De thermosfeer bestaat uit. Verticale structuur van de atmosfeer

Iedereen die wel eens met een vliegtuig heeft gevlogen, is aan dit soort berichten gewend: “onze vlucht vindt plaats op een hoogte van 10.000 m, de temperatuur buiten is 50 ° C.” Het lijkt niets bijzonders. Hoe verder van het door de zon verwarmde aardoppervlak verwijderd is, hoe kouder het is. Veel mensen denken dat de temperatuur voortdurend afneemt met de hoogte en dat de temperatuur geleidelijk daalt, waardoor ze de temperatuur van de ruimte benadert. Dat dachten wetenschappers overigens tot het einde van de 19e eeuw.

Laten we de verdeling van de luchttemperatuur over de aarde eens nader bekijken. De atmosfeer is verdeeld in verschillende lagen, die voornamelijk de aard van temperatuurveranderingen weerspiegelen.

De onderste laag van de atmosfeer wordt genoemd troposfeer, wat 'rotatiesfeer' betekent. Alle veranderingen in weer en klimaat zijn het resultaat van fysieke processen die precies in deze laag plaatsvinden. De bovengrens van deze laag bevindt zich waar de afname van de temperatuur met de hoogte wordt vervangen door de toename ervan - ongeveer op een hoogte van 15-16 km boven de evenaar en 7-8 km boven de polen Net als de aarde zelf is ook de atmosfeer, onder invloed van de rotatie van onze planeet, boven de polen enigszins afgeplat en zwelt boven de evenaar op. Dit effect is echter veel uitgesprokener in de atmosfeer dan in de vaste schil van de aarde in de richting van het aardoppervlak naar de bovengrens van de troposfeer. Boven de evenaar daalt de minimale luchttemperatuur ongeveer -62 ° C, en boven de polen - ongeveer -45 ° C. Op gematigde breedtegraden bevindt meer dan 75% van de massa van de atmosfeer zich in de troposfeer, ongeveer 90% bevindt zich in de troposfeer van de atmosfeer.

In 1899 werd op een bepaalde hoogte een minimum gevonden in het verticale temperatuurprofiel, waarna de temperatuur lichtjes steeg. Het begin van deze toename betekent de overgang naar de volgende laag van de atmosfeer - naar stratosfeer, wat 'laagbol' betekent. De term stratosfeer betekent en weerspiegelt het eerdere idee van het unieke karakter van de laag die boven de troposfeer ligt in het bijzonder een sterke stijging van de luchttemperatuur. Deze temperatuurstijging wordt verklaard dat de ozonvormingsreactie een van de belangrijkste chemische reacties is die in de atmosfeer plaatsvindt.

Het grootste deel van de ozon is geconcentreerd op een hoogte van ongeveer 25 km, maar over het algemeen is de ozonlaag een zeer uitgebreide schil die bijna de hele stratosfeer bedekt. De interactie van zuurstof met ultraviolette straling is een van de gunstige processen in de atmosfeer van de aarde die bijdraagt ​​aan het behoud van het leven op aarde. De absorptie van deze energie door ozon voorkomt dat ozon overmatig naar het aardoppervlak stroomt, waar precies het energieniveau wordt gecreëerd dat geschikt is voor het bestaan ​​van aardse levensvormen. De ozonosfeer absorbeert een deel van de stralingsenergie die door de atmosfeer gaat. Als gevolg hiervan ontstaat in de ozonosfeer een verticale luchttemperatuurgradiënt van ongeveer 0,62°C per 100 m, d.w.z. de temperatuur neemt toe met de hoogte tot aan de bovengrens van de stratosfeer – de stratopauze (50 km), en bereikt, volgens sommige gegevens, 0°C.

Op hoogtes van 50 tot 80 km bevindt zich een laag van de atmosfeer mesosfeer. Het woord "mesosfeer" betekent "tussensfeer", waar de luchttemperatuur blijft dalen met de hoogte. Boven de mesosfeer, in een laag genaamd thermosfeer, de temperatuur stijgt weer met de hoogte tot ongeveer 1000°C, en daalt dan zeer snel tot -96°C. Het daalt echter niet voor onbepaalde tijd, waarna de temperatuur weer stijgt.

