэг. Нар жаргасны дараа, нар мандахаас өмнө харанхуй тэнгэрт сувдан үүл харагдана. Хэлбэрийн хувьд накрус үүл нь циркус, циркумулус үүлтэй төстэй.

Дунд агаар (мезосфер).

Ойролцоогоор 50 км-ийн өндөрт мезосфер нь өргөн температурын дээд цэгээс эхэлдэг. . Энэ дээд тал нь бүс нутагт температур нэмэгдсэн шалтгаан Энэ нь озоны задралын экзотермик (өөрөөр хэлбэл дулаан ялгарах дагалддаг) фотохимийн урвал юм: O 3 + hv® O 2 + O. Озон нь молекулын хүчилтөрөгч O 2-ийн фотохимийн задралын үр дүнд үүсдэг.

O 2 + hv® O + O ба хүчилтөрөгчийн атом ба молекулын гуравдахь молекул М-тэй гурвалсан мөргөлдөөний дараагийн урвал.

O + O 2 + M ® O 3 + M

Озон нь 2000-аас 3000 Å хүртэлх хэт ягаан туяаг шингээж авдаг бөгөөд энэ цацраг нь агаар мандлыг халаадаг. Агаар мандлын дээд давхаргад байрлах озон нь биднийг нарны хэт ягаан туяаны нөлөөнөөс хамгаалдаг нэгэн төрлийн бамбай болдог. Энэхүү бамбайгүйгээр дэлхий дээрх амьдралыг орчин үеийн хэлбэрээр хөгжүүлэх боломжгүй байх байсан.

Ерөнхийдөө мезосферийн туршид атмосферийн температур нь мезосферийн дээд хил дээр (мезопауз гэж нэрлэгддэг, 80 км орчим өндөр) хамгийн багадаа 180 К хүртэл буурдаг. Мезопаузын ойролцоо, 70-90 км-ийн өндөрт маш нимгэн мөсөн талст давхарга, галт уулын болон солирын тоосны тоосонцор гарч ирж, шөнийн үүлсийн үзэсгэлэнт үзэгдэл хэлбэрээр ажиглагдаж болно. нар жаргасны дараахан.

Мезосферд дэлхий дээр унасан солирын үзэгдлийг үүсгэдэг жижиг хатуу солирын хэсгүүд ихэвчлэн шатдаг.

Солир, солир, галт бөмбөлөг.

Дэлхийн агаар мандлын дээд давхаргад 11 км/с ба түүнээс дээш хурдтай сансар огторгуйн хатуу тоосонцор эсвэл биетүүд нэвтрэн орсны улмаас үүссэн гал ба бусад үзэгдлийг солир гэж нэрлэдэг. Ажиглагдахуйц тод солирын мөр гарч ирнэ; солирын уналт ихэвчлэн дагалддаг хамгийн хүчтэй үзэгдлүүдийг нэрлэдэг галт бөмбөг; солирын харагдах байдал нь солирын бороотой холбоотой.

Солирын бороо:

1) нэг цацрагаас хэдэн цаг эсвэл өдрийн турш солир олон удаа унах үзэгдэл.

2) Нарыг тойрон ижил тойрог замд хөдөлж буй солирын бөөгнөрөл.

Тэнгэрийн тодорхой хэсэг, жилийн тодорхой өдрүүдэд солирууд системчилсэн байдлаар гарч ирэх нь дэлхийн тойрог замтай ойролцоогоор ижил, ижил чиглэлтэй хурдаар хөдөлдөг олон солирын биетүүдийн нийтлэг тойрог замтай огтлолцсоноос үүдэлтэй. Тэдний тэнгэр дэх замууд нь нийтлэг цэгээс (цацрагт) гарч ирдэг. Тэдгээрийг цацрагийн байрлаж буй одны ордны нэрээр нэрлэсэн.

Солирын бороо нь гэрлийн нөлөөгөөрөө гүн сэтгэгдэл төрүүлдэг ч тус тусдаа солир харагдах нь ховор. Илүү олон тооны үл үзэгдэх солирууд нь агаар мандалд шингэх үед харагдахааргүй жижиг солирууд юм. Хамгийн жижиг солируудын зарим нь огт халдаггүй, гэхдээ зөвхөн агаар мандалд баригддаг. Хэдхэн миллиметрээс арван мянганы нэг хүртэлх хэмжээтэй эдгээр жижиг хэсгүүдийг микро солир гэж нэрлэдэг. Өдөр бүр агаар мандалд орж буй солирын бодисын хэмжээ 100-10,000 тонн байдаг бөгөөд энэ материалын дийлэнх нь микро солируудаас бүрддэг.

Солирын бодис агаар мандалд хэсэгчлэн шатдаг тул түүний хийн найрлага нь янз бүрийн химийн элементүүдийн ул мөрөөр дүүрдэг. Жишээлбэл, чулуурхаг солирууд литийг агаар мандалд оруулдаг. Металл солирын шаталт нь жижиг бөмбөрцөг хэлбэртэй төмөр, төмөр-никель болон бусад дуслууд үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд тэдгээр нь агаар мандлыг дайран өнгөрч, дэлхийн гадаргуу дээр тогтдог. Тэдгээрийг Гренланд, Антарктидад олж болно, мөсөн бүрхүүл олон жилийн турш бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Далай судлаачид тэдгээрийг далайн ёроолын хурдасаас олдог.

Агаар мандалд орж буй ихэнх солирын тоосонцор ойролцоогоор 30 хоногийн дотор тогтдог. Энэхүү сансрын тоос нь усны уурын конденсацын цөм болж үйлчилдэг тул бороо зэрэг агаар мандлын үзэгдлүүдийг бий болгоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг гэж зарим эрдэмтэд үздэг. Иймээс хур тунадас нь их хэмжээний солирын бороотой холбоотой гэж статистикийн хувьд таамаглаж байна. Гэсэн хэдий ч зарим шинжээчид солирын материалын нийт нийлүүлэлт нь хамгийн том солирын борооныхоос хэдэн арван дахин их байдаг тул нэг борооны улмаас үүссэн энэ материалын нийт хэмжээний өөрчлөлтийг үл тоомсорлож болно гэж зарим шинжээчид үзэж байна.

Гэсэн хэдий ч хамгийн том микро солирууд болон харагдахуйц солирууд нь агаар мандлын өндөр давхаргад, ялангуяа ионосферт иончлолын урт ул мөр үлдээдэг нь эргэлзээгүй. Ийм ул мөр нь өндөр давтамжийн радио долгионыг тусгадаг тул холын зайн радио холбоонд ашиглаж болно.

Агаар мандалд орж буй солирын энерги нь түүнийг халаахад голчлон, магадгүй бүрэн зарцуулагддаг. Энэ бол агаар мандлын дулааны тэнцвэрийн бага бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм.

Солир бол сансраас дэлхийн гадаргуу дээр унасан байгалийн хатуу биет юм. Ихэвчлэн чулуурхаг, чулуурхаг, төмөр солирыг ялгадаг. Сүүлийнх нь голчлон төмөр, никельээс бүрддэг. Олдсон солируудын ихэнх нь хэдэн граммаас хэдэн килограмм жинтэй байдаг. Эдгээрээс олдсон хамгийн том нь болох Гоба төмөр солир нь 60 орчим тонн жинтэй бөгөөд Өмнөд Африкт олдсон газартаа байсаар байна. Ихэнх солирууд нь астероидын хэлтэрхий боловч зарим солирууд сар, тэр ч байтугай Ангараг гарагаас дэлхийд ирсэн байж магадгүй юм.

Болид бол маш тод солир бөгөөд заримдаа өдрийн цагаар ч харагддаг, ихэвчлэн утаатай ул мөр үлдээж, дуу авианы үзэгдлүүд дагалддаг; ихэвчлэн солирын уналтаар төгсдөг.

Термосфер.

Мезопаузын хамгийн бага температураас дээш бол термосфер эхэлдэг. температур эхлээд аажмаар, дараа нь дахин хурдан өсч эхэлдэг. Үүний шалтгаан нь 150-300 км-ийн өндөрт нарны хэт ягаан туяаг шингээж, атомын хүчилтөрөгчийн иончлолын улмаас: O + hv® O + + д.

Термосферт температур тасралтгүй нэмэгдэж 400 орчим км өндөрт нарны идэвхжилийн эрин үед өдрийн цагаар 1800 К хүрдэг.Нарны идэвхжилийн хамгийн бага эрин үед энэ хязгаарлагдмал температур 1000 К-ээс бага байж болно. 400 км-ээс дээш зайд агаар мандал изотерм экзосфер болж хувирдаг. Чухал түвшин (экзосферийн суурь) нь ойролцоогоор 500 км-ийн өндөрт байдаг.

