سطوح جو زمین. لایه مرزی جو. کمان های قرمز شفق پایدار

جو زمین پوشش گازی سیاره ما است. مرز پایین آن در سطح است پوستهو هیدروسفر، و قسمت بالایی به منطقه نزدیک به زمین فضای بیرونی می گذرد. جو حاوی حدود 78 درصد نیتروژن، 20 درصد اکسیژن، تا 1 درصد آرگون، دی اکسید کربن، هیدروژن، هلیوم، نئون و برخی گازهای دیگر است.

این پوسته زمینیبا لایه بندی مشخص مشخص می شود. لایه های جو با توزیع عمودی دما و چگالی های مختلف گازها در سطوح مختلف تعیین می شوند. چنین لایه هایی از جو زمین وجود دارد: تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر، اگزوسفر. یونوسفر به طور جداگانه متمایز می شود.

تا 80٪ از کل جرم جو را تروپوسفر تشکیل می دهد - لایه سطحی پایینی جو. تروپوسفر در نواحی قطبی در ارتفاع 8-10 کیلومتری بالاتر قرار دارد سطح زمین، در منطقه گرمسیری - حداکثر 16-18 کیلومتر. بین تروپوسفر و لایه استراتوسفر پوشاننده، یک تروپوپوز وجود دارد - یک لایه انتقالی. در تروپوسفر، با افزایش ارتفاع، دما کاهش می یابد، به طور مشابه، فشار اتمسفر با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. متوسط ​​گرادیان دما در تروپوسفر 0.6 درجه سانتیگراد در هر 100 متر است. سطوح مختلفاین پوسته با ویژگی های جذب تابش خورشیدی و کارایی همرفت تعیین می شود. تقریباً تمام فعالیت های انسان در تروپوسفر انجام می شود. اکثر کوه های بلنداز تروپوسفر فراتر نروید، فقط حمل و نقل هوایی می تواند از مرز بالایی این پوسته تا ارتفاع کمی عبور کند و در استراتوسفر باشد. بخش زیادی از بخار آب در تروپوسفر وجود دارد که تشکیل تقریباً همه ابرها را تعیین می کند. همچنین تقریباً تمام ذرات معلق در هوا (گرد و غبار، دود و غیره) که در سطح زمین تشکیل می شوند در تروپوسفر متمرکز شده اند. در لایه مرزی پایین تروپوسفر، نوسانات روزانه دما و رطوبت هوا بیان می شود، سرعت باد معمولاً کاهش می یابد (با افزایش ارتفاع افزایش می یابد). در تروپوسفر، تقسیم قابل تغییر توده هوا به توده های هوا در جهت افقی وجود دارد که بسته به کمربند و زمین تشکیل آنها از نظر تعدادی ویژگی متفاوت است. در جبهه های جوی - مرزهای بین توده های هوا - طوفان ها و پاد سیکلون ها تشکیل می شوند که آب و هوا را در یک منطقه خاص برای یک دوره زمانی مشخص تعیین می کنند.

استراتوسفر لایه ای از جو بین تروپوسفر و مزوسفر است. حدود این لایه از 8-16 کیلومتر تا 50-55 کیلومتر از سطح زمین است. در استراتوسفر، ترکیب گازی هوا تقریباً مشابه تروپوسفر است. ویژگی متمایز- کاهش غلظت بخار آب و افزایش محتوای ازن. لایه اوزون جو که از بیوسفر در برابر اثرات تهاجمی اشعه ماوراء بنفش محافظت می کند، در سطح 20 تا 30 کیلومتری قرار دارد. در استراتوسفر، دما با ارتفاع افزایش می یابد و مقدار دماتوسط تابش خورشیدی تعیین می شود، و نه با همرفت (حرکت توده های هوا)، مانند تروپوسفر. گرم شدن هوا در استراتوسفر به دلیل جذب اشعه ماوراء بنفش توسط ازن است.

مزوسفر بر روی استراتوسفر تا سطح 80 کیلومتر امتداد دارد. این لایه جو با این واقعیت مشخص می شود که با افزایش ارتفاع از 0 درجه سانتیگراد به - 90 درجه سانتیگراد دما کاهش می یابد. این منطقه سردترین منطقه جو است.

