Атмосферные слои и давление, тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера
Воздух образует газовую оболочку, окружающую Землю, известную как атмосферная оболочка или атмосферный воздух. Атмосферная оболочка Земли — это газовая оболочка, окружающая Землю, которая вращается вместе с ней вокруг своей оси и простирается примерно на 1000 км над уровнем моря.
Атмосферное давление
Любое вещество имеет массу, объем и вес, так что атмосферная оболочка Земли имеет вес , известный как атмосферное давление , давление атмосферы является весом столба воздуха атмосферной высоты на единице площади (1 м 2 ) .
Атмосферное давление измеряется блоком называется бар или миллибар, [1 бар (B) = 1000 миллибар (МБ)]. Нормальное атмосферное давление — это атмосферное давление на уровне моря, равное 1013,25 Мб. Внутреннее давление в теле человека эквивалентно внешнему атмосферному давлению . изменение атмосферного давления при изменении высоты над уровнем моря.
Атмосферное давление возрастает при переходе под уровнем моря, из — за увеличения длины столба воздуха и , следовательно , его вес увеличивается. Атмосферное давление уменьшается при переходе над уровнем моря, в связи с уменьшением длины столба воздуха, и , следовательно , его вес уменьшается. Атмосферное давление отличается от зоны к другой на поверхности Земли из — за разницы в длине столба воздуха из зоны к другой на поверхности Земли.
50% массы атмосферного воздуха находится в области между уровнем моря и высотой 3 км, 90% массы атмосферного воздуха присутствует на высоте до 16 км над уровнем моря, если плотность воздуха при движении над уровнем моря , плотность воздуха уменьшается.
Приборы для измерения атмосферного давления
Атмосферное давление измеряется приборами, называемыми барометрами. Такие как:
- Анероид используется для определения возможной дневной погоды на основе атмосферного давления.
- Высотомер используется в самолетах для измерения высоты навигации на основе атмосферного давления.
Наибольшее атмосферное давление было зафиксировано на поверхности Земли в январе 1968 года в Сиберии и составило 1080 Мбайт, тогда как самое низкое атмосферное давление было в центре тропического урагана «Тайфун» в 1979 году и составило 870 Мбайт.
Карты атмосферного давления
На картах атмосферного давления точки равного давления соединены изогнутыми линиями, известными как Isobar, Isobar — изогнутые линии, которые соединяют точки равного давления на картах атмосферного давления .
Ветер, дующий из одного региона в другой на поверхности Земли из-за разницы в атмосферном давлении от одного региона к другому на поверхности Земли, где ветер перемещается из областей с высоким атмосферным давлением в области с низким атмосферным давлением .
Слои атмосферной оболочки
Атмосферная оболочка состоит из четырех слоев над уровнем моря, которые классифицируются в соответствии с изменением атмосферного давления и изменением температуры. Слои атмосферной оболочки являются тропосферы , стратосферы, мезосферы и термосферы .
Между каждыми двумя последовательными слоями есть область. В этих регионах температура остается постоянной. Тропопауза — это область между тропосферой и стратосферой . Стратопауза — это область между стратосферой и мезосферой . Мезопауза — это область между мезосферой и термосферой .
Тропосфера
Тропосфера означает возмущенный слой, потому что в нем происходят все атмосферные турбулентности (погодные изменения). Слой тропосферы — это первый слой атмосферной оболочки.
Характеристики и значение слоя тропосферы
Слой тропосферы простирается примерно на 13 км над уровнем моря до тропопаузы. Толщина тропосферы составляет около 8 км над двумя полюсами и 18 км на экваторе, поэтому средняя толщина тропосферы = (8 + 18/2) = 13 км.
Атмосферное давление в этом слое уменьшается по мере продвижения вверх , пока она не станет почти 100 Мб на ее верхней 100 Mb = 0,1 бар (0,1 нормального атмосферного давления на уровне моря).
Всепогодные явления присутствуют в слое тропосферы, поскольку он содержит около 75% массы атмосферного воздуха. Тропосферы слой организует температуру Земли , потому что она содержит 99% водяного пара в атмосфере.
Погодные явления, такие как дожди, ветер, облака и т. Д., Происходят в слое тропосферы, который формирует погодные условия и, следовательно, улучшает климат, что влияет на деятельность живых организмов, поскольку он содержит около 75% массы атмосферный конверт.
Движение воздуха в этом слое вертикальное, потому что потоки горячего воздуха (меньшей плотности) движутся вверх, а потоки холодного воздуха (высокой плотности) — больше вниз. Температура этого слоя снижается со скоростью (6,5 ° C) для каждой (1 км) высоты, пока не достигнет самого низкого значения около (-60 ° C) в тропопаузе.