Туйлын гэрэл, хиймэл дагуулын олон тойрог зам, мөн шөнийн гэрэлтдэг үүл - эдгээр бүх үзэгдлүүд мезосфер ба термосферт тохиолддог.

Туйлын гэрэл.

Өндөр өргөрөгт соронзон орны эвдрэлийн үед аврора ажиглагддаг. Тэд хэдэн минут үргэлжилж болох ч ихэнхдээ хэдэн цагийн турш харагдана. Аврора нь хэлбэр, өнгө, эрч хүчээрээ ихээхэн ялгаатай байдаг бөгөөд эдгээр нь бүгд заримдаа цаг хугацааны явцад маш хурдан өөрчлөгддөг. Аврорагийн спектр нь ялгаруулах шугам ба зурвасуудаас бүрдэнэ. Шөнийн тэнгэрт ялгарах зарим хэсэг нь аврора спектрт, ялангуяа ногоон, улаан шугамууд l 5577 Å ба l 6300 Å хүчилтөрөгчөөр нэмэгддэг. Эдгээр шугамуудын нэг нь нөгөөгөөсөө хэд дахин илүү хүчтэй байдаг бөгөөд энэ нь аврорагийн харагдах өнгийг тодорхойлдог: ногоон эсвэл улаан. Соронзон орны эвдрэл нь туйлын бүс нутагт радио холбооны тасалдал дагалддаг. Эвдрэлийн шалтгаан нь ионосферийн өөрчлөлт бөгөөд энэ нь соронзон шуурганы үед иончлолын хүчтэй эх үүсвэр байдаг гэсэн үг юм. Нарны дискний төвийн ойролцоо нарны толбо ихтэй байх үед хүчтэй соронзон шуурга үүсдэг нь тогтоогдсон. Ажиглалтаас харахад шуурга нь нарны толботой холбоотой биш, харин нарны хэсэг бүлэг толбо үүсэх явцад гарч ирдэг нарны туяатай холбоотой байдаг.

Аврора бол дэлхийн өндөр өргөргийн бүс нутагт ажиглагддаг хурдацтай хөдөлгөөнтэй, янз бүрийн эрчимтэй гэрлийн хүрээ юм. Харааны аврора нь ногоон (5577Å) ба улаан (6300/6364Å) атомын хүчилтөрөгч ялгаруулах шугамууд ба нарны болон соронзон бөмбөрцгийн гаралтай энергийн бөөмсөөр өдөөгддөг молекул N2 зурвасуудыг агуулдаг. Эдгээр ялгаруулалт нь ихэвчлэн 100 км ба түүнээс дээш өндөрт гарч ирдэг. Оптик аврора гэдэг нэр томьёо нь хэт улаан туяанаас хэт ягаан туяа хүртэлх харааны туяа болон тэдгээрийн ялгаралтын спектрийг илэрхийлэхэд хэрэглэгддэг. Спектрийн хэт улаан туяаны хэсэг дэх цацрагийн энерги нь харагдахуйц бүсийн эрчим хүчээс ихээхэн давж гардаг. Аврора гарч ирэх үед ялгаруулалт ULF мужид ажиглагдсан (

Аврорагийн бодит хэлбэрийг ангилахад хэцүү байдаг; Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг нэр томъёо нь:

1. Тайван, жигд нуман эсвэл судалтай. Нуман нь геомагнитын параллель чиглэлд (туйлын бүс нутагт нар руу чиглэн) ихэвчлэн ~1000 км үргэлжилдэг ба өргөн нь нэгээс хэдэн арван километр хүртэл байдаг. Судал нь нумын тухай ойлголтын ерөнхий ойлголт бөгөөд ихэвчлэн ердийн нуман хэлбэртэй байдаггүй, харин S үсэг хэлбэрээр эсвэл спираль хэлбэрээр нугалж байдаг. Нуман ба судал нь 100-150 км-ийн өндөрт байрладаг.

2. Аврорагийн туяа . Энэ нэр томьёо нь соронзон орны шугамын дагуу уртассан, босоо чиглэлд хэдэн араваас хэдэн зуун километр хүртэл уртассан туяаны бүтцийг хэлдэг. Цацрагийн хэвтээ хэмжээ нь бага, хэдэн арван метрээс хэдэн километр хүртэл байдаг. Цацраг нь ихэвчлэн нуман хэлбэрээр эсвэл тусдаа бүтэц хэлбэрээр ажиглагддаг.

3. Толбо буюу гадаргуу . Эдгээр нь тодорхой хэлбэр дүрсгүй тусгаарлагдсан гэрэлтдэг хэсэг юм. Бие даасан цэгүүд хоорондоо холбогдож болно.

4. Хөшиг. Аврорагийн ер бусын хэлбэр бөгөөд энэ нь тэнгэрийн томоохон хэсгийг бүрхсэн нэгэн жигд туяа юм.

Бүтцийн дагуу аврора нь нэгэн төрлийн, хөндий, цацраг гэж хуваагддаг. Төрөл бүрийн нэр томъёог ашигладаг; лугшилттай нум, лугшилттай гадаргуу, сарнисан гадаргуу, цацраг туяа, драпер гэх мэт. Аврора нарыг өнгөөр ​​нь ангилдаг. Энэ ангиллын дагуу аврора төрлийн А. Дээд хэсэг буюу бүхэлд нь улаан (6300–6364 Å) байна. Тэд ихэвчлэн геосоронзон идэвхжил өндөртэй 300-400 км-ийн өндөрт гарч ирдэг.

Аврора төрөл INдоод хэсэгт улаан өнгөтэй бөгөөд эхний эерэг систем N 2 ба эхний сөрөг системийн O 2 туузны гэрэлтэхтэй холбоотой. Аврорагийн ийм хэлбэрүүд нь аврорагийн хамгийн идэвхтэй үе шатанд гарч ирдэг.

Бүсүүд туйлын гэрэл – Эдгээр нь дэлхийн гадарга дээрх тогтсон цэгийн ажиглагчдын үзэж байгаагаар шөнийн цагаар аврорагийн хамгийн их давтамжийн бүс юм. Бүсүүд нь хойд ба өмнөд өргөргийн 67°-д байрладаг бөгөөд өргөн нь 6° орчим байна. Орон нутгийн геосоронзон цагийн өгөгдсөн агшинд тохирох аврора хамгийн их тохиолдох нь хойд ба өмнөд геомагнитын туйлуудын эргэн тойронд тэгш хэмтэй бус байрладаг зууван хэлбэртэй бүслүүр (зууван туяа) -д тохиолддог. Аврора зууван нь өргөрөг-цаг хугацааны координатаар тогтоогдсон бөгөөд аврора бүс нь өргөргийн уртрагийн координат дахь зуувангийн шөнө дундын бүсийн цэгүүдийн геометрийн байрлал юм. Зууван бүс нь шөнийн секторт геомагнитын туйлаас ойролцоогоор 23°, өдрийн секторт 15°-т байрладаг.

Аврора зууван ба аврора бүсүүд.Аврора зуувангийн байршил нь геомагнитын идэвхжилээс хамаарна. Өндөр геомагнит идэвхжилтэй үед зууван нь илүү өргөн болдог. Auroral zones буюу auroral зууван хилийг диполийн координатаас илүү L 6.4-ээр илүү сайн төлөөлдөг. Аврора зууван өдрийн өдрийн секторын хил дээрх геомагнитын талбайн шугамууд нь давхцдаг. соронзон пауз.Аврора зууван байрлалын өөрчлөлт нь геомагнит тэнхлэг ба Дэлхий-Нарны чиглэлийн хоорондох өнцөгөөс хамаарч ажиглагдаж байна. Auroral зууван нь мөн тодорхой энергийн бөөмс (электрон ба протон) хур тунадасны мэдээлэлд үндэслэн тодорхойлогддог. Түүний байр суурийг өгөгдлөөс бие даан тодорхойлж болно Каспаксоронзон бөмбөрцгийн өдрийн хажуу болон сүүл хэсэгт.

