Агаар мандлын дээд хил нь тодорхой харагдахгүй байгаа тул яг хэмжээ нь тодорхойгүй байна. Гэсэн хэдий ч хүн бүр манай гаригийн хийн бүрхүүл хэрхэн бүтэцтэй байдаг талаар ойлголттой болохын тулд агаар мандлын бүтцийг хангалттай судалж үзсэн.
Агаар мандлын физикийг судалдаг эрдэмтэд үүнийг дэлхийтэй хамт эргэдэг дэлхийг тойрсон бүс нутаг гэж тодорхойлдог. FAI дараахь зүйлийг өгдөг тодорхойлолт:
- Сансар огторгуй ба агаар мандлын хоорондох хил нь Карманы шугамаар дамждаг. Энэ шугам нь нэг байгууллагын тодорхойлолтоор 100 км-ийн өндөрт байрлах далайн түвшнээс дээш өндөр юм.
Энэ шугамын дээрх бүх зүйл бол сансар огторгуй юм. Агаар мандал аажмаар гариг хоорондын орон зайд шилждэг тул түүний хэмжээтэй холбоотой янз бүрийн санаанууд байдаг.
Агаар мандлын доод хилийн хувьд бүх зүйл илүү хялбар байдаг - энэ нь дэлхийн царцдасын гадаргуу ба усны гадаргуу - гидросферээр дамждаг. Энэ тохиолдолд хил нь дэлхий, усны гадаргуутай нийлдэг гэж хэлж болно, учир нь тэнд байгаа хэсгүүд нь ууссан агаарын хэсгүүд байдаг.
Дэлхийн хэмжээнд агаар мандлын ямар давхарга багтдаг вэ?
Сонирхолтой баримт: өвлийн улиралд энэ нь доогуур, зуны улиралд илүү өндөр байдаг.
Энэ давхаргад үймээн самуун, антициклон, циклон үүсч, үүл үүсдэг. Энэ нь цаг агаарын төлөв байдлыг хариуцдаг бөмбөрцөг бөгөөд бүх агаарын массын 80 орчим хувь нь түүнд байрладаг.
Тропопауза нь өндрөөс хамааран температур буурдаггүй давхарга юм. Тропопаузаас дээш, 11-ээс дээш, 50 км хүртэл өндөрт байрладаг. Стратосфер нь озоны давхарга агуулдаг бөгөөд энэ нь дэлхийг хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг. Энэ давхарга дахь агаар нь нимгэн бөгөөд энэ нь тэнгэрийн өвөрмөц ягаан өнгийг тайлбарладаг. Эндхийн агаарын урсгалын хурд 300 км/цаг хүрдэг. Стратосфер ба мезосферийн хооронд стратопауза байдаг - хамгийн их температур тохиолддог хилийн бөмбөрцөг.
Дараагийн давхарга нь . Энэ нь 85-90 километрийн өндөрт хүрдэг. Мезосфер дэх тэнгэрийн өнгө нь хар өнгөтэй байдаг тул өглөө, үдээс хойш оддыг ажиглаж болно. Хамгийн нарийн төвөгтэй фотохимийн процессууд тэнд явагддаг бөгөөд энэ үед агаар мандлын гялбаа үүсдэг.
Мезосфер ба дараагийн давхаргын хооронд мезопауз байдаг. Энэ нь хамгийн бага температур ажиглагдаж буй шилжилтийн давхарга гэж тодорхойлогддог. Далайн түвшнээс дээш 100 километрийн өндөрт Карманы шугам байдаг. Энэ шугамын дээгүүр термосфер (өндөрийн хязгаар 800 км) ба экзосфер байдаг бөгөөд үүнийг "тархалтын бүс" гэж нэрлэдэг. Ойролцоогоор 2-3 мянган километрийн өндөрт ойрын сансрын вакуум руу шилждэг.
Агаар мандлын дээд давхарга тодорхой харагдахгүй байгаа тул түүний хэмжээг нарийн тооцоолох боломжгүй юм. Нэмж дурдахад өөр өөр улс оронд энэ талаар өөр өөр үзэл бодолтой байгууллагууд байдаг. Үүнийг тэмдэглэх нь зүйтэй Карманы шугамӨөр өөр эх сурвалжууд өөр өөр хилийн тэмдэглэгээг ашигладаг тул дэлхийн агаар мандлын хил хязгаарыг зөвхөн нөхцөлт байдлаар авч үзэх боломжтой. Тиймээс зарим эх сурвалжаас дээд хязгаар нь 2500-3000 км-ийн өндөрт дамждаг гэсэн мэдээллийг олж болно.
НАСА тооцоололдоо 122 километрийн тэмдгийг ашигладаг. Саяхан туршилт хийж, 118 км орчимд хилийн заагийг тодруулсан.
Дэлхийн агаар мандал нь нэг төрлийн бус байдаг: янз бүрийн өндөрт агаарын нягтрал, даралт, температур, хийн найрлага өөрчлөгддөг. Орчны агаарын температурын төлөв байдалд үндэслэн (өөрөөр хэлбэл температур нь өндрөөр нэмэгдэж, буурдаг) дараахь давхаргыг ялгаж үздэг: тропосфер, стратосфер, мезосфер, термосфер, экзосфер. Давхаргын хоорондох хил хязгаарыг завсарлага гэж нэрлэдэг: тэдгээрийн 4 нь байдаг, учир нь экзосферийн дээд хил нь маш бүдгэрсэн бөгөөд ихэвчлэн ойрын орон зайг илэрхийлдэг. Агаар мандлын ерөнхий бүтцийг хавсаргасан диаграмаас харж болно.
Зураг.1 Дэлхийн агаар мандлын бүтэц. Зээл: вэбсайт
Агаар мандлын хамгийн доод давхарга нь тропосфер бөгөөд тропопауз гэж нэрлэгддэг дээд хил нь газарзүйн өргөрөгөөс хамаарч өөр өөр байдаг бөгөөд 8 км-ийн хооронд хэлбэлздэг. туйлд 20 км хүртэл. халуун орны өргөрөгт. Дунд болон дунд зэргийн өргөрөгт түүний дээд хязгаар нь 10-12 км-ийн өндөрт байдаг бөгөөд жилийн туршид тропосферийн дээд хязгаар нь нарны цацрагийн урсгалаас хамааран хэлбэлзэлтэй байдаг. Ийнхүү АНУ-ын цаг уурын алба дэлхийн өмнөд туйлд дуугаргасны үр дүнд 3-р сараас 8, 9-р саруудад тропосфер тогтмол сэрүүсч, үүний үр дүнд 8-р сард богино хугацаанд сэрүүсч байгааг тогтоожээ. эсвэл 9-р сард түүний хил хязгаар 11.5 км хүртэл нэмэгддэг. Дараа нь 9-р сараас 12-р сар хүртэл энэ нь хурдан буурч, хамгийн доод байрлалдаа - 7.5 км-т хүрч, дараа нь 3-р сар хүртэл өндөр нь бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Тэдгээр. Тропосфер зуны улиралд хамгийн их зузаан, өвлийн улиралд хамгийн нимгэнд хүрдэг.
Улирлын чанартайгаас гадна тропопаузын өндрийн өдөр тутмын хэлбэлзэл байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Мөн түүний байрлалд циклон ба антициклон нөлөөлдөг: эхнийх нь унадаг, учир нь Тэдний доторх даралт нь хүрээлэн буй агаараас бага, хоёрдугаарт, үүний дагуу нэмэгддэг.
Тропосфер нь дэлхийн агаарын нийт массын 90 хүртэлх хувийг, усны уурын 9/10 хувийг эзэлдэг. Энд үймээн самуун өндөр хөгжсөн, ялангуяа газрын гадаргын ойролцоох болон хамгийн дээд давхаргад бүх түвшний үүл үүсч, циклон, антициклон үүсдэг. Мөн дэлхийн гадаргуугаас туссан нарны гэрлийн хүлэмжийн хий (нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан, усны уур) хуримтлагдсанаас хүлэмжийн нөлөө үүсдэг.
Хүлэмжийн нөлөөлөл нь тропосфер дахь агаарын температурыг өндрөөр бууруулж байгаатай холбоотой (халаасан дэлхий нь гадаргуугийн давхаргад илүү их дулааныг өгдөг). Дундаж босоо налуу нь 0.65 ° / 100 м (өөрөөр хэлбэл 100 метрийн өсөлт тутамд агаарын температур 0.65 ° C-аар буурдаг). Тэгэхээр, экваторын ойролцоо дэлхийн гадаргуу дээрх жилийн дундаж агаарын температур +26 ° бол дээд хил дээр -70 ° байна. Хойд туйлаас дээш орших тропопаузын бүсийн температур жилийн турш зуны улиралд -45°-аас өвлийн улиралд -65° хүртэл хэлбэлздэг.
Өндөр нэмэгдэхийн хэрээр агаарын даралт буурч, тропосферийн дээд хил дэх гадаргуугийн ойролцоох түвшний ердөө 12-20% -ийг эзэлдэг.
Тропосфер болон давхрагын давхрагын хил дээр 1-2 км зузаантай тропопаузын давхарга оршдог. Тропопаузын доод хилийг ихэвчлэн тропосферийн доод хэсэгт 0.65°/100 м-ийн эсрэг босоо градиент нь 0.2°/100 м хүртэл буурдаг агаарын давхарга гэж үздэг.
Тропопаузын хүрээнд дэлхийн тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж, нарны цацрагийн оролцоотойгоор агаар мандлын халалтын нөлөөн дор үүссэн өндөрт тийрэлтэт урсгал буюу "тийрэлтэт урсгал" гэж нэрлэгддэг хатуу тодорхой чиглэлтэй агаарын урсгал ажиглагдаж байна. . Температурын мэдэгдэхүйц ялгаа бүхий бүсүүдийн хил дээр гүйдэл ажиглагдаж байна. Эдгээр урсгалыг нутагшуулах хэд хэдэн төвүүд байдаг, жишээлбэл, арктик, субтропик, субполяр болон бусад. Тийрэлтэт урсгалыг нутагшуулах талаархи мэдлэг нь цаг уур, нисэхийн хувьд маш чухал юм: эхнийх нь цаг агаарын урьдчилсан мэдээг илүү нарийвчлалтай гаргахын тулд урсгалыг ашигладаг, хоёрдугаарт онгоцны нислэгийн маршрутыг бий болгоход ашигладаг. Урсгалын хил дээр эдгээр өндөрт үүл байхгүйгээс "цэлмэг тэнгэрийн үймээн" гэж нэрлэгддэг жижиг хуй салхитай төстэй хүчтэй турбулент эргүүлэгүүд байдаг.