در بالای مزوسفر یک ترموسفر تا سطح 500 کیلومتری وجود دارد. از مرز مزوسفر تا اگزوسفر، دما از حدود 200 کلوین تا 2000 کلوین تغییر می کند. تا سطح 500 کیلومتر، چگالی هوا چندین صد هزار بار کاهش می یابد. ترکیب نسبی اجزای جوی ترموسفر مشابه لایه سطحی تروپوسفر است، اما با افزایش ارتفاع. مقدار زیاداکسیژن به حالت اتمی می رود. بخش خاصی از مولکول ها و اتم های ترموسفر در حالت یونیزه هستند و در چندین لایه توزیع شده اند، آنها با مفهوم یونوسفر متحد می شوند. ویژگی های ترموسفر در محدوده وسیعی متفاوت است، بسته به عرض جغرافیایی، مقادیر تابش خورشیدی، زمان سال و روز.

جو فوقانی اگزوسفر است. این نازک ترین لایه جو است. در اگزوسفر، میانگین مسیرهای آزاد ذرات به قدری بزرگ است که ذرات می توانند آزادانه به فضای بین سیاره ای حرکت کنند. جرم اگزوسفر یک ده میلیونیم جرم کل جو است. مرز زیرین اگزوسفر در سطح 450-800 کیلومتر است و مرز بالایی منطقه ای در نظر گرفته می شود که غلظت ذرات به اندازه فضای بیرونی است - چندین هزار کیلومتر از سطح زمین. اگزوسفر از پلاسما، گاز یونیزه شده تشکیل شده است. همچنین در اگزوسفر، کمربندهای تشعشعی سیاره ما قرار دارند.

ارائه ویدئو - لایه های جو زمین:

مواد مرتبط:

پوسته گازی که سیاره ما زمین را احاطه کرده است، به نام جو شناخته می شود، از پنج لایه اصلی تشکیل شده است. این لایه‌ها در سطح سیاره، از سطح دریا (گاهی در پایین‌تر) سرچشمه می‌گیرند و به ترتیب زیر به فضای بیرون می‌آیند:

• تروپوسفر؛
• استراتوسفر؛
• مزوسفر؛
• ترموسفر؛
• اگزوسفر.

نمودار لایه های اصلی جو زمین

در بین هر یک از این پنج لایه اصلی، مناطق انتقالی به نام "مکث" وجود دارد که در آن تغییرات دما، ترکیب و چگالی هوا رخ می دهد. همراه با مکث ها، جو زمین در مجموع شامل 9 لایه است.

تروپوسفر: جایی که آب و هوا اتفاق می افتد

از بین تمام لایه‌های جو، تروپوسفر لایه‌ای است که ما بیشتر با آن آشنا هستیم (خواه متوجه شوید یا نه)، زیرا در پایین آن - سطح سیاره زندگی می‌کنیم. سطح زمین را می پوشاند و چندین کیلومتر به سمت بالا امتداد می یابد. کلمه تروپوسفر به معنای "تغییر کره زمین" است. یک نام بسیار مناسب، زیرا این لایه جایی است که آب و هوای روزانه ما در آن قرار می گیرد.

با شروع از سطح سیاره، تروپوسفر تا ارتفاع 6 تا 20 کیلومتری بالا می رود. یک سوم پایینی لایه نزدیک به ما 50٪ از همه را شامل می شود گازهای اتمسفر... این تنها بخشی از کل ترکیب جو است که نفس می کشد. با توجه به اینکه هوا از پایین توسط سطح زمین گرم می شود که انرژی حرارتی خورشید را جذب می کند، با افزایش ارتفاع، دما و فشار تروپوسفر کاهش می یابد.

در بالا یک لایه نازک به نام tropopause وجود دارد که فقط یک حائل بین تروپوسفر و استراتوسفر است.

استراتوسفر: خانه ازن

استراتوسفر لایه بعدی جو است. از 6 تا 20 کیلومتر تا 50 کیلومتر از سطح زمین امتداد دارد. این لایه ای است که اکثر هواپیماهای تجاری تجاری در آن پرواز می کنند و بالن های هوای گرم در آن حرکت می کنند.

در اینجا، هوا بالا و پایین نمی رود، بلکه در جریان های بسیار سریع هوا به موازات سطح حرکت می کند. همانطور که بالا می روید، به لطف فراوانی ازن طبیعی (O 3)، یک محصول جانبی از تشعشعات خورشیدی و اکسیژن که توانایی جذب پرتوهای مضر فرابنفش خورشید را دارد، دما افزایش می یابد (هر گونه افزایش دما با ارتفاع در هواشناسی به عنوان " وارونگی") ...

از آنجایی که استراتوسفر در پایین دارای دماهای گرمتر و در بالا سردتر است، جابجایی (حرکت عمودی توده های هوا) در این قسمت از جو نادر است. در واقع، شما می توانید طوفانی را که در تروپوسفر در حال وقوع است از استراتوسفر مشاهده کنید، زیرا این لایه به عنوان یک "کلاه" همرفتی عمل می کند که ابرهای طوفانی نمی توانند از طریق آن نفوذ کنند.