Аврорагийн бүсэд аврора үүсэх давтамжийн өдөр тутмын хэлбэлзэл нь геомагнитийн шөнө дунд хамгийн ихдээ, геомагнитын үд дунд хамгийн бага байдаг. Зуувангийн экваторын ойролцоох тал дээр аврора үүсэх давтамж огцом буурч байгаа боловч өдөр тутмын өөрчлөлтийн хэлбэр хадгалагдан үлджээ. Зуувангийн туйлын тал дээр аврорагийн давтамж аажмаар буурч, өдрийн нарийн төвөгтэй өөрчлөлтүүдээр тодорхойлогддог.

Аврорагийн эрч хүч.

Аврорагийн эрч хүч илэрхий гадаргуугийн гэрэлтүүлгийг хэмжих замаар тодорхойлно. Гэрэлтэх гадаргуу Iтодорхой чиглэлд аврора нь 4p-ийн нийт ялгаралтаар тодорхойлогддог Iфотон/(см 2 с). Энэ утга нь гадаргуугийн жинхэнэ гэрэлтэлт биш, харин баганаас ялгарах ялгаралтыг илэрхийлдэг тул туяа судлахдаа фотон/(см 2 багана s) нэгжийг ихэвчлэн ашигладаг. Нийт ялгаралтыг хэмжих ердийн нэгж нь Рэйли (Rl) нь 10 6 фотон/(см 2 багана с)-тэй тэнцүү байна. Auroral эрчим хүчний илүү практик нэгжийг тусдаа шугам эсвэл зурвасын ялгаралтаар тодорхойлно. Жишээлбэл, аврорагийн эрчмийг олон улсын гэрлийн коэффициентүүд (IBRs) тодорхойлдог. ногоон шугамын эрчмийн дагуу (5577 Å); 1 kRl = I MKY, 10 kRl = II MKY, 100 kRl = III MKY, 1000 kRl = IV MKY (аврорагийн хамгийн их эрчим). Энэ ангиллыг улаан туяанд ашиглах боломжгүй. Тухайн үеийн нээлтүүдийн нэг (1957-1958) бол соронзон туйлтай харьцуулахад шилжсэн зууван хэлбэртэй аврорагийн орон зайн цаг хугацааны тархалтыг тогтоосон явдал юм. Соронзон туйлтай харьцуулахад аврорагийн тархалтын дугуй хэлбэрийн талаархи энгийн санаанаас гарч ирэв Соронзон бөмбөрцгийн орчин үеийн физикт шилжих ажил дууссан. Энэхүү нээлтийн нэр төрийн хэрэг нь О.Хорошевагийнх бөгөөд зууван дугуйны санааг эрчимтэй хөгжүүлэх ажлыг Г.Старков, Ю.Фельдштейн, С.И.Акасофу болон бусад хэд хэдэн судлаачид гүйцэтгэсэн. Auroral зууван бол дэлхийн агаар мандлын дээд давхаргад нарны салхины хамгийн хүчтэй нөлөөллийн бүс юм. Аврорагийн эрч хүч зууван хэсэгт хамгийн их байдаг бөгөөд түүний динамикийг хиймэл дагуулын тусламжтайгаар тасралтгүй хянаж байдаг.

Тогтвортой auroral улаан нумууд.

Тогтвортой аврорал улаан нум, өөрөөр хэлбэл дунд өргөргийн улаан нум гэж нэрлэдэг эсвэл М-нуман, нь зүүнээс баруун тийш хэдэн мянган км үргэлжилсэн, магадгүй дэлхийг бүхэлд нь тойрон хүрээлэгдсэн дэд (нүдний мэдрэмжийн хязгаараас доогуур) өргөн нум юм. Нумын өргөрөгийн урт нь 600 км. Тогтвортой auroral улаан нумын ялгарал нь l 6300 Å ба l 6364 Å улаан шугамд бараг монохромат байна. Саяхан l 5577 Å (OI) ба l 4278 Å (N+2) ялгаруулалтын сул шугамууд мөн бүртгэгдсэн. Тогтвортой улаан нумыг аврора гэж ангилдаг боловч тэд илүү өндөрт гарч ирдэг. Доод хязгаар нь 300 км-ийн өндөрт, дээд хязгаар нь 700 км орчим байдаг. l 6300 Å ялгаруулалт дахь чимээгүй улаан нумын эрчим нь 1-10 кРл (ердийн утга 6 кРл) хооронд хэлбэлздэг. Энэ долгионы уртад нүдний мэдрэхүйн босго нь ойролцоогоор 10 кРл байдаг тул нумыг нүдээр харах нь ховор байдаг. Гэсэн хэдий ч ажиглалтаас харахад шөнийн 10% -д тэдний тод байдал >50 кРл байдаг. Нумануудын ердийн ашиглалтын хугацаа нь ойролцоогоор нэг өдөр бөгөөд дараагийн өдрүүдэд ховор тохиолддог. Хиймэл дагуулаас эсвэл радио эх үүсвэрээс гарч буй радио долгион нь байнгын туяаны улаан нумыг дайран өнгөрдөг бөгөөд энэ нь электрон нягтралын нэг төрлийн бус байдал байгааг харуулж байна. Улаан нумын онолын тайлбар нь тухайн бүс нутгийн халсан электронууд юм ФИоносфер нь хүчилтөрөгчийн атомыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Хиймэл дагуулын ажиглалтууд нь байнгын auroral улаан нумуудыг огтолж буй геомагнитын талбайн шугамын дагуу электроны температурын өсөлтийг харуулж байна. Эдгээр нумын эрч хүч нь геомагнитын идэвхжилтэй (шуурга) эерэг хамааралтай бөгөөд нумын үүсэх давтамж нь нарны толбоны идэвхжилтэй эерэг хамааралтай байдаг.

Аврора солих.

Аврорагийн зарим хэлбэрүүд эрчим хүчний хагас үечилсэн, уялдаатай түр зуурын өөрчлөлтийг мэдэрдэг. Ойролцоогоор хөдөлгөөнгүй геометр, үе шатанд хурдан үечилсэн хэлбэлзэлтэй эдгээр туяаг хувирах туяа гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг аврора гэж ангилдаг хэлбэрүүд РАврорагийн олон улсын атласын дагуу Өөрчлөгдөж буй аврорагийн илүү нарийвчилсан хэсэг:

Р 1 (лугшилтын аврора) нь аврорагийн бүх хэсэгт жигд фазын өөрчлөлттэй гэрэлтдэг. Тодорхойлолтоор, хамгийн тохиромжтой лугшилттай аврорагийн хувьд импульсийн орон зайн болон түр зуурын хэсгүүдийг салгаж болно, i.e. тод байдал I(r,t)= би(r)· Би Т(т). Ердийн аврора дээр Р 1 импульс нь бага эрчимтэй (1-2 кРл) 0.01-10 Гц давтамжтай тохиолддог. Ихэнх аврора Р 1 - эдгээр нь хэдэн секундын турш лугших толбо эсвэл нумууд юм.

Р 2 (галт аврора). Энэ нэр томъёог ихэвчлэн тодорхой хэлбэр дүрслэхийн оронд тэнгэрийг дүүргэх дөл шиг хөдөлгөөнийг илэрхийлэхэд ашигладаг. Аврора нь нуман хэлбэртэй бөгөөд ихэвчлэн 100 км-ийн өндрөөс дээшээ хөдөлдөг. Эдгээр аврора нь харьцангуй ховор бөгөөд ихэвчлэн аврорагийн гадна байдаг.

Р 3 (гялалзсан аврора). Эдгээр нь тод, жигд бус эсвэл тогтмол хэлбэлзэлтэй, тэнгэрт анивчсан дөл мэт сэтгэгдэл төрүүлдэг аврора юм. Тэд аврора задрахын өмнөхөн гарч ирдэг. Ихэвчлэн ажиглагдсан өөрчлөлтийн давтамж Р 3 нь 10 ± 3 Гц-тэй тэнцүү байна.

Өөр нэг ангиллын лугшилттай туяанд хэрэглэгддэг урсгалын аврора гэдэг нэр томъёо нь туяаны нуман болон зураасаар хэвтээ чиглэлд хурдан хөдөлж буй гэрэлтүүлгийн жигд бус өөрчлөлтийг хэлдэг.

Өөрчлөгдөж буй аврора нь нарны болон соронзон бөмбөрцгийн гаралтай бөөмсийн хур тунадаснаас үүдэлтэй геомагнитын талбайн импульс ба авроралын рентген цацрагийг дагалддаг нарны хуурай газрын үзэгдлүүдийн нэг юм.