Өндөр уулын тийрэлтэт урсгалын нөлөөн дор ихэвчлэн тропопаузад завсарлага үүсч, заримдаа бүрмөсөн алга болдог ч дараа нь шинээр үүсдэг. Энэ нь ялангуяа субтропикийн өндөр уулын хүчтэй урсгал давамгайлсан субтропик өргөрөгт ихэвчлэн ажиглагддаг. Үүнээс гадна орчны температур дахь тропопаузын давхаргын ялгаа нь цоорхой үүсэхэд хүргэдэг. Жишээлбэл, халуун орны өргөрөгийн халуун ба нам туйлын тропопауза, өндөр ба хүйтэн тропопаузын хооронд том ялгаа байдаг. Саяхан сэрүүн өргөргийн тропопаузын давхарга үүссэн бөгөөд энэ нь өмнөх хоёр давхаргатай тасалдсан байдаг: туйл ба халуун орны.
Дэлхийн агаар мандлын хоёр дахь давхарга нь стратосфер юм. Стратосферийг ойролцоогоор хоёр бүсэд хувааж болно. Тэдний эхнийх нь 25 км-ийн өндөрт байрладаг бөгөөд бараг тогтмол температуртай байдаг бөгөөд энэ нь тодорхой газар нутгийн тропосферийн дээд давхаргын температуртай тэнцүү байдаг. Хоёрдахь бүс буюу урвуу бүс нь ойролцоогоор 40 км-ийн өндөрт агаарын температур нэмэгдсэнээр тодорхойлогддог. Энэ нь нарны хэт ягаан туяаг хүчилтөрөгч, озоноор шингээхтэй холбоотой юм. Стратосферийн дээд хэсэгт ийм халалтын ачаар температур нь ихэвчлэн эерэг эсвэл бүр гадаргуугийн агаарын температуртай харьцуулах боломжтой байдаг.
Инверсивийн бүсээс дээш тогтмол температурын давхарга байдаг бөгөөд үүнийг стратопауз гэж нэрлэдэг бөгөөд стратосфер ба мезосферийн хоорондох хил юм. Түүний зузаан нь 15 км хүрдэг.
Тропосферээс ялгаатай нь давхрага мандалд турбулент эвдрэл ховор тохиолддог боловч туйл руу чиглэсэн сэрүүн өргөргийн хилийн дагуу нарийхан бүсэд хүчтэй хэвтээ салхи эсвэл тийрэлтэт урсгалууд үлддэг. Эдгээр бүсүүдийн байрлал тогтмол биш: тэдгээр нь шилжиж, өргөжиж, бүр бүрмөсөн алга болж болно. Ихэнхдээ тийрэлтэт урсгалууд тропосферийн дээд давхаргад нэвчдэг, эсвэл эсрэгээр тропосфероос агаарын массууд стратосферийн доод давхаргад нэвтэрдэг. Агаарын массыг ийм холих нь атмосферийн фронтын бүсэд онцгой шинж чанартай байдаг.
Стратосферд усны уур бага байдаг. Эндхийн агаар маш хуурай тул цөөхөн үүл үүсдэг. Зөвхөн 20-25 км-ийн өндөрт, өндөр өргөрөгт та хэт хөргөсөн усны дуслуудаас бүрдэх маш нимгэн сувдан үүлсийг анзаарч болно. Өдрийн цагаар эдгээр үүлнүүд харагдахгүй боловч харанхуй эхлэхэд тэнгэрийн хаяанд аль хэдийн шингэсэн нарны гэрлийн улмаас гэрэлтдэг.
Давхар мандлын доод давхаргад ижил өндөрт (20-25 км) озоны давхарга гэж нэрлэгддэг нарны хэт ягаан туяаны нөлөөн дор үүсдэг озоны хамгийн их агууламжтай газар байдаг (та энэ талаар илүү ихийг олж мэдэх боломжтой). хуудсан дээрх үйл явц). Озоны давхарга буюу озоносфер нь 290 нм хүртэлх долгионы урттай үхлийн аюултай хэт ягаан туяаг шингээж, хуурай газар амьдардаг бүх организмын амьдралыг хадгалахад онцгой ач холбогдолтой юм. Ийм учраас амьд организмууд озоны давхаргаас дээгүүр амьдардаггүй нь дэлхий дээрх амьдралын тархалтын дээд хязгаар юм.
Озоны нөлөөгөөр соронзон орон мөн өөрчлөгдөж, атом, молекулууд задарч, иончлол үүсч, хий болон бусад химийн нэгдлүүд шинээр үүсдэг.
Стратосферийн дээгүүр байрлах агаар мандлын давхаргыг мезосфер гэж нэрлэдэг. Энэ нь дундаж босоо налуу нь 0.25-0.3°/100 м өндөртэй агаарын температур буурч, хүчтэй үймээн самуун үүсгэдэг. Мезосферийн дээд хил дээр мезопауз гэж нэрлэгддэг бүсэд -138 ° C хүртэл температур бүртгэгдсэн нь дэлхийн бүх агаар мандлын үнэмлэхүй хамгийн бага үзүүлэлт юм.
Энд мезопаузын дотор нарны цацраг болон богино долгионы хэт ягаан туяаг идэвхтэй шингээх бүсийн доод хил оршдог. Энэ энергийн процессыг цацрагийн дулаан дамжуулалт гэж нэрлэдэг. Үүний үр дүнд хий нь халж, ионждог бөгөөд энэ нь агаар мандалд гэрэлтэхэд хүргэдэг.
Мезосферийн дээд хязгаарт 75-90 км-ийн өндөрт манай гаригийн туйлын бүс нутагт өргөн уудам газар нутгийг эзэлсэн онцгой үүлс ажиглагдсан. Эдгээр үүлс бүрэлдэн тогтсон мөсөн талстаас нарны гэрлийн тусгалаас үүдэлтэй үдшийн бүрийд гэрэлтдэг тул эдгээр үүлсийг шөнийн гэрэлтэгч гэж нэрлэдэг.
Мезопауз дахь агаарын даралт дэлхийн гадаргуугаас 200 дахин бага байна. Энэ нь агаар мандлын бараг бүх агаар тропосфер, стратосфер, мезосфер гэсэн 3 доод давхаргад төвлөрч байгааг харуулж байна. Термосфер ба экзосфер зэрэг давхаргууд нь бүх агаар мандлын массын ердөө 0.05% -ийг эзэлдэг.
Термосфер нь дэлхийн гадаргуугаас 90-800 км-ийн өндөрт оршдог.
Термосфер нь агаарын температур 200-300 км-ийн өндөрт тасралтгүй нэмэгдэж, 2500 ° C хүрч чаддаг онцлогтой. Нарнаас ирж буй рентген туяа, богино долгионы хэт ягаан туяаг хийн молекулууд шингээж авснаас болж температур нэмэгддэг. Далайн түвшнээс дээш 300 км-ээс дээш өндөрт температурын өсөлт зогсдог.
Температурын өсөлттэй зэрэгцэн даралт, улмаар хүрээлэн буй орчны агаарын нягт буурдаг. Хэрэв термосферийн доод хил дээр нягт нь 1.8 × 10 -8 г / см 3 байвал дээд хязгаарт аль хэдийн 1.8 × 10 -15 г / см 3 байна, энэ нь ойролцоогоор 10 сая - 1 тэрбум ширхэгтэй тохирч байна. 1 см 3 тутамд.
Агаарын найрлага, түүний температур, нягтрал зэрэг термосферийн бүх шинж чанарууд нь газарзүйн байршил, жилийн улирал, өдрийн цаг зэргээс шалтгаалан хүчтэй хэлбэлзэлтэй байдаг. Термосферийн дээд хилийн байршил хүртэл өөрчлөгддөг.
Агаар мандлын хамгийн дээд давхаргыг экзосфер буюу тархалтын давхарга гэж нэрлэдэг. Түүний доод хязгаар нь маш өргөн хүрээнд байнга өөрчлөгдөж байдаг; Дундаж өндрийг 690-800 км гэж авдаг. Энэ нь молекул хоорондын эсвэл атом хоорондын мөргөлдөөний магадлалыг үл тоомсорлож болох газарт суурилуулсан, жишээлбэл. Эмх замбараагүй хөдөлж буй молекул өөр ижил төстэй молекултай (чөлөөт зам гэж нэрлэгддэг) мөргөлдөхөөс өмнө туулах дундаж зай нь маш их байх бөгөөд үнэндээ молекулууд тэг магадлалтай мөргөлдөхгүй. Тайлбарласан үзэгдэл тохиолддог давхаргыг дулааны завсарлага гэж нэрлэдэг.
Экзосферийн дээд хил нь 2-3 мянган км-ийн өндөрт оршдог. Энэ нь маш их бүдгэрч, аажмаар сансар огторгуйн вакуум болж хувирдаг. Заримдаа энэ шалтгааны улмаас экзосферийг сансар огторгуйн нэг хэсэг гэж үздэг бөгөөд түүний дээд хязгаарыг 190 мянган км өндөрт тооцдог бөгөөд энэ үед нарны цацрагийн даралтын устөрөгчийн атомын хурдад үзүүлэх нөлөө нь дэлхийн таталцлын таталцлаас давж гардаг. Дэлхий. Энэ нь гэж нэрлэгддэг зүйл юм устөрөгчийн атомуудаас бүрдэх дэлхийн титэм. Дэлхийн титмийн нягт нь маш бага: нэг шоо см-т ердөө 1000 ширхэг тоосонцор, гэхдээ энэ тоо нь гариг хоорондын орон зай дахь бөөмсийн агууламжаас 10 дахин их юм.
