Մթնոլորտի ձևավորում. Այսօր Երկրի մթնոլորտը գազերի խառնուրդ է՝ 78% ազոտ, 21% թթվածին և փոքր քանակությամբ այլ գազեր, օրինակ՝ ածխաթթու գազ։ Բայց երբ մոլորակը առաջին անգամ հայտնվեց, մթնոլորտում թթվածին չկար. այն բաղկացած էր գազերից, որոնք ի սկզբանե գոյություն ունեին Արեգակնային համակարգ.

Երկիրն առաջացել է, երբ արեգակնային միգամածության փոշուց և գազից կազմված փոքր ժայռային մարմինները, որոնք հայտնի են որպես մոլորակոիդներ, բախվել են միմյանց և աստիճանաբար ստացել մոլորակի ձև: Երբ այն մեծանում էր, մոլորակոիդներում պարունակվող գազերը պայթեցին և պարուրվեցին Երկիր. Որոշ ժամանակ անց առաջին բույսերը սկսեցին թթվածին արձակել, և սկզբնական մթնոլորտը վերածվեց ներկայիս խիտ օդային թաղանթի։

Մթնոլորտի ծագումը

1. Փոքր մոլորակոիդների անձրևը հարվածել է նորածին Երկրին 4,6 միլիարդ տարի առաջ: Արեգակնային միգամածության գազերը, որոնք պարփակված են մոլորակի ներսում, փախել են բախումից և ձևավորել Երկրի պարզունակ մթնոլորտը, որը բաղկացած է ազոտից, ածխածնի երկօքսիդից և ջրային գոլորշուց:
2. Մոլորակի ձևավորման ընթացքում արձակված ջերմությունը պահպանվում է սկզբնական մթնոլորտի խիտ ամպերի շերտով։ «Ջերմոցային գազերը», ինչպիսիք են ածխաթթու գազը և ջրի գոլորշիները, դադարեցնում են ջերմության արտանետումը տիեզերք: Երկրի մակերևույթը ողողված է հալած մագմայի եռացող ծովով:
3. Երբ մոլորակոիդների բախումները ավելի հազվադեպ դարձան, Երկիրը սկսեց սառչել, և օվկիանոսներ հայտնվեցին: Հաստ ամպերից ջրի գոլորշիները խտանում են, և մի քանի դար տևող անձրևը աստիճանաբար հեղեղում է հարթավայրերը։ Այսպիսով, առաջին ծովերը հայտնվում են:
4. Օդը մաքրվում է, քանի որ ջրի գոլորշիները խտանում են և օվկիանոսներ են ձևավորում: Ժամանակի ընթացքում ածխաթթու գազը լուծվում է դրանցում, և մթնոլորտում այժմ գերակշռում է ազոտը։ Թթվածնի պակասի պատճառով պաշտպանիչ օզոնային շերտ չի գոյանում, և արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներն ազատորեն հասնում են երկրի մակերեսին։
5. Կյանքը հնագույն օվկիանոսներում հայտնվում է առաջին միլիարդ տարվա ընթացքում: Ամենապարզ կապույտ-կանաչ ջրիմուռները պաշտպանված են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից ծովի ջրով: Նրանք օգտագործում են արևի լույսը և ածխաթթու գազը էներգիա արտադրելու համար, մինչդեռ թթվածինը թողարկվում է որպես կողմնակի արտադրանք, որն աստիճանաբար սկսում է կուտակվել մթնոլորտում։
6. Միլիարդավոր տարիներ անց ձևավորվում է թթվածնով հարուստ մթնոլորտ։ Մթնոլորտի վերին մասում ֆոտոքիմիական ռեակցիաները ստեղծում են օզոնի բարակ շերտ, որը ցրում է վնասակար ուլտրամանուշակագույն լույսը: Այժմ կյանքը կարող է օվկիանոսներից դուրս շարժվել դեպի ցամաք, որտեղ շատ բարդ օրգանիզմներ են առաջանում էվոլյուցիայի արդյունքում:

Միլիարդավոր տարիներ առաջ պարզունակ ջրիմուռների հաստ շերտը սկսեց թթվածին արտանետել մթնոլորտ: Նրանք գոյատևել են մինչ օրս որպես բրածոներ, որոնք կոչվում են ստրոմատոլիտներ:

Հրաբխային ծագում

1. Հինավուրց, անօդ Երկիր: 2. Գազերի ժայթքում.

Այս տեսության համաձայն՝ երիտասարդ Երկիր մոլորակի մակերեսին ակտիվորեն ժայթքել են հրաբուխներ։ Վաղ մթնոլորտը, հավանաբար, ձևավորվել է, երբ մոլորակի սիլիկոնային թաղանթում փակված գազերը դուրս են եկել հրաբուխների վարդակների միջով:

Ամենատարածված տեսության համաձայն՝ մթնոլորտ
Երկիրը ժամանակին մնաց ներսում երեք տարբերձեւակերպումներ.
Սկզբում այն ​​բաղկացած էր թեթև գազերից (ջրածին և
հելիում) գրավված միջմոլորակային տարածությունից: Սա ճիշտ է
կոչվում է առաջնային մթնոլորտ (մոտ չորս միլիարդ
տարի առաջ).

Հաջորդ փուլում ակտիվ հրաբխային ակտիվություն
հանգեցրել է մթնոլորտի հագեցվածության այլ գազերով, բացառությամբ
ջրածին (ածխածնի երկօքսիդ, ամոնիակ, ջրային գոլորշի): Այսպիսով
ձևավորվեց երկրորդական մթնոլորտ (մոտ երեք միլիարդ
տարիներից մինչև մեր օրերը): Այս մթնոլորտը վերականգնող էր։
Այնուհետև, մթնոլորտի ձևավորման գործընթացը որոշվեց հետևյալ կերպ.
փչող գործոններ.
- թեթև գազերի (ջրածնի և հելիումի) արտահոսքը միջմոլորակային
տարածություն;
- քիմիական ռեակցիաներ, որոնք տեղի են ունենում մթնոլորտում ազդեցության տակ
ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում, կայծակնային արտանետումներ և
որոշ այլ գործոններ:
Աստիճանաբար այս գործոնները հանգեցրին երրորդականի ձևավորմանը
նոյի մթնոլորտը, որը բնութագրվում է շատ ավելի ցածր բովանդակությամբ
ջրածին և շատ ավելին՝ ազոտ և ածխածնի երկօքսիդ
գազ (առաջացել է ամոնիակի քիմիական ռեակցիաների արդյունքում
և ածխաջրածիններ):
Մթնոլորտի կազմը սկսեց արմատապես փոխվել գալուստով
մենք ուտում ենք կենդանի օրգանիզմներ Երկրի վրա՝ ֆոտոսինթեզի արդյունքում,
իրականացվում է թթվածնի արտազատմամբ և ածխածնի կլանմամբ
լեքսիօքսիդ գազ.
Սկզբում թթվածինը սպառվում էր
կրճատված միացությունների՝ ամոնիակի, ածխածնի օքսիդացման վրա
ջրածին, երկաթի գունավոր ձև, որը գտնվում է օվկիանոսներում
և այլն Ավարտելուց հետո այս փուլըթթվածնի պարունակությունը
սկսեց աճել մթնոլորտում: Աստիճանաբար, ժամանակակից
օքսիդացնող հատկություններով մթնոլորտ:
Քանի որ դա լուրջ և կտրուկ փոփոխություններ է առաջացրել
շատ գործընթացներ, որոնք տեղի են ունենում մթնոլորտում, լիթոսֆերայում և
կենսոլորտ, այս իրադարձությունը կոչվում է թթվածնի կատա-
տաղ.
Ներկայումս Երկրի մթնոլորտը հիմնականում բաղկացած է
գազեր և տարբեր կեղտեր (փոշի, ջրի կաթիլներ, բյուրեղներ
սառույց, ծովային աղեր, այրման արտադրանք): Գազի կոնցենտրացիան,
մթնոլորտի բաղադրիչները, գործնականում հաստատուն է, բացառությամբ
ջուր (H 2 O) և ածխաթթու գազ(CO 2):

Աղբյուրը՝ class.rambler.ru

Հետևաբար, Երկրի ժամանակակից (թթվածնային) մթնոլորտի ձևավորումն անհնար է առանց կենդանի համակարգերի, այսինքն՝ թթվածնի առկայությունը կենսոլորտի զարգացման հետևանք է։ Վ.Ի. Վերնադսկու հնարամիտ կանխատեսումը Երկրի երեսը վերափոխող կենսոլորտի դերի մասին ավելի ու ավելի է հաստատվում: Այնուամենայնիվ, մենք դեռևս անհասկանալի ենք կյանքի ծագման մասին: Վ. Ի. Վերնադսկին ասել է. «Հազարավոր սերունդներ մենք բախվել ենք չլուծված, բայց հիմնովին լուծելի առեղծվածի հետ՝ կյանքի առեղծվածին»:

Կենսաբանները կարծում են, որ կյանքի ինքնաբուխ առաջացումը հնարավոր է միայն նվազող միջավայրում, սակայն, ըստ նրանցից մեկի՝ Մ. Այսպիսով, երկրաքիմիկոսներն ու կենսաբանները մթնոլորտի նվազեցման և օքսիդացման տարբեր հասկացություններ ունեն: Թթվածնի հետքեր պարունակող մթնոլորտը անվանենք չեզոք, որում կարող էին հայտնվել առաջին սպիտակուցային կուտակումները, որոնք, սկզբունքորեն, կարող էին օգտագործել (յուրացնել) աբիոգեն ամինաթթուները իրենց սնուցման համար, գուցե, չգիտես ինչու, միայն իզոմերներ։

Այնուամենայնիվ, հարցն այն չէ, թե ինչպես են սնվել այս ամինոհետերոտրոֆները (օրգանիզմներ, որոնք օգտագործում են ամինաթթուները որպես սնունդ), այլ այն, թե ինչպես կարող է ձևավորվել ինքնակազմակերպվող նյութը, որի էվոլյուցիան ունի բացասական էնտրոպիա: Վերջինս, սակայն, այնքան էլ հազվադեպ չէ տիեզերքում։ Արեգակնային համակարգի և մասնավորապես մեր երկրագնդի ձևավորումը չի՞ հակադրվում էնտրոպիայի ընթացքին։ Նույնիսկ Թալես Միցացին իր տրակտատում գրել է. «Ջուրն ամեն ինչի հիմնական պատճառն է»: Իրոք, հիդրոսֆերան նախ պետք է ձևավորվեր, որպեսզի դառնար կյանքի օրրան։ Այս մասին շատ են խոսել Վ.Ի.Վերնադսկին և մեր ժամանակի այլ մեծ գիտնականներ։

Վ. Ի. Վերնադսկին լիովին պարզ չէր, թե ինչու կենդանի նյութը ներկայացված է օրգանական մոլեկուլների միայն ձախակողմյան իզոմերներով և ինչու ցանկացած անօրգանական սինթեզում մենք ստանում ենք ձախ և աջակողմյան իզոմերների մոտավորապես հավասար խառնուրդ: Եվ եթե նույնիսկ հարստացում ենք ստանում (օրինակ՝ բևեռացված լույսի ներքո) որոշակի մեթոդներով, ապա չենք կարող դրանք առանձնացնել իրենց մաքուր տեսքով։

Ինչպես կարող է բավականին բարդ օրգանական միացություններսպիտակուցների տեսակները, սպիտակուցները, նուկլեինաթթուներև կազմակերպված տարրերի այլ կոմպլեքսներ՝ կազմված որոշ ձախ իզոմերներից։

Աղբյուրը` www.pochemuha.ru

Երկրի մթնոլորտի հիմնական հատկությունները

Մթնոլորտը մեր պաշտպանիչ գմբեթն է արտաքին տարածության բոլոր տեսակի սպառնալիքներից: Այն այրում է մոլորակի վրա ընկած երկնաքարերի մեծ մասը, իսկ օզոնային շերտը ծառայում է որպես զտիչ Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դեմ, որի էներգիան մահացու է կենդանի էակների համար։ Բացի այդ, հենց մթնոլորտն է պահպանում հարմարավետ ջերմաստիճանը Երկրի մակերևույթի մոտ. եթե չլիներ ջերմոցային էֆեկտը, որը ձեռք է բերվել ամպերից արևի լույսի կրկնակի արտացոլման շնորհիվ, Երկիրը միջինը 20-30 աստիճանով ավելի ցուրտ կլիներ: Մթնոլորտում ջրի շրջանառությունը և օդային զանգվածների շարժումը ոչ միայն հավասարակշռում են ջերմաստիճանը և խոնավությունը, այլև ստեղծում են լանդշաֆտային ձևերի և հանքանյութերի երկրային բազմազանություն. նման հարստություն հնարավոր չէ գտնել Արեգակնային համակարգում որևէ այլ վայրում:

Մթնոլորտի զանգվածը 5,2 × 10 18 կիլոգրամ է։ Չնայած գազային թաղանթները տարածվում են Երկրից հազարավոր կիլոմետրեր հեռավորության վրա, միայն նրանք, որոնք առանցքի շուրջը պտտվում են մոլորակի պտտման արագությանը հավասար արագությամբ, համարվում են նրա մթնոլորտը: Այսպիսով, Երկրի մթնոլորտի բարձրությունը կազմում է մոտ 1000 կիլոմետր՝ սահուն անցնելով արտաքին տարածություն վերին շերտով՝ էկզոսֆերա (հունական մյուս «արտաքին գնդակից»)։

Երկրի մթնոլորտի կազմը. Զարգացման պատմությունը

Չնայած օդը միատարր է թվում, այն տարբեր գազերի խառնուրդ է։ Եթե ​​վերցնենք միայն նրանք, որոնք զբաղեցնում են մթնոլորտի ծավալի առնվազն հազարերորդը, ապա դրանք արդեն կլինեն 12-ը։ Եթե նայենք մեծ պատկերին, ապա ամբողջ պարբերական աղյուսակը միաժամանակ օդում է։

Այնուամենայնիվ, Երկրի նման բազմազանության հասնելը անմիջապես հնարավոր չէր: Միայն եզակի զուգադիպությունների միջոցով քիմիական տարրերև կյանքի առկայությունը, Երկրի մթնոլորտը դարձել է այնքան բարդ: Մեր մոլորակը պահպանել է այս գործընթացների երկրաբանական հետքերը, ինչը թույլ է տալիս մեզ հետ նայել միլիարդավոր տարիներ.