Туйлын тагны гэрэлтэлт нь N + 2 (l 3914 Å) анхны сөрөг системийн зурвасын өндөр эрч хүчээр тодорхойлогддог. Ихэвчлэн эдгээр N + 2 зурвасууд нь OI l 5577 Å ногоон шугамаас тав дахин илүү хүчтэй байдаг; туйлын тагны гэрэлтэх үнэмлэхүй эрч хүч 0.1-10 кРл (ихэвчлэн 1-3 кРл) хооронд хэлбэлздэг. ПЦА-ийн үед гарч ирдэг эдгээр аврорагийн үед 30-80 км-ийн өндөрт 60 ° геомагнит өргөрөг хүртэлх туйлын таг бүхэлдээ жигд гэрэлтдэг. Энэ нь ихэвчлэн нарны протонууд болон 10-100 МэВ энергитэй d-бөөмүүдээр үүсгэгддэг бөгөөд эдгээр өндөрт хамгийн их иончлолыг бий болгодог. Аврорагийн бүсэд мантийн аврора гэж нэрлэгддэг өөр төрлийн гэрэлтдэг. Энэ төрлийн туяаны гэрлийн хувьд өдрийн хамгийн их эрчим нь өглөөний цагаар 1-10 кРл, хамгийн бага эрчим нь тав дахин сул байдаг. Мантийн аврорагийн ажиглалт маш цөөхөн бөгөөд тэдгээрийн эрчим нь геомагнит ба нарны идэвхжилээс хамаардаг.

Агаар мандлын туяагэдэг нь гаригийн агаар мандлаас үүссэн цацраг гэж тодорхойлогддог. Энэ нь аврора, аянгын ялгаралт, солирын мөрний ялгаралтаас бусад агаар мандлын дулааны бус цацраг юм. Энэ нэр томъёог дэлхийн агаар мандалд (шөнийн гэрэл, бүрэнхий гэрэлтэх, өдрийн туяа) хамааруулан ашигладаг. Агаар мандлын гэрэл нь агаар мандалд байгаа гэрлийн зөвхөн нэг хэсгийг бүрдүүлдэг. Бусад эх сурвалжууд нь одны гэрэл, зурхайн гэрэл, нарны өдрийн сарнисан гэрэл юм. Заримдаа агаар мандлын туяа нь нийт гэрлийн 40 хүртэлх хувийг эзэлдэг. Агаар мандлын гялбаа нь янз бүрийн өндөр, зузаантай атмосферийн давхаргад тохиолддог. Агаар мандлын гэрлийн спектр нь 1000 Å-аас 22.5 микрон хүртэлх долгионы уртыг хамардаг. Агаар мандлын туяанд ялгарах гол шугам нь l 5577 Å бөгөөд 90-100 км-ийн өндөрт 30-40 км зузаан давхаргад гарч ирдэг. Люминесценцийн харагдах байдал нь хүчилтөрөгчийн атомуудыг дахин нэгтгэхэд үндэслэсэн Чапманы механизмтай холбоотой юм. Бусад ялгаруулалтын шугамууд нь l 6300 Å бөгөөд O + 2-ийн диссоциатив рекомбинаци болон NI l 5198/5201 Å ба NI l 5890/5896 Å ялгаралтын үед гарч ирдэг.

Агаарын гэрлийн эрчмийг Рэйлид хэмждэг. Гэрэлтүүлэг (Рэйлид) нь 4 rv-тэй тэнцүү бөгөөд b нь 10 6 фотон/(см 2 стер·с) нэгжээр ялгаруулж буй давхаргын өнцгийн гадаргуугийн гэрэлтүүлэг юм. Гэрэлтүүлгийн эрч хүч нь өргөрөгөөс хамаардаг (янз бүрийн ялгаруулалтын хувьд өөр өөр), мөн өдрийн турш хамгийн ихдээ шөнө дунд хүртэл өөрчлөгддөг. l 5577 Å ялгаруулалт дахь агаарын туяа нь нарны толбоны тоо болон 10.7 см долгионы урттай нарны цацрагийн урсгалтай эерэг хамаарлыг тэмдэглэсэн бөгөөд хиймэл дагуулын туршилтын үеэр агаарын туяа ажиглагдаж байна. Сансар огторгуйгаас энэ нь дэлхийг тойрон гэрлийн цагираг шиг харагддаг бөгөөд ногоон өнгөтэй байдаг.

Озонофер.

20-25 км-ийн өндөрт нарны хэт ягаан туяаны нөлөөн дор 10 орчим өндөрт үүсдэг озоны бага хэмжээний O 3-ийн хамгийн их концентрацид хүрдэг (хүчилтөрөгчийн агууламжийн 2х10-7 хүртэл!). 50 км хүртэл, гарагийг нарны ионжуулагч цацрагаас хамгаалдаг. Хэт цөөн тооны озоны молекулуудаас үл хамааран тэдгээр нь дэлхий дээрх бүх амьдралыг нарны богино долгионы (хэт ягаан туяа, рентген) цацрагийн хортой нөлөөллөөс хамгаалдаг. Хэрэв та бүх молекулуудыг агаар мандлын суурь дээр байрлуулбал 3-4 мм-ээс ихгүй зузаантай давхарга авах болно! 100 км-ээс дээш өндөрт хөнгөн хийн эзлэх хувь нэмэгдэж, маш өндөрт гелий, устөрөгч давамгайлдаг; олон молекулууд бие даасан атомуудад хуваагддаг бөгөөд тэдгээр нь нарны хатуу цацрагийн нөлөөн дор ионжиж, ионосферийг бүрдүүлдэг. Дэлхийн агаар мандал дахь агаарын даралт, нягт нь өндрөөс хамааран буурдаг. Температурын тархалтаас хамааран дэлхийн агаар мандал нь тропосфер, стратосфер, мезосфер, термосфер, экзосфер гэж хуваагддаг. .

20-25 км-ийн өндөрт байдаг озоны давхарга. Озон нь 0.1-0.2 микроноос богино долгионы урттай нарны хэт ягаан туяаг шингээх үед хүчилтөрөгчийн молекулуудын задралын улмаас үүсдэг. Чөлөөт хүчилтөрөгч нь O 2 молекулуудтай нэгдэж озон O 3 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь 0.29 микроноос богино хэт ягаан туяаг бүгдийг нь шунахайн шингээж авдаг. O3 озоны молекулууд богино долгионы цацрагаар амархан устдаг. Тиймээс озоны давхарга нь ховордсон хэдий ч илүү өндөр, ил тод агаар мандлын давхаргаар дамжсан нарны хэт ягаан туяаг үр дүнтэй шингээдэг. Үүний ачаар дэлхий дээрх амьд организм нарны хэт ягаан туяаны хортой нөлөөллөөс хамгаалагдсан байдаг.

Ионосфер.

Нарны цацраг нь агаар мандлын атом, молекулуудыг ионжуулдаг. Ионжилтын зэрэг нь 60 км-ийн өндөрт аль хэдийн мэдэгдэхүйц болж, дэлхийгээс холдох тусам тогтмол нэмэгддэг. Агаар мандалд янз бүрийн өндөрт янз бүрийн молекулуудын салангид дараалсан үйл явц, дараа нь янз бүрийн атом, ионуудын иончлол үүсдэг. Эдгээр нь голчлон хүчилтөрөгч O 2, азот N 2 ба тэдгээрийн атомуудын молекулууд юм. Эдгээр үйл явцын эрчмээс хамааран 60 км-ээс дээш өндөрт орших агаар мандлын янз бүрийн давхаргыг ионосферийн давхарга гэж нэрлэдэг. , ба тэдгээрийн нэгдэл нь ионосфер юм . Ионжилт нь ач холбогдол багатай доод давхаргыг нейтрофер гэж нэрлэдэг.

Ионосфер дахь цэнэгтэй хэсгүүдийн хамгийн их концентраци нь 300-400 км-ийн өндөрт хүрдэг.

Ионосферийн судалгааны түүх.