Thermosfeer is de eerste laag ionosfeer. In tegenstelling tot de eerder genoemde lagen onderscheidt de ionosfeer zich niet door temperatuur. De ionosfeer is een gebied van elektrische aard dat vele soorten radiocommunicatie mogelijk maakt. De ionosfeer is verdeeld in verschillende lagen, aangeduid met de letters D, E, F1 en F2. Deze lagen hebben ook speciale namen. De scheiding in lagen wordt veroorzaakt door verschillende redenen, waarvan de belangrijkste de ongelijke invloed van de lagen op de doorgang van radiogolven is. De onderste laag, D, absorbeert voornamelijk radiogolven en verhindert daardoor de verdere voortplanting ervan. De best bestudeerde laag E bevindt zich op een hoogte van ongeveer 100 km boven het aardoppervlak. Het wordt ook wel de Kennelly-Heaviside-laag genoemd, naar de namen van de Amerikaanse en Engelse wetenschappers die het gelijktijdig en onafhankelijk ontdekten. Laag E reflecteert, net als een gigantische spiegel, radiogolven. Dankzij deze laag reizen lange radiogolven verder dan je zou verwachten als ze zich alleen in een rechte lijn zouden voortplanten, zonder te worden gereflecteerd door de F-laag. Deze laag wordt ook wel de Appleton-laag genoemd. Samen met de Kennelly-Heaviside-laag reflecteert het radiogolven naar terrestrische radiostations. Een dergelijke reflectie kan onder verschillende hoeken plaatsvinden. De Appleton-laag ligt op een hoogte van ongeveer 240 km.

Het buitenste gebied van de atmosfeer, de tweede laag van de ionosfeer, wordt vaak genoemd exosfeer. Deze term verwijst naar het bestaan ​​van de buitenwijken van de ruimte nabij de aarde. Het is moeilijk om precies te bepalen waar de atmosfeer eindigt en de ruimte begint, omdat met de hoogte de dichtheid van atmosferische gassen geleidelijk afneemt en de atmosfeer zelf geleidelijk verandert in bijna een vacuüm, waarin alleen individuele moleculen worden aangetroffen. Al op een hoogte van ongeveer 320 km is de dichtheid van de atmosfeer zo laag dat moleculen meer dan 1 km kunnen reizen zonder met elkaar in botsing te komen. Het buitenste deel van de atmosfeer fungeert als de bovengrens, die zich op een hoogte van 480 tot 960 km bevindt.

Meer informatie over processen in de atmosfeer vindt u op de website “Aarde Klimaat”

Het bovenste deel van de atmosfeer, boven de mesosfeer, wordt gekenmerkt door zeer hoge temperaturen en wordt daarom de thermosfeer genoemd. Er worden echter twee delen in onderscheiden: de ionosfeer, die zich uitstrekt van de mesosfeer tot hoogten in de orde van duizend kilometer, en het buitenste deel dat daarboven ligt - de exosfeer, die verandert in de corona van de aarde.

De lucht in de ionosfeer is extreem ijl. We hebben al aangegeven dat op een hoogte van 300-750 km de gemiddelde dichtheid ongeveer 10-8-10-10 g/m3 bedraagt. Maar zelfs met zo'n lage dichtheid bevat elke kubieke centimeter lucht op een hoogte van 300 km nog steeds ongeveer een miljard (109) moleculen of atomen, en op een hoogte van 600 km - meer dan 10 miljoen (107). Dit is meerdere ordes van grootte groter dan de hoeveelheid gassen in de interplanetaire ruimte.

De ionosfeer wordt, zoals de naam zelf zegt, gekenmerkt door een zeer sterke mate van ionisatie van de lucht - het ionengehalte is hier vele malen groter dan in de onderliggende lagen, ondanks de sterke algemene verdunning van de lucht. Deze ionen zijn voornamelijk geladen zuurstofatomen, geladen stikstofoxidemoleculen en vrije elektronen. Hun inhoud op een hoogte van 100-400 km is ongeveer 1015-106 per kubieke centimeter.

In de ionosfeer worden verschillende lagen, of gebieden, met maximale ionisatie onderscheiden, vooral op hoogtes van 100-120 km (laag E) en 200-400 km (laag F). Maar zelfs in de ruimtes tussen deze lagen blijft de ionisatiegraad van de atmosfeer zeer hoog. De positie van de ionosferische lagen en de concentratie van ionen daarin veranderen voortdurend. Sporadische verzamelingen elektronen met bijzonder hoge concentraties worden elektronenwolken genoemd.