• Առաջին գազերը, որոնք պատել են երիտասարդ Երկիրը 4,3 միլիարդ տարի առաջ, եղել են ջրածինը և հելիումը, որոնք Յուպիտերի նման գազային հսկաների մթնոլորտի հիմնական բաղադրիչներն են:
  ամենատարրական նյութերի մասին - դրանք բաղկացած էին միգամածության մնացորդներից, որը ծնեց Արևը և նրան շրջապատող մոլորակները, և նրանք առատորեն տեղավորվեցին գրավիտացիոն կենտրոն-մոլորակների շուրջ: Նրանց կոնցենտրացիան շատ բարձր չէր, բայց ցածր էր ատոմային զանգվածթույլ է տվել նրանց փախչել տիեզերք, ինչը դեռ անում են: Մինչ օրս դրանց ընդհանուր տեսակարար կշիռը կազմում է Երկրի մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածի 0,00052%-ը (0,00002% ջրածին և 0,0005% հելիում), որը շատ փոքր է։
• Այնուամենայնիվ, Երկրի ներսում շատ նյութեր են թաքնված, որոնք ձգտում էին փախչել շիկացած խորքերից: Հսկայական քանակությամբ գազեր են արտանետվել հրաբուխներից՝ առաջին հերթին ամոնիակ, մեթան և ածխաթթու գազ, ինչպես նաև ծծումբ: Ամոնիակը և մեթանը հետագայում քայքայվել են ազոտի, որն այժմ զբաղեցնում է Երկրի մթնոլորտի զանգվածի առյուծի բաժինը՝ 78%։

• Սակայն Երկրի մթնոլորտի բաղադրության իրական հեղափոխությունը տեղի ունեցավ թթվածնի հայտնվելով: Այն նաև բնական երևաց՝ երիտասարդ մոլորակի տաք թիկնոցն ակտիվորեն ազատվում էր երկրակեղևի տակ փակված գազերից։ Բացի այդ, հրաբուխներից ժայթքած ջրային գոլորշին արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ բաժանվել է ջրածնի և թթվածնի։

Սակայն նման թթվածինը չէր կարող երկար ժամանակ մնալ մթնոլորտում։ Այն արձագանքել է ածխածնի օքսիդի, ազատ երկաթի, ծծմբի և մոլորակի մակերեսի մի շարք այլ տարրերի հետ, իսկ բարձր ջերմաստիճանն ու արևային ճառագայթումը կատալիզացրել են քիմիական գործընթացները: Միայն կենդանի օրգանիզմների տեսքը փոխեց այս իրավիճակը։

• Նախ, նրանք սկսեցին այնքան շատ թթվածին արձակել, որ այն ոչ միայն օքսիդացրեց մակերեսի բոլոր նյութերը, այլև սկսեց կուտակվել. մի քանի միլիարդ տարվա ընթացքում դրա քանակը զրոյից հասավ մթնոլորտի ամբողջ զանգվածի 21% -ի:
• Երկրորդ, կենդանի օրգանիզմները ակտիվորեն օգտագործում էին մթնոլորտային ածխածինը սեփական կմախքներ ստեղծելու համար: Իրենց գործունեության արդյունքում Երկրի ընդերքըհամալրվել է օրգանական նյութերի և բրածոների ամբողջ երկրաբանական շերտերով, իսկ ածխաթթու գազը դարձել է շատ ավելի քիչ

• Եվ, վերջապես, թթվածնի ավելցուկից առաջացավ օզոնային շերտ, որը սկսեց պաշտպանել կենդանի օրգանիզմները ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից։ Կյանքը սկսեց ավելի ակտիվ զարգանալ և ձեռք բերել նոր, ավելի բարդ ձևեր. բակտերիաների և ջրիմուռների մեջ սկսեցին հայտնվել բարձր կազմակերպված արարածներ: Այսօր օզոնը զբաղեցնում է Երկրի ողջ զանգվածի միայն 0,00001%-ը։

Հավանաբար, դուք արդեն գիտեք, որ Երկրի վրա երկնքի կապույտ գույնը նույնպես ստեղծվում է թթվածնի միջոցով. Արեգակի ամբողջ ծիածանափայլ սպեկտրից այն լավագույնս ցրում է կապույտ գույնի համար պատասխանատու լույսի կարճ ալիքների երկարությունները: Նույն էֆեկտը գործում է տիեզերքում՝ հեռավորության վրա Երկիրը կարծես պատված է կապույտ մշուշով, իսկ հեռվից այն ամբողջությամբ վերածվում է կապույտ կետի։

Բացի այդ, ազնիվ գազերը մթնոլորտում առկա են զգալի քանակությամբ։ Դրանցից ամենամեծը արգոնն է, որի տեսակարար կշիռը մթնոլորտում կազմում է 0,9–1%։ Նրա աղբյուրը միջուկային գործընթացներն են Երկրի խորքերում, և այն մակերես է դուրս գալիս լիթոսֆերային թիթեղների միկրոճաքերի և հրաբխային ժայթքումների միջոցով (նույն ձևով հելիումը հայտնվում է մթնոլորտում): Իրենց ֆիզիկական բնութագրերի շնորհիվ ազնիվ գազերը բարձրանում են մթնոլորտի վերին շերտ, որտեղ նրանք դուրս են գալիս արտաքին տարածություն։

Ինչպես տեսնում ենք, Երկրի մթնոլորտի բաղադրությունը փոխվել է ավելի քան մեկ անգամ և շատ ուժեղ, բայց դրա համար պահանջվել են միլիոնավոր տարիներ: Մյուս կողմից, կենսական երևույթները շատ կայուն են՝ օզոնային շերտը գոյություն կունենա և կգործի նույնիսկ եթե Երկրի վրա 100 անգամ քիչ թթվածին լինի։ Մոլորակի ընդհանուր պատմության ֆոնին մարդկային գործունեությունը լուրջ հետքեր չի թողել։ Այնուամենայնիվ, տեղական մասշտաբով քաղաքակրթությունը կարող է խնդիրներ ստեղծել, գոնե իր համար: Օդի աղտոտիչները արդեն իսկ վտանգավոր են դարձրել Չինաստանի, Պեկինի բնակիչների կյանքը, և մեծ քաղաքների վրա կեղտոտ մառախուղի հսկայական ամպերը տեսանելի են նույնիսկ տիեզերքից:

Մթնոլորտային կառուցվածք

Այնուամենայնիվ, էկզոսֆերան մեր մթնոլորտի միակ հատուկ շերտը չէ։ Նրանցից շատերը կան, և նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր յուրահատուկ առանձնահատկությունները: Դիտարկենք հիմնականներից մի քանիսը.

Տրոպոսֆերա

Մթնոլորտի ամենացածր և ամենախիտ շերտը կոչվում է տրոպոսֆերա։ Հոդվածի ընթերցողն այժմ գտնվում է իր «ներքևի» մասում, եթե, իհարկե, նա այն 500 հազար մարդկանցից չէ, ովքեր հենց հիմա թռչում են ինքնաթիռով։ Տրոպոսֆերայի վերին սահմանը կախված է լայնությունից (հիշենք Երկրի պտույտի կենտրոնախույս ուժը, որն ավելի լայն է դարձնում մոլորակը հասարակածում) և տատանվում է 7 կիլոմետրից բևեռներում մինչև 20 կիլոմետրը հասարակածում։ Նաև տրոպոսֆերայի չափը կախված է սեզոնից. որքան տաք է օդը, այնքան բարձր է վերին սահմանը:

«Տրոպոսֆերա» անվանումը գալիս է հնուց Հունարեն բառ«tropos», որը թարգմանվում է որպես «շրջվել, փոխել»: Սա ճշգրիտ արտացոլում է մթնոլորտային շերտի հատկությունները. այն ամենադինամիկն է և արդյունավետ: Հենց տրոպոսֆերայում են հավաքվում ամպերը և ջուրը շրջանառվում, ցիկլոններ և անտիցիկլոններ են առաջանում և քամիներ են առաջանում. տեղի են ունենում բոլոր այն գործընթացները, որոնք մենք անվանում ենք «եղանակ» և «կլիմա»: Բացի այդ, սա ամենազանգվածային և խիտ շերտն է, այն կազմում է մթնոլորտի զանգվածի 80%-ը և ջրի գրեթե ամբողջ պարունակությունը: Այստեղ ապրում է կենդանի օրգանիզմների մեծ մասը։

Բոլորը գիտեն, որ ինչքան բարձրանում ես, այնքան ավելի ցուրտ է լինում։ Սա ճիշտ է՝ ամեն 100 մետր բարձրության վրա օդի ջերմաստիճանը նվազում է 0,5-0,7 աստիճանով։ Այնուամենայնիվ, սկզբունքը գործում է միայն տրոպոսֆերայում. հետագայում ջերմաստիճանը սկսում է բարձրանալ բարձրության բարձրացման հետ: Տրոպոսֆերայի և ստրատոսֆերայի միջև ընկած հատվածը, որտեղ ջերմաստիճանը մնում է հաստատուն, կոչվում է տրոպոպաուզա։ Իսկ բարձրության դեպքում քամու հոսանքն արագանում է` 2–3 կմ/վրկ/կմ-ով դեպի վեր: Հետևաբար, պարա- և կախաղանթները թռիչքների համար նախընտրում են բարձր սարահարթեր և լեռներ. նրանք միշտ կկարողանան այնտեղ «ալիք բռնել»:

Արդեն նշված օդային հատակը, որտեղ մթնոլորտը շփվում է լիթոսֆերայի հետ, կոչվում է մակերեսային սահմանային շերտ։ Նրա դերը մթնոլորտի շրջանառության մեջ աներևակայելի մեծ է. մակերևույթից ջերմության և ճառագայթման փոխանցումը ստեղծում է քամիներ և ճնշման անկումներ, իսկ լեռները և այլ անհավասար տեղանքները ուղղորդում և բաժանում են դրանք: Ջրի փոխանակումը տեղի է ունենում հենց այնտեղ՝ 8-12 օրվա ընթացքում օվկիանոսներից և մակերեսից վերցված ամբողջ ջուրը հետ է վերադառնում՝ տրոպոսֆերան վերածելով մի տեսակ ջրի ֆիլտրի։

• Հետաքրքիր փաստ է այն, որ բույսերի կյանքում կարևոր գործընթաց է կապված մթնոլորտի հետ ջրի փոխանակման հետ՝ թրթռումը: Իր օգնությամբ մոլորակի ֆլորան ակտիվորեն ազդում է կլիմայի վրա, օրինակ՝ մեծ կանաչ տարածքները մեղմացնում են եղանակը և ջերմաստիճանի փոփոխությունները։ Ջրով հագեցած վայրերում գտնվող բույսերը գոլորշիացնում են հողից վերցված ջրի 99%-ը։ Օրինակ, մեկ հեկտար ցորենը ամառվա ընթացքում մթնոլորտ է արտանետում 2-3 հազար տոննա ջուր, սա շատ ավելին է, քան կարող էր տալ անկենդան հողը:

Երկրի մակերեսի նորմալ ճնշումը կազմում է մոտ 1000 միլիբար։ Ստանդարտը համարվում է 1013 մբար ճնշում, որը մեկ «մթնոլորտ» է՝ դուք հավանաբար հանդիպել եք չափման այս միավորին։ Բարձրության աճի հետ ճնշումը արագորեն իջնում ​​է. տրոպոսֆերայի սահմաններում (12 կիլոմետր բարձրության վրա) այն արդեն 200 մբար է, իսկ 45 կիլոմետր բարձրության վրա՝ իջնում ​​է մինչև 1 մբար։ Ուստի տարօրինակ չէ, որ հենց հագեցած տրոպոսֆերայում է հավաքվում Երկրի մթնոլորտի ողջ զանգվածի 80%-ը։

Ստրատոսֆերա

Մթնոլորտային շերտը, որը գտնվում է 8 կմ բարձրության (բևեռում) և 50 կմ (հասարակածի վրա) միջև, կոչվում է ստրատոսֆերա։ Անունը ծագել է հունարեն մեկ այլ «stratos» բառից, որը նշանակում է «հատակ, շերտ»։ Սա Երկրի մթնոլորտի չափազանց հազվադեպ գոտի է, որտեղ գրեթե չկա ջրային գոլորշի։ Ստրատոսֆերայի ստորին հատվածում օդի ճնշումը մոտ մակերևութայինից 10 անգամ պակաս է, իսկ վերին մասում՝ 100 անգամ։

Տրոպոսֆերայի մասին խոսելիս մենք արդեն իմացանք, որ նրանում ջերմաստիճանը նվազում է՝ կախված բարձրությունից։ Ստրատոսֆերայում ամեն ինչ տեղի է ունենում ճիշտ հակառակը՝ բարձրանալով ջերմաստիճանը բարձրանում է –56°C-ից մինչև 0–1°C։ Ջեռուցումը դադարում է ստրատոպաուզայում՝ ստրատո- և մեզոսֆերաների միջև սահմանը:

Կյանքն ու մարդը ստրատոսֆերայում

Ուղևորային ինքնաթիռները և գերձայնային ինքնաթիռները սովորաբար թռչում են ստրատոսֆերայի ստորին շերտերում, ինչը ոչ միայն պաշտպանում է նրանց տրոպոսֆերայի օդային հոսանքների անկայունությունից, այլև հեշտացնում է նրանց շարժումը ցածր աերոդինամիկ դիմադրության պատճառով: Իսկ ցածր ջերմաստիճանն ու նոսր օդը հնարավորություն են տալիս օպտիմալացնել վառելիքի սպառումը, ինչը հատկապես կարևոր է երկարաժամկետ թռիչքների համար:

Այնուամենայնիվ, օդանավերի համար կա բարձրության տեխնիկական սահմանափակում՝ օդի ներհոսքը, որն այնքան քիչ է ստրատոսֆերայում, անհրաժեշտ է ռեակտիվ շարժիչների աշխատանքի համար: Համապատասխանաբար, տուրբինում օդի ցանկալի ճնշման հասնելու համար օդանավը պետք է շարժվի ավելի արագ արագությունձայն. Հետևաբար, ստրատոսֆերայում (18-30 կիլոմետր բարձրության վրա) կարող են շարժվել միայն մարտական ​​մեքենաները և գերձայնային ինքնաթիռները, ինչպիսին Concorde-ն է: Այսպիսով, ստրատոսֆերայի հիմնական «բնակիչները» օդերևութաբանական զոնդերն են, որոնք կցված են օդապարիկներին. նրանք կարող են երկար ժամանակ մնալ այնտեղ՝ տեղեկատվություն հավաքելով հիմքում ընկած տրոպոսֆերայի դինամիկայի մասին:

Ընթերցողն արդեն հավանաբար գիտի, որ մինչև մթնոլորտի հենց օզոնային շերտը գոյություն ունեն միկրոօրգանիզմներ՝ այսպես կոչված, աերոպլանկտոն: Այնուամենայնիվ, ոչ միայն բակտերիաները կարող են գոյատևել ստրատոսֆերայում: Այսպես, մի ​​անգամ աֆրիկյան անգղ, հատուկ տեսակի անգղ, 11,5 հազար մետր բարձրության վրա նստել է ինքնաթիռի շարժիչ: Իսկ որոշ բադեր միգրացիայի ժամանակ հանգիստ թռչում են Էվերեստի վրայով։

Բայց ամենամեծ արարածը, որը եղել է ստրատոսֆերայում, մնում է մարդը: Բարձրության ներկայիս ռեկորդը սահմանել է Google-ի փոխնախագահ Ալան Յուստասը: Ցատկի օրը նա 57 տարեկան էր։ Հատուկ օդապարիկի վրա նա բարձրացել է ծովի մակարդակից 41 կիլոմետր բարձրության վրա, իսկ հետո պարաշյուտով ցած է ցած նետվել։ Արագությունը, որը նա զարգացրեց անկման գագաթնակետին, 1342 կմ/ժ էր՝ ավելի շատ, քան ձայնի արագությունը: Միևնույն ժամանակ, Յուստասը դարձավ առաջին մարդը, ով ինքնուրույն հաղթահարեց ձայնի արագության շեմը (չհաշված տիեզերական կոստյումը կենսաապահովման համար և պարաշյուտները ընդհանրապես վայրէջքի համար):

• Հետաքրքիր փաստ. օդապարիկից անջատվելու համար Յուստասին անհրաժեշտ էր պայթուցիկ սարք, ինչպիսին այն է, որն օգտագործում են տիեզերական հրթիռները փուլերը անջատելիս:

Օզոնի շերտ

Իսկ ստրատոսֆերայի և մեզոսֆերայի սահմանին գտնվում է հայտնի օզոնային շերտը։ Այն պաշտպանում է Երկրի մակերեսը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցությունից և միևնույն ժամանակ ծառայում է որպես մոլորակի վրա կյանքի տարածման վերին սահման. առավել դիմացկուն բակտերիաներ.