Агаар мандлын дээд давхаргад дамжуулагч давхарга байдаг гэсэн таамаглалыг 1878 онд Английн эрдэмтэн Стюарт геомагнитын талбайн онцлогийг тайлбарлах зорилгоор дэвшүүлсэн. Дараа нь 1902 онд бие биенээсээ хамааралгүйгээр АНУ-ын Кеннеди, Английн Хэвисайд нар хол зайд радио долгионы тархалтыг тайлбарлахын тулд агаар мандлын өндөр давхаргад өндөр дамжуулалттай бүсүүд байдаг гэж таамаглах шаардлагатай гэж тэмдэглэжээ. 1923 онд академич М.В.Шулейкин янз бүрийн давтамжийн радио долгионы тархалтын онцлогийг харгалзан үзээд ионосферт дор хаяж хоёр цацруулагч давхарга байдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Дараа нь 1925 онд Английн судлаач Апплтон, Барнетт, Брейт, Тув нар анх удаа радио долгионыг тусгадаг бүс нутаг байдгийг туршилтаар нотолж, тэдгээрийг системтэй судлах үндэс суурийг тавьжээ. Тэр цагаас хойш радио долгионы тусгал, шингээлтийг тодорхойлдог геофизикийн хэд хэдэн үзэгдлүүдэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг ионосфер гэж нэрлэгддэг эдгээр давхаргын шинж чанарыг системтэй судалж ирсэн нь практикт нэн чухал юм. зорилго, ялангуяа найдвартай радио холбоог хангах.

1930-аад онд ионосферийн төлөв байдлын системчилсэн ажиглалт эхэлсэн. Манай улсад М.А.Бонч-Бруевичийн санаачилгаар түүний импульс шалгах суурилуулалтыг бий болгосон. Ионосферийн олон ерөнхий шинж чанар, түүний үндсэн давхаргын өндөр, электроны концентрацийг судалсан.

60-70 км-ийн өндөрт D давхарга, 100-120 км-ийн өндөрт ажиглагдаж байна. Э, өндөрт, 180–300 км-ийн өндөрт давхар давхарга Ф 1 ба Ф 2. Эдгээр давхаргын үндсэн параметрүүдийг 4-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 4.

Хүснэгт 4.
Ионосферийн бүс	Хамгийн их өндөр, км	Т и , К	Өдөр		Шөнө n e , см-3	a΄, ρм 3 сек – 1
			мин n e , см-3	Макс n e , см-3
Д	70	20	100	200	10	10 –6
Э	110	270	1.5 10 5	3·10 5	3000	10 –7
Ф 1	180	800–1500	3·10 5	5 10 5	–	3·10-8
Ф 2 (өвөл)	220–280	1000–2000	6 10 5	25 10 5	~10 5	2·10-10
Ф 2 (зун)	250–320	1000–2000	2·10 5	8 10 5	~3·10 5	10 –10
n e– электрон концентраци, e – электрон цэнэг, Т и– ионы температур, a΄ – рекомбинацын коэффициент (энэ нь утгыг тодорхойлдог n eба цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг)

Өдрийн цаг, улирлаас хамааран өөр өөр өргөрөгт өөр өөр байдаг тул дундаж утгыг өгдөг. Ийм өгөгдөл нь холын зайн радио холбоог хангахад зайлшгүй шаардлагатай. Тэдгээрийг янз бүрийн богино долгионы радио холболтын давтамжийг сонгоход ашигладаг. Өдрийн янз бүрийн цаг, янз бүрийн улиралд ионосферийн төлөв байдлаас хамааран тэдгээрийн өөрчлөлтийн талаархи мэдлэг нь радио холбооны найдвартай байдлыг хангахад маш чухал юм. Ионосфер нь дэлхийн агаар мандлын ионжсон давхаргын цуглуулга бөгөөд ойролцоогоор 60 км-ийн өндрөөс эхлээд хэдэн арван мянган км өндөрт үргэлжилдэг. Дэлхийн агаар мандлын иончлолын гол эх үүсвэр нь нарны хромосфер, титэм давхаргад голчлон тохиолддог нарны хэт ягаан туяа, рентген туяа юм. Үүнээс гадна агаар мандлын дээд давхаргын иончлолын зэрэгт нарны гал асаах үед үүсдэг нарны корпускуляр урсгал, түүнчлэн сансрын туяа, солирын тоосонцор нөлөөлдөг.

Ионосферийн давхаргууд

- эдгээр нь чөлөөт электронуудын хамгийн их концентрацид хүрсэн агаар мандалд (жишээ нь нэгж эзэлхүүн дэх тэдгээрийн тоо) байдаг. Агаар мандлын хийн атомуудын иончлолын үр дүнд үүссэн цахилгаан цэнэгтэй чөлөөт электронууд ба (бага зэрэг хөдөлгөөнт ионууд) нь радио долгионтой харилцан үйлчлэлцдэг (жишээлбэл, цахилгаан соронзон хэлбэлзэл) нь чиглэлээ өөрчилж, тусгах, хугалах, энергийг шингээж чаддаг. . Үүний үр дүнд алс холын радио станцуудыг хүлээн авах үед янз бүрийн нөлөөлөл үүсч болно, жишээлбэл, радио холбоо тасрах, алслагдсан станцуудын сонсох чадвар нэмэгдэх, цахилгаан тасрахгэх мэт. үзэгдэл.

Судалгааны аргууд.

Дэлхийгээс ионосферийг судлах сонгодог аргууд нь импульсийн дуут дохиололд ордог - радио импульс илгээж, ионосферийн янз бүрийн давхаргаас тусгалыг ажиглах, саатлын хугацааг хэмжих, туссан дохионы эрч хүч, хэлбэрийг судлах. Төрөл бүрийн давтамж дахь радио импульсийн тусгалын өндрийг хэмжиж, янз бүрийн бүсийн чухал давтамжийг тодорхойлох замаар (эгзэгтэй давтамж нь ионосферийн тодорхой бүс нутаг ил тод болдог радио импульсийн дамжуулагч давтамж юм) тодорхойлох боломжтой. давхаргууд дахь электроны концентрацийн утга ба өгөгдсөн давтамжийн үр дүнтэй өндрийг, өгөгдсөн радио замуудын оновчтой давтамжийг сонгоно. Пуужингийн технологи хөгжиж, дэлхийн хиймэл дагуул (AES) болон бусад сансрын хөлгүүдийн сансрын эрин үе бий болсноор доод хэсэг нь ионосфер болох дэлхийн ойролцоох сансрын плазмын параметрүүдийг шууд хэмжих боломжтой болсон.

Тусгайлан хөөргөсөн пуужингийн тавцан болон хиймэл дагуулын нислэгийн зам дагуу явуулсан электроны концентрацийн хэмжилт нь ионосферийн бүтэц, дэлхийн янз бүрийн бүс нутгаас дээш өндөртэй электрон концентрацийн тархалтын талаар газар дээр суурилсан аргаар олж авсан өгөгдлийг баталж, тодруулсан. электроны концентрацийн утгыг үндсэн дээд хэмжээ буюу давхаргаас дээш авах боломжтой болгосон Ф. Өмнө нь туссан богино долгионы радио импульсийн ажиглалт дээр үндэслэн дуу авианы аргыг ашиглан үүнийг хийх боломжгүй байсан. Дэлхийн бөмбөрцгийн зарим хэсэгт электроны концентраци багассан нэлээд тогтвортой бүсүүд, тогтмол "ионосферийн салхи", ионосферт өвөрмөц долгионы процессууд үүсч, тэдгээрийн өдөөгдсөн газраас хэдэн мянган километрийн зайд орон нутгийн ионосферийн эвдрэлийг дагуулдаг болохыг тогтоожээ. болон бусад олон. Маш мэдрэмтгий хүлээн авагч төхөөрөмжийг бий болгосноор ионосферийн импульсийн дуут дохиоллын станцуудад ионосферийн хамгийн доод хэсгүүдээс (хэсэгчилсэн тусгалын станцууд) хэсэгчлэн тусгагдсан импульсийн дохиог хүлээн авах боломжтой болсон. Метр ба дециметрийн долгионы уртын мужид хүчирхэг импульсийн суурилуулалтыг ашиглах нь ялгарсан энергийн өндөр концентрацийг хангах боломжийг олгодог антеннуудын тусламжтайгаар янз бүрийн өндөрт ионосфероор тархсан дохиог ажиглах боломжийг олгосон. Ионосферийн плазмын электрон ба ионуудаар харилцан уялдаагүй тархсан эдгээр дохионы спектрийн онцлогийг судлах нь (үүнд радио долгионы уялдаа холбоогүй тархалтын станцуудыг ашигласан) электрон ба ионы концентраци, тэдгээрийн эквивалентийг тодорхойлох боломжтой болсон. янз бүрийн өндөрт хэдэн мянган километрийн өндөрт температур. Ашигласан давтамжийн хувьд ионосфер нь нэлээд тунгалаг болох нь тогтоогдсон.

