Для взрослых Стиль Семья Философия Красота и Здоровье
Лучшие статьи
Загрузка...
Загрузка...
загрузка...

Что такое стратосфера — Студопедия

(Об истории открытия, о ее изучении)

Изучение атмосферы началось много веков назад. В Древнем Египте и Индии, еще в IV в. до нашей эры, имелись приборы для измерения количества дождя. Первая в мире книга под названием «Метеорология» была написана знаменитым греческим ученым Аристотелем в III в. до нашей эры. За 100 лет до нашей эры в Афинах была построена восьмиугольная «башня ветров». Восемь ее граней соответствовали восьми ветровым румбам. В V в. армянским историком Мовсесом Хоренаци был написан научный трактат о климатах Египта и Армении, до нашего времени не потерявший своей значимости. Более трех столетий назад были изобретены барометр и термометр.

Нелегким был путь к освоению воздушного океана. Многие смельчаки отдали жизни за несколько мгновений свободного полета: их губило и несовершенство летательных аппаратов, и жестокие законы церкви, не допускавшие даже попыток проникновения человека в познание природы. Однако, несмотря на все преследования, техника летательных аппаратов продолжала совершенствоваться.

Уже в конце XVIII в. во Франции братьями Монгольфье был создан первый аэростат. Перелет через Ла-Манш, осуществленный ими в 1785 г., дал волю различным фантазиям по использованию аэростатов как средства передвижения. Тем не менее увлечение летающими шарами способствовало их усовершенствованию и применению в научных целях. Первые бумажные аэростаты, наполненные дымом от горящего влажного сена, уступили место кожаным, наполненным легкими газами — водородом или гелием.

Полет аэростата с научной целью был организован впервые в России 30 июня 1804 г. Петербургской академией наук. В полете принимали участие русский академик Я. Д. Захаров и аэронавт бельгиец Робертсон. Они поднялись до высоты 2480 м.

Специальные подъемы аэростатов с научной целью были организованы в России академиком М. А. Рыкачевым в 1868 и 1873 гг. и несколько позднее М. М. Поморцевым.

Во второй половине XIX в. серии научных полетов проводятся также в Англии, Франции и Германии.

Совершая полеты с научной целью, исследователи стремились достичь все больших и больших высот. Но подъемы на большую высоту были связаны с опасностью для жизни воздухоплавателей. Так от неправильной работы кислородных приборов погибли французские аэронавты Сивель и Кроче-Спинели, едва не погибли от удушья на высоте 8840 м англичане Глешер и Конс-велл.

Все это заставило ученых, параллельно с развитием воздухоплавания, искать новые методы исследования атмосферы, без риска для человеческой жизни и более дешевые.

Возникла идея привязных аэростатов и воздушных змеев, которые поднимались вверх без людей, но с приборами, и при помощи троса спускались на землю.

Строение атмосферы (по С.Г. Любушкиной и др.):

1 - уровень моря; 2 - перистые облака; 3 - кучевые облака; 4 - слоистые облака; 5 - свободный аэростат; 6 - стратостат; 7 - радиозонд; 8 - перламутровые облака; 9 - отражение звуковых волн; 10 - метеорологическая ракета; 11 - серебристые облака; 12 - отражение средних радиоволн; 13 - метеориты; 14 и 15 - полярные сияния; 16 - отражение коротких волн; 17 - геофизическая ракета; 18 - искусственные спутники Земли; 19 - пилитируемые космические корабли.

Стратосфера содержит около 20% воздуха. Падение температуры в ней прекращается, а затем и начинает расти, достигая 0°С - (+10)°С на границе с мезосферой. Концентрация озона в стратосфере максимальна, особенно на высоте 22-27 км. Этот слой называют озоновым. Озоновый слой считают верхней границей биосферы.

В мезосфере температура начинает понижаться и на верхней границе падает до -90°С (самая низкая температура в атмосфере). Наблюдаются серебристые облака.

В термосфере воздух чрезвычайно разрежен. Температура с высотой растет и на высоте 100 км достигает 0°С. На высоте 200 км она достигает +500°С, 600 км – +1500°С. Это сфера разреженного ионизированного газа. Электропроводность этой сферы в 1012 раз больше, чем у поверхности Земли. Здесь наблюдаются полярные сияния, магнитные бури.

СЛОИ АТМОСФЕРЫ

Атмосфера имеет слоистую структуру.
От поверхности Земли вверх эти слои:

Тропосфера
Стратосфера
Мезосфера
Термосфера
Экзосфера

Главным открытием, вероятно, следует считать открытие озонового слоя, который размещается в стратосфере на высоте от 15 – 20 (над полюсами) до 55 – 60 км (над экватором). Озон – это кислород, молекулы которого состоят не из 2, как обычно, а из 3 атомов. Озон образуется на высоте около 30 км в результате бомбардировки кислорода космическими лучами. Озоновый слой очень тонок, всего несколько миллиметров. Между тем, этой толщины достаточно для защиты земной поверхности от губительного для жизни ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не озоновый слой, никакой жизни на нашей планете не существовало бы.