بعد از استراتوسفر، دوباره یک لایه بافر وجود دارد که این بار استراتوپوز نامیده می شود.

مزوسفر: جو میانی

مزوسفر تقریباً در فاصله 50 تا 80 کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. ناحیه بالایی مزوسفر سردترین ناحیه است مکان طبیعیدر زمین، جایی که دما می تواند به کمتر از -143 درجه سانتیگراد برسد.

ترموسفر: جو فوقانی

پس از مزوسفر و مزوپوز، ترموسفر قرار دارد که بین 80 تا 700 کیلومتری سطح سیاره قرار دارد و کمتر از 0.01 درصد از کل هوای موجود در پوشش جوی را در خود دارد. دما در اینجا تا +2000 درجه سانتیگراد می رسد، اما به دلیل نادر بودن شدید هوا و عدم وجود مولکول های گاز برای انتقال حرارت، این دمای بالابسیار سرد تلقی می شوند.

اگزوسفر: مرز جو و فضا

در ارتفاع حدود 700-10000 کیلومتری از سطح زمین، یک اگزوسفر وجود دارد - لبه بیرونی جو، در مرز فضا. در اینجا ماهواره های هواشناسی به دور زمین می چرخند.

یونوسفر چطور؟

یونوسفر یک لایه جدا نیست، اما در واقع این اصطلاح برای اشاره به جو در ارتفاع 60 تا 1000 کیلومتری به کار می رود. این شامل بالاترین بخش های مزوسفر، کل ترموسفر و بخشی از اگزوسفر است. یونوسفر نام خود را به این دلیل گرفته است که در این قسمت از جو، تابش خورشید با عبور از میدان های مغناطیسی زمین روی و یونیزه می شود. این پدیده مانند شفق شمالی از روی زمین مشاهده می شود.

یوتیوب دانشگاهی

1 / 5

✪ زمین سفینه فضایی(قسمت 14) - جو

✪ چرا جو به خلاء کیهانی کشیده نشد؟

✪ ورود فضاپیمای سایوز TMA-8 به جو زمین

✪ ساختار جو، معنا، مطالعه

✪ O.S. Ugolnikov "اتمسفر فوقانی. ملاقات زمین و فضا"

زیرنویس

مرز اتمسفر

اتمسفر ناحیه ای در اطراف زمین در نظر گرفته می شود که در آن محیط گازی همراه با زمین به عنوان یک کل می چرخد. اتمسفر به تدریج، در اگزوسفر، از ارتفاع 500-1000 کیلومتری از سطح زمین به فضای بین سیاره ای می رود.

طبق تعریف ارائه شده توسط فدراسیون بین المللی هوانوردی، مرز بین جو و فضا در امتداد خط کارمان واقع در ارتفاع حدود 100 کیلومتری ترسیم می شود که پروازهای هوایی در بالای آن کاملا غیرممکن می شود. ناسا از 122 کیلومتر (400000 پا) به عنوان مرز جو استفاده می کند، جایی که شاتل ها از مانور موتوری به مانور آیرودینامیکی تغییر می کنند.

مشخصات فیزیکی

علاوه بر گازهای نشان داده شده در جدول، اتمسفر حاوی Cl 2، SO 2، NH 3، CO، O 3، NO 2، هیدروکربن ها، HCl،، HBr، بخارات، I 2، Br 2 و همچنین بسیاری گازهای دیگر در مقادیر ناچیز. تعداد زیادی ذرات جامد و مایع معلق (آئروسل) به طور مداوم در تروپوسفر یافت می شود. نادرترین گاز در جو زمین رادون (Rn) است.

ساختار جو

لایه مرزی جو

لایه تروپوسفر پایینی (ضخامت 1-2 کیلومتر) که در آن وضعیت و ویژگی های سطح زمین به طور مستقیم بر پویایی جو تأثیر می گذارد.

تروپوسفر

مرز بالایی آن در ارتفاع 8-10 کیلومتری در قطب، 10-12 کیلومتری در معتدل و 16-18 کیلومتری در عرض های جغرافیایی استوایی قرار دارد. در زمستان کمتر از تابستان است.
لایه اصلی و پایینی اتمسفر شامل بیش از 80 درصد از کل جرم هوای جو و حدود 90 درصد از کل بخار آب موجود در جو است. تلاطم و همرفت در تروپوسفر بسیار توسعه یافته است، ابرها ظاهر می شوند، طوفان ها و پادسیکلون ها توسعه می یابند. دما با افزایش ارتفاع با شیب عمودی متوسط ​​0.65 درجه / 100 متر کاهش می یابد.