De elektrische geleidbaarheid van de atmosfeer hangt af van de mate van ionisatie. Daarom is in de ionosfeer de elektrische geleidbaarheid van de lucht over het algemeen 1012 keer groter dan die van het aardoppervlak. Radiogolven ervaren absorptie, breking en reflectie in de ionosfeer. Golven met een lengte van meer dan 20 m kunnen helemaal niet door de ionosfeer gaan: ze worden gereflecteerd door elektronenlagen met een lage concentratie in het lagere deel van de ionosfeer (op een hoogte van 70-80 km). Middelgrote en korte golven worden gereflecteerd door de bovenliggende ionosferische lagen.

Het is dankzij reflectie vanuit de ionosfeer dat langeafstandscommunicatie op korte golven mogelijk is. Meerdere reflecties van de ionosfeer en het aardoppervlak zorgen ervoor dat korte golven zich zigzaggend over lange afstanden kunnen voortbewegen en zich rond het aardoppervlak kunnen buigen. Omdat de positie en concentratie van ionosferische lagen voortdurend veranderen, veranderen ook de omstandigheden voor absorptie, reflectie en voortplanting van radiogolven. Daarom is voor betrouwbare radiocommunicatie voortdurend onderzoek naar de toestand van de ionosfeer noodzakelijk. Waarnemingen van de voortplanting van radiogolven zijn precies het middel voor dergelijk onderzoek.

In de ionosfeer worden aurora's en de gloed van de nachtelijke hemel waargenomen, die qua natuur dicht bij hen ligt - constante luminescentie van atmosferische lucht, evenals scherpe schommelingen in het magnetische veld - ionosferische magnetische stormen.

Ionisatie in de ionosfeer dankt zijn bestaan ​​aan de werking van ultraviolette straling van de zon. De absorptie ervan door moleculen van atmosferische gassen leidt tot de vorming van geladen atomen en vrije elektronen, zoals hierboven besproken. Fluctuaties in het magnetische veld in de ionosfeer en aurora's zijn afhankelijk van fluctuaties in de zonneactiviteit. Veranderingen in de zonneactiviteit houden verband met veranderingen in de stroom van corpusculaire straling die van de zon naar de atmosfeer van de aarde komt. Corpusculaire straling is namelijk van primair belang voor deze ionosferische verschijnselen.

De temperatuur in de ionosfeer stijgt met de hoogte tot zeer hoge waarden. Op een hoogte van ongeveer 800 km bereikt het 1000°.

Als we het hebben over hoge temperaturen in de ionosfeer, bedoelen we dat deeltjes van atmosferische gassen daar met zeer hoge snelheden bewegen. De luchtdichtheid in de ionosfeer is echter zo laag dat een lichaam dat zich in de ionosfeer bevindt, bijvoorbeeld een vliegende satelliet, niet zal worden verwarmd door warmte-uitwisseling met de lucht. Het temperatuurregime van de satelliet zal afhangen van de directe absorptie van zonnestraling en van de uitstoot van zijn eigen straling in de omringende ruimte. De thermosfeer bevindt zich boven de mesosfeer op een hoogte van 90 tot 500 km boven het aardoppervlak. Gasmoleculen zijn hier sterk verspreid en absorberen röntgenstraling en ultraviolette straling met een korte golflengte. Hierdoor kunnen de temperaturen oplopen tot 1000 graden Celsius.

De thermosfeer komt in principe overeen met de ionosfeer, waar geïoniseerd gas radiogolven terugkaatst naar de aarde, een fenomeen dat radiocommunicatie mogelijk maakt.

De atmosfeer van de aarde is de gasvormige schil van de planeet. De ondergrens van de atmosfeer loopt dichtbij het aardoppervlak (hydrosfeer en aardkorst), en de bovengrens is het gebied dat in contact staat met de ruimte (122 km). De sfeer bevat veel verschillende elementen. De belangrijkste zijn: 78% stikstof, 20% zuurstof, 1% argon, kooldioxide, neongallium, waterstof, enz. Interessante feiten vindt u aan het einde van het artikel of door op te klikken.