Որտեղի՞ց է հայտնվել այս վահանը: Պատասխանն անհավանական է՝ այն ստեղծել են կենդանի օրգանիզմները, ավելի ստույգ՝ թթվածինը, որը տարբեր բակտերիաներ, ջրիմուռներ և բույսեր արտազատել են անհիշելի ժամանակներից։ Մթնոլորտում բարձրանալով՝ թթվածինը շփվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հետ և մտնում ֆոտոքիմիական ռեակցիայի մեջ։ Արդյունքում սովորական թթվածնից, որը մենք շնչում ենք՝ O 2, ստացվում է օզոն՝ O 3։

Պարադոքսալ կերպով, Արեգակի ճառագայթման արդյունքում ստեղծված օզոնը մեզ պաշտպանում է նույն ճառագայթումից: Իսկ օզոնը չի արտացոլում, այլ կլանում է ուլտրամանուշակագույնը, դրանով իսկ տաքացնում է իր շուրջը գտնվող մթնոլորտը:

Մեզոսֆերա

Մենք արդեն նշել ենք, որ ստրատոսֆերայի վերևում, ավելի ճիշտ, ստրատոպաուզայից վեր, կայուն ջերմաստիճանի սահմանային շերտը գտնվում է մեզոսֆերան։ Այս համեմատաբար փոքր շերտը գտնվում է 40-45 և 90 կիլոմետր բարձրության միջև և մեր մոլորակի ամենացուրտ տեղն է. մեզոպաուզայում, մեզոսֆերայի վերին շերտում, օդը սառչում է մինչև -143°C:

Մեզոսֆերան Երկրի մթնոլորտի ամենաքիչ ուսումնասիրված մասն է: Գազի չափազանց ցածր ճնշումը, որը հազարից մինչև տասը հազար անգամ ցածր է մակերևութային ճնշումից, սահմանափակում է փուչիկների շարժումը. դրանց բարձրացնող ուժը հասնում է զրոյի, և դրանք պարզապես կախված են տեղում: Նույնը տեղի է ունենում ռեակտիվ ինքնաթիռների դեպքում՝ ինքնաթիռի թևի և մարմնի աերոդինամիկան կորցնում է իրենց նշանակությունը։ Հետևաբար, կամ հրթիռները, կամ հրթիռային շարժիչներով ինքնաթիռները՝ հրթիռային ինքնաթիռները, կարող են թռչել մեզոսֆերայում։ Դրանց թվում է X-15 հրթիռային ինքնաթիռը, որը զբաղեցնում է աշխարհի ամենաարագ օդանավի դիրքը՝ այն հասել է 108 կիլոմետր բարձրության և 7200 կմ/ժ արագության՝ ձայնի արագությունից 6,72 անգամ։

Այնուամենայնիվ, X-15-ի ռեկորդային թռիչքը ընդամենը 15 րոպե էր: Այն խորհրդանշում է ընդհանուր խնդիրՄեզոսֆերայում շարժվող տրանսպորտային միջոցներ. դրանք չափազանց արագ են որևէ մանրակրկիտ հետազոտություն անցկացնելու համար և երկար չեն մնում տվյալ բարձրության վրա՝ ավելի բարձր թռչելով կամ ցած ընկնելով: Բացի այդ, մեզոսֆերան չի կարող հետազոտվել արբանյակների կամ ենթաօրբիտալ զոնդերի միջոցով, նույնիսկ եթե մթնոլորտի այս շերտում ճնշումը ցածր է, այն դանդաղեցնում է (և երբեմն այրում) տիեզերանավերը: Այս բարդությունների պատճառով գիտնականները մեզոսֆերան հաճախ անվանում են «անգրագիտություն» (անգլերեն «ignorosphere»-ից, որտեղ «անգրագիտությունը» տգիտություն է, տգիտություն):

Եվ հենց մեզոսֆերայում է այրվում Երկիր ընկնող երկնաքարերի մեծ մասը. հենց այնտեղ է բռնկվում Պերսեիդների երկնաքարը, որը հայտնի է որպես «Օգոստոսի աստղաթափ»: Լույսի ազդեցությունը տեղի է ունենում, երբ տիեզերական մարմինը մտնում է Երկրի մթնոլորտի տակ սուր անկյուն 11 կմ/ժ-ից ավելի արագությամբ՝ շփման ուժից երկնաքարը լուսավորվում է։

Մեզոսֆերայում կորցնելով իրենց զանգվածը, «այլմոլորակայինի» մնացորդները տեղավորվում են Երկրի վրա տիեզերական փոշու տեսքով. ամեն օր մոլորակի վրա ընկնում է 100-ից 10 հազար տոննա երկնաքարային նյութ: Քանի որ փոշու առանձին մասնիկները շատ թեթև են, Երկրի մակերեսին հասնելու համար տևում է մինչև մեկ ամիս: Երբ նրանք մտնում են ամպերի մեջ, դրանք ավելի են ծանրացնում և նույնիսկ երբեմն անձրև են առաջացնում, քանի որ դրանք առաջանում են հրաբխային մոխրի կամ միջուկային պայթյունների մասնիկների պատճառով: Այնուամենայնիվ, տիեզերական փոշու ազդեցությունը անձրեւների առաջացման վրա փոքր է համարվում՝ նույնիսկ 10 հազար տոննան բավարար չէ Երկրի մթնոլորտի բնական շրջանառությունը լրջորեն փոխելու համար։

Ջերմոսֆերա

Մեզոսֆերայի վերևում՝ ծովի մակարդակից 100 կիլոմետր բարձրության վրա, անցնում է Կարմանի գիծը՝ պայմանական սահման Երկրի և տիեզերքի միջև։ Թեև կան գազեր, որոնք պտտվում են Երկրի հետ և տեխնիկապես մտնում են մթնոլորտ, դրանց քանակը Կարմանի գծից վեր անտեսանելիորեն փոքր է։ Հետեւաբար, ցանկացած թռիչք, որը գերազանցում է 100 կիլոմետր բարձրությունը, արդեն համարվում է տիեզերք:

Մթնոլորտի առավել ընդարձակ շերտի՝ թերմոսֆերայի ստորին սահմանը համընկնում է Կարմանի գծի հետ։ Այն բարձրանում է 800 կիլոմետր բարձրության վրա և բնութագրվում է չափազանց բարձր ջերմաստիճանով. 400 կիլոմետր բարձրության վրա այն հասնում է առավելագույնը 1800 ° C:

Թեժ, այնպես չէ՞: 1538 ° C ջերմաստիճանի դեպքում երկաթը սկսում է հալվել. ինչպե՞ս են այդ դեպքում տիեզերանավերը մնում անձեռնմխելի թերմոսֆերայում: Խոսքը վերին մթնոլորտում գազերի չափազանց ցածր կոնցենտրացիայի մասին է. թերմոսֆերայի մեջտեղում ճնշումը 1,000,000-ով պակաս է, քան օդի կոնցենտրացիան Երկրի մակերեսին մոտ: Առանձին մասնիկների էներգիան մեծ է, բայց նրանց միջև հեռավորությունը հսկայական է, և տիեզերանավերը իրականում գտնվում են վակուումում: Սա, սակայն, չի օգնում նրանց ազատվել ջերմությունից, որն արձակում են մեխանիզմները. ջերմության արտանետման համար բոլոր տիեզերանավերը հագեցած են ռադիատորներով, որոնք ճառագայթում են ավելորդ էներգիա:

• Մի նոտայի վրա. Երբ խոսքը վերաբերում է բարձր ջերմաստիճաններին, դուք միշտ պետք է հաշվի առնեք տաք նյութի խտությունը. օրինակ, Անդրոնի բախիչի գիտնականները կարող են իսկապես տաքացնել նյութը մինչև Արեգակի ջերմաստիճանը: Բայց ակնհայտ է, որ դրանք լինելու են առանձին մոլեկուլներ՝ աստղի նյութի մեկ գրամը բավական կլինի հզոր պայթյունի համար։ Ուստի, չպետք է հավատալ դեղին մամուլին, որը մեզ աշխարհի մոտալուտ վերջ է խոստանում Collider-ի «ձեռքերից», ինչպես որ չպետք է վախենաք թերմոսֆերայի շոգից։

Ջերմոսֆերա և տիեզերագնացություն

Ջերմոսֆերան իրականում կա բաց տարածություն- իր սահմաններում էր, որ առաջին խորհրդային Sputnik-ի ուղեծիրն էր: Այնտեղ էր նաև «Վոստոկ-1» տիեզերանավի թռիչքի կենտրոնը՝ Երկրի ամենաբարձր կետը, որի վրա գտնվում էր Յուրի Գագարինը: Երկրի, օվկիանոսի և մթնոլորտի մակերևույթն ուսումնասիրելու համար շատ արհեստական ​​արբանյակներ, ինչպես Google Maps արբանյակները, նույնպես արձակվում են այս բարձրության վրա: Հետևաբար, եթե խոսքը LEO-ի մասին է (ցածր ուղեծիր, տիեզերագնացության մեջ տարածված տերմին), ապա 99% դեպքերում այն ​​գտնվում է թերմոսֆերայում։

Մարդկանց և կենդանիների ուղեծրային թռիչքները տեղի են ունենում ոչ միայն թերմոսֆերայում: Բանն այն է, որ նրա վերին մասում՝ 500 կիլոմետր բարձրության վրա, տարածվում են Երկրի ճառագայթային գոտիները։ Հենց այնտեղ է, որ արևային քամու լիցքավորված մասնիկները թակարդում և կուտակվում են մագնիտոսֆերայի կողմից։ Ճառագայթային գոտիներում երկար մնալը անուղղելի վնաս է հասցնում կենդանի օրգանիզմներին և նույնիսկ էլեկտրոնիկայի, հետևաբար, բարձր ուղեծրով բոլոր մեքենաները պաշտպանված են ճառագայթումից:

բեւեռափայլեր

Բևեռային լայնություններում հաճախ հայտնվում է տպավորիչ և շքեղ տեսարան՝ բևեռափայլ: Նրանք նման են տարբեր գույների և ձևերի երկար լուսավոր կամարների, որոնք փայլում են երկնքում: Երկիրը նրանց տեսքը պարտական ​​է իր մագնիտոսֆերային, ավելի ճիշտ՝ բևեռների մոտ գտնվող բացերին: Արեգակնային քամու լիցքավորված մասնիկները պայթում են դեպի ներս՝ պատճառ դառնալով մթնոլորտի փայլի։ Այստեղ կարող եք հիանալ ամենադիտարժան լույսերով և ավելին իմանալ դրանց ծագման մասին:

Այժմ բևեռափայլերը սովորական են բևեռային երկրների բնակիչների համար, ինչպիսիք են Կանադան կամ Նորվեգիան, ինչպես նաև պարտադիր առարկա ցանկացած զբոսաշրջիկի երթուղու մեջ, սակայն, մինչ նրանց վերագրվում էին գերբնական հատկություններ: Բազմագույն լույսերի մեջ հնության մարդիկ տեսնում էին դրախտի դարպասները, առասպելական արարածներն ու ոգիների կրակները, և նրանց պահվածքը համարվում էր գուշակություն: Իսկ մեր նախնիներին կարելի է հասկանալ՝ նույնիսկ կրթությունն ու հավատը սեփական մտքի հանդեպ երբեմն չեն կարող զսպել ակնածանքը բնության ուժերի հանդեպ:

Էկզոսֆերա

Երկրի մթնոլորտի վերջին շերտը, որի ստորին սահմանն անցնում է 700 կիլոմետր բարձրության վրա, էկզոլորտն է (հունարեն «էքսո» մյուս բառից՝ դրսում, դրսում)։ Այն աներևակայելիորեն ցրված է և բաղկացած է հիմնականում ամենաթեթև տարրի՝ ջրածնի ատոմներից; հանդիպում են նաև թթվածնի և ազոտի առանձին ատոմների, որոնք ուժեղ իոնացված են Արեգակի բոլոր թափանցող ճառագայթումից:

Երկրի էկզոլորտի չափերը աներևակայելի մեծ են՝ այն վերածվում է Երկրի պսակի՝ գեոկորոնայի, որը ձգվում է մոլորակից մինչև 100 հազար կիլոմետր: Այն շատ հազվադեպ է. մասնիկների կոնցենտրացիան միլիոնավոր անգամ պակաս է սովորական օդի խտությունից: Բայց եթե Լուսինը ծածկում է Երկիրը հեռուների համար տիեզերանավ, ապա տեսանելի կլինի մեր մոլորակի պսակը, քանի որ Արեգակի պսակը մեզ տեսանելի է նրա խավարման ժամանակ։ Սակայն այս երեւույթը դեռ չի նկատվել։

Մթնոլորտային եղանակային պայմաններ

Եվ նաև էկզոսֆերայում է, որ տեղի է ունենում Երկրի մթնոլորտի եղանակային պայմանները. մոլորակի գրավիտացիոն կենտրոնից մեծ հեռավորության պատճառով մասնիկները հեշտությամբ պոկվում են ընդհանուրից: գազային զանգվածև մտնեն իրենց ուղեծրերը: Այս երեւույթը կոչվում է մթնոլորտային ցրում։ Մեր մոլորակը մթնոլորտից ամեն վայրկյան կորցնում է 3 կիլոգրամ ջրածին և 50 գրամ հելիում։ Միայն այս մասնիկները բավականաչափ թեթև են ընդհանուր գազային զանգվածից դուրս գալու համար։

Պարզ հաշվարկները ցույց են տալիս, որ Երկիրը տարեկան կորցնում է մոտ 110 հազար տոննա մթնոլորտային զանգված։ Արդյո՞ք դա վտանգավոր է: Փաստորեն, ոչ, մեր մոլորակի կարողությունը ջրածնի և հելիումի «արտադրության» համար գերազանցում է կորուստների տեմպը։ Բացի այդ, կորցրած նյութի մի մասը ի վերջո վերադառնում է մթնոլորտ: Եվ կարևոր գազերը, ինչպիսիք են թթվածինը կամ ածխածնի երկօքսիդը, պարզապես չափազանց ծանր են Երկիրը զանգվածաբար լքելու համար, ուստի մի վախեցեք, որ մեր Երկրի մթնոլորտը գոլորշիանա:

• Հետաքրքիր փաստ՝ աշխարհի վերջի «մարգարեները» հաճախ ասում են, որ եթե Երկրի միջուկը դադարի պտտվել, մթնոլորտը արագ կվերանա արևային քամու ճնշման տակ։ Սակայն մեր ընթերցողին հայտնի է, որ Երկրի շուրջ մթնոլորտը պահպանվում է գրավիտացիոն ուժերով, որոնք կգործեն անկախ միջուկի պտույտից։ Դրա վառ ապացույցը Վեներան է, որն ունի ֆիքսված միջուկ և թույլ մագնիսական դաշտ, սակայն մթնոլորտը 93 անգամ ավելի խիտ է և ծանր, քան երկիրը: Այնուամենայնիվ, դա չի նշանակում, որ երկրագնդի միջուկի դինամիկայի դադարեցումը անվտանգ է. այդ դեպքում մոլորակի մագնիսական դաշտը կվերանա: Նրա դերը կարևոր է ոչ այնքան մթնոլորտը զսպելու, որքան արեգակնային քամու լիցքավորված մասնիկներից պաշտպանվելու համար, որոնք մեր մոլորակը հեշտությամբ կվերածեն ռադիոակտիվ անապատի։

Ամպեր

Երկրի վրա ջուր գոյություն ունի ոչ միայն հսկայական օվկիանոսում և բազմաթիվ գետերում: Մթնոլորտում կա մոտ 5,2 × 10 15 կիլոգրամ ջուր։ Այն առկա է գրեթե ամենուր. օդում գոլորշիների մասնաբաժինը տատանվում է ծավալի 0,1%-ից մինչև 2,5%-ը՝ կախված ջերմաստիճանից և տեղակայությունից: Սակայն ջրի մեծ մասը հավաքվում է ամպերի մեջ, որտեղ այն պահվում է ոչ միայն գազի տեսքով, այլև մանր կաթիլներով և սառցե բյուրեղներով։ Ամպերում ջրի կոնցենտրացիան հասնում է 10 գ/մ 3-ի, և քանի որ ամպերի ծավալը հասնում է մի քանի խորանարդ կիլոմետրի, դրանցում ջրի զանգվածը կազմում է տասնյակ և հարյուրավոր տոննա:

Ամպերը մեր Երկրի ամենատեսանելի ձևավորումն են. դրանք տեսանելի են նույնիսկ լուսնից, որտեղ մայրցամաքների ուրվագծերը մշուշոտվում են անզեն աչքով: Եվ դա տարօրինակ չէ. ի վերջո, Երկրի ավելի քան 50% -ը մշտապես ծածկված է ամպերով:

Ամպերը աներևակայելի կարևոր դեր են խաղում Երկրի ջերմափոխանակության մեջ: Ձմռանը նրանք գրավում են արևի ճառագայթները՝ ջերմոցային էֆեկտի պատճառով դրանցից ցածր ջերմաստիճանը բարձրացնելով, իսկ ամռանը՝ պաշտպանում են Արեգակի հսկայական էներգիան։ Ամպերը նաև հավասարակշռում են ցերեկային և գիշերվա ջերմաստիճանի տարբերությունները: Ի դեպ, հենց դրանց բացակայության պատճառով է, որ անապատները գիշերներն այնքան են զովանում՝ ավազի և ժայռերի կուտակած ամբողջ ջերմությունը ազատորեն վեր է թռչում, երբ ամպերը պահում են այն այլ շրջաններում:

Ամպերի ճնշող մեծամասնությունը ձևավորվում է Երկրի մակերևույթի մոտ՝ տրոպոսֆերայում, բայց դրանցում հետագա զարգացումնրանք ունեն տարբեր ձևեր և հատկություններ: Նրանց բաժանումը շատ օգտակար է. տարբեր տեսակի ամպերի հայտնվելը կարող է ոչ միայն օգնել կանխատեսել եղանակը, այլև որոշել օդում կեղտերի առկայությունը: Եկեք ավելի մանրամասն նայենք ամպերի հիմնական տեսակներին:

Ստորին ամպեր

Ամպերը, որոնք իջնում ​​են գետնից ամենացածրը, դասակարգվում են որպես ստորին ամպեր: Դրանք բնութագրվում են բարձր միատեսակությամբ և ցածր զանգվածով՝ երբ ընկնում են գետնին, օդերևութաբանները նրանց չեն առանձնացնում սովորական մառախուղից։ Այնուամենայնիվ, նրանց միջև տարբերություն կա. ոմանք պարզապես ծածկում են երկինքը, իսկ մյուսները կարող են պայթել հորդառատ անձրևների և ձյան տեղումների մեջ:

• Ամպերը, որոնք կարող են առաջացնել առատ տեղումներ, ներառում են նիմբոստրատուս ամպերը: Նրանք ամենամեծն են ստորին աստիճանի ամպերի մեջ. դրանց հաստությունը հասնում է մի քանի կիլոմետրի, իսկ գծային չափումները գերազանցում են հազարավոր կիլոմետրերը: Դրանք միատարր մոխրագույն զանգված են. երկար անձրևի ժամանակ նայեք երկնքին և անպայման կտեսնեք նիմբուսի ամպեր:
• Ստորին շերտի ամպերի մեկ այլ տեսակ ստրատոկումուլուս ամպերն են, որոնք բարձրանում են գետնից 600–1500 մետր բարձրության վրա: Դրանք հարյուրավոր մոխրագույն-սպիտակ ամպերի խմբեր են, որոնք բաժանված են փոքր բացերով։ Նման ամպեր սովորաբար տեսնում ենք մասամբ ամպամած օրերին։ Նրանք հազվադեպ են անձրեւ կամ ձյուն:
• Ստորին ամպերի վերջին տեսակը սովորական շերտավոր ամպերն են. հենց նրանք են ծածկում երկինքը ամպամած օրերին, երբ երկնքից բարակ անձրև է սկսվում։ Նրանք շատ բարակ են և ցածր՝ շերտավոր ամպերի բարձրությունը առավելագույնը հասնում է 400–500 մետրի: Նրանց կառուցվածքը շատ նման է մառախուղի կառուցվածքին՝ գիշերը իջնելով հենց գետնին, նրանք հաճախ ստեղծում են առավոտյան թանձր մշուշ:

Ուղղահայաց զարգացման ամպեր

Ստորին աստիճանի ամպերն ունեն ավագ եղբայրներ՝ ուղղահայաց զարգացման ամպեր։ Չնայած նրանց ստորին սահմանը գտնվում է 800-2000 կիլոմետր ցածր բարձրության վրա, ուղղահայաց զարգացման ամպերը լրջորեն շտապում են վերև. դրանց հաստությունը կարող է հասնել 12-14 կիլոմետրի, ինչը նրանց վերին սահմանը մղում է դեպի տրոպոսֆերա: Նման ամպերը կոչվում են նաև կոնվեկտիվ՝ շնորհիվ մեծ չափսերդրանցում ջուրը ձեռք է բերում այլ ջերմաստիճան, ինչից առաջանում է կոնվեկցիա՝ տաք զանգվածները վեր և սառը զանգվածները ներքև տեղափոխելու գործընթաց։ Հետևաբար, ուղղահայաց զարգացման ամպերում միաժամանակ գոյություն ունեն ջրի գոլորշիներ, փոքր կաթիլներ, ձյան փաթիլներ և նույնիսկ ամբողջ սառույցի բյուրեղներ:

• Ուղղահայաց ամպերի հիմնական տեսակը կուտակված ամպերն են՝ հսկայական սպիտակ ամպեր, որոնք հիշեցնում են բամբակի բուրդի կամ սառցաբեկորի պատռված կտորներ: Նրանց գոյության համար անհրաժեշտ է օդի բարձր ջերմաստիճան, հետևաբար, Կենտրոնական Ռուսաստանում նրանք հայտնվում են միայն ամռանը և հալչում գիշերը: Նրանց հաստությունը հասնում է մի քանի կիլոմետրի։

• Այնուամենայնիվ, երբ կուտակված ամպերը միասին հավաքվելու հնարավորություն են ունենում, նրանք ստեղծում են շատ ավելի մեծ ձև՝ կուտակային ամպեր: Նրանցից է, որ գնում են ուժեղ ցնցուղներամռանը կարկուտ և ամպրոպ. Նրանք գոյություն ունեն ընդամենը մի քանի ժամով, բայց միևնույն ժամանակ նրանք աճում են մինչև 15 կիլոմետր, դրանց վերին մասը հասնում է -10 ° C ջերմաստիճանի և բաղկացած է սառցե բյուրեղներից: Ամենամեծ կույտավոր ամպերի գագաթներին «կոճերը» են: ձևավորված - հարթ տարածքներ, որոնք նման են սնկի կամ շրջված երկաթի: Դա տեղի է ունենում այն ​​տարածքներում, որտեղ ամպը հասնում է ստրատոսֆերայի եզրին. ֆիզիկան թույլ չի տալիս այն ավելի տարածվել, ինչի պատճառով էլ կուտակված ամպը տարածվում է բարձրության սահմանի երկայնքով:

• Հետաքրքիր փաստ է այն, որ հզոր կուտակային ամպեր են ձևավորվում հրաբխային ժայթքման, երկնաքարի հարվածների և միջուկային պայթյունների վայրերում: Այս ամպերն ամենամեծն են՝ նրանց սահմանները նույնիսկ հասնում են ստրատոսֆերա՝ բարձրանալով 16 կիլոմետր բարձրության վրա: Հագեցված լինելով գոլորշիացված ջրով և միկրոմասնիկներով՝ նրանք հզոր ամպրոպներ են ցայտում. շատ դեպքերում դա բավարար է կատակլիզմի հետ կապված հրդեհները մարելու համար: Ահա այսպիսի բնական հրշեջ 🙂

Միջին ամպեր

Տրոպոսֆերայի միջանկյալ մասում (միջին լայնություններում՝ 2–7 կիլոմետր բարձրության վրա) միջին աստիճանի ամպեր են։ Դրանք բնութագրվում են մեծ տարածքներով. նրանց վրա ավելի քիչ են ազդում երկրագնդի մակերևույթից և անհավասար տեղանքից եկող հոսքերը և մի քանի հարյուր մետր փոքր հաստությունը: Սրանք այն ամպերն են, որոնք «քամում» են լեռների սուր գագաթների շուրջը և կախված են դրանց մոտ։

Միջին աստիճանի ամպերն իրենք բաժանվում են երկու հիմնական տիպի՝ ալտոստրատուս և ալտոկումուլուս։

• Altostratus ամպերը բարդ մթնոլորտային զանգվածների բաղադրիչներից են։ Դրանք միատարր, մոխրագույն-կապույտ շղարշ են, որի միջով տեսանելի են Արևը և Լուսինը, թեև ալտոստրատի ամպերի տարածությունը հազարավոր կիլոմետրեր է, սակայն դրանց հաստությունը ընդամենը մի քանի կիլոմետր է: Մոխրագույն խիտ շղարշը, որը տեսանելի է բարձր բարձրության վրա թռչող ինքնաթիռի պատուհանից, հենց ալտոստրատուսային ամպեր են: Հաճախ անձրեւ կամ ձյուն է գալիս երկար ժամանակ։

• Altocumulus ամպերը, որոնք նման են պատառոտված բամբակի բուրդի փոքր կտորների կամ բարակ զուգահեռ շերտերի, առաջանում են տաք սեզոնի ընթացքում. դրանք ձևավորվում են, երբ տաք օդային զանգվածները բարձրանում են 2-6 կիլոմետր բարձրության վրա: Altocumulus ամպերը ծառայում են որպես առաջիկա եղանակի փոփոխության և անձրևի մոտենալու վստահ ցուցիչ. դրանք կարող են ստեղծվել ոչ միայն մթնոլորտի բնական կոնվեկցիայի, այլև սառը օդի զանգվածների առաջացման միջոցով: Նրանցից հազվադեպ է անձրև գալիս, սակայն ամպերը կարող են հավաքվել և ստեղծել մեկ մեծ անձրևային ամպ:

Խոսելով լեռների մոտ գտնվող ամպերի մասին. լուսանկարներում (կամ գուցե կենդանի) դուք հավանաբար մեկից ավելի անգամ տեսել եք կլոր ամպեր, որոնք նման են բամբակյա բարձիկների, որոնք շերտերով կախված են լեռան գագաթից վեր: Փաստն այն է, որ միջին մակարդակի ամպերը հաճախ ոսպնյակային կամ ոսպնյակային են՝ բաժանված մի քանի զուգահեռ շերտերի: Դրանք ստեղծվում են օդային ալիքներով, որոնք ձևավորվում են, երբ քամին հոսում է զառիթափ գագաթների շուրջը: Ոսպնաձեւ ամպերը առանձնահատուկ են նաև նրանով, որ իրենց տեղում կախված են նույնիսկ ամենաուժեղ քամիների ժամանակ: Նրանց բնույթը դա հնարավոր է դարձնում. քանի որ նման ամպերը ստեղծվում են մի քանի օդային հոսանքների շփման կետերում, նրանք համեմատաբար կայուն դիրքում են:

Վերին ամպեր

Սովորական ամպերի վերջին մակարդակը, որը բարձրանում է ստրատոսֆերայի ստորին հոսանքը, կոչվում է վերին շերտ։ Նման ամպերի բարձրությունը հասնում է 6–13 կիլոմետրի. այնտեղ շատ ցուրտ է, և, հետևաբար, վերին աստիճանի ամպերը բաղկացած են փոքր սառցաբեկորներից: Իրենց թելքավոր, ձգված, փետուրների ձևի պատճառով բարձրահասակ ամպերը կոչվում են նաև ցիռուս, չնայած մթնոլորտի տարօրինակությունները հաճախ տալիս են նրանց ճանկերի, փաթիլների և նույնիսկ ձկան կմախքի ձև: Դրանցից առաջացող տեղումները երբեք չեն հասնում գետնին, բայց հենց ցիռուսային ամպերի առկայությունը ծառայում է որպես եղանակը կանխատեսելու հնագույն միջոց:

• Մաքուր ցիռուսային ամպերը ամենաերկարն են վերին աստիճանի ամպերի մեջ. առանձին մանրաթելի երկարությունը կարող է հասնել տասնյակ կիլոմետրերի: Քանի որ ամպերի սառույցի բյուրեղները բավականաչափ մեծ են Երկրի ձգողականությունը զգալու համար, ցիռուսային ամպերը «ընկնում են» կասկադներով. մեկ ամպի վերին և ստորին կետերի միջև հեռավորությունը կարող է հասնել 3-4 կիլոմետրի: Իրականում ցիռուսային ամպերը հսկայական «սառցաբեկորներ» են։ Հենց ջրի բյուրեղների ձևի տարբերություններն են ստեղծում դրանց մանրաթելային, հոսքային ձևը:

• Այս դասում կան նաև գրեթե անտեսանելի ամպեր՝ ցիրոստրատուս ամպեր։ Դրանք ձևավորվում են, երբ մերձմակերևութային օդի մեծ զանգվածներ են բարձրանում - մեծ բարձրության վրա նրանց խոնավությունը բավարար է ամպ ձևավորելու համար: Երբ Արևը կամ Լուսինը փայլում են նրանց միջով, հայտնվում է լուսապսակ՝ ցրված ճառագայթների փայլուն ծիածանի սկավառակ:

գիշերային ամպեր

Առանձին դասարանում արժե առանձնացնել արծաթափայլ ամպերը՝ Երկրի ամենաբարձր ամպերը: Նրանք բարձրանում են 80 կիլոմետր բարձրության վրա, ինչը նույնիսկ ավելի բարձր է, քան ստրատոսֆերան: Բացի այդ, նրանք ունեն անսովոր բաղադրություն՝ ի տարբերություն այլ ամպերի, դրանք կազմված են երկնաքարի փոշուց և մեթանից, այլ ոչ ջրից: Այս ամպերը տեսանելի են միայն մայրամուտից հետո կամ լուսաբացից առաջ՝ Արևի ճառագայթները, թափանցելով հորիզոնի հետևից, ընդգծում են արծաթափայլ ամպերը, որոնք օրվա ընթացքում անտեսանելի են մնում բարձրության վրա։

Գիշերային ամպերը աներևակայելի գեղեցիկ տեսարան են, սակայն դրանք Հյուսիսային կիսագնդում տեսնելու համար հատուկ պայմաններ են պետք: Եվ նրանց հանելուկն այնքան էլ հեշտ չէր լուծել՝ գիտնականները, անօգնական, հրաժարվեցին հավատալ դրանց՝ արծաթափայլ ամպերը հայտարարելով որպես օպտիկական պատրանք։ Դուք կարող եք նայել անսովոր ամպերին և իմանալ դրանց գաղտնիքների մասին մեր հատուկ հոդվածից։