تروپوپوز

لایه انتقالی از تروپوسفر به استراتوسفر، لایه ای از اتمسفر که در آن دما با کاهش ارتفاع متوقف می شود.

استراتوسفر

لایه ای از جو در ارتفاع 11 تا 50 کیلومتری قرار دارد. تغییر جزئی دما در لایه 25-11 کیلومتری (لایه زیرین استراتوسفر) و افزایش آن در لایه 25-40 کیلومتری از 56.5- به 0.8+ درجه (لایه بالایی استراتوسفر یا ناحیه وارونگی). ) مشخصه هستند. با رسیدن به مقدار حدود 273 کلوین (تقریبا 0 درجه سانتیگراد) در ارتفاع حدود 40 کیلومتری، دما تا ارتفاع حدود 55 کیلومتری ثابت می ماند. این ناحیه با دمای ثابت استراتوپوز نامیده می شود و مرز بین استراتوسفر و مزوسفر است.

استراتوپوز

لایه مرزی جو بین استراتوسفر و مزوسفر. توزیع دمای عمودی حداکثر (حدود 0 درجه سانتیگراد) است.

مزوسفر

ترموسفر

حد بالایی حدود 800 کیلومتر است. دما تا ارتفاعات 200-300 کیلومتر افزایش می یابد، جایی که به مقادیری در حدود 1500 کلوین می رسد و پس از آن تا ارتفاعات تقریباً ثابت می ماند. تحت تأثیر تابش خورشیدی و تابش کیهانی، هوا یونیزه می شود ("شفق های قطبی") - مناطق اصلی یونوسفر در داخل ترموسفر قرار دارند. در ارتفاعات بیش از 300 کیلومتر، اکسیژن اتمی غالب است. حد بالایی ترموسفر عمدتاً توسط فعالیت فعلی خورشید تعیین می شود. در دوره های فعالیت کم - به عنوان مثال، در سال 2008-2009 - کاهش قابل توجهی در اندازه این لایه وجود دارد.

ترموپوز

منطقه جو در مجاورت بالای ترموسفر. در این منطقه، جذب تابش خورشیدی ناچیز است و در واقع دما با ارتفاع تغییر نمی کند.

اگزوسفر (گوی پراکندگی)

تا ارتفاع 100 کیلومتری، اتمسفر مخلوطی همگن و به خوبی مخلوط از گازها است. در لایه های بالاتر، توزیع گازها در طول ارتفاع به جرم مولکولی آنها بستگی دارد، غلظت گازهای سنگین تر با فاصله از سطح زمین سریعتر کاهش می یابد. به دلیل کاهش چگالی گازها، دما از 0 درجه سانتیگراد در استراتوسفر به 110- درجه سانتیگراد در مزوسفر کاهش می یابد. با این حال، انرژی جنبشی ذرات منفرد در ارتفاعات 200-250 کیلومتری با دمای ~ 150 درجه سانتیگراد مطابقت دارد. در بالای 200 کیلومتر، نوسانات قابل توجهی در دما و چگالی گازها در زمان و مکان مشاهده می شود.

در ارتفاع حدود 2000-3500 کیلومتری، اگزوسفر به تدریج به اصطلاح تبدیل می شود. خلاء نزدیک به فضاکه با ذرات نادر گاز بین سیاره ای، عمدتاً اتم های هیدروژن پر شده است. اما این گاز تنها کسری از ماده بین سیاره ای است. قسمت دیگر از ذرات غبار مانند با منشا دنباله دار و شهاب سنگی تشکیل شده است. علاوه بر ذرات غبار مانند بسیار کمیاب، تابش الکترومغناطیسی و جسمی با منشاء خورشیدی و کهکشانی به این فضا نفوذ می کند.

بررسی اجمالی

تروپوسفر حدود 80٪ از جرم جو را تشکیل می دهد، استراتوسفر - حدود 20٪. جرم مزوسفر بیش از 0.3٪ نیست، ترموسفر کمتر از 0.05٪ از کل جرم جو است.

بر اساس خواص الکتریکی موجود در جو، نوتروسفرو یون کره .

بسته به ترکیب گاز موجود در جو، هموسفرو هتروسفر. هتروسفر- این ناحیه ای است که گرانش بر جداسازی گازها تأثیر می گذارد، زیرا اختلاط آنها در این ارتفاع ناچیز است. از این رو ترکیب متغیر هتروسفر است. در زیر آن قسمتی از اتمسفر به خوبی مخلوط شده است که از نظر ترکیبی همگن است که هموسفر نامیده می شود. مرز بین این لایه ها توربوپاوز نامیده می شود که در ارتفاع حدود 120 کیلومتری قرار دارد.