De atmosfeer heeft duidelijk gedefinieerde luchtlagen. De luchtlagen verschillen van elkaar in temperatuur, verschil in gassen en hun dichtheid. Opgemerkt moet worden dat de lagen van de stratosfeer en de troposfeer de aarde beschermen tegen zonnestraling. In de hogere lagen kan een levend organisme een dodelijke dosis ultraviolet zonnespectrum ontvangen. Om snel naar de gewenste atmosfeerlaag te springen, klikt u op de betreffende laag:

Troposfeer en tropopauze

Troposfeer - temperatuur, druk, hoogte

De bovengrens ligt op ongeveer 8 - 10 km. Op gematigde breedtegraden is het 16 - 18 km, en op poolbreedtes 10 - 12 km. Troposfeer- Dit is de onderste hoofdlaag van de atmosfeer. Deze laag bevat meer dan 80% van de totale massa van de atmosferische lucht en bijna 90% van alle waterdamp. Het is in de troposfeer dat convectie en turbulentie ontstaan, cyclonen ontstaan ​​en optreden. Temperatuur neemt af met toenemende hoogte. Helling: 0,65°/100 m. Verwarmde aarde en water verwarmen de omringende lucht. De verwarmde lucht stijgt op, koelt af en vormt wolken. De temperatuur in de bovengrenzen van de laag kan – 50/70 °C bereiken.

Het is in deze laag dat veranderingen in klimatologische weersomstandigheden optreden. De ondergrens van de troposfeer wordt genoemd begane grond, omdat het veel vluchtige micro-organismen en stof bevat. De windsnelheid neemt toe met toenemende hoogte in deze laag.

Tropopauze

Dit is de overgangslaag van de troposfeer naar de stratosfeer. Hier stopt de temperatuurafhankelijkheid met toenemende hoogte. Tropopauze is de minimale hoogte waarop de verticale temperatuurgradiënt daalt tot 0,2°C/100 m. De hoogte van de tropopauze is afhankelijk van sterke klimatologische gebeurtenissen zoals cyclonen. De hoogte van de tropopauze neemt af boven cyclonen en neemt toe boven anticyclonen.

Stratosfeer en Stratopauze

De hoogte van de stratosfeerlaag bedraagt ​​ongeveer 11 tot 50 km. Er is een kleine temperatuurverandering op een hoogte van 11 - 25 km. Op een hoogte van 25 - 40 km wordt het waargenomen inversie temperaturen, van 56,5 stijgt naar 0,8°C. Van 40 km tot 55 km blijft de temperatuur op 0°C. Dit gebied heet - Stratopauze.

In de Stratosfeer wordt het effect van zonnestraling op gasmoleculen waargenomen; ze dissociëren in atomen. Er zit vrijwel geen waterdamp in deze laag. Moderne supersonische commerciële vliegtuigen vliegen op hoogtes tot 20 km vanwege stabiele vliegomstandigheden. Weerballonnen op grote hoogte stijgen tot een hoogte van 40 km. Er zijn hier stabiele luchtstromen, hun snelheid bereikt 300 km/u. Ook geconcentreerd in deze laag ozon, een laag die ultraviolette straling absorbeert.

Mesosfeer en Mesopauze - samenstelling, reacties, temperatuur

De mesosfeerlaag begint op ongeveer 50 km hoogte en eindigt op 80 - 90 km hoogte. De temperatuur daalt met toenemende hoogte met ongeveer 0,25-0,3°C/100 m. Het belangrijkste energetische effect hier is de uitwisseling van stralingswarmte. Complexe fotochemische processen waarbij vrije radicalen betrokken zijn (heeft 1 of 2 ongepaarde elektronen). zij implementeren gloed atmosfeer.

Bijna alle meteoren verbranden in de mesosfeer. Wetenschappers noemden deze zone - Onwetendheid. Deze zone is moeilijk te verkennen, omdat de aerodynamische luchtvaart hier erg slecht is vanwege de luchtdichtheid, die 1000 keer minder is dan op aarde. En voor het lanceren van kunstmatige satellieten is de dichtheid nog steeds erg hoog. Er wordt onderzoek gedaan met behulp van weerraketten, maar dit is een perversie. Mesopauze overgangslaag tussen de mesosfeer en de thermosfeer. Heeft een temperatuur van minimaal -90°C.

Karman-lijn

Zaklijn de grens tussen de atmosfeer en de ruimte van de aarde genoemd. Volgens de International Aviation Federation (FAI) is de hoogte van deze grens 100 km. Deze definitie werd gegeven ter ere van de Amerikaanse wetenschapper Theodore Von Karman. Hij stelde vast dat op ongeveer deze hoogte de dichtheid van de atmosfeer zo laag is dat aerodynamische luchtvaart hier onmogelijk wordt, aangezien de snelheid van het vliegtuig groter moet zijn ontsnappingssnelheid. Op zo'n hoogte verliest het concept van een geluidsbarrière zijn betekenis. Hier kan het vliegtuig alleen worden bestuurd met behulp van reactieve krachten.