Сумасшедшие фантасты то и дело придумывают апокалиптические сценарии. На высоту в 20 километров запускается ракета с контейнером водорода. Контейнер раскрывается, водород реагирует с озоном, образуя воду, которая тут же застывает на космическом холоде и градом осыпается вниз. А в это время внизу – уже мертвая пустыня. Все выжжено жестоким ультрафилетом. На безжизненную земную поверхность из стратосферы уже обрушивается растаявшая вода, смывая все остатки того, что мы называем (то есть, называли) жизнью.

Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности — например, в 2008—2009 годах — происходит заметное уменьшение размеров этого слоя[10].

Область атмосферы, прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.


Атмосферные слои до высоты 120 км

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 500—1000 км (в зависимости от солнечной активности)[2]. Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

Данные о повторяемости высот с минимальной температурой воздуха (конец тропосферы и начало тропопаузы)

Из данных видно, что в то время как на высотах от 9 до 11 км мы имеем больше 50% всех случаев начала тропопаузы, на высотах ниже 1 км повторяемость начала тропопаузы сводится к нулю. Ниже приведены повторяемости в % различных значений минимальных температур для того же пункта:

Повторяемости в % различных значений минимальных температур для того же пункта

,

Облака, туманы, атмосферные осадки. В природе постоянно
происходит кругооборот воды. В результате испарения с поверхности суши и
океанов поднимается водяной пар. Под действием ветра, явлений конвекции и
турбулентности он разносится по всей толще тропосферы. Конденсируясь, вода
выпадает обратно в виде осадков. Объемы этого водооборота огромны, порядка
10' 3 т.

Облака представляют собой взвешенные в атмосфере капли
воды или кристаллы льда. Облачность в значительной мере характеризует
состояние погоды. Из облаков выпадают осадки, днем они уменьшают приток
солнечной радиации, а ночью ослабляют охлаждение земной поверхности. При
пасмурном небе невозможны астрономические наблюдения для определения
координат судна и проверки поправок курсо- указателей, ухудшается
освещенность, что затрудняет визуальное наблюдение, особенно в сумерки и
ночью.

стратосфера — сущ., кол во синонимов: 2 • нейтросфера (3) • слой (111) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

Экзосфера — самая верхняя, сильно разреженная часть атмосферы
— сфера рассеяния. Температура в ней возрастает предположительно до 2000°.
Важные сведения о высоких слоях атмосферы получены с помощью советских
спутников серии «Космос» и геофизических ракет. Ценны и непосредственные
наблюдения космонавтов, проведенные с борта космических кораблей.

Околоземное пространство за пределами атмосферы, как показали исследования,
заполнено заряженными частицами. Там существуют внутренняя и внешняя зоны
радиации. Их границы изменяются в зависимости от солнечной активности.
При ее усилении, т. е. когда на Солнце появляются пятна и струи газа,
возрастает поток космических частиц, которые и питают радиационные зоны
Земли. Эти зоны опасны для людей, поэтому перед полетом в космос определяется
положение в этих зонах, а орбита космического корабля выбирается с таким
расчетом, чтобы она проходила вне этих областей.

(голосов:0)
Похожие статьи:
10 теорий о том, каким будет конец нашей Вселенной

Лучший ответ

Чёткой границы не существует, атмосфера разрежается постепенно по мере удаления от земной поверхности, и до сих пор нет единого мнения, что считать фактором начала космоса. Если бы температура была постоянной, то давление бы изменялось по экспоненциальному закону от 100 кПа на уровне моря до нуля. Международная авиационная федерация в качестве рабочей границы между атмосферой и космосом установила высоту в 100 км (линия Кармана), потому что на этой высоте для создания подъёмной аэродинамической силы необходимо, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью, из-за чего теряется смысл авиаполёта[2][3][4][5].


Еще более ста лет назад английский писатель-фантаст Герберт Уэллс допускал, что жизнь на Марсе существует: в своем романе «Война миров» он описал захват нашей планеты марсианами. К счастью, это так и осталось фантазией автора.

На данный момент, наука НЕ МОЖЕТ дать однозначного ответа ответа. Так что, вопрос "Есть ли жизнь на Марсе? " - остается по прежнему ОТКРЫТЫМ.


Пределы Солнечной системы

HD 209458 b находится на расстоянии 150 световых лет от планеты Земля в созвездии Пегас, и это первая экзопланета, которую обнаружили при прохождении планеты по диску звезды. Она на 30% больше, чем Юпитер, а её орбита составляет 1/8 от расстояния между Меркурием и Солнцем. Естественно, температура на планете очень высока: около 1000 по Цельсию. Это газовая планета, которая под воздействием неимоверной жары и огромного давления сталкивается с испарением различных газов, что ведёт к потере её гравитационного поля, включая потерю водорода, кислорода и углерода. Удивлённые учёные создали для этой планеты абсолютно новую классификацию и назвали её хтонической.


Комментарии к статье Что такое стратосфера и тропосфера:
Загрузка...
loading...


2015-2016