Մթնոլորտը սկսեց ձևավորվել Երկրի ձևավորմանը զուգընթաց: Մոլորակի էվոլյուցիայի ընթացքում և երբ մոտենում են նրա պարամետրերը ժամանակակից արժեքներսկզբունքորեն որակական փոփոխություններ են տեղի ունեցել նրա քիմիական կազմի և ֆիզիկական հատկություններ. Համաձայն էվոլյուցիոն մոդել, վրա սկզբնաշրջանԵրկիրը հալված վիճակում էր և մոտ 4,5 միլիարդ տարի առաջ ձևավորվեց որպես ամուր. Այս սահմանը վերցված է որպես սկիզբ երկրաբանական հաշվարկ. Այդ ժամանակվանից սկսվեց մթնոլորտի դանդաղ էվոլյուցիան։ Որոշ երկրաբանական պրոցեսներ (օրինակ՝ լավայի արտահոսքը հրաբխային ժայթքումների ժամանակ) ուղեկցվել են Երկրի աղիքներից գազերի արտազատմամբ։ Դրանք ներառում էին ազոտ, ամոնիակ, մեթան, ջրի գոլորշի, CO2 օքսիդ և CO2 ածխածնի երկօքսիդ: Արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ ջրային գոլորշին քայքայվել է ջրածնի և թթվածնի, սակայն թողարկված թթվածինը արձագանքել է ածխածնի երկօքսիդի հետ՝ առաջացնելով ածխաթթու գազ։ Ամոնիակը քայքայվում է ազոտի և ջրածնի: Ջրածինը, դիֆուզիայի գործընթացում, բարձրացավ և հեռացավ մթնոլորտից, մինչդեռ ավելի ծանր ազոտը չէր կարող դուրս գալ և աստիճանաբար կուտակվում էր՝ դառնալով հիմնական բաղադրիչը, թեև քիմիական ռեակցիաների արդյունքում դրա մի մասը կապված էր մոլեկուլների հետ ( սմ. ՄԹՆՈԼՈՐՏԻ ՔԻՄԻԱ) Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների և էլեկտրական լիցքաթափումների ազդեցության տակ Երկրի սկզբնական մթնոլորտում առկա գազերի խառնուրդը մտել է քիմիական ռեակցիաներ, որոնց արդյունքում առաջացել են օրգանական նյութեր, մասնավորապես՝ ամինաթթուներ։ Պարզունակ բույսերի գալուստով սկսվեց ֆոտոսինթեզի գործընթացը, որն ուղեկցվում էր թթվածնի արտազատմամբ: Այս գազը, հատկապես վերին մթնոլորտ տարածվելուց հետո, սկսեց պաշտպանել իր ստորին շերտերը և Երկրի մակերեսը կյանքին սպառնացող ուլտրամանուշակագույն և ռենտգենյան ճառագայթումից: Ըստ տեսական գնահատականների՝ թթվածնի պարունակությունը, որը 25000 անգամ ավելի քիչ է, քան այժմ, արդեն կարող է հանգեցնել օզոնային շերտի ձևավորմանը, որն ունի այժմի միայն կեսը: Սակայն սա արդեն բավական է օրգանիզմներին ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների վնասակար ազդեցությունից շատ զգալի պաշտպանություն ապահովելու համար։

Հավանական է, որ առաջնային մթնոլորտը պարունակում էր շատ ածխաթթու գազ։ Այն սպառվել է ֆոտոսինթեզի ժամանակ, և դրա կոնցենտրացիան պետք է նվազեր բուսական աշխարհի զարգացման հետ մեկտեղ, ինչպես նաև որոշ երկրաբանական գործընթացների ժամանակ կլանման պատճառով: Քանի որ Ջերմոցային էֆֆեկտկապված մթնոլորտում ածխաթթու գազի առկայության հետ, դրա կոնցենտրացիայի տատանումները նման լայնածավալ առաջացման կարևոր պատճառներից են. կլիմայի փոփոխություներկրագնդի պատմության մեջ սառցե դարաշրջաններ.

Ժամանակակից մթնոլորտում առկա հելիումի մեծ մասը դրա արդյունքն է ռադիոակտիվ քայքայումըուրան, թորիում և ռադիում: Այս ռադիոակտիվ տարրերն արտանետում են a-մասնիկներ, որոնք հելիումի ատոմների միջուկներն են։ Քանի որ ռադիոակտիվ քայքայման ժամանակ էլեկտրական լիցք չի ձևավորվում և չի անհետանում, յուրաքանչյուր ա-մասնիկի ձևավորմամբ առաջանում են երկու էլեկտրոն, որոնք, վերամիավորվելով a-մասնիկների հետ, ձևավորում են հելիումի չեզոք ատոմներ։ Ռադիոակտիվ տարրերը պարունակվում են հաստությամբ ցրված միներալներում ժայռեր, հետևաբար, ռադիոակտիվ քայքայման հետևանքով առաջացած հելիումի մի զգալի մասը պահվում է դրանցում՝ շատ դանդաղ դուրս գալով մթնոլորտ։ Հելիումի որոշակի քանակություն դիֆուզիայի պատճառով բարձրանում է դեպի էկզոսֆերա, սակայն Երկրի մակերևույթից մշտական ​​ներհոսքի պատճառով այս գազի ծավալը մթնոլորտում մնում է գրեթե անփոփոխ։ Աստղերի լույսի սպեկտրալ վերլուծության և երկնաքարերի ուսումնասիրության հիման վրա հնարավոր է գնահատել Տիեզերքում տարբեր քիմիական տարրերի հարաբերական առատությունը: Տիեզերքում նեոնի կոնցենտրացիան մոտ տասը միլիարդ անգամ ավելի է, քան Երկրի վրա, կրիպտոնը՝ տասը միլիոն անգամ, իսկ քսենոնը՝ միլիոն անգամ։ Սրանից հետևում է, որ այս իներտ գազերի կոնցենտրացիան, որոնք ակնհայտորեն ի սկզբանե առկա են Երկրի մթնոլորտում և չեն համալրվել քիմիական ռեակցիաների ընթացքում, մեծապես նվազել են, հավանաբար նույնիսկ Երկրի առաջնային մթնոլորտի կորստի փուլում: Բացառություն է իներտ գազի արգոնը, քանի որ այն դեռ ձևավորվում է 40 Ar իզոտոպի տեսքով կալիումի իզոտոպի ռադիոակտիվ քայքայման գործընթացում:

Բարոմետրիկ ճնշման բաշխում.

Մթնոլորտային գազերի ընդհանուր քաշը մոտավորապես 4,5 10 15 տոննա է: Այսպիսով, մթնոլորտի «կշիռը» մեկ միավորի մակերեսով կամ մթնոլորտային ճնշումը ծովի մակարդակում մոտավորապես 11 տ / մ 2 = 1,1 կգ / սմ 2 է: Ճնշումը հավասար է P 0 \u003d 1033,23 գ / սմ 2 \u003d 1013,250 մբար \u003d 760 մմ Hg: Արվեստ. = 1 ատմ, ընդունված որպես ստանդարտ միջին մթնոլորտային ճնշում: Հիդրոստատիկ հավասարակշռության մեջ գտնվող մթնոլորտի համար մենք ունենք՝ դ Պ= -rgd հ, ինչը նշանակում է, որ սկսած բարձրությունների միջակայքում հնախքան հ+d հտեղի է ունենում մթնոլորտային ճնշման փոփոխության հավասարությունը դ Պև մթնոլորտի համապատասխան տարրի կշիռը՝ միավորի մակերեսով, r խտությամբ և d հաստությամբ հ.Որպես ճնշման միջև հարաբերակցություն Ռև ջերմաստիճանը Տօգտագործվում է բավականաչափ կիրառելի համար երկրագնդի մթնոլորտըՌ խտությամբ իդեալական գազի վիճակի հավասարումը. Պ= r Ռ Տ/m, որտեղ m-ը մոլեկուլային քաշն է, իսկ R = 8,3 Ջ/(Կ մոլ) գազի համընդհանուր հաստատունն է: Ապա dlog Պ= – (մ g/RT) դ հ= -bd հ= – դ հ/H, որտեղ ճնշման գրադիենտը գտնվում է լոգարիթմական մասշտաբով: Հ–ի փոխադարձությունը պետք է անվանել մթնոլորտի բարձրության սանդղակ։

Այս հավասարումը իզոթերմային մթնոլորտի համար ինտեգրելիս ( Տ= const) կամ իր մասով, որտեղ նման մոտարկումն ընդունելի է, ստացվում է բարձրության հետ ճնշման բաշխման բարոմետրիկ օրենքը. Պ = Պ 0 Exp (- հ/Հ 0), որտեղ բարձրության ցուցանիշը հարտադրվում է օվկիանոսի մակարդակից, որտեղ ստանդարտ միջին ճնշումն է Պ 0 . Արտահայտություն Հ 0=Ռ Տ/ մգ, կոչվում է բարձրության սանդղակ, որը բնութագրում է մթնոլորտի չափը, պայմանով, որ նրանում ջերմաստիճանը ամենուր նույնն է (իզոթերմ մթնոլորտ): Եթե ​​մթնոլորտը իզոթերմային չէ, ապա անհրաժեշտ է ինտեգրվել՝ հաշվի առնելով ջերմաստիճանի փոփոխությունը բարձրության և պարամետրի հետ. Հ- մթնոլորտի շերտերի որոշ տեղային բնութագիր՝ կախված դրանց ջերմաստիճանից և միջավայրի հատկություններից։

Ստանդարտ մթնոլորտ.

Մոդել (հիմնական պարամետրերի արժեքների աղյուսակ), որը համապատասխանում է մթնոլորտի հիմքում ստանդարտ ճնշմանը Ռ 0, իսկ քիմիական բաղադրությունը կոչվում է ստանդարտ մթնոլորտ: Ավելի ճիշտ, սա մթնոլորտի պայմանական մոդել է, որի համար ջերմաստիճանի, ճնշման, խտության, մածուցիկության և օդի այլ բնութագրերի միջին արժեքները 45° 32° 33І լայնության համար սահմանվում են ծովից 2 կմ բարձրության վրա: մակարդակը մինչև երկրագնդի մթնոլորտի արտաքին սահմանը: Միջին մթնոլորտի պարամետրերը բոլոր բարձրությունների վրա հաշվարկվել են՝ օգտագործելով վիճակի իդեալական գազի հավասարումը և բարոմետրիկ օրենքը ենթադրելով, որ ծովի մակարդակում ճնշումը 1013,25 հՊա (760 մմ ս.ս.) է, իսկ ջերմաստիճանը՝ 288,15 Կ (15,0°C): Ըստ ուղղահայաց ջերմաստիճանի բաշխման բնույթի՝ միջին մթնոլորտը բաղկացած է մի քանի շերտերից, որոնցից յուրաքանչյուրում ջերմաստիճանը մոտավորվում է բարձրության գծային ֆունկցիայով։ Շերտերից ամենացածրը՝ տրոպոսֆերայում (h Ј 11 կմ), ջերմաստիճանը իջնում ​​է 6,5 ° C-ով յուրաքանչյուր կիլոմետր վերելքի հետ։ Բարձր բարձրությունների վրա ուղղահայաց ջերմաստիճանի գրադիենտի արժեքը և նշանը փոխվում են շերտից շերտ: 790 կմ-ից բարձր ջերմաստիճանը մոտ 1000 Կ է և գործնականում չի փոխվում բարձրության հետ։

Ստանդարտ մթնոլորտը պարբերաբար թարմացվող, օրինականացված ստանդարտ է, որը թողարկվում է աղյուսակների տեսքով:

Աղյուսակ 1. Երկրի մթնոլորտի ստանդարտ մոդել

Աղյուսակ 1. ԵՐԿՐԻ ՄԹՆՈԼՈՐՏԻ ՍՏԱՆԴԱՐՏ ՄՈԴԵԼ. Աղյուսակը ցույց է տալիս. հ- բարձրությունը ծովի մակարդակից, Ռ- ճնշում, Տ- ջերմաստիճան, r - խտություն, Նմոլեկուլների կամ ատոմների քանակն է մեկ միավորի ծավալով, Հ- բարձրության սանդղակ, լազատ ճանապարհի երկարությունն է: Հրթիռային տվյալներից ստացված ճնշումը և ջերմաստիճանը 80–250 կմ բարձրության վրա ավելի ցածր արժեքներ ունեն։ Էքստրապոլացված արժեքները 250 կմ-ից ավելի բարձրությունների համար այնքան էլ ճշգրիտ չեն:
հ(կմ)	Պ(բար)	Տ(°C)	r (գ / սմ 3)	Ն(սմ -3)	Հ(կմ)	լ(սմ)
0	1013	288	1.22 10 -3	2.55 10 19	8,4	7.4 10 -6
1	899	281	1.11 10 -3	2.31 10 19		8.1 10 -6
2	795	275	1.01 10 -3	2.10 10 19		8.9 10 -6
3	701	268	9.1 10 -4	1.89 10 19		9.9 10 -6
4	616	262	8.2 10 -4	1,70 10 19		1.1 10 -5
5	540	255	7.4 10 -4	1.53 10 19	7,7	1.2 10 -5
6	472	249	6.6 10 -4	1.37 10 19		1.4 10 -5
8	356	236	5.2 10 -4	1.09 10 19		1.7 10 -5
10	264	223	4.1 10 -4	8.6 10 18	6,6	2.2 10 -5
15	121	214	1,93 10 -4	4.0 10 18		4.6 10 -5
20	56	214	8.9 10 -5	1,85 10 18	6,3	1.0 10 -4
30	12	225	1.9 10 -5	3.9 10 17	6,7	4.8 10 -4
40	2,9	268	3.9 10 -6	7.6 10 16	7,9	2.4 10 -3
50	0,97	276	1.15 10 -6	2.4 10 16	8,1	8,5 10 -3
60	0,28	260	3.9 10 -7	7.7 10 15	7,6	0,025
70	0,08	219	1.1 10 -7	2.5 10 15	6,5	0,09
80	0,014	205	2.7 10 -8	5.0 10 14	6,1	0,41
90	2.8 10 -3	210	5.0 10 -9	9 10 13	6,5	2,1
100	5.8 10 -4	230	8.8 10 -10	1.8 10 13	7,4	9
110	1.7 10 -4	260	2.1 10 –10	5.4 10 12	8,5	40
120	6 10 -5	300	5.6 10 -11	1.8 10 12	10,0	130
150	5 10 -6	450	3.2 10 -12	9 10 10	15	1.8 10 3
200	5 10 -7	700	1.6 10 -13	5 10 9	25	3 10 4
250	9 10 -8	800	3 10 -14	8 10 8	40	3 10 5
300	4 10 -8	900	8 10 -15	3 10 8	50
400	8 10 -9	1000	1 10 –15	5 10 7	60
500	2 10 -9	1000	2 10 -16	1 10 7	70
700	2 10 –10	1000	2 10 -17	1 10 6	80
1000	1 10 –11	1000	1 10 -18	1 10 5	80

Տրոպոսֆերա.

Մթնոլորտի ամենացածր և ամենախիտ շերտը, որտեղ ջերմաստիճանը բարձրության հետ արագ նվազում է, կոչվում է տրոպոսֆերա։ Պարունակում է մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածի մինչև 80%-ը և տարածվում է բևեռային և միջին լայնություններում՝ մինչև 8–10 կմ, իսկ արևադարձային գոտիներում՝ մինչև 16–18 կմ։ Այստեղ զարգանում են եղանակի ձևավորման գրեթե բոլոր գործընթացները, տեղի է ունենում ջերմության և խոնավության փոխանակում Երկրի և նրա մթնոլորտի միջև, առաջանում են ամպեր, տեղի են ունենում տարբեր օդերևութաբանական երևույթներ, առաջանում են մառախուղներ և տեղումներ։ Երկրի մթնոլորտի այս շերտերը գտնվում են կոնվեկտիվ հավասարակշռության մեջ և ակտիվ խառնման շնորհիվ ունեն միատարր քիմիական բաղադրություն՝ հիմնականում մոլեկուլային ազոտից (78%) և թթվածնից (21%)։ Բնական և տեխնածին աերոզոլային և գազային օդը աղտոտող նյութերի ճնշող մեծամասնությունը կենտրոնացած է տրոպոսֆերայում: Մինչև 2 կմ հաստությամբ տրոպոսֆերայի ստորին հատվածի դինամիկան մեծապես կախված է Երկրի տակ գտնվող մակերեսի հատկություններից, որը որոշում է օդի (քամիների) հորիզոնական և ուղղահայաց շարժումները՝ ավելի տաք ցամաքի միջոցով ջերմության փոխանցման պատճառով։ Երկրի մակերևույթի IR ճառագայթումը, որը ներծծվում է տրոպոսֆերայում, հիմնականում գոլորշի ջրի և ածխածնի երկօքսիդի միջոցով (ջերմոցային էֆեկտ): Ջերմաստիճանի բաշխումը բարձրության հետ սահմանվում է տուրբուլենտ և կոնվեկտիվ խառնման արդյունքում։ Միջին հաշվով այն համապատասխանում է ջերմաստիճանի անկմանը մոտ 6,5 Կ/կմ բարձրությամբ։

Մակերեւութային սահմանային շերտում քամու արագությունը սկզբում արագորեն աճում է բարձրության հետ, իսկ ավելի բարձր՝ շարունակում է աճել 2–3 կմ/վ/կմ-ով: Երբեմն տրոպոսֆերայում կան նեղ մոլորակային հոսքեր (ավելի քան 30 կմ/վ արագությամբ), արևմտյանները միջին լայնություններում և արևելյանները հասարակածի մոտ: Դրանք կոչվում են ռեակտիվ հոսքեր։

տրոպոպաուզա։

Տրոպոսֆերայի վերին սահմանում (տրոպոպաուզա) ջերմաստիճանը հասնում է իր նվազագույն արժեքին ցածր մթնոլորտի համար։ Սա տրոպոսֆերայի և դրա վերևում գտնվող ստրատոսֆերայի միջև անցումային շերտն է: Տրոպոպաուզի հաստությունը հարյուրավոր մետրից մինչև 1,5–2 կմ է, իսկ ջերմաստիճանը և բարձրությունը, համապատասխանաբար, տատանվում են 190-ից մինչև 220 Կ և 8-ից մինչև 18 կմ՝ կախված: աշխարհագրական լայնությունև սեզոն: Բարեխառն և բարձր լայնություններում ձմռանը 1–2 կմ ցածր է, քան ամռանը և 8–15 Կ ավելի տաք։ Արևադարձային շրջաններում սեզոնային փոփոխությունները շատ ավելի քիչ են (բարձրությունը՝ 16–18 կմ, ջերմաստիճանը՝ 180–200 Կ)։ Վերևում ռեակտիվ հոսքերտրոպոպաուզի հնարավոր խզումը.