سایر خواص جو و اثرات آن بر بدن انسان

در حال حاضر در ارتفاع 5 کیلومتری از سطح دریا، یک فرد آموزش ندیده دچار گرسنگی اکسیژن می شود و بدون سازگاری، ظرفیت کاری فرد به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این جایی است که منطقه فیزیولوژیکی جو به پایان می رسد. تنفس انسان در ارتفاع 9 کیلومتری غیرممکن می شود، اگرچه جو حاوی اکسیژن تا حدود 115 کیلومتر است.

اتمسفر اکسیژن مورد نیاز ما را برای تنفس تامین می کند. با این حال، به دلیل کاهش فشار کل جو هنگام بالا رفتن از ارتفاع، فشار جزئی اکسیژن نیز به همین نسبت کاهش می یابد.

تاریخچه شکل گیری جو

بر اساس گسترده ترین نظریه، جو زمین در طول تاریخ دومی در سه ترکیب مختلف بوده است. در اصل شامل گازهای سبک (هیدروژن و هلیوم) بود که از فضای بین سیاره ای گرفته شده بود. این به اصطلاح است جو اولیه... در مرحله بعد، فعالیت فعال آتشفشانی منجر به اشباع شدن جو با گازهایی غیر از هیدروژن (دی اکسید کربن، آمونیاک، بخار آب) شد. بنابراین تشکیل شد جو ثانویه... فضا ترمیم کننده بود. علاوه بر این، روند تشکیل جو توسط عوامل زیر تعیین شد:

• نشت گازهای سبک (هیدروژن و هلیوم) به فضای بین سیاره ای؛
• واکنش های شیمیایی در جو تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش، تخلیه رعد و برق و برخی عوامل دیگر.

کم کم این عوامل منجر به شکل گیری شد جو سومبا محتوای هیدروژن بسیار کمتر و محتوای نیتروژن و دی اکسید کربن بسیار بالاتر (تشکیل شده در نتیجه واکنش های شیمیاییاز آمونیاک و هیدروکربن).

نیتروژن

تحصیلات تعداد زیادینیتروژن N 2 به دلیل اکسیداسیون اتمسفر آمونیاک-هیدروژن توسط اکسیژن مولکولی O 2 است که از 3 میلیارد سال پیش شروع به جریان یافتن از سطح سیاره در نتیجه فتوسنتز کرد. همچنین نیتروژن N 2 در نتیجه نیترات زدایی نیترات ها و سایر ترکیبات نیتروژن دار در جو آزاد می شود. نیتروژن توسط ازن به NO اکسید می شود لایه های بالاییجو

نیتروژن N 2 تنها در شرایط خاص (به عنوان مثال، در هنگام برخورد رعد و برق) واکنش نشان می دهد. اکسیداسیون نیتروژن مولکولی با ازن در تخلیه الکتریکی در مقادیر کم در تولید صنعتی استفاده می شود. کودهای نیتروژنی... می تواند با مصرف کم انرژی اکسید شده و توسط سیانوباکتری ها (جلبک سبز آبی) و باکتری های گره ای که همزیستی ریزوبیایی با حبوبات ایجاد می کنند، به شکل فعال بیولوژیکی تبدیل شود، که می تواند گیاهان کود سبز موثری باشند که تخلیه نمی شوند، اما خاک را غنی می کنند. کودهای طبیعی

اکسیژن

ترکیب جو با ظهور موجودات زنده روی زمین، در نتیجه فتوسنتز، همراه با آزاد شدن اکسیژن و جذب دی اکسید کربن، شروع به تغییر اساسی کرد. در ابتدا، اکسیژن برای اکسیداسیون ترکیبات کاهش یافته - آمونیاک، هیدروکربن ها، شکل آهنی آهن موجود در اقیانوس ها و غیره صرف شد. در پایان این مرحله، محتوای اکسیژن در جو شروع به رشد کرد. به تدریج فضایی مدرن با خاصیت اکسید کننده شکل گرفت. از آنجایی که این امر باعث تغییرات جدی و ناگهانی در بسیاری از فرآیندهای در حال وقوع در جو، لیتوسفر و بیوسفر شد، این رویداد را فاجعه اکسیژن نامیدند.