300 км-ийн өндөрт дэлхийн ионосфер дахь цахилгаан цэнэгийн концентраци (электронуудын концентраци нь ионы концентрацтай тэнцүү) өдрийн цагаар ойролцоогоор 10 6 см-3 байна. Ийм нягтралтай плазм нь 20 м-ээс дээш урттай радио долгионыг тусгаж, богино долгионыг дамжуулдаг.

Өдөр, шөнийн нөхцөлд ионосфер дахь электрон концентрацийн ердийн босоо тархалт.

Ионосфер дахь радио долгионы тархалт.

Холын зайн өргөн нэвтрүүлгийн станцуудыг тогтвортой хүлээн авах нь ашигласан давтамж, түүнчлэн өдрийн цаг, улирал, мөн нарны идэвхжил зэргээс хамаарна. Нарны идэвхжил нь ионосферийн төлөв байдалд ихээхэн нөлөөлдөг. Газрын станцаас ялгарах радио долгион нь бүх төрлийн цахилгаан соронзон долгионтой адил шулуун шугамаар тархдаг. Гэсэн хэдий ч дэлхийн гадаргуу болон түүний агаар мандлын ионжсон давхаргууд нь асар том конденсаторын ялтсуудын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээрт тольны гэрэлд үзүүлэх нөлөө шиг үйлчилдэг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Тэдгээрээс тусгаснаар радио долгион нь олон мянган км замыг туулж, ионжсон хийн давхарга болон дэлхийн гадаргаас эсвэл усны гадаргуугаас ээлжлэн тусч, зуу, мянган километрийн асар том үсрэлтээр дэлхийг тойрон эргэлдэж чаддаг.

Өнгөрсөн зууны 20-иод онд 200 м-ээс богино радио долгион нь хүчтэй шингээлтийн улмаас холын зайн харилцаанд тохиромжгүй гэж үздэг. Европ, Америкийн хооронд Атлантын далайг хамарсан богино долгионыг холын зайд хүлээн авах анхны туршилтыг Английн физикч Оливер Хевисайд, Америкийн цахилгааны инженер Артур Кеннелли нар хийжээ. Тэд бие биенээсээ үл хамааран дэлхийн хаа нэгтээ радио долгионыг тусгах чадвартай агаар мандлын ионжсон давхарга байдаг гэж үзсэн. Үүнийг Heaviside-Kennelly давхарга, дараа нь ионосфер гэж нэрлэдэг.

Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу ионосфер нь сөрөг цэнэгтэй чөлөөт электронууд ба эерэг цэнэгтэй ионуудаас бүрддэг ба гол төлөв молекулын хүчилтөрөгч O+, азотын исэл NO+. Нарны рентген болон хэт ягаан туяаны нөлөөгөөр саармаг хийн атомууд молекулуудын задрал, иончлолын үр дүнд ион ба электронууд үүсдэг. Атомыг ионжуулахын тулд түүнд иончлох энерги өгөх шаардлагатай бөгөөд ионосферийн гол эх үүсвэр нь нарны хэт ягаан туяа, рентген болон корпускуляр цацраг юм.

Дэлхийн хийн бүрхүүлийг нараар гэрэлтүүлж байх үед түүний дотор улам олон электронууд тасралтгүй үүсдэг боловч үүнтэй зэрэгцэн зарим электронууд дахин нэгдэж, төвийг сахисан хэсгүүдийг үүсгэдэг. Нар жаргасны дараа шинэ электрон үүсэх нь бараг зогсч, чөлөөт электронуудын тоо буурч эхэлдэг. Ионосферт чөлөөт электронууд байх тусам өндөр давтамжийн долгионууд түүнээс сайн тусдаг. Электрон концентраци буурснаар радио долгион дамжих нь зөвхөн бага давтамжийн мужид боломжтой байдаг. Тийм ч учраас шөнийн цагаар, дүрмээр бол зөвхөн 75, 49, 41, 31 м-ийн зайд алслагдсан станцуудыг хүлээн авах боломжтой.Ионосферт электронууд жигд бус тархсан байдаг. 50-аас 400 км-ийн өндөрт хэд хэдэн давхарга эсвэл электрон концентраци нэмэгдсэн бүсүүд байдаг. Эдгээр хэсгүүд нь хоорондоо жигд шилжиж, HF радио долгионы тархалтад өөр өөр нөлөө үзүүлдэг. Ионосферийн дээд давхаргыг үсгээр тэмдэглэв Ф. Энд иончлолын хамгийн өндөр түвшин (цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн эзлэх хувь 10-4 орчим байна). Энэ нь дэлхийн гадаргуугаас 150 км-ээс дээш өндөрт байрладаг бөгөөд өндөр давтамжийн радио долгионыг хол зайд түгээхэд гол тусгах үүрэг гүйцэтгэдэг. Зуны саруудад F бүс нь хоёр давхаргад хуваагддаг - Ф 1 ба Ф 2. F1 давхарга нь 200-аас 250 км-ийн өндрийг эзэлдэг ба давхарга Ф 2 нь 300-400 км-ийн өндөрт "хөвдөг" юм шиг санагддаг. Ихэвчлэн давхарга Ф 2 нь давхаргаас хамаагүй хүчтэй ионжсон байна Ф 1 . Шөнийн давхарга Ф 1 алга болж, давхарга Ф 2 үлдэж, иончлолын зэрэгийнхээ 60% хүртэл аажмаар алддаг. F давхаргын доор 90-150 км өндөрт давхарга бий Эионжилт нь нарны зөөлөн рентген цацрагийн нөлөөн дор явагддаг. Е давхаргын иончлолын зэрэг нь түүнийхээс бага байна Ф, өдрийн цагаар 31 ба 25 м-ийн нам давтамжийн HF мужид станцуудыг хүлээн авах нь давхаргаас дохио тусах үед тохиолддог. Э. Ихэвчлэн эдгээр нь 1000-1500 км-ийн зайд байрладаг станцууд юм. Шөнөдөө давхаргад ЭИонжилт огцом буурч байгаа ч энэ үед 41, 49, 75 м-ийн зайд байрлах станцуудын дохиог хүлээн авахад чухал үүрэг гүйцэтгэсээр байна.

16, 13, 11 м-ийн өндөр давтамжийн ЭМС-ийн дохиог хүлээн авах нь тухайн бүс нутагт үүссэн дохиог ихээхэн сонирхож байна. Эионжилт ихэссэн давхарга (үүл). Эдгээр үүлний талбай нь хэдэн зуун хавтгай дөрвөлжин километрээс өөр байж болно. Ионжилт ихэссэн энэ давхаргыг спорадик давхарга гэж нэрлэдэг Эболон томилогдсон Эс. Эс үүл нь салхины нөлөөгөөр ионосферт хөдөлж, 250 км/цаг хүртэл хурдалж чаддаг. Зуны улиралд дунд өргөрөгт өдрийн цагаар Es үүлнээс үүдэлтэй радио долгионы гарал үүсэл нь сард 15-20 хоног болдог. Экваторын ойролцоо энэ нь бараг үргэлж байдаг бөгөөд өндөр өргөрөгт ихэвчлэн шөнийн цагаар илэрдэг. Заримдаа, нарны идэвхжил багатай жилүүдэд өндөр давтамжийн HF зурвасууд дээр дамжуулалт байхгүй үед 16, 13, 11 м-ийн зурваст сайн эзэлхүүнтэй алсын станцууд гэнэт гарч ирдэг бөгөөд дохио нь Эсээс олон удаа тусдаг.

Ионосферийн хамгийн доод хэсэг нь бүс нутаг юм Д 50-90 км-ийн өндөрт байрладаг. Энд харьцангуй цөөн тооны чөлөөт электронууд байдаг. Бүс нутгаас ДУрт болон дунд долгионыг сайн тусгаж, нам давтамжийн ЭМС станцын дохиог хүчтэй шингээдэг. Нар жаргасны дараа иончлол маш хурдан алга болж, 41, 49, 75 м-ийн зайд алслагдсан станцуудыг хүлээн авах боломжтой болж, тэдгээрийн дохио нь давхаргаас тусдаг. Ф 2 ба Э. Ионосферийн бие даасан давхарга нь HF радио дохионы тархалтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Радио долгионы нөлөөлөл нь голчлон ионосфер дахь чөлөөт электронууд байгаатай холбоотой боловч радио долгионы тархалтын механизм нь том ионуудтай холбоотой байдаг. Сүүлийнх нь агаар мандлын химийн шинж чанарыг судлахад сонирхолтой байдаг, учир нь тэдгээр нь төвийг сахисан атом, молекулуудаас илүү идэвхтэй байдаг. Ионосферт тохиолддог химийн урвалууд нь түүний энерги, цахилгаан тэнцвэрт байдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Ердийн ионосфер. Геофизикийн пуужин, хиймэл дагуул ашиглан хийсэн ажиглалтууд нь өргөн хүрээний нарны цацрагийн нөлөөн дор агаар мандлын ионжилт явагддаг болохыг харуулсан олон шинэ мэдээллийг олж авсан. Үүний гол хэсэг (90% -иас дээш) нь спектрийн харагдах хэсэгт төвлөрдөг. Нил ягаан туяанаас богино долгионы урттай, их энергитэй хэт ягаан туяа нь нарны дотоод агаар мандал (хромосфер) дахь устөрөгчөөр ялгардаг ба түүнээс ч өндөр энергитэй рентген туяа нь нарны гадна бүрхүүлийн хийгээр ялгардаг. (титэм).