Thermosfeer en thermopauze

De bovengrens van deze laag bedraagt ​​ongeveer 800 km. De temperatuur stijgt tot ongeveer een hoogte van 300 km en bereikt daar ongeveer 1500 K. Daarboven blijft de temperatuur onveranderd. In deze laag komt voor Poollicht- Ontstaat als gevolg van het effect van zonnestraling op de lucht. Dit proces wordt ook wel de ionisatie van zuurstof uit de lucht genoemd.

Vanwege de lage luchtverdunning zijn vluchten boven de Karman-lijn alleen mogelijk langs ballistische trajecten. Alle bemande orbitale vluchten (behalve vluchten naar de maan) vinden plaats in deze laag van de atmosfeer.

Exosfeer - dichtheid, temperatuur, hoogte

De hoogte van de exosfeer ligt boven de 700 km. Hier is het gas zeer ijl en vindt het proces plaats verstrooiing— lekkage van deeltjes in de interplanetaire ruimte. De snelheid van dergelijke deeltjes kan 11,2 km/sec bereiken. Een toename van de zonneactiviteit leidt tot een uitbreiding van de dikte van deze laag.

• De gasgranaat vliegt vanwege de zwaartekracht niet de ruimte in. Lucht bestaat uit deeltjes die hun eigen massa hebben. Uit de wet van de zwaartekracht kunnen we concluderen dat elk object met massa door de aarde wordt aangetrokken.
• De wet van Buys-Ballot stelt dat als je je op het noordelijk halfrond bevindt en met je rug naar de wind staat, er rechts een gebied met hoge druk en links met lage druk zal zijn. Op het zuidelijk halfrond zal alles andersom zijn.

Ieder geletterd persoon moet niet alleen weten dat de planeet omgeven is door een atmosfeer die bestaat uit een mengsel van allerlei soorten gassen, maar ook dat er verschillende lagen van de atmosfeer zijn die zich op ongelijke afstanden van het aardoppervlak bevinden.

Als we de hemel observeren, zien we helemaal niet de complexe structuur, de heterogene samenstelling of andere dingen die aan het zicht onttrokken zijn. Maar het is juist dankzij de complexe en uit meerdere componenten bestaande samenstelling van de luchtlaag dat er omstandigheden rond de planeet bestaan ​​die het mogelijk maken dat hier leven ontstond, vegetatie floreerde en alles wat hier ooit is geweest, kon verschijnen.

Kennis over het gespreksonderwerp wordt gegeven aan mensen die al in de 6e klas van de school zitten, maar sommigen hebben hun studie nog niet afgerond, en sommigen zijn er zo lang geleden geweest dat ze alles al zijn vergeten. Niettemin zou ieder ontwikkeld mens moeten weten waaruit de wereld om hem heen bestaat, vooral dat deel ervan waarvan de mogelijkheid van zijn normale leven rechtstreeks afhangt.

Hoe heet elke laag van de atmosfeer, op welke hoogte bevindt deze zich en welke rol speelt deze? Al deze kwesties zullen hieronder worden besproken.

De structuur van de atmosfeer van de aarde

Als je naar de lucht kijkt, vooral als deze volledig wolkenloos is, is het heel moeilijk om je zelfs maar voor te stellen dat deze zo’n complexe en meerlaagse structuur heeft, dat de temperatuur daar op verschillende hoogten heel verschillend is, en dat die daar is, op grote hoogte. , dat de belangrijkste processen plaatsvinden voor alle flora en fauna op het terrein.

Zonder zo'n complexe samenstelling van de gasbedekking van de planeet, zou er hier eenvoudigweg geen leven zijn en zelfs de mogelijkheid van zijn oorsprong.

De eerste pogingen om dit deel van de omringende wereld te bestuderen werden gedaan door de oude Grieken, maar ze konden niet te ver gaan in hun conclusies, omdat ze niet over de noodzakelijke technische basis beschikten. Ze zagen de grenzen van verschillende lagen niet, konden hun temperatuur niet meten, de samenstelling van hun componenten niet bestuderen, enz.

In principe brachten alleen weersverschijnselen de meest vooruitstrevende geesten ertoe te denken dat de zichtbare hemel niet zo eenvoudig is als het lijkt.