گازهای نجیب

آلودگی هوا

V اخیراانسان شروع به تأثیرگذاری بر تکامل جو کرد. نتیجه فعالیت انسانیبه دلیل احتراق سوخت های هیدروکربنی انباشته شده در دوره های زمین شناسی قبلی، میزان دی اکسید کربن در جو افزایش یافت. مقدار زیادی CO 2 در طول فتوسنتز مصرف می شود و توسط اقیانوس های جهان جذب می شود. این گاز در اثر تجزیه کربنات وارد جو می شود سنگ هاو مواد آلی با منشا گیاهی و حیوانی و همچنین به دلیل آتشفشان و فعالیت های تولیدیشخص در طول 100 سال گذشته، محتوای CO2 در جو 10٪ افزایش یافته است که بخش عمده آن (360 میلیارد تن) از احتراق سوخت ناشی می شود. اگر سرعت رشد احتراق سوخت ادامه یابد، در 200-300 سال آینده میزان CO 2 در جو دو برابر خواهد شد و ممکن است منجر به تغییرات آب و هوایی جهانی شود.

احتراق سوخت منبع اصلی گازهای آلاینده (CO, SO 2) است. دی اکسید گوگرد توسط اکسیژن اتمسفر به SO 3 و اکسید نیتروژن به NO 2 در اتمسفر فوقانی اکسید می شود که به نوبه خود با بخار آب برهمکنش می کند و اسید سولفوریک حاصله Н 2 SO 4 و اسید نیتریک НNO 3 در سطح زمین می ریزند. به اصطلاح باران اسیدی را تشکیل می دهند. استفاده

همه کسانی که با هواپیما پرواز کرده اند به این نوع پیام عادت کرده اند: "پرواز ما در ارتفاع 10000 متری انجام می شود، دمای هوا 50 درجه سانتیگراد است." به نظر چیز خاصی نیست هر چه از سطح زمین که توسط خورشید گرم می شود دورتر باشد، سردتر است. بسیاری از مردم تصور می کنند که کاهش دما با ارتفاع به طور مداوم ادامه می یابد و به تدریج دما کاهش می یابد و به دمای فضا نزدیک می شود. به هر حال، دانشمندان تا پایان قرن 19 چنین فکر می کردند.

بیایید نگاهی دقیق تر به توزیع دمای هوا بر روی زمین بیندازیم. اتمسفر به چندین لایه تقسیم می شود که در درجه اول ماهیت تغییر دما را منعکس می کند.

جو پایین نامیده می شود تروپوسفر، که به معنای "کره چرخش" است. همه تغییرات آب و هوا و آب و هوا نتیجه آن است فرآیندهای فیزیکیدر این لایه خاص رخ می دهد. مرز بالایی این لایه جایی است که کاهش دما با ارتفاع جای خود را به افزایش آن می دهد - تقریباً در ارتفاع 15-16 کیلومتری بالای استوا و 7-8 کیلومتری بالای قطب ها. مانند خود زمین، اتمسفر نیز تحت تأثیر چرخش سیاره ما تا حدودی در بالای قطب ها مسطح شده و بالای استوا متورم می شود. با این حال، این تأثیر در جو بسیار بیشتر از پوسته جامد زمین است. در جهت از سطح زمین به سمت مرز بالایی تروپوسفر، دمای هوا کاهش می یابد. بالای خط استوا حداقل دماهوا حدود -62 درجه سانتیگراد و بالای قطبها حدود -45 درجه سانتیگراد است. در عرض های جغرافیایی معتدل، بیش از 75 درصد از جرم جو در تروپوسفر است. در مناطق استوایی، حدود 90 درصد از جرم جو در داخل تروپوسفر قرار دارد.

در سال 1899، حداقل آن در مشخصات دمای عمودی در یک ارتفاع مشخص یافت شد و سپس دما کمی افزایش یافت. آغاز این افزایش به معنای انتقال به لایه بعدی جو - به استراتوسفراستراتوسفر به معنای "کره لایه" است. اصطلاح استراتوسفر به معنای و منعکس کننده ایده قبلی در مورد منحصر به فرد بودن لایه ای است که در بالای تروپوسفر قرار دارد. استراتوسفر تا ارتفاع حدود 50 کیلومتری از سطح زمین گسترش می یابد. واکنش ازن. تشکیل - یکی از واکنش های شیمیایی اصلی که در جو اتفاق می افتد.