Ионосферийн хэвийн (дундаж) төлөв байдал нь байнгын хүчтэй цацраг туяанаас үүдэлтэй. Дэлхийн өдөр тутмын эргэлт, нарны туяа тусах өнцгийн улирлын ялгаа зэргээс шалтгаалан ердийн ионосферт тогтмол өөрчлөлтүүд гардаг боловч ионосферийн төлөв байдалд урьдчилан таамаглах боломжгүй, огцом өөрчлөлтүүд бас тохиолддог.

Ионосфер дахь зөрчил.

Мэдэгдэж байгаагаар, 11 жил тутамд хамгийн ихдээ хүрдэг үйл ажиллагааны мөчлөгийн давтагдах хүчтэй илрэлүүд наранд тохиолддог. Олон улсын геофизикийн жилийн (IGY) хөтөлбөрийн дагуу хийсэн ажиглалтууд нь цаг уурын системчилсэн ажиглалтын бүх хугацаанд нарны хамгийн их идэвхжилтэй үетэй давхцаж байв. 18-р зууны эхэн үеэс. Өндөр идэвхжилтэй үед нарны зарим хэсгийн гэрэлтэлт хэд дахин нэмэгдэж, хэт ягаан туяа, рентген цацрагийн хүч эрс нэмэгддэг. Ийм үзэгдлийг нарны туяа гэж нэрлэдэг. Тэд хэдэн минутаас нэг цаг хүртэл үргэлжилдэг. Гал асаах үед нарны плазм (ихэнхдээ протон ба электронууд) дэлбэрч, энгийн тоосонцор сансар огторгуй руу гүйдэг. Ийм гал асаах үед нарнаас гарах цахилгаан соронзон ба корпускуляр цацраг нь дэлхийн агаар мандалд хүчтэй нөлөө үзүүлдэг.

Анхны урвал нь гал авалцсанаас хойш 8 минутын дараа буюу хүчтэй хэт ягаан туяа, рентген туяа Дэлхийд хүрэх үед ажиглагддаг. Үүний үр дүнд ионжуулалт огцом нэмэгддэг; Рентген туяа нь ионосферийн доод хил хүртэл агаар мандалд нэвтэрдэг; Эдгээр давхаргууд дахь электронуудын тоо маш их нэмэгдэж, радио дохиог бараг бүрэн шингээдэг ("унтраах"). Цацрагийн нэмэлт шингээлт нь хийг халаахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь салхины хөгжилд хувь нэмэр оруулдаг. Ионжуулсан хий нь цахилгаан дамжуулагч бөгөөд дэлхийн соронзон орон дотор хөдлөхөд динамо эффект үүсч, цахилгаан гүйдэл үүсдэг. Ийм гүйдэл нь эргээд соронзон орон дээр мэдэгдэхүйц эвдрэл үүсгэж, соронзон шуурга хэлбэрээр илэрдэг.

Агаар мандлын дээд давхаргын бүтэц, динамик нь нарны цацраг, химийн процесс, молекул, атомын өдөөлт, тэдгээрийн идэвхгүй байдал, мөргөлдөөн болон бусад энгийн процессуудаар иончлох, задрахтай холбоотой термодинамик утгаараа тэнцвэрт бус үйл явцаар тодорхойлогддог. Энэ тохиолдолд нягтрал буурах тусам тэнцвэргүй байдлын зэрэг нь өндрөөр нэмэгддэг. 500-1000 км-ийн өндөрт, ихэвчлэн түүнээс дээш өндөрт агаар мандлын дээд давхаргын олон шинж чанаруудын тэнцвэргүй байдлын зэрэг нь маш бага байдаг бөгөөд энэ нь химийн урвалыг харгалзан сонгодог болон гидросоронзон гидродинамикийг тайлбарлах боломжийг олгодог.

Экзосфер бол дэлхийн агаар мандлын гаднах давхарга бөгөөд хэдэн зуун километрийн өндрөөс эхэлдэг бөгөөд үүнээс хөнгөн, хурдан хөдөлдөг устөрөгчийн атомууд сансар огторгуй руу зугтаж чаддаг.

Эдвард Кононович

Уран зохиол:

Пудовкин М.И. Нарны физикийн үндэс. Санкт-Петербург, 2001 он
Эрис Чейсон, Стив Макмиллан Өнөөдөр одон орон судлал. Prentice-Hall, Inc. Дээд эмээлийн гол, 2002 он
Интернет дэх материалууд: http://ciencia.nasa.gov/



Агаар мандал бол дэлхийтэй хамт эргэдэг манай гаригийн хийн бүрхүүл юм. Агаар мандал дахь хийг агаар гэж нэрлэдэг. Агаар мандал нь гидросфертэй харьцаж, литосферийг хэсэгчлэн бүрхдэг. Гэхдээ дээд хязгаарыг тодорхойлоход хэцүү байдаг. Агаар мандал дээшээ дээшээ гурван мянган километр орчим үргэлжилдэг гэж уламжлалт байдлаар хүлээн зөвшөөрдөг. Тэнд энэ нь агааргүй орон зайд жигд урсдаг.

Дэлхийн агаар мандлын химийн найрлага

Агаар мандлын химийн найрлага үүсэх нь дөрвөн тэрбум жилийн өмнө эхэлсэн. Эхэндээ агаар мандал нь зөвхөн хөнгөн хий - гели, устөрөгчөөс бүрддэг байв. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар дэлхийн эргэн тойронд хийн бүрхүүл бий болох анхны урьдчилсан нөхцөл нь галт уулын дэлбэрэлт байсан бөгөөд тэдгээр нь лаавын хамт асар их хэмжээний хий ялгаруулдаг байв. Дараа нь хийн солилцоо нь усны орон зай, амьд организм, тэдгээрийн үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүнээс эхэлсэн. Агаарын найрлага аажмаар өөрчлөгдөж, хэдэн сая жилийн өмнө орчин үеийн хэлбэрээрээ тогтсон.

Агаар мандлын гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь азот (ойролцоогоор 79%) ба хүчилтөрөгч (20%) юм. Үлдсэн хувь (1%) нь дараахь хийнээс бүрддэг: аргон, неон, гели, метан, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, устөрөгч, криптон, ксенон, озон, аммиак, хүхэр, азотын давхар исэл, азотын исэл, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл. нэг хувь.

Үүнээс гадна агаар нь усны уур, тоосонцор (тоосонцор, тоос, давсны талст, аэрозолийн хольц) агуулдаг.

Сүүлийн үед эрдэмтэд агаарын зарим найрлагад чанарын бус харин тоон өөрчлөлт гарч байгааг тэмдэглэжээ. Үүний шалтгаан нь хүн ба түүний үйл ажиллагаа юм. Зөвхөн сүүлийн 100 жилд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн! Энэ нь олон асуудалтай тулгардаг бөгөөд хамгийн дэлхийг хамарсан нь уур амьсгалын өөрчлөлт юм.

Цаг агаар, уур амьсгалын үүсэх

Агаар мандал нь дэлхийн цаг агаар, цаг агаарыг бүрдүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нарны гэрлийн хэмжээ, доод гадаргуугийн шинж чанар, атмосферийн эргэлтээс их зүйл шалтгаална.

Хүчин зүйлсийг дарааллаар нь авч үзье.