Экзосфер дахь агаар маш ховор байдаг тул бөөмсүүд хоорондоо мөргөлдөхгүйгээр зууван тойрог замаар дэлхийг тойрон хөдөлдөг. Тэдний зарим нь задгай эсвэл гиперболын зам дагуу сансрын хурдаар (устөрөгч ба гелийн атомууд) хөдөлж, агаар мандлыг орхиж, сансар огторгуйд ордог тул экзосферийг тархалтын бөмбөрцөг гэж нэрлэдэг.
Далайн түвшинд 1013.25 гПа (ойролцоогоор 760 ммМУБ). Дэлхийн гадарга дээрх дэлхийн агаарын дундаж температур 15°С, субтропикийн цөлд ойролцоогоор 57°С-аас Антарктидад -89°С хүртэл хэлбэлздэг. Агаарын нягт ба даралт нь экспоненциалтай ойролцоо хуулийн дагуу өндрөөр буурдаг.
Агаар мандлын бүтэц. Босоо хувьд агаар мандал нь газарзүйн байршил, улирал, өдрийн цаг гэх мэтээс хамаардаг босоо температурын хуваарилалтын онцлог шинж чанараар (зураг) тодорхойлогддог давхаргат бүтэцтэй байдаг. Агаар мандлын доод давхарга - тропосфер нь өндөр температурын бууралтаар тодорхойлогддог (1 км тутамд 6 хэм орчим), туйлын өргөрөгт 8-10 км-ээс халуун орны хувьд 16-18 км хүртэл өндөр байдаг. Агаарын нягтрал өндрөөр хурдацтай буурч байгаатай холбоотойгоор агаар мандлын нийт массын 80 орчим хувь нь тропосферт байрладаг. Тропосферийн дээгүүр стратосфер байдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн өндрөөр температурын өсөлтөөр тодорхойлогддог давхарга юм. Тропосфер ба стратосферийн хоорондох шилжилтийн үеийг тропопауза гэж нэрлэдэг. Доод мандлын давхаргад, ойролцоогоор 20 км-ийн түвшинд температур нь өндрөөр бага зэрэг өөрчлөгддөг (изотерм бүс гэж нэрлэгддэг) ба ихэнхдээ бага зэрэг буурдаг. Дээрээс нь нарны хэт ягаан туяаг озон шингээж авснаар температур нь эхлээд аажмаар, 34-36 км-ийн түвшнээс хурдан нэмэгддэг. Стратосферийн дээд хил - стратопауза нь хамгийн их температурт (260-270 К) тохирох 50-55 км-ийн өндөрт байрладаг. 55-85 км-ийн өндөрт байрлах агаар мандлын давхарга нь өндрөөр дахин буурдаг, түүний дээд хил - мезопауз - температур нь зун 150-160 К, 200-230 хэмд хүрдэг; Өвлийн улиралд K нь мезопаузаас дээш термосфер эхэлдэг - 250 км-ийн өндөрт 800-1200 К хүрч, температурын өсөлтөөр тодорхойлогддог давхарга. солирууд удааширч, шатдаг тул дэлхийн хамгаалалтын давхаргын үүрэг гүйцэтгэдэг. Агаар мандлын хий нь задралын улмаас сансар огторгуйд тархаж, агаар мандлаас гариг хоорондын орон зайд аажмаар шилждэг экзосфер нь үүнээс ч өндөр юм.
Агаар мандлын найрлага. Ойролцоогоор 100 км-ийн өндөрт агаар мандал нь химийн найрлагаараа бараг нэгэн төрлийн бөгөөд агаарын дундаж молекул жин (29 орчим) тогтмол байдаг. Дэлхийн гадаргын ойролцоо агаар мандал нь азот (ойролцоогоор 78.1%) ба хүчилтөрөгч (ойролцоогоор 20.9%), мөн бага хэмжээний аргон, нүүрстөрөгчийн давхар исэл (нүүрстөрөгчийн давхар исэл), неон болон бусад байнгын болон хувьсах бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг (Агаарыг үзнэ үү. ).
Үүнээс гадна агаар мандалд бага хэмжээний озон, азотын исэл, аммиак, радон гэх мэт бодис агуулагддаг.Агаарын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцангуй агууламж нь цаг хугацааны явцад тогтмол бөгөөд газарзүйн өөр өөр бүс нутагт жигд байдаг. Усны уур, озоны агууламж нь орон зай, цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөг; Агуулга багатай ч атмосферийн үйл явцад гүйцэтгэх үүрэг нь маш чухал юм.
100-110 км-ээс дээш зайд хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уурын молекулуудын диссоциаци явагддаг тул агаарын молекулын масс буурдаг. Ойролцоогоор 1000 км-ийн өндөрт хөнгөн хийнүүд - гелий, устөрөгч давамгайлж эхэлдэг бөгөөд үүнээс ч өндөрт дэлхийн агаар мандал аажмаар гариг хоорондын хий болж хувирдаг.
Агаар мандлын хамгийн чухал хувьсах бүрэлдэхүүн хэсэг нь усны гадарга, чийглэг хөрсний ууршилт, түүнчлэн ургамлын дамжин өнгөрөх замаар агаар мандалд ордог усны уур юм. Усны уурын харьцангуй агууламж дэлхийн гадаргуу дээр халуун орны бүс нутагт 2.6% -аас туйлын өргөрөгт 0.2% хүртэл хэлбэлздэг. Энэ нь өндрөөрөө хурдан унаж, 1.5-2 км-ийн өндөрт хоёр дахин багасдаг. Сэрүүн өргөргийн агаар мандлын босоо багана нь 1.7 см орчим "тундастай усны давхарга" агуулдаг. Усны уур өтгөрөх үед үүл үүсч, үүнээс агаар мандлын хур тунадас бороо, мөндөр, цас хэлбэрээр унадаг.
Агаар мандлын агаарын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь озон бөгөөд 90% нь стратосферт (10-аас 50 км-ийн хооронд), 10 орчим хувь нь тропосферт байдаг. Озон нь хатуу хэт ягаан туяаны цацрагийг шингээх боломжийг олгодог (290 нм-ээс бага долгионы урттай) бөгөөд энэ нь биосферийг хамгаалах үүрэг юм. Озоны нийт агууламжийн утга нь өргөрөг, улирлаас хамааран 0.22-0.45 см-ийн хооронд хэлбэлздэг (p = 1 атм даралт, T = 0 ° C температурт озоны давхаргын зузаан). 1980-аад оны эхэн үеэс Антарктидад хавар ажиглагдсан озоны нүхэнд озоны агууламж 0.07 см хүртэл буурч, экватороос туйл хүртэл нэмэгддэг бөгөөд жилийн мөчлөг нь хавар хамгийн ихдээ, намрын улиралд хамгийн бага, далайцтай байдаг. жилийн мөчлөг нь халуун оронд бага бөгөөд өндөр өргөрөгт ургадаг. Агаар мандлын чухал хувьсах бүрэлдэхүүн хэсэг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл бөгөөд сүүлийн 200 жилийн хугацаанд агаар мандалд агуулагдах агууламж 35% -иар нэмэгдсэн нь гол төлөв хүний хүчин зүйлтэй холбоотой юм. Түүний өргөргийн болон улирлын хэлбэлзэл нь ургамлын фотосинтез ба далайн усанд уусдаг (Генригийн хуулийн дагуу температур нэмэгдэхийн хэрээр усанд хийн уусах чадвар буурдаг) холбоотой байдаг.
Манай гаригийн уур амьсгалыг бүрдүүлэхэд чухал үүрэг нь агаар мандлын аэрозоль - хэдэн нм-ээс хэдэн арван микрон хүртэл хэмжээтэй агаарт дүүжлэгдсэн хатуу ба шингэн хэсгүүд юм. Байгалийн ба антропоген гаралтай аэрозолууд байдаг. Аэрозоль нь ургамлын амьдрал, хүний аж ахуйн үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн, галт уулын дэлбэрэлтээс үүсэх хийн фазын урвалын явцад дэлхийн гадаргаас, ялангуяа түүний цөлийн бүс нутгаас салхины тоосжилтын үр дүнд үүсдэг. агаар мандлын дээд давхаргад унасан сансрын тоосноос үүссэн. Аэрозолын ихэнх хэсэг нь тропосферт төвлөрч, галт уулын дэлбэрэлтээс үүссэн аэрозоль нь 20 км-ийн өндөрт Junge гэж нэрлэгддэг давхарга үүсгэдэг. Антропоген аэрозолийн хамгийн их хэмжээ нь тээврийн хэрэгсэл, дулааны цахилгаан станц, химийн үйлдвэрлэл, түлш шатаах гэх мэт үйл ажиллагааны үр дүнд агаар мандалд ордог. Иймээс зарим бүс нутагт агаар мандлын найрлага нь ердийн агаараас мэдэгдэхүйц ялгаатай байдаг тул агаар мандлын агаарын бохирдлын түвшинг ажиглах, хянах тусгай алба байгуулах.
Агаар мандлын хувьсал. Орчин үеийн агаар мандал нь хоёрдогч гарал үүсэлтэй бололтой: энэ нь 4.5 тэрбум жилийн өмнө гараг үүсч дууссаны дараа дэлхийн хатуу бүрхүүлээс ялгарсан хийнээс үүссэн. Дэлхийн геологийн түүхийн явцад агаар мандал нь хэд хэдэн хүчин зүйлийн нөлөөн дор түүний найрлагад ихээхэн өөрчлөлт орсон: хийн задрал (дэгдэмхийлэл), гол төлөв хөнгөн хий нь сансар огторгуйд; галт уулын үйл ажиллагааны үр дүнд литосферээс хий ялгарах; агаар мандлын бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба дэлхийн царцдасыг бүрдүүлдэг чулуулгийн хоорондох химийн урвал; нарны хэт ягаан туяаны нөлөөн дор агаар мандал дахь фотохимийн урвал; гариг хоорондын орчноос (жишээлбэл, солирын бодис) бодисын хуримтлал (барьж авах). Агаар мандлын хөгжил нь геологи, геохимийн үйл явцтай нягт холбоотой бөгөөд сүүлийн 3-4 тэрбум жилийн шим мандлын үйл ажиллагаатай нягт холбоотой. Орчин үеийн агаар мандлыг бүрдүүлдэг хийнүүдийн нэлээд хэсэг нь (азот, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уур) галт уулын идэвхжил, халдлагын үеэр үүссэн бөгөөд энэ нь тэднийг дэлхийн гүнээс авчирсан юм. Хүчилтөрөгч нь 2 тэрбум жилийн өмнө далайн гадаргын усанд анх үүссэн фотосинтезийн организмын үр дүнд мэдэгдэхүйц хэмжээгээр гарч ирсэн.