Er wordt aangenomen dat de structuur van de moderne gasgranaat rond de aarde in drie fasen is gevormd. Eerst was er een oeratmosfeer van waterstof en helium, opgevangen uit de ruimte.

Vervolgens vulden vulkaanuitbarstingen de lucht met een massa andere deeltjes en ontstond er een secundaire atmosfeer. Nadat we alle fundamentele chemische reacties en deeltjesrelaxatieprocessen hadden doorlopen, ontstond de huidige situatie.

Lagen van de atmosfeer in volgorde vanaf het aardoppervlak en hun kenmerken

De structuur van de gasschil van de planeet is behoorlijk complex en divers. Laten we het in meer detail bekijken en geleidelijk de hoogste niveaus bereiken.

Troposfeer

Afgezien van de grenslaag is de troposfeer de onderste laag van de atmosfeer. Het strekt zich uit tot een hoogte van ongeveer 8-10 km boven het aardoppervlak in poolgebieden, 10-12 km in gematigde klimaten en 16-18 km in tropische delen.

Interessant feit: deze afstand kan variëren afhankelijk van de tijd van het jaar - in de winter is deze iets kleiner dan in de zomer.

De lucht van de troposfeer bevat de belangrijkste levengevende kracht voor al het leven op aarde. Het bevat ongeveer 80% van alle beschikbare atmosferische lucht, meer dan 90% waterdamp, en het is hier dat wolken, cyclonen en andere atmosferische verschijnselen ontstaan.

Het is interessant om de geleidelijke daling van de temperatuur op te merken terwijl je van het oppervlak van de planeet opstijgt. Wetenschappers hebben berekend dat voor elke 100 meter hoogte de temperatuur met ongeveer 0,6-0,7 graden daalt.

Stratosfeer

De volgende belangrijkste laag is de stratosfeer. De hoogte van de stratosfeer is ongeveer 45-50 kilometer. Het begint op 11 km afstand en hier heersen al negatieve temperaturen, die kunnen oplopen tot -57°C.

Waarom is deze laag belangrijk voor mensen, alle dieren en planten? Het is hier, op een hoogte van 20-25 kilometer, dat de ozonlaag zich bevindt - deze vangt ultraviolette stralen op die afkomstig zijn van de zon en reduceert hun destructieve effect op flora en fauna tot een acceptabel niveau.

Het is heel interessant om op te merken dat de stratosfeer vele soorten straling absorbeert die vanaf de zon, andere sterren en de ruimte naar de aarde komen. De energie die deze deeltjes ontvangen, wordt gebruikt om de moleculen en atomen die zich hier bevinden te ioniseren, en er verschijnen verschillende chemische verbindingen.

Dit alles leidt tot zo'n beroemd en kleurrijk fenomeen als het noorderlicht.

Mesosfeer

De mesosfeer begint op ongeveer 50 kilometer afstand en strekt zich uit tot 90 kilometer. De gradiënt, oftewel het temperatuurverschil bij hoogteveranderingen, is hier niet meer zo groot als in de lagere lagen. Aan de bovengrenzen van deze schil bedraagt ​​de temperatuur ongeveer -80°C. De samenstelling van dit gebied omvat ongeveer 80% stikstof en 20% zuurstof.

Het is belangrijk op te merken dat de mesosfeer een soort dode zone is voor alle vliegende apparaten. Vliegtuigen kunnen hier niet vliegen, omdat de lucht te ijl is, en satellieten kunnen niet op zo'n lage hoogte vliegen, omdat de beschikbare luchtdichtheid voor hen erg hoog is.

Een ander interessant kenmerk van de mesosfeer is Dit is waar meteorieten die de planeet treffen, verbranden. De studie van dergelijke lagen ver van de aarde vindt plaats met behulp van speciale raketten, maar de efficiëntie van het proces is laag, dus de kennis van de regio laat veel te wensen over.

Thermosfeer

Onmiddellijk daarna komt de beschouwde laag de thermosfeer, waarvan de hoogte in kilometers maar liefst 800 km bedraagt. In sommige opzichten is dit bijna de ruimte. Hier is er een agressieve impact van kosmische straling, straling, zonnestraling.

Dit alles geeft aanleiding tot zo'n wonderbaarlijk en mooi fenomeen als de aurora.