1. Агаар мандал нь нарны цацрагийн дулааныг дамжуулж, хортой цацрагийг шингээдэг. Эртний Грекчүүд нарны туяа дэлхийн янз бүрийн хэсэгт өөр өөр өнцгөөр тусдаг гэдгийг мэддэг байсан. Эртний Грек хэлнээс орчуулсан "уур амьсгал" гэдэг үг нь "налуу" гэсэн утгатай. Тиймээс экватор дээр нарны туяа бараг босоо тэнхлэгт тусдаг тул энд маш халуун байдаг. Туйлуудад ойртох тусам налуугийн өнцөг нэмэгддэг. Мөн температур буурдаг.

2. Дэлхийн жигд бус халалтын улмаас агаар мандалд агаарын урсгал үүсдэг. Тэдгээрийг хэмжээгээр нь ангилдаг. Хамгийн жижиг (арван, хэдэн зуун метр) нь орон нутгийн салхи юм. Үүний дараа муссон болон худалдааны салхи, циклон ба антициклон, гаригийн фронтын бүсүүд орно.

Эдгээр бүх агаарын массууд байнга хөдөлж байдаг. Тэдний зарим нь нэлээд хөдөлгөөнгүй байдаг. Жишээлбэл, субтропикээс экватор руу чиглэсэн худалдааны салхи. Бусдын хөдөлгөөн нь атмосферийн даралтаас ихээхэн хамаардаг.

3. Уур амьсгал бүрэлдэхэд нөлөөлдөг бас нэг хүчин зүйл бол атмосферийн даралт юм. Энэ бол дэлхийн гадаргуу дээрх агаарын даралт юм. Мэдэгдэж байгаагаар агаарын масс нь атмосферийн өндөр даралттай газраас бага даралттай газар руу шилждэг.

Нийт 7 бүсийг хуваарилсан. Экватор бол нам даралтын бүс юм. Цаашилбал, экваторын хоёр талд гучин өргөрөг хүртэл өндөр даралтын бүс байдаг. 30 ° -аас 60 ° хүртэл - дахин бага даралт. Мөн 60 ° -аас туйл хүртэл өндөр даралтын бүс юм. Эдгээр бүсүүдийн хооронд агаарын масс эргэлддэг. Далайгаас хуурай газар руу ирсэн нь бороо, цаг агаарын таагүй байдлыг авчирдаг бол тивээс үлээж байгаа нь цэвэр, хуурай цаг агаарыг авчирдаг. Агаарын урсгал мөргөлддөг газруудад хур тунадас, таагүй, салхитай цаг агаараар тодорхойлогддог атмосферийн урд бүсүүд үүсдэг.

Хүний сайн сайхан байдал хүртэл атмосферийн даралтаас хамаардаг болохыг эрдэмтэд нотолсон. Олон улсын стандартаар атмосферийн хэвийн даралт 760 мм м.у.б. 0°С-ийн температурт багана. Энэ үзүүлэлтийг далайн түвшнээс бараг түвшинд байгаа газар нутгуудад тооцдог. Өндөр байх тусам даралт буурдаг. Тиймээс, жишээлбэл, Санкт-Петербургийн хувьд 760 мм м.у.б. - Энэ бол норм юм. Харин өндөр байрладаг Москвагийн хувьд хэвийн даралт 748 мм м.у.б байна.

Даралт нь зөвхөн босоо чиглэлд төдийгүй хэвтээ байдлаар өөрчлөгддөг. Энэ нь ялангуяа циклон дамжин өнгөрөх үед мэдрэгддэг.

Агаар мандлын бүтэц

Агаар мандал нь давхаргын бялууг санагдуулдаг. Мөн давхарга бүр өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг.

. Тропосфер- Дэлхийтэй хамгийн ойрхон давхарга. Энэ давхаргын "зузаан" нь экватороос холдох тусам өөрчлөгддөг. Экваторын дээгүүр давхарга дээшээ 16-18 км, сэрүүн бүсэд 10-12 км, туйлдаа 8-10 км-ээр сунадаг.

Энд нийт агаарын массын 80%, усны уурын 90% нь агуулагддаг. Энд үүл үүсч, циклон, антициклон үүсдэг. Агаарын температур нь тухайн газрын өндрөөс хамаарна. Дунджаар 100 метр тутамд 0.65 хэмээр буурдаг.

. Тропопауза- агаар мандлын шилжилтийн давхарга. Түүний өндөр нь хэдэн зуун метрээс 1-2 км хүртэл байдаг. Зуны улиралд агаарын температур өвлийн улиралд илүү өндөр байдаг. Жишээлбэл, туйлын дээгүүр өвлийн улиралд -65 ° C, экваторын дээгүүр жилийн аль ч үед -70 ° C байдаг.

. Стратосфер- энэ бол дээд хил нь 50-55 км-ийн өндөрт орших давхарга юм. Энд үймээн самуун бага, агаар дахь усны уурын агууламж маш бага байна. Гэхдээ озон маш их байдаг. Түүний хамгийн их концентраци нь 20-25 км-ийн өндөрт байдаг. Стратосферт агаарын температур нэмэгдэж +0.8° С хүрч эхэлдэг.Энэ нь озоны давхарга хэт ягаан туяатай харилцан үйлчилдэгтэй холбоотой юм.

. Стратопауза- стратосфер ба түүнийг дагасан мезосферийн хоорондох завсрын бага давхарга.

. Мезосфер- энэ давхаргын дээд хил нь 80-85 километр. Энд чөлөөт радикалуудтай холбоотой нарийн төвөгтэй фотохимийн процесс явагддаг. Тэд бол манай гарагийн сансар огторгуйгаас харагдах тэрхүү зөөлөн цэнхэр туяаг өгдөг хүмүүс юм.

Ихэнх сүүлт од, солирууд мезосферд шатдаг.

. Мезопауз- дараагийн завсрын давхарга, агаарын температур хамгийн багадаа -90 ° байна.

. Термосфер- доод хил нь 80-90 км-ийн өндрөөс эхэлж, давхаргын дээд хил нь ойролцоогоор 800 км-ийн зайд үргэлжилдэг. Агаарын температур нэмэгдэж байна. Энэ нь +500°С-аас +1000°С-ийн хооронд хэлбэлзэж болно. Өдрийн цагаар температурын хэлбэлзэл нь хэдэн зуун градус хүрдэг! Гэхдээ энд агаар маш ховор тул бидний төсөөлж байгаагаар "температур" гэсэн нэр томъёог ойлгох нь тийм ч тохиромжтой биш юм.

. Ионосфер- мезосфер, мезопауз, термосферийг нэгтгэдэг. Эндхийн агаар нь голчлон хүчилтөрөгч, азотын молекулууд, түүнчлэн бараг төвийг сахисан плазмаас бүрддэг. Ионосферт орж буй нарны цацраг нь агаарын молекулуудыг хүчтэй ионжуулдаг. Доод давхаргад (90 км хүртэл) иончлолын зэрэг бага байна. Өндөр байх тусам иончлол их байна. Тиймээс 100-110 км-ийн өндөрт электронууд төвлөрдөг. Энэ нь богино болон дунд зэргийн радио долгионыг тусгахад тусалдаг.

Ионосферийн хамгийн чухал давхарга нь 150-400 км-ийн өндөрт байрладаг дээд давхарга юм. Үүний онцлог нь радио долгионыг тусгадаг бөгөөд энэ нь радио дохиог нэлээд зайд дамжуулахад тусалдаг.

Аврора шиг ийм үзэгдэл яг ионосферт тохиолддог.

. Экзосфер- хүчилтөрөгч, гели, устөрөгчийн атомуудаас бүрдэнэ. Энэ давхарга дахь хий нь маш ховор бөгөөд устөрөгчийн атомууд ихэвчлэн сансар огторгуй руу зугтдаг. Тиймээс энэ давхаргыг "тархалтын бүс" гэж нэрлэдэг.

Манай агаар мандалд жинтэй гэж үзсэн анхны эрдэмтэн бол Итали Э.Торричелли юм. Жишээлбэл, Остап Бендер "Алтан тугал" романдаа хүн бүр 14 кг жинтэй агаарын баганад дарагддаг гэж халаглаж байсан! Гэхдээ агуу заль мэхлэгч бага зэрэг андуурчээ. Насанд хүрсэн хүн 13-15 тонн даралттай байдаг! Гэхдээ бид энэ хүндийг мэдэрдэггүй, учир нь атмосферийн даралтыг хүний ​​дотоод даралтаар тэнцвэржүүлдэг. Манай агаар мандлын жин 5,300,000,000,000,000 тонн. Энэ нь манай гаригийн жингийн саяны нэгтэй тэнцэхүйц ч гэсэн асар том үзүүлэлт юм.