Карбонатын ордуудын химийн найрлагын талаархи мэдээлэлд үндэслэн геологийн өнгөрсөн үеийн агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл, хүчилтөрөгчийн хэмжээг тооцоолсон. Фанерозойн эрин үед (дэлхийн түүхийн сүүлийн 570 сая жил) агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээ галт уулын идэвхжил, далайн температур, фотосинтезийн хурдаас хамааран ихээхэн ялгаатай байв. Энэ хугацааны ихэнх хугацаанд агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж өнөөдрийнхөөс (10 хүртэл дахин) их байв. Фанерозойн уур амьсгал дахь хүчилтөрөгчийн хэмжээ ихээхэн өөрчлөгдөж, түүний өсөлтийн хандлага давамгайлж байв. Кембрийн өмнөх агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн масс нь дүрмээр бол их, хүчилтөрөгчийн масс нь Фанерозойн уур амьсгалтай харьцуулахад бага байв. Нүүрсхүчлийн хийн хэмжээн дэх хэлбэлзэл нь өнгөрсөн хугацаанд уур амьсгалд ихээхэн нөлөө үзүүлж, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр хүлэмжийн хийн нөлөөг нэмэгдүүлж, орчин үеийн үетэй харьцуулахад Фанерозойн гол хэсэгт уур амьсгалыг илүү дулаан болгожээ.
Агаар мандал ба амьдрал. Агаар мандалгүй бол дэлхий үхсэн гариг болно. Органик амьдрал нь агаар мандал, түүнтэй холбоотой уур амьсгал, цаг агаартай нягт холбоотой байдаг. Агаар мандал нь бүхэл бүтэн гарагтай харьцуулахад жин багатай (саяны нэг хэсэг) нь амьдралын бүх хэлбэрт зайлшгүй шаардлагатай нөхцөл юм. Организмын амьдралд хамгийн чухал агаар мандлын хий нь хүчилтөрөгч, азот, усны уур, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, озон юм. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг фотосинтезийн ургамлуудад шингээх үед органик бодис үүсдэг бөгөөд үүнийг амьд оршнолуудын дийлэнх нь, тэр дундаа хүмүүс эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг. Хүчилтөрөгч нь аэробик организмын оршин тогтноход зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд энергийн урсгалыг органик бодисын исэлдэлтийн урвалаар хангадаг. Зарим бичил биетээр шингэсэн азот (азот тогтоогч) нь ургамлын эрдэс тэжээлд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Нарны хэт ягаан туяаг шингээдэг озон нь амьдралд хортой нарны цацрагийн энэ хэсгийг ихээхэн сулруулдаг. Агаар мандалд усны уурын конденсаци, үүл үүсэх, улмаар хур тунадас нь хуурай газрыг усаар хангадаг бөгөөд үүнгүйгээр ямар ч амьдрал үүсэх боломжгүй юм. Гидросфер дэх организмын амин чухал үйл ажиллагаа нь усанд ууссан агаар мандлын хийн хэмжээ, химийн найрлагаас ихээхэн хамаардаг. Агаар мандлын химийн найрлага нь организмын үйл ажиллагаанаас ихээхэн хамаардаг тул биосфер ба агаар мандал нь нэг системийн нэг хэсэг гэж үзэж болох бөгөөд тэдгээрийн засвар үйлчилгээ, хувьсал (Биогеохимийн мөчлөгийг үзнэ үү) нь байгалийн орцыг өөрчлөхөд чухал ач холбогдолтой байв. Дэлхий гаригийн хувьд түүхийн туршид агаар мандал.
Агаар мандлын цацраг, дулаан, усны тэнцвэрт байдал. Нарны цацраг нь агаар мандал дахь бүх физик процессын эрчим хүчний цорын ганц эх үүсвэр юм. Агаар мандлын цацрагийн горимын гол онцлог нь хүлэмжийн нөлөө гэж нэрлэгддэг: агаар мандал нь нарны цацрагийг дэлхийн гадаргуу руу маш сайн дамжуулдаг боловч дэлхийн гадаргуугаас дулааны урт долгионы цацрагийг идэвхтэй шингээж, нэг хэсэг нь гадаргуу руу буцаж ирдэг. эсрэг цацраг хэлбэрээр, дэлхийн гадаргуугаас цацрагийн дулааны алдагдлыг нөхдөг (Агаар мандлын цацрагийг үзнэ үү). Агаар мандал байхгүй үед дэлхийн гадаргуугийн дундаж температур -18 ° C байх байсан ч бодит байдал дээр 15 ° C байна. Ирж буй нарны цацраг нь агаар мандалд хэсэгчлэн (ойролцоогоор 20%) шингэдэг (гол төлөв усны уур, усны дусал, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, озон, аэрозоль), мөн аэрозолийн тоосонцор, нягтын хэлбэлзэл (Рэйлигийн тархалт) -аар тархдаг (ойролцоогоор 7%). . Дэлхийн гадаргад хүрч буй нийт цацраг нь хэсэгчлэн (ойролцоогоор 23%) үүнээс тусдаг. Тусгалын коэффициент нь альбедо гэж нэрлэгддэг доод гадаргуугийн тусгалаар тодорхойлогддог. Нарны цацрагийн салшгүй урсгалын хувьд дэлхийн альбедо дунджаар 30% дөхөж байна. Энэ нь хэдхэн хувь (хуурай хөрс, хар хөрс) -ээс шинээр унасан цасны хувьд 70-90% хүртэл хэлбэлздэг. Дэлхийн гадаргуу ба агаар мандлын хоорондох цацрагийн дулаан солилцоо нь альбедооос ихээхэн хамаардаг бөгөөд дэлхийн гадаргуугийн үр дүнтэй цацраг, түүнд шингэсэн агаар мандлын эсрэг цацрагаар тодорхойлогддог. Сансар огторгуйгаас дэлхийн агаар мандалд орж түүнийг буцаан гаргаж буй цацрагийн урсгалын алгебрийн нийлбэрийг цацрагийн баланс гэнэ.
Нарны цацрагийг агаар мандал болон дэлхийн гадаргууд шингээж авсны дараа үүсэх өөрчлөлтүүд нь гаригийн хувьд дэлхийн дулааны тэнцвэрийг тодорхойлдог. Агаар мандлын дулааны гол эх үүсвэр нь дэлхийн гадаргуу юм; үүнээс дулаан нь зөвхөн урт долгионы цацраг хэлбэрээр төдийгүй конвекцоор дамждаг бөгөөд усны уурын конденсацийн үед ялгардаг. Эдгээр дулааны урсгалын эзлэх хувь дунджаар 20%, 7%, 23% байна. Нарны шууд цацрагийг шингээж авдаг тул дулааны 20 орчим хувь нь энд нэмэгддэг. Нарны туяанд перпендикуляр, агаар мандлаас гадна дэлхийгээс нар хүртэлх дундаж зайд (нарны тогтмол гэгддэг) нэг бүсээр дамжин өнгөрөх нарны цацрагийн урсгал нь 1367 Вт/м2-тай тэнцүү байна. Нарны идэвхжлийн мөчлөгөөс хамаарч 1-2 Вт/м2. Гаригийн альбедо нь 30 орчим хувьтай, нарны энергийн дэлхийн цаг хугацааны дундаж хэмжээ 239 Вт/м2 байна. Дэлхий гаригийн хувьд сансарт дунджаар ижил хэмжээний энерги ялгаруулдаг тул Стефан-Больцманы хуулийн дагуу гарч буй дулааны урт долгионы цацрагийн үр дүнтэй температур нь 255 К (-18 ° C) байна. Үүний зэрэгцээ дэлхийн гадаргуугийн дундаж температур 15 ° C байна. 33 хэмийн зөрүү нь хүлэмжийн нөлөөллөөс үүдэлтэй.
Агаар мандлын усны тэнцвэрт байдал нь ерөнхийдөө дэлхийн гадаргуугаас ууршсан чийгийн хэмжээ, дэлхийн гадаргуу дээр унах хур тунадасны хэмжээтэй тэнцүү байна. Далайн дээгүүр агаар мандал нь хуурай газрынхаас илүү ууршилтын процессоос илүү их чийг авч, хур тунадас хэлбэрээр 90% алддаг. Далай дээрх илүүдэл усны уурыг агаарын урсгалаар тивүүд рүү зөөдөг. Далайгаас тив рүү агаар мандалд шилжсэн усны уурын хэмжээ нь далай руу урсдаг гол мөрний эзэлхүүнтэй тэнцүү байна.
Агаарын хөдөлгөөн. Дэлхий бөмбөрцөг хэлбэртэй тул нарны цацраг халуун орныхоос өндөр өргөрөгт хүрдэг. Үүний үр дүнд өргөргийн хооронд их хэмжээний температурын ялгаатай байдал үүсдэг. Температурын тархалтад далай, тивүүдийн харьцангуй байрлал ихээхэн нөлөөлдөг. Далайн усны асар их масс, усны дулааны багтаамж өндөр учраас далайн гадаргуугийн температурын улирлын хэлбэлзэл хуурай газрынхаас хамаагүй бага байдаг. Үүнтэй холбогдуулан дунд болон өндөр өргөрөгт зуны улиралд далай дээрх агаарын температур тивийнхээс мэдэгдэхүйц бага, өвлийн улиралд илүү өндөр байдаг.