Температура на вершине горы ниже, чем у ее подножия, потому что в слое тропосферы температура понижается по мере подъема со скоростью (6,5 ° C) на каждый 1 км высоты. Мы можем рассчитать величину изменения температуры в слое тропосферы, используя следующее соотношение:
Величина изменения температуры (уменьшение или увеличение) = высота над уровнем моря (км) × 6,5
Мы можем рассчитать температуру на вершине горы или у ее подножия из следующих соотношений:
- Температура на вершине горы = температура у ее подножия — величина понижения температуры.
- Температура у подножия горы = температура на ее вершине + величина повышения температуры.
Стратосфера
Слой стратосферы называется озоновой атмосферной оболочкой, потому что он содержит большую часть озонового газа (O 3 ), который находится в атмосферной оболочке. Это второй слой атмосферной оболочки. Она простирается от тропопаузы (на высоте 13 км над уровнем моря) до стратопаузы (на высоте 50 км над уровнем моря) с толщиной 37 км.
Атмосферное давление в этом слое уменьшается по мере того, как мы поднимаемся вверх, пока не станет 1 Мб в верхней части 1 Мб = 0,001 бар (0,001 нормального атмосферного давления на уровне моря). Он содержит большую часть газообразного озона (O 3 ). который простирается от 20 км до 40 км над уровнем моря, поэтому его называют озоновой атмосферной оболочкой.
Нижняя часть такого слоя не содержит облаков и погодных возмущений, а движение воздуха горизонтальное, поэтому пилоты предпочитают летать на своих самолетах именно в этом слое.
В нижней части температура постоянна и измеряется (-60 ° C), затем постепенно увеличивается, пока не достигнет (0 ° C) в верхней части слоя, это связано с поглощением ультрафиолетовых лучей (исходящих от Солнца). на озоновый слой , который присутствует в верхней части этого слоя.
Температура высока в верхней части слоя стратосферы , это связано с поглощением ультрафиолетовых лучей (исходящих от Солнца ) озоновым слоем , который присутствует в его верхней части.
Мезосфера
Слой мезосферы — это средний слой, поэтому он называется мезосферой (мезо означает средний). Это третий слой атмосферной оболочки. Она простирается от стратопаузы (на высоте 50 км над уровнем моря) до мезопаузы (на высоте 85 км над уровнем моря при толщине 35 км).
Атмосферное давление в слое мезосферы уменьшается по мере того, как мы поднимаемся вверх, пока не станет равным 0,01 Мбайт наверху. Он защищает планету Земля от небесных каменистых масс, которые входят в атмосферную оболочку Земли, где некоторые из них полностью сгорают в результате их трения с молекулами воздуха, образующими светящиеся метеоры.
Слой мезосферы сильно вакуумирован (сильно разрежен), потому что он содержит только ограниченное количество газов гелия и водорода. Мезосфера считается самым холодным слоем, потому что температура в этом слое падает с высокой скоростью по мере того, как мы поднимаемся вверх, пока не достигнет (-90 ° C) на его вершине.
Хотя метеоры горят в слое мезосферы , космические корабли не могут сгореть во время прохождения в нем, потому что их конические фронты рассеивают тепло, а их хвосты сделаны из изоляционного материала.
Термосфера
Слой термосферы называется тепловым слоем, потому что это самый горячий слой атмосферной оболочки. Это четвертый слой атмосферной оболочки. Это четвертый слой атмосферной оболочки . Он простирается от мезопаузы (на высоте 85 км над уровнем моря) до высоты 675 км над уровнем моря при толщине 590 км.
Температура этого слоя увеличивается с высокой скоростью по мере того, как мы поднимаемся вверх, пока не достигнет (1200 ° C) наверху, поэтому он называется тепловым слоем. Верхняя часть слоя термосферы называется ионосферой, потому что она содержит заряженные ионы.
Ионосферный слой
Слой ионосферы — это слой, который содержит заряженные ионы, и он существует в верхней части термосферы и простирается до 700 км над уровнем моря. Он очень важен для беспроводной связи и радиовещания, поскольку он отражает радиоволны, передаваемые радиостанциями и средствами связи. центры.
Ремни Van-Allen
Ионосфера окружена двумя магнитными поясами, известными как пояса Ван-Аллена, которые связаны с открывшим их ученым Ван-Алленом. Пояса Ван-Аллена — это два магнитных пояса, окружающих ионосферу.
Пояса Ван-Аллена играют важную роль в рассеивании вредных заряженных космических излучений от Земли, которые вызывают явление полярного сияния.
Явление полярного сияния — это явление, которое проявляется в виде ярких световых завес, видимых на обоих полюсах (северном и южном полюсах) Земли.
Слой экзосферы
Экзосфера — это область, в которой атмосферная оболочка помещена в космическое пространство. Спутники, которые плавают в экзосфере [вокруг Земли], используются для передачи информации о погодных условиях и телевизионных программ. Египетский спутник (спутник Нил) передает ряд различных образовательных каналов, которые вы можете смотреть через цифровые космические каналы.