De onderste laag van de thermosfeer wordt verwarmd tot temperaturen van ongeveer 200 K of meer. Dit gebeurt als gevolg van elementaire processen tussen atomen en moleculen, hun recombinatie en straling.

De bovenste lagen worden verwarmd door de magnetische stormen die hier optreden en de elektrische stromen die daarbij ontstaan. De temperatuur van de laag is ongelijkmatig en kan zeer sterk fluctueren.

De meeste kunstmatige satellieten, ballistische lichamen, bemande stations, enz. vliegen in de thermosfeer. Ook worden hier lanceertests van verschillende soorten wapens en raketten uitgevoerd.

Exosfeer

De exosfeer, of zoals deze ook wel de verstrooiende sfeer wordt genoemd, is het hoogste niveau van onze atmosfeer, de limiet ervan, gevolgd door de interplanetaire ruimte. De exosfeer begint op een hoogte van ongeveer 800-1000 kilometer.

De dichte lagen blijven achter en hier is de lucht extreem ijl; alle deeltjes die van buitenaf binnenkomen, worden eenvoudigweg de ruimte in getransporteerd vanwege de zeer zwakke werking van de zwaartekracht.

Deze granaat eindigt op een hoogte van ongeveer 3000-3500 km, en er zijn hier bijna geen deeltjes meer. Deze zone wordt het nabije ruimtevacuüm genoemd. Wat hier de boventoon voert zijn niet individuele deeltjes in hun normale toestand, maar plasma, meestal volledig geïoniseerd.

Het belang van de atmosfeer in het leven op aarde

Dit is hoe alle hoofdniveaus van de atmosfeer van onze planeet eruit zien. Het gedetailleerde schema kan ook andere regio's omvatten, maar deze zijn van secundair belang.

Het is belangrijk om dat op te merken De atmosfeer speelt een beslissende rol voor het leven op aarde. Veel ozon in de stratosfeer zorgt ervoor dat flora en fauna kunnen ontsnappen aan de dodelijke gevolgen van straling en straling uit de ruimte.

Het is ook hier dat het weer wordt gevormd, alle atmosferische verschijnselen plaatsvinden, cyclonen en winden ontstaan ​​en verdwijnen, en deze of gene druk wordt gevestigd. Dit alles heeft een directe impact op de toestand van de mens, alle levende organismen en planten.

De dichtstbijzijnde laag, de troposfeer, geeft ons de mogelijkheid om te ademen, verzadigt alle levende wezens met zuurstof en laat ze leven. Zelfs kleine afwijkingen in de structuur en samenstelling van de atmosfeer kunnen de meest schadelijke gevolgen hebben voor alle levende wezens.

Dat is de reden waarom er nu zo’n campagne is gelanceerd tegen de schadelijke uitstoot van auto’s en de productie, milieuactivisten luiden de noodklok over de dikte van de ozonlaag, de Groene Partij en soortgelijke partijen pleiten voor maximaal natuurbehoud. Dit is de enige manier om het normale leven op aarde te verlengen en het qua klimaat niet ondraaglijk te maken.

Verrassend genoeg moeten we op deze kwestie terugkomen, omdat veel mensen geen idee hebben waar het internationale “ruimtestation” eigenlijk vliegt en waar “kosmonauten” de ruimte in gaan of de atmosfeer van de aarde in.

Dit is een fundamentele vraag: begrijp je het? Mensen worden in hun hoofd getrommeld dat vertegenwoordigers van de mensheid, die de trotse definitie van ‘astronauten’ en ‘kosmonauten’ hebben gekregen, vrijelijk ‘ruimtewandelingen’ maken en bovendien vliegt er zelfs een ‘ruimtestation’ in deze ruimte. veronderstelde ‘ruimte’. En dit alles terwijl al deze “prestaties” worden gerealiseerd in de atmosfeer van de aarde.

Alle bemande orbitale vluchten vinden plaats in de thermosfeer, voornamelijk op hoogten van 200 tot 500 km - onder de 200 km wordt het remeffect van de lucht sterk beïnvloed en boven de 500 km strekken zich stralingsgordels uit, die een schadelijk effect hebben op mensen.

Onbemande satellieten vliegen ook meestal in de thermosfeer - het lanceren van een satelliet in een hogere baan vereist meer energie, en voor veel doeleinden (bijvoorbeeld voor teledetectie van de aarde) verdient lage hoogte de voorkeur.