Дэлхийн янз бүрийн бүс нутагт агаар мандлын жигд бус халаалт нь атмосферийн даралтын орон зайн жигд бус хуваарилалтыг үүсгэдэг. Далайн түвшинд даралтын тархалт нь экваторын ойролцоо харьцангуй бага утгатай, субтропик (өндөр даралтын бүс) -д нэмэгдэж, дунд болон өндөр өргөрөгт буурдаг. Үүний зэрэгцээ, гаднах өргөргийн тивд даралт ихэвчлэн өвлийн улиралд нэмэгдэж, зуны улиралд буурдаг бөгөөд энэ нь температурын хуваарилалттай холбоотой байдаг. Даралтын градиентийн нөлөөн дор агаар нь өндөр даралтын бүсээс нам даралтын бүс рүү чиглэсэн хурдатгалыг мэдэрдэг бөгөөд энэ нь агаарын массын хөдөлгөөнд хүргэдэг. Хөдөлгөөнт агаарын массад дэлхийн эргэлтийн хазайх хүч (Кориолисын хүч), өндрөөр багасдаг үрэлтийн хүч, муруй траекторийн хувьд төвөөс зугтах хүч нөлөөлдөг. Агаарыг турбуленттай холих нь маш чухал (Агаар мандал дахь үймээн самууныг үзнэ үү).
Агаарын урсгалын нарийн төвөгтэй систем (агаар мандлын ерөнхий эргэлт) нь гаригийн даралтын хуваарилалттай холбоотой байдаг. Меридиональ хавтгайд дунджаар хоёр, гурван меридианаль эргэлтийн эсийг ажиглаж болно. Экваторын ойролцоо халсан агаар нь субтропикийн бүсэд дээшилж, буурч, Хэдли эсийг үүсгэдэг. Урвуу Феррел эсийн агаар мөн тэнд бууж ирдэг. Өндөр өргөрөгт шулуун туйлын эс ихэвчлэн харагддаг. Дундаж эргэлтийн хурд 1 м/с ба түүнээс бага байна. Кориолис хүчний үйлчлэлийн улмаас агаар мандлын ихэнх хэсэгт баруун чиглэлийн салхи ажиглагдаж, тропосферийн дунд хэсэгт 15 м/с орчим хурдтай байдаг. Харьцангуй тогтвортой салхины системүүд байдаг. Үүнд худалдааны салхи орно - субтропикийн өндөр даралтын бүсээс экватор руу зүүн хэсэг (зүүнээс баруун тийш) мэдэгдэхүйц салхи. Муссон нь нэлээд тогтвортой байдаг - улирлын шинж чанартай агаарын урсгал: зуны улиралд далайгаас эх газар руу, өвлийн улиралд эсрэг чиглэлд үлээдэг. Энэтхэгийн далайн муссонууд ялангуяа тогтмол байдаг. Дунд өргөрөгт агаарын массын хөдөлгөөн голчлон баруун тийш (баруунаас зүүн тийш) чиглэдэг. Энэ бол олон зуун, бүр хэдэн мянган километрийг хамарсан том эргэлтүүд - циклон ба антициклонууд үүсдэг атмосферийн фронтуудын бүс юм. Циклон нь халуун орны орнуудад бас тохиолддог; Энд тэд жижиг хэмжээтэй, гэхдээ маш өндөр салхины хурдаар ялгагдана, хар салхины хүч (33 м / с ба түүнээс дээш), халуун орны циклон гэж нэрлэгддэг. Атлантын болон Номхон далайн зүүн хэсэгт тэднийг хар салхи, Номхон далайн баруун хэсэгт далайн хар салхи гэж нэрлэдэг. Тропосферийн дээд ба доод давхаргад, Хадлигийн меридиал эргэлтийн эс ба урвуу Ферреллийн эсийг тусгаарлах хэсгүүдэд харьцангуй нарийхан, хэдэн зуун км өргөн, эрс тодорхой хил хязгаартай тийрэлтэт урсгалууд ихэвчлэн ажиглагддаг бөгөөд энэ дотор салхи 100-150 хүрдэг. тэр ч байтугай 200 м/ Хамт.
Уур амьсгал, цаг агаар. Дэлхийн гадаргуу дээр янз бүрийн өргөрөгт ирж буй нарны цацрагийн хэмжээ, физик шинж чанараараа ялгаатай нь дэлхийн цаг уурын олон янз байдлыг тодорхойлдог. Экватороос халуун орны өргөрөг хүртэл дэлхийн гадарга дээрх агаарын температур дунджаар 25-30°C бөгөөд жилийн туршид бага зэрэг өөрчлөгддөг. Экваторын бүсэд ихэвчлэн их хэмжээний хур тунадас ордог бөгөөд энэ нь тэнд илүүдэл чийгийн нөхцлийг бүрдүүлдэг. Халуун орны бүс нутагт хур тунадас багасч, зарим газарт маш бага байдаг. Энд дэлхийн өргөн уудам цөлүүд байдаг.
Субтропик ба дунд өргөрөгт агаарын температур жилийн туршид ихээхэн ялгаатай байдаг бөгөөд зун болон өвлийн температурын ялгаа нь далайгаас алслагдсан тивүүдийн бүс нутагт онцгой их байдаг. Тиймээс Зүүн Сибирийн зарим нутагт жилийн агаарын температур 65 ° C хүрдэг. Эдгээр өргөрөгт чийгшүүлэх нөхцөл нь маш олон янз бөгөөд гол төлөв агаар мандлын ерөнхий эргэлтийн горимоос хамаардаг бөгөөд жилээс жилд ихээхэн ялгаатай байдаг.
Туйлын өргөрөгт улирлын чанартай өөрчлөлт гарсан ч температур жилийн турш бага хэвээр байна. Энэ нь Оросын нутаг дэвсгэрийн 65 гаруй хувийг эзэлдэг далай, хуурай газар, мөнх цэвдэгт мөсөн бүрхүүлийн өргөн тархалтад хувь нэмэр оруулдаг.
Сүүлийн хэдэн арван жилийн хугацаанд дэлхийн цаг уурын өөрчлөлтүүд улам бүр мэдэгдэхүйц болж байна. Өндөр өргөрөгт температур бага өргөрөгөөс илүү нэмэгддэг; өвлийн улиралд зуныхаас илүү; шөнийн цагаар өдрөөс илүү. 20-р зуунд ОХУ-д дэлхийн гадарга дээрх жилийн дундаж агаарын температур 1.5-2 хэмээр нэмэгдэж, Сибирийн зарим хэсэгт хэд хэдэн градусаар нэмэгдсэн байна. Энэ нь ул мөр хийн агууламж нэмэгдсэний улмаас хүлэмжийн нөлөөлөл нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм.
Цаг агаар нь агаар мандлын эргэлтийн нөхцөл, газарзүйн байршлаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь халуун орны хувьд хамгийн тогтвортой, дунд болон өндөр өргөрөгт хамгийн их өөрчлөгддөг. Агаар мандлын фронт, циклон, антициклонууд дамжин өнгөрөх хур тунадас, салхи ихэссэнээс үүдэлтэй агаарын массын өөрчлөлтийн бүсэд цаг агаар ихэвчлэн өөрчлөгддөг. Цаг агаарын урьдчилсан мэдээг газар дээр суурилсан цаг уурын станц, усан онгоц, нисэх онгоц, цаг уурын хиймэл дагуулаас цуглуулдаг. Мөн Цаг уурыг үзнэ үү.
Агаар мандал дахь оптик, акустик, цахилгаан үзэгдлүүд. Агаар мандалд цахилгаан соронзон цацраг тархах үед гэрлийн хугарал, шингээлт, тархалтын үр дүнд агаар, янз бүрийн бөөмс (аэрозол, мөсөн талст, усны дусал) янз бүрийн оптик үзэгдлүүд үүсдэг: солонго, титэм, гало, сармагчин гэх мэт. Гэрлийн тархалт нь тэнгэрийн булангийн харагдах өндөр, тэнгэрийн цэнхэр өнгийг тодорхойлдог. Объектуудын харагдах байдлын хүрээ нь агаар мандалд гэрлийн тархалтын нөхцлөөр тодорхойлогддог (Агаар мандлын харагдах байдлыг үзнэ үү). Янз бүрийн долгионы урттай агаар мандлын ил тод байдал нь харилцааны хүрээ, объектыг багаж хэрэгслээр илрүүлэх чадварыг тодорхойлдог бөгөөд үүнд дэлхийн гадаргуугаас одон орон судлалын ажиглалт хийх боломжтой байдаг. Стратосфер ба мезосферийн оптикийн нэгэн төрлийн бус байдлыг судлахад бүрэнхий үзэгдэл чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, сансрын хөлгөөс бүрэнхий гэрэл зургийг авах нь аэрозолийн давхаргыг илрүүлэх боломжийг олгодог. Агаар мандалд цахилгаан соронзон цацрагийн тархалтын онцлог нь түүний параметрүүдийг зайнаас тандан судлах аргын нарийвчлалыг тодорхойлдог. Эдгээр бүх асуултууд болон бусад олон асуултыг агаар мандлын оптик судалдаг. Радио долгионы хугарал, тархалт нь радио хүлээн авах боломжийг тодорхойлдог (Радио долгионы тархалтыг үзнэ үү).