Ջուրը Երկրի մթնոլորտում.

Երկրի մթնոլորտի ամենակարեւոր առանձնահատկությունը ջրի գոլորշիների և ջրի զգալի քանակության առկայությունն է կաթիլային տեսքով, որն ամենահեշտը դիտվում է ամպերի և ամպային կառուցվածքների տեսքով։ Երկնքի ամպամածության աստիճանը (որոշակի պահին կամ միջինում որոշակի ժամանակահատվածում) արտահայտված 10 բալանոց սանդղակով կամ տոկոսով կոչվում է ամպամածություն։ Ամպերի ձևը որոշվում է միջազգային դասակարգմամբ։ Միջին հաշվով ամպերը ծածկում են երկրագնդի մոտ կեսը։ Ամպամածությունը եղանակը և կլիման բնութագրող կարևոր գործոն է։ Ձմռանը և գիշերը ամպամածությունը կանխում է երկրի մակերևույթի և օդի մակերևութային շերտի ջերմաստիճանի նվազումը, ամռանը և ցերեկը թուլացնում է երկրագնդի մակերևույթի տաքացումը արևի ճառագայթներից՝ մեղմելով կլիման մայրցամաքների ներսում։

Ամպեր.

Ամպերը մթնոլորտում կախված ջրի կաթիլների կուտակումներ են (ջրային ամպեր), սառցե բյուրեղներ (սառցե ամպեր) կամ երկուսով (խառը ամպեր): Քանի որ կաթիլներն ու բյուրեղները մեծանում են, դրանք տեղումների տեսքով թափվում են ամպերից։ Ամպերը ձևավորվում են հիմնականում տրոպոսֆերայում։ Դրանք առաջանում են օդում պարունակվող ջրային գոլորշիների խտացումից։ Ամպի կաթիլների տրամագիծը մի քանի միկրոն է: Ամպերում հեղուկ ջրի պարունակությունը ֆրակցիաներից մինչև մի քանի գրամ է մեկ մ3-ում: Ամպերն առանձնանում են ըստ բարձրության. Ըստ միջազգային դասակարգման՝ առանձնանում են ամպերի 10 սեռ՝ ցիռուս, ցիրոկումուլուս, ցիրոստրատուս, ալտոկումուլուս, ալտոստրատուս, ստրատոնիմբուս, շերտատուս, ստրատոկումուլուս, կումուլոնիմբուս, կումուլուս։

Ստրատոսֆերայում նկատվում են նաև մարգարիտ ամպեր, իսկ մեզոսֆերայում՝ գիշերային ամպեր։

Ցիռուսային ամպեր - թափանցիկ ամպեր՝ բարակ սպիտակ թելերի կամ մետաքսյա փայլով շղարշների տեսքով՝ ստվեր չտալով։ Ցիռուսային ամպերը կազմված են սառցե բյուրեղներից և ձևավորվում են վերին տրոպոսֆերայում շատ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում: Ցիրուսային ամպերի որոշ տեսակներ ծառայում են որպես եղանակային փոփոխությունների նախագուշակ:

Cirrocumulus ամպերը վերին տրոպոսֆերայում բարակ սպիտակ ամպերի գագաթներ կամ շերտեր են: Cirrocumulus ամպերը կառուցված են փոքր տարրերից, որոնք նման են փաթիլների, ալիքների, փոքր գնդերի առանց ստվերների և հիմնականում բաղկացած են սառցե բյուրեղներից:

Cirrostratus ամպերը սպիտակավուն կիսաթափանցիկ շղարշ են վերին տրոպոսֆերայում, սովորաբար մանրաթելային, երբեմն մշուշոտ, բաղկացած փոքրիկ ասեղից կամ սյունաձև սառցե բյուրեղներից:

Altocumulus ամպերը տրոպոսֆերայի ստորին և միջին շերտերի սպիտակ, մոխրագույն կամ սպիտակ-մոխրագույն ամպեր են։ Altocumulus ամպերը նման են շերտերի և գագաթների, ասես կառուցված լինեն մեկը մյուսի վերև ընկած թիթեղներից, կլորացված զանգվածներից, լիսեռներից, փաթիլներից: Ալտոկումուլուսային ամպերը ձևավորվում են ինտենսիվ կոնվեկտիվ գործունեության ընթացքում և սովորաբար բաղկացած են գերսառեցված ջրի կաթիլներից։

Altostratus ամպերը մանրաթելային կամ միատեսակ կառուցվածքի մոխրագույն կամ կապտավուն ամպեր են։ Altostratus ամպերը դիտվում են միջին տրոպոսֆերայում, որոնք տարածվում են մի քանի կիլոմետր բարձրությամբ և երբեմն հազարավոր կիլոմետրեր հորիզոնական ուղղությամբ: Սովորաբար, altostratus ամպերը հանդիսանում են ճակատային ամպային համակարգերի մի մասը, որը կապված է օդային զանգվածների բարձրացող շարժումների հետ:

Նիմբոստրատուս ամպեր - միատեսակ մոխրագույն գույնի ամպերի ցածր (2 կմ-ից և բարձր) ամորֆ շերտ, որը առաջացնում է ամպամած անձրև կամ ձյուն: Նիմբոստրատուսի ամպերը՝ բարձր զարգացած ուղղահայաց (մինչև մի քանի կմ) և հորիզոնական (մի քանի հազար կմ), բաղկացած են ձյան փաթիլներով խառնված գերսառեցված ջրի կաթիլներից, որոնք սովորաբար կապված են մթնոլորտային ճակատների հետ:

Շերտավոր ամպեր - ստորին աստիճանի ամպեր միատարր շերտի տեսքով, առանց հստակ ուրվագծերի, մոխրագույն գույնի: Շերտավոր ամպերի բարձրությունը երկրի մակերևույթից 0,5–2 կմ է։ Շերտավոր ամպերից ժամանակ առ ժամանակ տեղում է տեղում:

Կումուլուսային ամպերը ցերեկը խիտ, պայծառ սպիտակ ամպեր են՝ զգալի ուղղահայաց զարգացումով (մինչև 5 կմ և ավելի): Կումուլուսային ամպերի վերին մասերը նման են գմբեթների կամ աշտարակների՝ կլորացված ուրվագծերով: Կումուլուսային ամպերը սովորաբար ձևավորվում են որպես կոնվեկցիոն ամպեր սառը օդային զանգվածներում:

Stratocumulus ամպեր - ցածր (2 կմ-ից ցածր) ամպեր մոխրագույն կամ սպիտակ ոչ մանրաթելային շերտերի կամ կլոր խոշոր բլոկների գագաթների տեսքով: Stratocumulus ամպերի ուղղահայաց հաստությունը փոքր է։ Երբեմն ստրատոկումուլուսի ամպերը թույլ տեղումներ են տալիս:

Կումուլոնիմբուսի ամպերը հզոր և խիտ ամպեր են՝ ուժեղ ուղղահայաց զարգացումով (մինչև 14 կմ բարձրության վրա), որոնք տալիս են առատ տեղումներ՝ ամպրոպներով, կարկուտներով, ամպրոպներով։ Կումուլոնիմբուսի ամպերը զարգանում են հզոր կուտակային ամպերից, որոնցից տարբերվում են սառցե բյուրեղներից բաղկացած վերին մասում։

Ստրատոսֆերա.

Տրոպոպաուզի միջոցով, միջինում 12-ից 50 կմ բարձրությունների վրա, տրոպոսֆերան անցնում է ստրատոսֆերա։ Ներքևի մասում՝ մոտ 10 կմ, ի. մինչև մոտ 20 կմ բարձրություններ՝ իզոթերմ է (ջերմաստիճանը՝ մոտ 220 Կ)։ Այնուհետև այն մեծանում է բարձրության հետ՝ հասնելով առավելագույնը մոտ 270 Կ-ի 50–55 կմ բարձրության վրա։ Ահա ստրատոսֆերայի և դրա վրա գտնվող մեզոսֆերայի միջև սահմանը, որը կոչվում է ստրատոպաուզա: .

Ստրատոսֆերայում շատ ավելի քիչ ջրի գոլորշի կա: Այնուամենայնիվ, երբեմն նկատվում են բարակ կիսաթափանցիկ մարգարտյա ամպեր, որոնք երբեմն հայտնվում են ստրատոսֆերայում 20–30 կմ բարձրության վրա։ Մայրամուտից և արևածագից առաջ մութ երկնքում տեսանելի են մարգարտյա ամպերը։ Իր ձևով մարգարտյա ամպերը նման են ցիրուսային և ցիրոկումուլուսային ամպերին:

Միջին մթնոլորտ (մեզոսֆերա):

Մոտ 50 կմ բարձրության վրա մեզոսֆերան սկսվում է լայն ջերմաստիճանի առավելագույն գագաթնակետից։ . Այս առավելագույնի տարածաշրջանում ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառը Օզոնի քայքայման էկզոտերմիկ (այսինքն՝ ուղեկցվում է ջերմության արտազատմամբ) ֆոտոքիմիական ռեակցիա է՝ O 3 + հվ® O 2 + O. Օզոնը առաջանում է O 2 մոլեկուլային թթվածնի ֆոտոքիմիական տարրալուծման արդյունքում

Մոտ 2+ հվ® O + O և ատոմի և թթվածնի մոլեկուլի եռակի բախման արձագանքը երրորդ մոլեկուլ M-ի հետ:

O + O 2 + M ® O 3 + M

Օզոնը ագահորեն կլանում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը տարածաշրջանում 2000-ից մինչև 3000Å, և այդ ճառագայթումը տաքացնում է մթնոլորտը: Օզոնը, որը գտնվում է մթնոլորտի վերին շերտում, ծառայում է որպես մի տեսակ վահան, որը պաշտպանում է մեզ Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցությունից: Առանց այս վահանի, կյանքի զարգացումը Երկրի վրա իր ժամանակակից ձևերով դժվար թե հնարավոր լիներ:

Ընդհանուր առմամբ, ողջ մեզոսֆերայում մթնոլորտի ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև իր նվազագույն արժեքը՝ մոտ 180 Կ, մեզոսֆերայի վերին սահմանում (կոչվում է մեզոպաուզա, բարձրությունը մոտ 80 կմ է)։ Մեզոպաուզայի շրջակայքում, 70–90 կմ բարձրությունների վրա, կարող է հայտնվել սառցե բյուրեղների և հրաբխային և երկնաքարի փոշու մասնիկների շատ բարակ շերտ, որը դիտվում է գիշերային ամպերի գեղեցիկ տեսարանի տեսքով: մայրամուտից քիչ անց:

Մեզոսֆերայում մեծ մասամբ այրվում են Երկրի վրա ընկած պինդ երկնաքարի մանր մասնիկները՝ առաջացնելով երկնաքարերի երևույթը։

Երկնաքարեր, երկնաքարեր և հրե գնդակներ:

Երկրի վերին մթնոլորտի բռնկումները և այլ երևույթները, որոնք առաջանում են դրա մեջ 11 կմ/վրկ արագությամբ և բարձր տիեզերական պինդ մասնիկներից կամ մարմիններից, կոչվում են մետեորոիդներ: Գոյություն ունի դիտված պայծառ երկնաքարի հետք; ամենահզոր երեւույթները, որոնք հաճախ ուղեկցվում են երկնաքարերի անկմամբ, կոչվում են հրե գնդակներ; մետեորները կապված են մետեորային անձրևների հետ:

Մետեորիտային անձրեւ:

1) բազմակի երկնաքարի երևույթը ընկնում է մեկ ճառագայթից մի քանի ժամվա կամ օրվա ընթացքում:

2) Արեգակի շուրջ մեկ ուղեծրով շարժվող երկնաքարերի պարս.

Երկնքի որոշակի հատվածում և տարվա որոշակի օրերին երկնաքարերի համակարգված տեսքը, որը պայմանավորված է Երկրի ուղեծրի հատմամբ բազմաթիվ երկնաքարերի մարմինների ընդհանուր ուղեծրի հետ, որոնք շարժվում են մոտավորապես նույն և հավասար ուղղորդված արագությամբ, ինչի պատճառով դրանց երկնքի ուղիները կարծես թե դուրս են գալիս մեկ ընդհանուր կետից (շողացող): Նրանք անվանվել են այն համաստեղության պատվին, որտեղ գտնվում է ճառագայթը:

Երկնաքարային անձրևները խորը տպավորություն են թողնում իրենց լուսային էֆեկտներով, սակայն առանձին երկնաքարեր հազվադեպ են երևում: Շատ ավելի շատ են անտեսանելի երկնաքարերը, որոնք չափազանց փոքր են, որպեսզի երևան այն պահին, երբ դրանք կլանվում են մթնոլորտի կողմից: Ամենափոքր երկնաքարերից մի քանիսը, հավանաբար, ընդհանրապես չեն տաքանում, այլ միայն մթնոլորտն է որսում: Այս փոքր մասնիկները, որոնց չափերը տատանվում են մի քանի միլիմետրից մինչև միլիմետրի տասը հազարերորդականները, կոչվում են միկրոմետեորիտներ: Ամեն օր մթնոլորտ ներթափանցող երկնաքարային նյութի քանակը 100-ից 10000 տոննա է, ընդ որում դրանց մեծ մասը միկրոմետեորիտներ են:

Քանի որ օդային նյութը մասամբ այրվում է մթնոլորտում, դրա գազային բաղադրությունը համալրվում է տարբեր քիմիական տարրերի հետքերով: Օրինակ, քարե երկնաքարերը լիթիում են բերում մթնոլորտ: Մետաղական երկնաքարերի այրումը հանգեցնում է մանր գնդաձև երկաթի, երկաթ-նիկելի և այլ կաթիլների ձևավորմանը, որոնք անցնում են մթնոլորտով և նստում երկրի մակերեսին: Դրանք կարելի է գտնել Գրենլանդիայում և Անտարկտիդայում, որտեղ սառցաշերտերը տարիներ շարունակ գրեթե անփոփոխ են մնում: Օվկիանոսագետները դրանք գտնում են ստորին օվկիանոսի նստվածքներում:

Մթնոլորտ մտնող երկնաքարի մասնիկների մեծ մասը կուտակվում է մոտավորապես 30 օրվա ընթացքում: Որոշ գիտնականներ կարծում են, որ սա տիեզերական փոշինկարևոր դեր է խաղում այնպիսի մթնոլորտային երևույթների ձևավորման մեջ, ինչպիսին է անձրևը, քանի որ այն ծառայում է որպես ջրային գոլորշիների խտացման միջուկներ։ Ուստի, ենթադրվում է, որ տեղումները վիճակագրորեն կապված են մեծ երկնաքարերի հետ: Այնուամենայնիվ, որոշ փորձագետներ կարծում են, որ քանի որ երկնաքարի ընդհանուր ներածումը մի քանի տասնյակ անգամ ավելի է, քան նույնիսկ ամենամեծ ասուպային ցնցուղի դեպքում, այս նյութի ընդհանուր քանակի փոփոխությունը, որը տեղի է ունենում մեկ այդպիսի ցնցուղի հետևանքով, կարող է անտեսվել:

Այնուամենայնիվ, կասկած չկա, որ ամենամեծ միկրոմետեորիտները և տեսանելի երկնաքարերը իոնացման երկար հետքեր են թողնում մթնոլորտի բարձր շերտերում, հիմնականում՝ իոնոլորտում։ Նման հետքերը կարող են օգտագործվել հեռահար ռադիոհաղորդումների համար, քանի որ դրանք արտացոլում են բարձր հաճախականությամբ ռադիոալիքներ։

Մթնոլորտի մեջ մտնող երկնաքարերի էներգիան հիմնականում ծախսվում է, և գուցե ամբողջությամբ, դրա տաքացման վրա։ Սա երկրորդականներից մեկն է ջերմային հավասարակշռությունմթնոլորտ.