بخش عمده ای از ازن در ارتفاعات حدود 25 کیلومتری متمرکز شده است، اما به طور کلی، لایه ازن یک پوسته بسیار کشیده در ارتفاع است که تقریباً کل استراتوسفر را می پوشاند. برهمکنش اکسیژن با پرتوهای فرابنفش یکی از فرآیندهای مطلوب است جو زمینیکمک به حفظ حیات روی زمین. جذب این انرژی توسط ازن مانع از جریان بیش از حد آن به سطح زمین می شود، جایی که دقیقاً چنین سطحی از انرژی ایجاد می شود که برای وجود مناسب است. اشکال زمینیزندگی اوزونوسفر مقداری از انرژی تابشی عبوری از جو را جذب می کند. در نتیجه، یک شیب عمودی دمای هوا در حدود 0.62 درجه سانتیگراد در 100 متر در اوزونوسفر ایجاد می شود، به عنوان مثال، دما با ارتفاع تا حد بالایی استراتوسفر - استراتوپوز (50 کیلومتر) افزایش می یابد، و به گفته برخی به آن می رسد. داده، 0 درجه سانتیگراد.

در ارتفاعات 50 تا 80 کیلومتری لایه ای از جو وجود دارد که به آن می گویند مزوسفر... کلمه مزوسفر به معنای کره میانی است، در اینجا دمای هوا همچنان با ارتفاع کاهش می یابد. در بالای مزوسفر، در لایه ای به نام ترموسفر، دما دوباره با ارتفاع حدود 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابد و سپس خیلی سریع به -96 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. با این حال، به طور نامحدود کاهش نمی یابد، سپس دما دوباره افزایش می یابد.

ترموسفراولین لایه است یون کره... برخلاف لایه‌هایی که قبلاً ذکر شد، یونوسفر از نظر دما متمایز نمی‌شود. یونوسفر ناحیه ای با طبیعت الکتریکی است که بسیاری از انواع ارتباطات رادیویی را ممکن می سازد. یونوسفر به چند لایه تقسیم می شود که با حروف D، E، F1 و F2 نشان داده می شود.این لایه ها نیز نام های خاصی دارند. جدا شدن به لایه ها به دلایل مختلفی ایجاد می شود که از جمله مهمترین آنها می توان به تأثیر نابرابر لایه ها در انتقال امواج رادیویی اشاره کرد. پایین ترین لایه، D، عمدتا امواج رادیویی را جذب می کند و در نتیجه از انتشار بیشتر آنها جلوگیری می کند. لایه E که بهترین مطالعه شده است در حدود 100 کیلومتر بالاتر از سطح زمین قرار دارد. این لایه از نام دانشمندان آمریکایی و انگلیسی که به طور همزمان و مستقل آن را کشف کردند، لایه Kennelly-Heaviside نیز نامیده می شود. لایه E مانند یک آینه غول پیکر، امواج رادیویی را منعکس می کند. به لطف این لایه، امواج رادیویی طولانی فواصل دورتری را طی می کنند که اگر فقط در یک خط مستقیم منتشر شوند، بدون اینکه از لایه E منعکس شوند. لایه F نیز خواص مشابهی دارد. به آن لایه اپلتون نیز می گویند. همراه با لایه Kennelly-Heaviside، امواج رادیویی را به ایستگاه‌های رادیویی زمینی منعکس می‌کند. چنین بازتاب‌هایی می‌توانند در زوایای مختلف رخ دهند. لایه اپلتون در ارتفاع حدود 240 کیلومتری قرار دارد.

بیرونی ترین ناحیه جو، لایه دوم یونوسفر، اغلب نامیده می شود اگزوسفر... این اصطلاح نشان دهنده وجود حومه فضا در نزدیکی زمین است. تعیین دقیق محل پایان جو و شروع فضا دشوار است، زیرا با افزایش ارتفاع، چگالی گازهای اتمسفر به تدریج کاهش می یابد و خود اتمسفر به آرامی تقریباً به یک خلاء تبدیل می شود که در آن فقط مولکول های منفرد یافت می شود. در حال حاضر در ارتفاع حدود 320 کیلومتری، چگالی جو آنقدر کم است که مولکول ها می توانند بیش از 1 کیلومتر را بدون برخورد با یکدیگر طی کنند. بیشترین قسمت بیرونیجو به عنوان حد بالایی آن عمل می کند که در ارتفاعات 480 تا 960 کیلومتری قرار دارد.

اطلاعات بیشتر در مورد فرآیندهای جو را می توانید در وب سایت "اقلیم زمین" بیابید.

فضا پر از انرژی است. انرژی فضا را به طور ناهموار پر می کند. مکان های تمرکز و ترشح او وجود دارد. اینگونه می توان چگالی را تخمین زد. سیاره یک منظومه منظم است، با حداکثر چگالی ماده در مرکز و با کاهش تدریجی غلظت به سمت پیرامون. نیروهای کنش متقابل وضعیت ماده، شکلی که در آن وجود دارد را تعیین می کنند. فیزیک حالت تجمع مواد را توصیف می کند: جامد، مایع، گاز و غیره.