Агаар мандалд дууны тархалт нь температур, салхины хурдны орон зайн тархалтаас хамаарна (Агаар мандлын акустикийг үзнэ үү). Энэ нь алсын зайн аргаар агаар мандлын судалгаа хийхэд сонирхолтой юм. Агаар мандлын дээд давхаргад пуужингаар хөөргөсөн цэнэгийн дэлбэрэлт нь стратосфер болон мезосфер дэх салхины систем, температурын өөрчлөлтийн талаар баялаг мэдээлэл өгсөн. Тогтвортой давхаргажсан агаар мандалд температур нь адиабатын градиентаас (9.8 К/км) бага өндөрт буурах үед дотоод долгион гэж нэрлэгддэг долгион үүсдэг. Эдгээр долгион нь стратосфер, тэр ч байтугай мезосферт хүртэл тархаж, улмаар суларч, салхи, үймээн самууныг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Дэлхийн сөрөг цэнэг ба түүнээс үүссэн цахилгаан орон, агаар мандал нь цахилгаанаар цэнэглэгдсэн ионосфер, соронзон мандлын хамт дэлхийн цахилгаан хэлхээг үүсгэдэг. Үүл үүсэх, аадар борооны цахилгаан эрчим хүч үүнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Аянгын цэнэгийн аюулын улмаас барилга байгууламж, цахилгаан дамжуулах шугам, харилцаа холбоог аянга цахилгаанаас хамгаалах арга зүйг боловсруулах шаардлагатай болсон. Энэ үзэгдэл нь агаарын тээврийн хувьд онцгой аюул учруулж байна. Аянгын ялгадас нь атмосфер гэж нэрлэгддэг агаар мандлын радио интерференцийг үүсгэдэг (Шүгэлдэх атмосферийг үзнэ үү). Цахилгаан талбайн хүч огцом нэмэгдэх үед дэлхийн гадаргуугаас дээш цухуйсан объектын үзүүр, хурц өнцөгт, уулын бие даасан оргилууд гэх мэт гэрэлтдэг ялгадас ажиглагддаг (Эльма гэрэл). Агаар мандал нь агаар мандлын цахилгаан дамжуулах чанарыг тодорхойлдог тодорхой нөхцлөөс хамааран маш олон янзын хэмжээний хөнгөн ба хүнд ионуудыг агуулдаг. Дэлхийн гадаргын ойролцоох агаарын гол ионжуулагч нь дэлхийн царцдас, агаар мандал дахь цацраг идэвхт бодис, түүнчлэн сансрын туяанаас үүсэх цацраг юм. Мөн Агаар мандлын цахилгааныг үзнэ үү.
Хүний агаар мандалд үзүүлэх нөлөө.Сүүлийн хэдэн зуун жилд хүний аж ахуйн үйл ажиллагаанаас болж агаар мандалд хүлэмжийн хийн агууламж нэмэгдэж байна. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хувь хоёр зуун жилийн өмнө 2.8-10 2 байсан бол 2005 онд 3.8-10 2, метаны агууламж ойролцоогоор 300-400 жилийн өмнө 0.7-10 1 байсан бол 21-р сарын эхээр 1.8-10 -4 болж өссөн байна. зуун; Өнгөрсөн зуунд хүлэмжийн нөлөөллийн өсөлтийн 20 орчим хувь нь 20-р зууны дунд үе хүртэл агаар мандалд бараг байхгүй байсан фреонуудаас үүдэлтэй. Эдгээр бодисууд нь стратосферийн озон задалдаг бодис гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд 1987 оны Монреалийн протоколоор үйлдвэрлэхийг хориглосон байдаг. Агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдэж байгаа нь нүүрс, газрын тос, хий болон бусад төрлийн нүүрстөрөгчийн түлшийг байнга өсөн нэмэгдэж буй түлш шатаах, мөн ой модыг цэвэрлэх, үүний үр дүнд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламжийг шингээж авахтай холбоотой юм. фотосинтезээр нүүрстөрөгчийн давхар исэл багасдаг. Метан хийн агууламж нь газрын тос, байгалийн хийн үйлдвэрлэл (алдагдлын улмаас) нэмэгдэхийн зэрэгцээ цагаан будааны тариалангийн талбай нэмэгдэж, үхрийн тоо толгой нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Энэ бүхэн цаг уурын дулааралд хувь нэмэр оруулдаг.
Цаг агаарыг өөрчлөхийн тулд агаар мандлын үйл явцад идэвхтэй нөлөөлөх аргуудыг боловсруулсан. Тэд аянгын үүлэнд тусгай урвалжуудыг тараах замаар хөдөө аж ахуйн ургамлыг мөндөрөөс хамгаалахад ашигладаг. Нисэх онгоцны буудлын мананг сарниулах, ургамлыг хүйтэн жавараас хамгаалах, үүлэнд нөлөөлж хүссэн газраа хур тунадас оруулах, олон нийтийн арга хэмжээний үеэр үүлийг сарниулах аргууд бас бий.
Агаар мандлын судалгаа. Агаар мандал дахь физик үйл явцын талаарх мэдээллийг үндсэндээ бүх тив, олон арлууд дээр байрладаг байнгын ажиллагаатай цаг уурын станц, постуудын дэлхийн сүлжээгээр хийдэг цаг уурын ажиглалтаас авдаг. Өдөр тутмын ажиглалт нь агаарын температур ба чийгшил, атмосферийн даралт ба хур тунадас, үүлэрхэг байдал, салхи гэх мэт мэдээллийг өгдөг.Нарны цацраг, түүний өөрчлөлтийн ажиглалтыг актинометрийн станцуудад хийдэг. Агаар мандлыг судлахад радиозонд ашиглан 30-35 км-ийн өндөрт цаг уурын хэмжилт хийдэг аэрологийн станцуудын сүлжээ чухал ач холбогдолтой юм. Олон тооны станцуудад агаар мандлын озон, агаар мандал дахь цахилгаан үзэгдэл, агаарын химийн найрлагад ажиглалт хийдэг.
Газрын станцуудын мэдээллийг дэлхийн далайн тодорхой хэсэгт байнга байрладаг "цаг агаарын хөлөг" ажилладаг далай дээрх ажиглалт, судалгаа болон бусад хөлөг онгоцноос авсан цаг уурын мэдээллээр нөхдөг.
Сүүлийн хэдэн арван жилд үүлний гэрэл зураг авах, нарнаас хэт ягаан туяа, хэт улаан туяа, богино долгионы цацрагийн урсгалыг хэмжих хэрэгсэл бүхий цаг уурын хиймэл дагуулын тусламжтайгаар агаар мандлын талаарх мэдээлэл улам бүр нэмэгдэж байна. Хиймэл дагуулууд нь температур, үүлэрхэг байдал, түүний усан хангамжийн босоо профиль, агаар мандлын цацрагийн тэнцвэрийн элементүүд, далайн гадаргуугийн температур гэх мэт мэдээллийг авах боломжийг олгодог. Навигацийн хиймэл дагуулын системээс радио дохионы хугарлын хэмжилтийг ашиглан энэ нь нягтрал, даралт, температурын босоо профиль, түүнчлэн агаар мандлын чийгийн хэмжээг тодорхойлох боломжтой. Хиймэл дагуулын тусламжтайгаар дэлхийн нарны тогтмол ба гаригийн альбедогийн утгыг тодорхой болгох, дэлхий-агаар мандлын системийн цацрагийн тэнцвэрийн зураглалыг гаргах, агаар мандлын жижиг бохирдуулагчийн агууламж, хувьсах чадварыг хэмжих, шийдвэрлэх боломжтой болсон. атмосферийн физик, хүрээлэн буй орчны мониторингийн бусад олон асуудал.
Лит.: Budyko M.I. Өнгөрсөн ба ирээдүйн цаг уур. Л., 1980; Матвеев L. T. Ерөнхий цаг уурын курс. Агаар мандлын физик. 2-р хэвлэл. Л., 1984; Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. Агаар мандлын түүх. Л., 1985; Хргиан А. Х. Агаар мандлын физик. М., 1986; Агаар мандал: Лавлах. Л., 1991; Хромов С.П., Петросянц М.А. Цаг уур, цаг уур судлал. 5-р хэвлэл. М., 2001.
Г.С.Голицын, Н.А.Зайцева.
Агаар мандал нь давхаргат бүтэцтэй. Давхаргын хоорондох хил хязгаар нь хурц биш бөгөөд өндөр нь жилийн өргөрөг, цаг хугацаанаас хамаарна. Давхаргатай бүтэц нь янз бүрийн өндөрт температурын өөрчлөлтийн үр дүн юм. Цаг агаар нь тропосфер бөмбөрцөгт (10 км-ээс доош: туйлаас дээш 6 км, экватороос дээш 16 км-ээс дээш) үүсдэг. Мөн тропософийн дээд хил нь зуны улиралд өвлийн улиралд илүү өндөр байдаг.
Эдгээр давхаргууд нь дэлхийн гадаргуугаас дээшээ:
Тропосфер
Стратосфер
Мезосфер
Термосфер
Экзосфер
Тропосфер
Агаар мандлын нийт массын 4/5 нь төвлөрч 10-15 км хүртэл өндөрт орших агаар мандлын доод хэсгийг тропосфер гэнэ. Эндхийн температур өндрөөр дунджаар 0.6°/100 м-ээр буурдаг нь онцлог юм (зарим тохиолдолд температурын босоо тэнхлэгийн тархалт ихээхэн ялгаатай байдаг). Тропосфер нь бараг бүх атмосферийн усны уурыг агуулдаг бөгөөд бараг бүх үүлийг үүсгэдэг. Энд, ялангуяа дэлхийн гадаргын ойролцоо, мөн тропосферийн дээд хэсэгт байрлах тийрэлтэт урсгал гэж нэрлэгддэг газарт үймээн самуун их хөгжсөн байдаг.
Тропосферийн өндөр нь дэлхийн байршил бүрт өөр өөр байдаг. Нэмж дурдахад дунджаар өөр өөр өргөрөг, жилийн янз бүрийн улиралд өөр өөр байдаг. Жилийн дунджаар тропосфер нь туйлын дээгүүр 9 км өндөрт, сэрүүн өргөрөгт 10-12 км, экваторын дээгүүр 15-17 км хүртэл үргэлжилдэг. Дэлхийн гадарга дээрх агаарын жилийн дундаж температур экваторт +26°, хойд туйлд -23° орчим байдаг. Экватороос дээш тропосферийн дээд хил дээр дундаж температур -70° орчим, хойд туйлаас дээш өвөлдөө -65° орчим, зуны улиралд -45° орчим байна.