Երկնաքարը բնական ծագման պինդ մարմին է, որն ընկել է Երկրի մակերես տիեզերքից։ Սովորաբար տարբերում են քար, երկաթ-քար և երկաթե երկնաքարեր: Վերջիններս հիմնականում կազմված են երկաթից և նիկելից։ Հայտնաբերված երկնաքարերից շատերն ունեն մի քանի գրամից մինչև մի քանի կիլոգրամ քաշ: Հայտնաբերվածներից ամենամեծը՝ Գոբա երկաթե երկնաքարը, որը կշռում է մոտ 60 տոննա, և դեռ գտնվում է այն նույն տեղում, որտեղ այն հայտնաբերվել է։ Հարավային Աֆրիկա. Երկնաքարերի մեծ մասը աստերոիդների բեկորներ են, սակայն որոշ երկնաքարեր Երկիր են եկել Լուսնից և նույնիսկ Մարսից:

Գնդիկը շատ պայծառ երկնաքար է, որը երբեմն դիտվում է նույնիսկ ցերեկը, հաճախ թողնում է ծխագույն հետք և ուղեկցվում ձայնային երևույթներով. հաճախ ավարտվում է երկնաքարերի անկմամբ։

Ջերմոսֆերա.

Մեզոպաուզայի նվազագույն ջերմաստիճանից բարձր սկսվում է թերմոսֆերան, որի դեպքում ջերմաստիճանը սկզբում դանդաղ, իսկ հետո արագ սկսում է նորից բարձրանալ։ Պատճառը 150–300 կմ բարձրությունների վրա ուլտրամանուշակագույն, արեգակնային ճառագայթման կլանումն է ատոմային թթվածնի իոնացման պատճառով. հվ® O + + ե.

Ջերմոսֆերայում ջերմաստիճանը անընդհատ բարձրանում է մինչև մոտ 400 կմ բարձրություն, որտեղ այն ցերեկը հասնում է 1800 Կ-ի արեգակնային առավելագույն ակտիվության դարաշրջանում: Նվազագույնի դարաշրջանում այս սահմանափակող ջերմաստիճանը կարող է լինել 1000 Կ-ից պակաս: 400-ից բարձր: կմ, մթնոլորտն անցնում է իզոթերմային էկզոսֆերայի։ Կրիտիկական մակարդակը (էկզոլորտի հիմքը) գտնվում է մոտ 500 կմ բարձրության վրա։

Ավրորաները և արհեստական ​​արբանյակների բազմաթիվ ուղեծրեր, ինչպես նաև գիշերային ամպեր՝ այս բոլոր երևույթները տեղի են ունենում մեզոսֆերայում և թերմոսֆերայում:

Բևեռային լույսեր.

Բարձր լայնություններում մագնիսական դաշտի խանգարումների ժամանակ նկատվում են բևեռափայլեր։ Նրանք կարող են տևել մի քանի րոպե, բայց հաճախ տեսանելի են մի քանի ժամ: Ավրորաները մեծապես տարբերվում են ձևով, գույնով և ինտենսիվությամբ, որոնք երբեմն շատ արագ են փոխվում ժամանակի ընթացքում: Ավրորայի սպեկտրը բաղկացած է արտանետման գծերից և ժապավեններից: Գիշերային երկնքից որոշ արտանետումներ ուժեղացված են Ավրորայի սպեկտրում, հիմնականում՝ l 5577 Å կանաչ և կարմիր գծերը և l 6300 Å թթվածին: Պատահում է, որ այս գծերից մեկը շատ անգամ ավելի ինտենսիվ է, քան մյուսը, և դա որոշում է պայծառության տեսանելի գույնը՝ կանաչ կամ կարմիր: Մագնիսական դաշտի խանգարումներն ուղեկցվում են նաև բևեռային շրջաններում ռադիոհաղորդակցության խափանումներով։ Խափանումն առաջանում է իոնոլորտի փոփոխություններից, ինչը նշանակում է, որ մագնիսական փոթորիկների ժամանակ գործում է իոնացման հզոր աղբյուր։ Հաստատվել է, որ ուժեղ մագնիսական փոթորիկներ առաջանում են, երբ արեգակնային սկավառակի կենտրոնի մոտ կան բծերի մեծ խմբեր։ Դիտարկումները ցույց են տվել, որ փոթորիկները կապված են ոչ թե բծերի, այլ արեգակնային բռնկումների հետ, որոնք առաջանում են մի խումբ բծերի զարգացման ժամանակ։

Ավրորաները տարբեր ինտենսիվության լույսի մի շարք են՝ արագ շարժումներով, որոնք դիտվում են Երկրի բարձր լայնության շրջաններում: Տեսողական բևեռափայլը պարունակում է ատոմային թթվածնի կանաչ (5577Å) և կարմիր (6300/6364Å) արտանետման գծեր և N 2 մոլեկուլային գոտիներ, որոնք գրգռված են արևային և մագնիսոլորտային ծագման էներգետիկ մասնիկներով։ Այս արտանետումները սովորաբար ցուցադրվում են մոտ 100 կմ և ավելի բարձրության վրա: Օպտիկական բևեռափայլ տերմինն օգտագործվում է տեսողական բևեռափայլերին և դրանց ինֆրակարմիրից մինչև ուլտրամանուշակագույն արտանետումների սպեկտրը վերաբերելու համար: Սպեկտրի ինֆրակարմիր հատվածում ճառագայթման էներգիան զգալիորեն գերազանցում է տեսանելի շրջանի էներգիան։ Երբ բևեռափայլերը հայտնվեցին, արտանետումները նկատվեցին ULF միջակայքում (

Ավրորաների իրական ձևերը դժվար է դասակարգել. Առավել հաճախ օգտագործվում են հետևյալ տերմինները.

1. Հանգիստ միատեսակ կամարները կամ շերտերը: Աղեղը սովորաբար տարածվում է ~1000 կմ գեոմագնիսական զուգահեռի ուղղությամբ (բևեռային շրջաններում դեպի Արև) և ունի մեկից մինչև մի քանի տասնյակ կիլոմետր լայնություն։ Շերտագիծը աղեղ հասկացության ընդհանրացումն է, այն սովորաբար չունի կանոնավոր կամարաձեւ ձև, այլ թեքվում է S-ի կամ պարույրների տեսքով։ 100–150 կմ բարձրությունների վրա գտնվում են կամարներն ու գոտիները։

2. Ավրորայի ճառագայթներ . Այս տերմինը վերաբերում է մագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով ձգված բևեռային կառույցին՝ մի քանի տասնյակից մինչև մի քանի հարյուր կիլոմետր ուղղահայաց երկարությամբ: Հորիզոնական երկայնքով ճառագայթների երկարությունը փոքր է՝ մի քանի տասնյակ մետրից մինչև մի քանի կիլոմետր։ Ճառագայթները սովորաբար դիտվում են աղեղներով կամ որպես առանձին կառուցվածքներ։

3. Բծեր կամ մակերեսներ . Սրանք փայլի մեկուսացված տարածքներ են, որոնք չունեն հատուկ ձև: Անհատական ​​բծերը կարող են կապված լինել:

4. Շղարշ. Ավրորայի անսովոր ձև, որը միատեսակ փայլ է, որը ծածկում է երկնքի մեծ տարածքները:

Ըստ կառուցվածքի՝ բևեռափայլերը բաժանվում են միատարր, փայլուն և փայլուն։ Օգտագործվում են տարբեր տերմիններ; pulsating arc, pulsating մակերես, ցրված մակերես, շողացող շերտ, վարագույր եւ այլն: Գոյություն ունի բեւեռափայլերի դասակարգում՝ ըստ իրենց գույնի։ Ըստ այս դասակարգման՝ տիպի բևեռափայլեր ԲԱՅՑ. Վերին մասը կամ ամբողջությամբ կարմիր են (6300–6364 Å): Նրանք սովորաբար հայտնվում են 300–400 կմ բարձրությունների վրա՝ բարձր գեոմագնիսական ակտիվության ժամանակ։

Ավրորա տեսակը ATՆերքևի մասում կարմիր են և կապված են առաջին դրական N 2 համակարգի և առաջին բացասական O 2 համակարգի ժապավենների լուսարձակման հետ։ Ավրորայի նման ձևերը հայտնվում են բևեռափայլերի ամենաակտիվ փուլերում։

Գոտիներ բեւեռափայլեր – դրանք գիշերային ժամերին բևեռափայլերի առաջացման առավելագույն հաճախականությամբ գոտիներ են, ըստ Երկրի մակերևույթի ֆիքսված կետի դիտորդների: Գոտիները գտնվում են 67° հյուսիսային և հարավային լայնության վրա, իսկ լայնությունը մոտ 6° է։ Ավրորաների առավելագույն առաջացումը, որը համապատասխանում է տեղական գեոմագնիսական ժամանակի տվյալ պահին, տեղի է ունենում օվալաձև գոտիներում (ավրորա օվալ), որոնք գտնվում են ասիմետրիկորեն հյուսիսային և հարավային գեոմագնիսական բևեռների շուրջ։ Ավրորայի օվալը ամրագրված է լայնության-ժամանակի կոորդինատներում, իսկ բևեռափայլ գոտին օվալի կեսգիշերային շրջանի կետերի տեղն է՝ լայնություն-երկայնություն կոորդինատներով։ Օվալաձև գոտին գտնվում է գիշերային հատվածում գեոմագնիսական բևեռից մոտավորապես 23°, իսկ ցերեկային հատվածում՝ 15°:

Ավրալային օվալային և բևեռափայլ գոտիներ:Ավրորայի օվալի գտնվելու վայրը կախված է գեոմագնիսական ակտիվությունից: Բարձր գեոմագնիսական ակտիվության դեպքում օվալն ավելի լայն է դառնում: Ավրորայի գոտիները կամ Ավրորայի օվալային սահմանները ավելի լավ են ներկայացված L 6.4-ով, քան դիպոլային կոորդինատներով: Ավրորայի օվալի ցերեկային հատվածի սահմանին գեոմագնիսական դաշտի գծերը համընկնում են. մագնիտոպաուզա.Ավրորայի օվալի դիրքի փոփոխություն կա՝ կախված գեոմագնիսական առանցքի և Երկիր-Արև ուղղության անկյունից: Ավրալային օվալը որոշվում է նաև որոշակի էներգիաների մասնիկների (էլեկտրոններ և պրոտոններ) տեղումների վերաբերյալ տվյալների հիման վրա։ Նրա դիրքը կարող է ինքնուրույն որոշվել տվյալների հիման վրա կասպախցերեկային ժամերին և մագնիսական պոչում:

Ավրորայի գոտում բևեռափայլերի առաջացման հաճախականության ամենօրյա տատանումները առավելագույնն են գեոմագնիսական կեսգիշերին և նվազագույնը գեոմագնիսական կեսգիշերին: Օվալի մոտ հասարակածային կողմում բևեռափայլերի առաջացման հաճախականությունը կտրուկ նվազում է, բայց պահպանվում է ցերեկային տատանումների ձևը։ Օվալի բևեռային կողմում բևեռափայլերի առաջացման հաճախականությունը աստիճանաբար նվազում է և բնութագրվում է բարդ ցերեկային փոփոխություններով։

Ավրորաների ինտենսիվությունը.

Ավրորայի ինտենսիվություն որոշվում է տեսանելի լուսավորության մակերեսը չափելով: Պայծառ մակերես Ի auroras որոշակի ուղղությամբ որոշվում է ընդհանուր արտանետումների 4p Իֆոտոն/(սմ 2 վ): Քանի որ այս արժեքը մակերևույթի իրական պայծառությունը չէ, այլ ներկայացնում է սյունակի արտանետումը, բևեռափայլերի ուսումնասիրության համար սովորաբար օգտագործվում է միավոր ֆոտոն/(սմ 2 սյունակ s): Ընդհանուր արտանետումների չափման սովորական միավորն է Ռեյլի (Rl) հավասար 10 6 ֆոտոն / (սմ 2 սյունակ s): Ավրորայի ինտենսիվության ավելի գործնական միավորը որոշվում է մեկ գծի կամ ժապավենի արտանետումներից: Օրինակ՝ բևեռափայլերի ինտենսիվությունը որոշվում է պայծառության միջազգային գործակիցներով (ICF) ըստ կանաչ գծի ինտենսիվության տվյալների (5577 Å); 1 kRl = I MKH, 10 kRl = II MKH, 100 kRl = III MKH, 1000 kRl = IV MKH (ավրորայի առավելագույն ինտենսիվությունը): Այս դասակարգումը չի կարող օգտագործվել կարմիր բևեռափայլերի համար: Դարաշրջանի (1957–1958) հայտնագործություններից էր բևեռափայլերի տարածական և ժամանակային բաշխման հաստատումը մագնիսական բևեռի նկատմամբ օվալային տեղաշարժված տեսքով։ Մագնիսական բևեռի նկատմամբ բևեռափայլերի բաշխման շրջանաձև ձևի վերաբերյալ պարզ պատկերացումներից. ավարտվեց անցումը մագնիտոսֆերայի ժամանակակից ֆիզիկային: Հայտնաբերման պատիվը պատկանում է Օ.Խորոշևային, իսկ բևեռափայլի օվալի գաղափարների ինտենսիվ զարգացումն իրականացրել են Գ.Ստարկովը, Ջ.Ֆելդշտեյնը, Ս.Ի.Ակասոֆը և մի շարք այլ հետազոտողներ։ Ավրորա օվալը արեգակնային քամու ամենաուժեղ ազդեցության շրջանն է Երկրի վերին մթնոլորտի վրա: Ավրորաների ինտենսիվությունը ամենամեծն է օվալում, և դրա դինամիկան անընդհատ վերահսկվում է արբանյակների կողմից:

Կայուն բադաձև կարմիր կամարներ:

Կայուն բևեռային կարմիր աղեղ, այլ կերպ կոչվում է միջին լայնության կարմիր աղեղ կամ M-arc, ենթատեսողական (աչքի զգայունության սահմանից ցածր) լայն աղեղ է, որը ձգվում է արևելքից արևմուտք հազարավոր կիլոմետրերով և շրջապատում, հնարավոր է, ամբողջ Երկիրը։ Աղեղի լայնությունը 600 կմ է։ Կայուն բևեռային կարմիր աղեղից արտանետումը գրեթե մոնոխրոմատիկ է l 6300 Å և l 6364 Å կարմիր գծերում: Վերջերս արձանագրվել են նաև թույլ արտանետումների l 5577 Å (OI) և l 4278 Å (N + 2): Մշտական ​​կարմիր կամարները դասակարգվում են որպես բևեռափայլեր, բայց դրանք հայտնվում են շատ ավելի բարձր բարձրությունների վրա: Ստորին սահմանը գտնվում է 300 կմ բարձրության վրա, վերին սահմանը՝ մոտ 700 կմ։ l 6300 Å արտանետման մեջ հանգիստ բևեռային կարմիր աղեղի ինտենսիվությունը տատանվում է 1-ից մինչև 10 կՌլ (տիպիկ արժեքը 6 կՌլ է): Այս ալիքի երկարությամբ աչքի զգայունության շեմը մոտ 10 կՌ է, ուստի աղեղները հազվադեպ են դիտվում տեսողականորեն: Այնուամենայնիվ, դիտարկումները ցույց են տվել, որ նրանց պայծառությունը գիշերների 10%-ում ավելի քան 50 կՌ է: Աղեղների սովորական կյանքի տևողությունը մոտ մեկ օր է, և դրանք հազվադեպ են հայտնվում հաջորդ օրերին: Արբանյակներից կամ ռադիոաղբյուրներից ստացված ռադիոալիքները, որոնք հատում են կայուն բևեռային կարմիր աղեղները, ենթակա են ցրտահարության, ինչը ցույց է տալիս էլեկտրոնային խտության անհամասեռության առկայությունը: Կարմիր աղեղների տեսական բացատրությունն այն է, որ տարածաշրջանի տաքացված էլեկտրոնները Ֆիոնոսֆերաները առաջացնում են թթվածնի ատոմների ավելացում: Արբանյակային դիտարկումները ցույց են տալիս էլեկտրոնի ջերմաստիճանի աճ գեոմագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով, որոնք հատում են կայուն բևեռային կարմիր աղեղները: Այս կամարների ինտենսիվությունը դրականորեն փոխկապակցված է գեոմագնիսական ակտիվության (փոթորիկների) հետ, իսկ կամարների առաջացման հաճախականությունը դրականորեն փոխկապակցված է արեգակնային արևային բծերի ակտիվության հետ։

Ավրորայի փոփոխություն.