جو محیط گازی است که سیاره را احاطه کرده است. جو زمین اجازه حرکت آزاد را می دهد و به نور اجازه عبور می دهد و فضایی را ایجاد می کند که در آن زندگی رشد می کند.

ناحیه ای از سطح زمین تا ارتفاع حدود 16 کیلومتری (از استوا تا قطب ها، مقدار پایین تر، بستگی به فصل نیز دارد) تروپوسفر نامیده می شود. تروپوسفر لایه ای است که حدود 80 درصد کل هوای جو و تقریباً تمام بخار آب در آن متمرکز شده است. در اینجا است که فرآیندهایی که آب و هوا را شکل می دهند اتفاق می افتد. کاهش فشار و دما با افزایش ارتفاع. دلیل کاهش دمای هوا یک فرآیند آدیاباتیک است، هنگامی که گاز منبسط می شود، سرد می شود. در مرز بالایی تروپوسفر، مقادیر می توانند به -50، -60 درجه سانتیگراد برسند.

سپس استراتوسفر شروع می شود. تا 50 کیلومتر به سمت بالا امتداد می یابد. در این لایه از اتمسفر، دما با افزایش ارتفاع افزایش می‌یابد و در نقطه بالایی حدود صفر درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید. افزایش دما در اثر فرآیند جذب لایه ازن ایجاد می‌شود. پرتو های فرابنفش... تابش باعث واکنش شیمیایی می شود. مولکول‌های اکسیژن به اتم‌های منفرد تجزیه می‌شوند که می‌توانند با مولکول‌های معمولی اکسیژن ترکیب شوند و در نتیجه ازن ایجاد شود.

تابش خورشید با طول موج بین 10 تا 400 نانومتر در زمره اشعه ماوراء بنفش طبقه بندی می شود. هر چه طول موج اشعه ماوراء بنفش کمتر باشد، خطر بیشتری برای موجودات زنده ایجاد می کند. فقط بخش کوچکی از تابش به سطح زمین می رسد، علاوه بر این، بخش کمتر فعال طیف آن. این ویژگی طبیعت به فرد امکان می دهد آفتاب سوختگی سالمی دریافت کند.

لایه بعدی جو، مزوسفر نام دارد. حدود 50 کیلومتر تا 85 کیلومتر است. در مزوسفر، غلظت ازن، که می تواند انرژی UV را به دام بیندازد، کم است، بنابراین دما دوباره با ارتفاع شروع به کاهش می کند. در نقطه اوج، دما به -90 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، برخی منابع مقدار -130 درجه سانتیگراد را نشان می دهند. در این لایه از جو، بیشتر اجسام شهاب سنگ می سوزند.

لایه ای از جو که از ارتفاع 85 کیلومتری تا فاصله 600 کیلومتری از زمین امتداد دارد، ترموسفر نامیده می شود. ترموسفر اولین باری است که با تشعشعات خورشیدی، از جمله به اصطلاح فرابنفش خلاء برخورد می کند.

وکیوم UV با تاخیر هوا، در نتیجه این لایه اتمسفر را تا دمای بسیار زیاد گرم می کند. با این حال، از آنجایی که فشار در اینجا بسیار کم است، این گاز به ظاهر رشته‌ای بر روی اجسام مانند شرایط روی سطح زمین تأثیری ندارد. برعکس، اشیایی که در چنین محیطی قرار می گیرند خنک می شوند.

در ارتفاع 100 کیلومتری خط مشروط «خط کارمان» می گذرد که ابتدای فضا محسوب می شود.

شفق های قطبی در ترموسفر رخ می دهند. در این لایه از جو، باد خورشیدی با آن تعامل دارد میدان مغناطیسیسیارات

آخرین لایه جو اگزوسفر است، یک پوسته بیرونی که هزاران کیلومتر امتداد دارد. اگزوسفر عملا است جای خالیبا این حال، تعداد اتم های سرگردان در اینجا مرتبه ای بزرگتر از فضای بین سیاره ای است.

انسان هوا تنفس می کند. فشار معمولی 760 میلی متر جیوه است. در ارتفاع 10000 متری فشار حدود 200 میلی متر است. rt هنر در این ارتفاع، فرد احتمالا می تواند نفس بکشد، حداقل نه برای مدت طولانی، اما این نیاز به آمادگی دارد. دولت به وضوح غیر قابل اجرا خواهد بود.

ترکیب گازاتمسفر: 78 درصد نیتروژن، 21 درصد اکسیژن، حدود یک درصد آرگون، هر چیز دیگر مخلوطی از گازها است که کوچکترین کسر کل را نشان می دهد.