Тропосферийн дээд хил дэх агаарын даралт нь түүний өндөрт тохирох нь дэлхийн гадаргуугаас 5-8 дахин бага байна. Үүний үр дүнд атмосферийн агаарын дийлэнх хэсэг нь тропосферт байрладаг. Тропосферт болж буй үйл явц нь дэлхийн гадаргуу дээрх цаг агаар, уур амьсгалд шууд бөгөөд шийдвэрлэх ач холбогдолтой юм.
Бүх усны уур нь тропосферт төвлөрдөг тул тропосфер дотор бүх үүл үүсдэг. Температур нь өндрөөр буурдаг.
Нарны туяа тропосфероор амархан дамждаг бөгөөд нарны туяагаар халсан Дэлхийгээс ялгарах дулаан нь тропосферт хуримтлагддаг: нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан, усны уур зэрэг хий нь дулаанаа хадгалж байдаг. Нарны цацрагаар халсан дэлхийн агаар мандлыг дулаацуулах энэхүү механизмыг хүлэмжийн эффект гэж нэрлэдэг. Агаар мандлын дулааны эх үүсвэр нь яг дэлхий учраас агаарын температур өндөрт буурдаг
Турбулент тропосфер ба тайван стратосферийн хоорондох хилийг тропопауза гэж нэрлэдэг. Энд "тийрэлтэт урсгал" гэж нэрлэгддэг хурдан салхи үүсдэг.
Нэгэн цагт агаар мандлын температур тропософоос дээш унадаг гэж таамаглаж байсан боловч агаар мандлын өндөр давхаргад хийсэн хэмжилтүүд нь тийм биш гэдгийг харуулсан: тропопаузын дээгүүр температур бараг тогтмол, дараа нь хүчтэй хэвтээ болж эхэлдэг салхи нь үймээн самуун үүсгэхгүйгээр давхрага мандалд үлээдэг. Стратосфер дахь агаар маш хуурай тул үүл ховор байдаг. Нууцлаг үүл гэж нэрлэгддэг үүл үүсдэг.
Стратосфер нь дэлхий дээрх амьдралд маш чухал бөгөөд энэ давхаргад бага хэмжээний озон байдаг бөгөөд энэ нь амьдралд хортой хэт ягаан туяаг шингээдэг. Хэт ягаан туяаг шингээж авснаар озон нь стратосферийг халаана.
Стратосфер
Тропосферээс дээш 50-55 км-ийн өндөрт стратосфер оршдог бөгөөд түүний доторх температур дунджаар өндрөөр нэмэгддэг онцлогтой. Тропосфер ба стратосферийн хоорондох шилжилтийн давхаргыг (1-2 км зузаантай) тропопауза гэж нэрлэдэг.
Дээрээс нь тропосферийн дээд хил дэх температурын талаархи мэдээлэл байв. Эдгээр температур нь стратосферийн доод давхаргад мөн адил байдаг. Тиймээс экваторын дээгүүр давхрага мандлын доод давхарга дахь агаарын температур үргэлж маш бага байдаг; Түүгээр ч барахгүй зуны улиралд туйлаас хамаагүй доогуур байдаг.
Доод стратосфер нь илүү их эсвэл бага изотермал байдаг. Гэхдээ 25 км-ийн өндрөөс эхлэн стратосфер дахь температур өндрөөс хурдан нэмэгдэж, 50 км-ийн өндөрт (+10-аас +30 хэм хүртэл) хамгийн их эерэг утгад хүрдэг. Өндрөөс хамааран температур нэмэгдэж байгаа тул стратосфер дахь үймээн самуун бага байна.
Стратосфер мандалд маш бага хэмжээний усны уур байдаг. Харин 20-25 км-ийн өндөрт, өндөр өргөрөгт маш нимгэн, нандин гэгдэх үүлс ажиглагдах нь бий. Өдрийн цагаар тэдгээр нь харагдахгүй ч шөнө нь тэнгэрийн хаяанаас доош нарны туяагаар гэрэлтдэг тул гэрэлтдэг мэт харагддаг. Эдгээр үүл нь хэт хөргөсөн усны дуслуудаас тогтдог. Стратосфер нь дээр дурдсанчлан агаар мандлын озоныг голчлон агуулдаг гэдгээрээ онцлог юм.
Мезосфер
Стратосферийн дээгүүр ойролцоогоор 80 км хүртэл мезосферийн давхарга оршдог. Энд температур хэдэн арван градус хүртэл буурдаг. Температур нь өндрөөр хурдацтай буурдаг тул мезосферт турбулент байдал өндөр хөгжсөн байдаг. Мезосферийн дээд хилийн ойролцоо (75-90 км) өндөрт шөнийн цагаар нарны гэрэлтдэг өөр нэг онцгой үүл ажиглагдаж байна. Тэдгээр нь мөсөн талстуудаас бүрдэх магадлалтай.
Мезосферийн дээд хил дээр агаарын даралт дэлхийн гадаргуугаас 200 дахин бага байна. Ийнхүү тропосфер, стратосфер, мезосфер зэрэг нь 80 км хүртэл өндөрт агаар мандлын нийт массын 99.5 гаруй хувийг эзэлдэг. Дээрх давхаргууд нь агаарыг бага хэмжээгээр эзэлдэг
Дэлхийгээс 50 орчим км-ийн өндөрт температур дахин буурч, давхрага мандлын дээд хязгаар, дараагийн давхарга болох мезосферийн эхлэлийг тэмдэглэж байна. Мезосфер нь агаар мандлын хамгийн хүйтэн температуртай: -2-аас -138 хэм хүртэл. Хамгийн өндөр үүл нь энд байрладаг: цэлмэг цаг агаарт нар жаргах үед харагдах болно. Тэднийг noctilucent (шөнийн цагаар гэрэлтдэг) гэж нэрлэдэг.
Термосфер
Мезосферээс дээш агаар мандлын дээд хэсэг нь маш өндөр температуртай байдаг тул термосфер гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч үүнд хоёр хэсгийг ялгадаг: мезосферээс мянган километрийн өндөрт өргөгдсөн ионосфер, түүний дээгүүр байрлах гаднах хэсэг нь дэлхийн титэм болж хувирдаг экзосфер юм.
Ионосфер дахь агаар маш ховор байдаг. 300-750 км-ийн өндөрт түүний дундаж нягт нь ойролцоогоор 10-8-10-10 г / м3 байдаг гэдгийг бид аль хэдийн дурдсан. Гэхдээ ийм бага нягттай байсан ч 300 км-ийн өндөрт нэг шоо см агаарт нэг тэрбум (109) молекул буюу атом, 600 км-ийн өндөрт 10 сая гаруй (107) молекул агуулагддаг. Энэ нь гариг хоорондын орон зай дахь хийн агууламжаас хэд хэдэн удаа илүү юм.
Нэрнээс нь харахад ионосфер нь агаарын маш хүчтэй иончлолоор тодорхойлогддог - энд байгаа ионы агууламж нь ерөнхийдөө агаарын хүчтэй хомсдолоос үл хамааран үндсэн давхаргаас хэд дахин их байдаг. Эдгээр ионууд нь голчлон цэнэглэгдсэн хүчилтөрөгчийн атомууд, цэнэгтэй азотын ислийн молекулууд, чөлөөт электронууд юм. 100-400 км-ийн өндөрт тэдгээрийн агууламж шоо см тутамд 1015-106 орчим байдаг.
Ионосферт, ялангуяа 100-120 км, 200-400 км-ийн өндөрт хамгийн их ионжилт бүхий хэд хэдэн давхарга буюу бүс нутгийг ялгадаг. Гэхдээ эдгээр давхаргын хоорондох зайд ч гэсэн агаар мандлын иончлолын түвшин маш өндөр хэвээр байна. Ионосферийн давхаргын байрлал, тэдгээрийн ионуудын концентраци байнга өөрчлөгддөг. Ялангуяа өндөр концентрацитай электронуудын цөөрөм цуглуулгыг электрон үүл гэж нэрлэдэг.
Агаар мандлын цахилгаан дамжуулах чанар нь иончлолын зэргээс хамаарна. Тиймээс ионосферт агаарын цахилгаан дамжуулах чанар нь дэлхийн гадаргуугаас 1012 дахин их байдаг. Радио долгион нь ионосферт шингээлт, хугарал, тусгалыг мэдэрдэг. 20 м-ээс дээш урттай долгион нь ионосферээр огт дамжих боломжгүй: ионосферийн доод хэсэгт (70-80 км-ийн өндөрт) бага концентрацитай электрон давхаргад тусдаг. Дунд болон богино долгион нь ионосферийн давхаргуудаар тусдаг.
Энэ нь ионосферийн тусгалын ачаар богино долгион дээр холын зайн холбоо барих боломжтой болсон. Ионосфер болон дэлхийн гадаргуугаас олон удаа тусах нь богино долгионыг зигзаг хэлбэрээр хол зайд тархаж, дэлхийн гадаргууг тойрон гулзайлгах боломжийг олгодог. Ионосферийн давхаргын байрлал, концентраци байнга өөрчлөгдөж байдаг тул радио долгионы шингээлт, тусгал, тархах нөхцөл мөн өөрчлөгддөг. Тиймээс найдвартай радио холбооны хувьд ионосферийн төлөв байдлыг тасралтгүй судлах шаардлагатай. Радио долгионы тархалтыг ажиглах нь ийм судалгааны арга хэрэгсэл юм.
Ионосферт байгальд ойрхон байдаг аврора, шөнийн тэнгэрийн гэрэлтэлт ажиглагдаж байна - атмосферийн агаарын байнгын гэрэлтэлт, түүнчлэн соронзон орны огцом хэлбэлзэл - ионосферийн соронзон шуурга.
Ионосфер дахь ионжилт нь нарны хэт ягаан туяаны үйлчлэлээс үүдэлтэй. Агаар мандлын хийн молекулууд түүнийг шингээх нь дээр дурдсанчлан цэнэгтэй атомууд болон чөлөөт электронууд үүсэхэд хүргэдэг. Ионосфер ба аврора дахь соронзон орны хэлбэлзэл нь нарны идэвхжилийн хэлбэлзлээс хамаардаг. Нарны идэвхжилийн өөрчлөлт нь нарнаас дэлхийн агаар мандалд ирж буй корпускуляр цацрагийн урсгалын өөрчлөлттэй холбоотой юм. Тухайлбал, корпускуляр цацраг нь эдгээр ионосферийн үзэгдлийн хувьд хамгийн чухал ач холбогдолтой юм.