De hoge luchttemperatuur in de thermosfeer is niet gevaarlijk voor vliegtuigen, omdat deze vanwege de sterke verdunning van de lucht praktisch geen interactie heeft met de huid van het vliegtuig, dat wil zeggen dat de luchtdichtheid niet voldoende is om het fysieke lichaam te verwarmen, omdat het aantal moleculen erg klein is en de frequentie van hun botsingen met de romp van het schip (en dienovereenkomstig de overdracht van thermische energie) klein is. Thermosfeeronderzoek wordt ook uitgevoerd met behulp van suborbitale geofysische raketten. Aurora's worden waargenomen in de thermosfeer.

Thermosfeer(van het Griekse θερμός - "warm" en σφαῖρα - "bal", "bol") - atmosferische laag , naast de mesosfeer. Het begint op een hoogte van 80-90 km en strekt zich uit tot 800 km. De luchttemperatuur in de thermosfeer fluctueert op verschillende niveaus, stijgt snel en discontinu en kan variëren van 200 K tot 2000 K, afhankelijk van de mate van zonneactiviteit. De reden is de absorptie van ultraviolette straling van de zon op een hoogte van 150-300 km, als gevolg van de ionisatie van zuurstof uit de lucht. In het onderste deel van de thermosfeer is de temperatuurstijging grotendeels te wijten aan de energie die vrijkomt wanneer zuurstofatomen zich combineren (recombineren) tot moleculen (in dit geval wordt de energie van UV-straling van de zon, die eerder werd geabsorbeerd tijdens de dissociatie van O2-moleculen, omgezet in de energie van thermische beweging van deeltjes). Op hoge breedtegraden is een belangrijke warmtebron in de thermosfeer de Joule-warmte die wordt gegenereerd door elektrische stromen van magnetosferische oorsprong. Deze bron veroorzaakt een aanzienlijke maar ongelijkmatige verwarming van de bovenste atmosfeer op subpolaire breedtegraden, vooral tijdens magnetische stormen.

De ruimte (buitenruimte)- relatief lege gebieden van het heelal die buiten de grenzen van de atmosfeer van hemellichamen liggen. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is de ruimte geen volledig lege ruimte: het bevat een zeer lage dichtheid van sommige deeltjes (voornamelijk waterstof), evenals elektromagnetische straling en interstellaire materie. Het woord ‘ruimte’ heeft verschillende betekenissen. Soms wordt ruimte opgevat als alle ruimte buiten de aarde, inclusief hemellichamen.

400 km - orbitale hoogte van het internationale ruimtestation
500 km is het begin van de interne protonenstralingsgordel en het einde van veilige banen voor menselijke vluchten op lange termijn.
690 km is de grens tussen de thermosfeer en de exosfeer.
1000-1100 km is de maximale hoogte van de aurora’s, de laatste manifestatie van de atmosfeer die zichtbaar is vanaf het aardoppervlak (maar meestal komen duidelijk zichtbare aurora’s voor op een hoogte van 90-400 km).
1372 km - de maximale hoogte die door de mens wordt bereikt (Gemini 11 op 2 september 1966).
2000 km - de atmosfeer heeft geen invloed op de satellieten en ze kunnen vele millennia in een baan om de aarde blijven bestaan.
3000 km - de maximale intensiteit van de protonenflux van de interne stralingsgordel (tot 0,5-1 Gy/uur).
12.756 km - we zijn verhuisd naar een afstand gelijk aan de diameter van planeet Aarde.
17.000 km - buitenste elektronenstralingsgordel.
35.786 km is de hoogte van de geostationaire baan; een satelliet op deze hoogte zal altijd boven één punt van de evenaar hangen.
90.000 km is de afstand tot de boegschokgolf, gevormd door de botsing van de magnetosfeer van de aarde met de zonnewind.
100.000 km is de bovengrens van de exosfeer van de aarde (geocorona), waargenomen door satellieten. De sfeer is voorbij begonnen open ruimte en interplanetaire ruimte.

Daarom het nieuws" NASA-astronauten repareerden het koelsysteem tijdens een ruimtewandeling ISS ", zou anders moeten klinken -" NASA-astronauten repareerden het koelsysteem tijdens het binnendringen in de atmosfeer van de aarde ISS ", en de definities van "astronauten", "kosmonauten" en "International Space Station" vereisen aanpassingen, om de eenvoudige reden dat het station geen ruimtestation is en astronauten met kosmonauten eerder atmosferische nauten zijn :)