Ионосфер дахь температур өндөрт маш өндөр утгууд хүртэл нэмэгддэг. Ойролцоогоор 800 км-ийн өндөрт 1000 ° хүрдэг.
Бид ионосфер дахь өндөр температурын тухай ярихдаа агаар мандлын хийн хэсгүүд тэнд маш өндөр хурдтайгаар хөдөлдөг гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч ионосфер дахь агаарын нягт маш бага тул ионосферт байрладаг биет, жишээлбэл, нисдэг хиймэл дагуул нь агаартай дулаан солилцоход халаахгүй. Хиймэл дагуулын температурын горим нь нарны цацрагийг шууд шингээж, хүрээлэн буй орон зайд өөрийн цацрагийг ялгаруулахаас хамаарна. Термосфер нь дэлхийн гадаргуугаас 90-500 км өндөрт мезосферийн дээгүүр байрладаг. Эндхийн хийн молекулууд маш их тархсан бөгөөд рентген болон богино долгионы хэт ягаан туяаг шингээдэг. Үүнээс болж температур 1000 хэм хүрч болно.
Термосфер нь үндсэндээ ионосфертэй таарч, ионжуулсан хий нь радио долгионыг дэлхий рүү буцаан тусгадаг бөгөөд энэ нь радио холбоог бий болгодог үзэгдэл юм.
Экзосфер
800-1000 км-ээс дээш зайд агаар мандал нь экзосфер болон аажмаар гариг хоорондын орон зайд шилждэг. Энд хийн хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурд, ялангуяа хөнгөн хэсгүүдийн хөдөлгөөний хурд маш өндөр байдаг бөгөөд эдгээр өндөрт агаар маш ховор байдаг тул бөөмсүүд хоорондоо мөргөлдөхгүйгээр зууван тойрог замаар дэлхийг тойрон нисч чаддаг. Бие даасан хэсгүүд нь таталцлыг даван туулахад хангалттай хурдтай байж болно. Цэнэггүй бөөмсийн хувьд чухал хурд нь 11.2 км/сек байна. Ийм хурдан тоосонцор гиперболын зам дагуу хөдөлж, агаар мандлаас сансар огторгуй руу нисч, "зугтаж", тархаж чаддаг. Тиймээс экзосферийг бас тархалтын бөмбөрцөг гэж нэрлэдэг.
Ихэнхдээ экзосферийн хамгийн дээд давхаргад давамгайлах хий болох устөрөгчийн атомууд зугтдаг.
Саяхан экзосфер, түүнтэй хамт дэлхийн агаар мандал нь ойролцоогоор 2000-3000 км-ийн өндөрт төгсдөг гэж таамаглаж байсан. Гэвч пуужин болон хиймэл дагуулын ажиглалтаас харахад экзосферээс урсаж буй устөрөгч нь дэлхийн эргэн тойронд 20,000 гаруй км үргэлжилдэг дэлхийн титэм гэж нэрлэгддэг зүйлийг үүсгэдэг. Мэдээжийн хэрэг, дэлхийн титэм дэх хийн нягт нь маш бага юм. Куб см тутамд дунджаар мянга орчим тоосонцор байдаг. Гэхдээ гариг хоорондын орон зайд бөөмсийн (гол төлөв протон ба электрон) концентраци дор хаяж арав дахин бага байдаг.
Хиймэл дагуул, геофизикийн пуужингийн тусламжтайгаар дэлхийн гадаргаас хэдэн зуун километрийн өндрөөс эхлээд хэдэн арван мянган километрийн зайд үргэлжлэх дэлхийн цацрагийн бүс нь агаар мандлын дээд хэсэг болон дэлхийн ойролцоох орон зайд оршин тогтнож, байгуулагдсан. Энэхүү бүс нь дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр баригдаж, маш өндөр хурдтайгаар хөдөлдөг цахилгаан цэнэгтэй бөөмс - протон ба электронуудаас бүрддэг. Тэдний энерги нь хэдэн зуун мянган электрон вольтоор хэмжигддэг. Цацрагийн бүс нь дэлхийн агаар мандалд тоосонцорыг байнга алдаж, нарны корпускуляр цацрагийн урсгалаар нөхөгддөг.
агаар мандлын температур стратосфер тропосфер
Агаар мандал гэгддэг манай гараг дэлхийг тойрсон хийн бүрхүүл нь үндсэн таван давхаргаас бүрддэг. Эдгээр давхаргууд нь гаригийн гадаргуу дээр далайн түвшнээс (заримдаа доороос) үүсч, дараах дарааллаар сансар огторгуйд хүрдэг.
- Тропосфер;
- Стратосфер;
- Мезосфер;
- Термосфер;
- Экзосфер.
Дэлхийн агаар мандлын үндсэн давхаргын диаграмм
Эдгээр үндсэн таван давхаргын хооронд агаарын температур, найрлага, нягтшил өөрчлөгддөг "түр завсарлага" гэж нэрлэгддэг шилжилтийн бүсүүд байдаг. Түр зогсолттой хамт дэлхийн агаар мандал нь нийт 9 давхаргыг агуулдаг.
Тропосфер: цаг агаар тохиолддог газар
Агаар мандлын бүх давхаргаас тропосфер бол бидний хамгийн сайн мэддэг (та үүнийг ойлгосон эсэхээс үл хамааран) бөгөөд бид түүний ёроолд - гаригийн гадаргуу дээр амьдардаг. Энэ нь дэлхийн гадаргууг бүрхэж, дээшээ хэдэн км үргэлжилдэг. Тропосфер гэдэг үг нь "бөмбөрцгийн өөрчлөлт" гэсэн утгатай. Энэ давхарга нь бидний өдөр тутмын цаг агаар байдаг тул маш тохиромжтой нэр.
Гаригийн гадаргуугаас эхлэн тропосфер нь 6-20 км өндөрт өргөгддөг. Бидэнд хамгийн ойр орших давхаргын доод гуравны нэг нь агаар мандлын нийт хийн 50%-ийг агуулдаг. Энэ бол бүхэл бүтэн агаар мандлын амьсгалдаг цорын ганц хэсэг юм. Нарны дулааны энергийг шингээдэг дэлхийн гадаргуугаас агаар доороос халдаг тул тропосферийн температур, даралт өндрөөр буурдаг.
Дээд талд нь тропопауз гэж нэрлэгддэг нимгэн давхарга байдаг бөгөөд энэ нь тропосфер ба стратосферийн хоорондох буфер юм.
Стратосфер: озоны эх орон
Стратосфер бол агаар мандлын дараагийн давхарга юм. Энэ нь дэлхийн гадаргуугаас дээш 6-20 км-ээс 50 км хүртэл үргэлжилдэг. Энэ нь ихэнх арилжааны нисэх онгоцууд нисдэг, халуун агаарын бөмбөлөг аялдаг давхарга юм.
Энд агаар дээш доош урсдаггүй, харин маш хурдан агаарын урсгалаар гадаргуутай зэрэгцээ хөдөлдөг. Нарны хортой хэт ягаан туяаг шингээх чадвартай байгалийн гаралтай озон (O3) нь нарны цацраг, хүчилтөрөгчийн дагалдах бүтээгдэхүүн (O3) их хэмжээгээр агуулагддаг тул температур өсөх тусам нэмэгддэг (цаг уурын өндөрт температурын аливаа өсөлтийг мэддэг. "урвуу" хэлбэрээр).
Стратосфер нь доод хэсэгт илүү дулаан, дээд хэсэгт нь сэрүүн байдаг тул агаар мандлын энэ хэсэгт конвекц (агаарын массын босоо хөдөлгөөн) ховор тохиолддог. Үнэн хэрэгтээ, давхарга нь шуурганы үүл нэвтрэхээс сэргийлдэг конвекцийн тагны үүрэг гүйцэтгэдэг тул та тропосфер дахь шуургыг стратосферээс харж болно.
Стратосферийн дараа дахин буфер давхарга үүсдэг бөгөөд энэ удаад стратопауза гэж нэрлэгддэг.
Мезосфер: дунд агаар
Мезосфер нь дэлхийн гадаргуугаас ойролцоогоор 50-80 км зайд оршдог. Мезосферийн дээд давхарга нь дэлхийн хамгийн хүйтэн байгалийн газар бөгөөд температур -143 хэмээс доош бууж болно.
Термосфер: дээд атмосфер
Мезосфер ба мезопаузын дараа гаригийн гадаргуугаас 80-700 км-ийн өндөрт байрлах термосфер ирдэг бөгөөд агаар мандлын бүрхүүл дэх нийт агаарын 0.01% -иас бага хувийг эзэлдэг. Эндхийн температур +2000°С хүрдэг боловч агаарын хэт нимгэн, дулаан дамжуулах хийн молекулууд байхгүйгээс эдгээр өндөр температурыг маш хүйтэн гэж ойлгодог.
Экзосфер: агаар мандал ба орон зайн хоорондох хил хязгаар
Дэлхийн гадаргаас 700-10,000 км-ийн өндөрт экзосфер буюу агаар мандлын гаднах зах, орон зайтай хиллэдэг. Энд цаг агаарын хиймэл дагуулууд дэлхийг тойрон эргэлддэг.
Ионосферийн талаар юу хэлэх вэ?
Ионосфер нь тусдаа давхарга биш боловч үнэндээ энэ нэр томъёог 60-аас 1000 км-ийн өндөрт агаар мандал гэж нэрлэдэг. Үүнд мезосферийн хамгийн дээд хэсэг, термосфер бүхэлдээ, экзосферийн нэг хэсэг орно. Агаар мандлын энэ хэсэгт нарны цацраг нь дэлхийн соронзон оронгоор дамжин өнгөрөхөд ионждог тул ионосфер гэж нэрлэсэн. Энэ үзэгдэл нь хойд гэрлээр газраас ажиглагддаг.