Ավրորաների որոշ ձևեր ունենում են քվազի պարբերական և համահունչ ժամանակային ինտենսիվության տատանումներ: Այս բևեռափայլերը, որոնք ունեն մոտավորապես անշարժ երկրաչափություն և փուլերում տեղի ունեցող արագ պարբերական փոփոխություններ, կոչվում են փոփոխվող բևեռափայլեր: Դրանք դասակարգվում են որպես բևեռափայլեր ձևերը Ռըստ Ավրորաների միջազգային ատլասի Փոփոխվող բևեռափայլերի ավելի մանրամասն ստորաբաժանում.

Ռ 1 (զարկերակային բևեռափայլ) փայլ է բևեռափայլի ամբողջ ձևով պայծառության միատեսակ փուլային տատանումներով: Ըստ սահմանման, իդեալական պուլսացիոն բևեռափայլի դեպքում պուլսացիայի տարածական և ժամանակային մասերը կարող են առանձնացվել, այսինքն. պայծառություն Ի(r,t)= Ես ս(r)· Ես Տ(տ) Տիպիկ ավրորայում Ռ 1, պուլսացիաները տեղի են ունենում ցածր ինտենսիվության 0,01-ից մինչև 10 Հց հաճախականությամբ (1–2 կՌ): Ավրորաների մեծ մասը Ռ 1-ը բծեր կամ աղեղներ են, որոնք զարկերակ են մի քանի վայրկյանով:

Ռ 2 (կրակոտ Ավրորա): Այս տերմինը սովորաբար օգտագործվում է երկինքը լցնող բոցերի նման շարժումներին մատնանշելու համար, և ոչ թե մեկ ձև նկարագրելու համար: Ավրորաները կամարաձեւ են և սովորաբար վեր են շարժվում 100 կմ բարձրությունից։ Այս բևեռափայլերը համեմատաբար հազվադեպ են և ավելի հաճախ հանդիպում են բևեռափայլերից դուրս:

Ռ 3 (թարթող Ավրորա): Սրանք բևեռափայլեր են՝ պայծառության արագ, անկանոն կամ կանոնավոր տատանումներով, որոնք երկնքում թարթող բոցի տպավորություն են թողնում: Նրանք հայտնվում են Ավրորայի փլուզումից քիչ առաջ։ Սովորաբար դիտարկվող տատանումների հաճախականությունը Ռ 3-ը հավասար է 10 ± 3 Հց-ի:

«Հոսքային բևեռափայլ» տերմինը, որն օգտագործվում է պուլսացիոն բևեռափայլերի մեկ այլ դասի համար, վերաբերում է պայծառության անկանոն տատանումներին, որոնք արագորեն հորիզոնական շարժվում են աղեղների և բևեռափայլերի գոտիներում:

Փոփոխվող բևեռափայլը արեգակնային-երկրային երևույթներից է, որն ուղեկցում է գեոմագնիսական դաշտի իմպուլսացիաներին և բևեռային ռենտգենյան ճառագայթմանը, որն առաջանում է արևային և մագնիսոլորտային ծագման մասնիկների տեղումներից:

Բևեռային գլխարկի փայլը բնութագրվում է առաջին բացասական N + 2 համակարգի ժապավենի բարձր ինտենսիվությամբ (λ 3914 Å): Սովորաբար, այս N + 2 գոտիները հինգ անգամ ավելի ինտենսիվ են, քան OI l 5577 Å կանաչ գիծը, բևեռային գլխարկի փայլի բացարձակ ինտենսիվությունը 0,1-ից մինչև 10 կՌլ է (սովորաբար 1–3 կՌլ): Այս բևեռափայլերով, որոնք հայտնվում են PCA-ի ժամանակաշրջաններում, միատեսակ փայլը ծածկում է ամբողջ բևեռային գլխարկը մինչև 60° գեոմագնիսական լայնությունը 30-ից 80 կմ բարձրությունների վրա: Այն առաջանում է հիմնականում արեգակնային պրոտոնների և d-մասնիկների կողմից 10–100 ՄէՎ էներգիայով, որոնք ստեղծում են իոնացման առավելագույնը այս բարձրություններում։ Ավրորայի գոտիներում առկա է փայլի մեկ այլ տեսակ, որը կոչվում է թիկնոցի բևեռափայլեր: Ավրալային փայլի այս տեսակի համար առավոտյան ժամերին օրական առավելագույն ինտենսիվությունը 1-10 կՌ է, իսկ ինտենսիվության նվազագույնը՝ հինգ անգամ ավելի թույլ: Մանթիայի բևեռափայլերի դիտարկումները քիչ են, և դրանց ինտենսիվությունը կախված է գեոմագնիսական և արևային ակտիվությունից:

Մթնոլորտային փայլսահմանվում է որպես մոլորակի մթնոլորտի կողմից արտադրվող և արտանետվող ճառագայթում: Սա մթնոլորտի ոչ ջերմային ճառագայթումն է, բացառությամբ բևեռափայլերի արտանետումների, կայծակնային արտանետումների և երկնաքարերի արահետների արտանետումների: Այս տերմինը օգտագործվում է երկրագնդի մթնոլորտի հետ կապված (գիշերային փայլ, մթնշաղ և ցերեկային լույս): Մթնոլորտային փայլը մթնոլորտում առկա լույսի միայն մի մասն է: Այլ աղբյուրներ են աստղային լույսը, կենդանակերպի լույսը և ցերեկային ցրված լույսը արևից: Երբեմն մթնոլորտի փայլը կարող է հասնել մինչև 40% ընդհանուրՍվետա. Օդի փայլը տեղի է ունենում տարբեր բարձրության և հաստության մթնոլորտային շերտերում: Մթնոլորտային փայլի սպեկտրը ընդգրկում է ալիքի երկարությունը 1000 Å-ից մինչև 22,5 մկմ: Օդային լույսի հիմնական արտանետման գիծը l 5577 Å է, որը հայտնվում է 90–100 կմ բարձրության վրա՝ 30–40 կմ հաստությամբ շերտում։ Փայլի տեսքը պայմանավորված է թթվածնի ատոմների վերահամակցման վրա հիմնված Champen մեխանիզմով։ Այլ արտանետումների գծերն են l 6300 Å, որոնք հայտնվում են դիսոցիատիվ O + 2 ռեկոմբինացիայի և արտանետման NI l 5198/5201 Å և NI l 5890/5896 Å:

Մթնոլորտային փայլի ինտենսիվությունը չափվում է Rayleighs-ում: Պայծառությունը (Rayleighs-ով) հավասար է 4 rb-ի, որտեղ c-ն արտանետվող շերտի լուսավորության անկյունային մակերեսն է 10 6 ֆոտոն/(cm 2 sr s) միավորներով։ Փայլի ինտենսիվությունը կախված է լայնությունից (տարբեր արտանետումների դեպքում), ինչպես նաև տատանվում է օրվա ընթացքում առավելագույնը կեսգիշերին մոտ: Դրական հարաբերակցություն է նշվել l 5577 Å արտանետման օդային փայլի համար արեգակնային բծերի քանակի և արեգակնային ճառագայթման հոսքի հետ 10,7 սմ ալիքի երկարության վրա: Օդի փայլը դիտվել է արբանյակային փորձերի ժամանակ: Տիեզերքից այն կարծես լույսի օղակ լինի Երկրի շուրջ և ունի կանաչավուն գույն:

Օզոնոսֆերա.

20–25 կմ բարձրությունների վրա օզոնի O 3 աննշան քանակի առավելագույն կոնցենտրացիան (մինչև 2×10–7 թթվածնի պարունակություն), որը տեղի է ունենում արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ մոտ 10-ից 50 բարձրության վրա։ կմ, հասնում է՝ պաշտպանելով մոլորակը իոնացնող արեգակնային ճառագայթումից։ Չնայած օզոնի մոլեկուլների չափազանց փոքր քանակին, դրանք պաշտպանում են Երկրի ողջ կյանքը Արեգակի կարճ ալիքների (ուլտրամանուշակագույն և ռենտգեն) ճառագայթման վնասակար ազդեցությունից: Եթե ​​դուք նստեցնեք բոլոր մոլեկուլները մթնոլորտի հիմքում, ապա կստանաք 3–4 մմ հաստությամբ ոչ ավելի շերտ: 100 կմ-ից բարձր բարձրությունների վրա թեթեւ գազերի մասնաբաժինը մեծանում է, իսկ շատ բարձր բարձրության վրա գերակշռում են հելիումը և ջրածինը; շատ մոլեկուլներ տարանջատվում են առանձին ատոմների, որոնք, իոնացված լինելով արևի կոշտ ճառագայթման ազդեցության տակ, կազմում են իոնոսֆերան։ Երկրի մթնոլորտում օդի ճնշումը և խտությունը նվազում են բարձրության հետ։ Կախված ջերմաստիճանի բաշխվածությունից՝ Երկրի մթնոլորտը բաժանվում է տրոպոսֆերայի, ստրատոսֆերայի, մեզոսֆերայի, թերմոսֆերայի և էկզոլորտի։ .

20-25 կմ բարձրության վրա գտնվում է օզոնի շերտ. Օզոնը ձևավորվում է թթվածնի մոլեկուլների քայքայման հետևանքով արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանման ժամանակ՝ 0,1–0,2 մկմ ավելի կարճ ալիքի երկարությամբ։ Ազատ թթվածինը միավորվում է O 2 մոլեկուլների հետ և ձևավորում O 3 օզոն, որն ագահորեն կլանում է 0,29 մկմ-ից ավելի կարճ ուլտրամանուշակագույն լույսը: Օզոնի մոլեկուլները O 3 հեշտությամբ ոչնչացվում են կարճ ալիքի ճառագայթման միջոցով: Ուստի, չնայած իր հազվադեպությանը, օզոնային շերտը արդյունավետորեն կլանում է Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, որն անցել է ավելի բարձր և ավելի թափանցիկ մթնոլորտային շերտերով: Դրա շնորհիվ Երկրի վրա կենդանի օրգանիզմները պաշտպանված են արևի ուլտրամանուշակագույն լույսի վնասակար ազդեցությունից։

Իոնոսֆերա.

Արեգակնային ճառագայթումը իոնացնում է մթնոլորտի ատոմներն ու մոլեկուլները։ Իոնացման աստիճանը զգալի է դառնում արդեն 60 կիլոմետր բարձրության վրա և անշեղորեն աճում է Երկրից հեռավորության հետ։ Մթնոլորտի տարբեր բարձրություններում տեղի են ունենում տարբեր մոլեկուլների տարանջատման և հետագա իոնացման հաջորդական գործընթացներ։ տարբեր ատոմներև իոններ։ Հիմնականում դրանք թթվածնի մոլեկուլներն են O 2, ազոտ N 2 և դրանց ատոմները: Կախված այդ գործընթացների ինտենսիվությունից՝ 60 կիլոմետրից բարձր մթնոլորտի տարբեր շերտերը կոչվում են իոնոլորտային շերտեր։ , և դրանց ամբողջությունը իոնոսֆերան է . Ստորին շերտը, որի իոնացումը աննշան է, կոչվում է նեյտրոսֆերա։

Լիցքավորված մասնիկների առավելագույն կոնցենտրացիան իոնոլորտում հասնում է 300–400 կմ բարձրությունների վրա։

Իոնոսֆերայի ուսումնասիրության պատմություն.

Մթնոլորտի վերին հատվածում հաղորդիչ շերտի գոյության վարկածը 1878 թվականին առաջ քաշեց անգլիացի գիտնական Ստյուարտը՝ գեոմագնիսական դաշտի առանձնահատկությունները բացատրելու համար։ Այնուհետև 1902 թվականին միմյանցից անկախ Քենեդին ԱՄՆ-ում և Հևիսայդը Անգլիայում նշեցին, որ երկար հեռավորությունների վրա ռադիոալիքների տարածումը բացատրելու համար անհրաժեշտ է ենթադրել բարձր հաղորդունակությամբ շրջանների գոյությունը բարձր շերտերում։ մթնոլորտը. 1923 թ.-ին ակադեմիկոս Մ. Այնուհետև, 1925 թվականին, անգլիացի հետազոտողներ Էփլթոնը և Բարնեթը, ինչպես նաև Բրեյթն ու Տյուվը, առաջին անգամ փորձնականորեն ապացուցեցին ռադիոալիքներն արտացոլող շրջանների գոյությունը և հիմք դրեցին դրանց համակարգված ուսումնասիրությանը: Այդ ժամանակից ի վեր իրականացվել է այս շերտերի հատկությունների համակարգված ուսումնասիրություն, որը սովորաբար կոչվում է իոնոսֆերա, որը նշանակալի դեր է խաղում մի շարք երկրաֆիզիկական երևույթների մեջ, որոնք որոշում են ռադիոալիքների արտացոլումն ու կլանումը, ինչը շատ կարևոր է գործնականում: նպատակներով, մասնավորապես, ապահովելու հուսալի ռադիոհաղորդակցություն:

1930-ական թվականներին սկսվեցին իոնոլորտի վիճակի համակարգված դիտարկումները։ Մեր երկրում, M.A. Bonch-Bruevich- ի նախաձեռնությամբ, ստեղծվել են դրա իմպուլսային հնչողության ինստալացիաներ: Հետազոտվել են իոնոլորտի բազմաթիվ ընդհանուր հատկություններ, բարձրություններ և նրա հիմնական շերտերի էլեկտրոնային խտությունը։

60–70 կմ բարձրությունների վրա դիտվում է D շերտը, 100–120 կմ բարձրությունների վրա՝ Ե, բարձրությունների վրա, 180–300 կմ երկշերտ բարձրությունների վրա Ֆ 1 և Ֆ 2. Այս շերտերի հիմնական պարամետրերը տրված են Աղյուսակ 4-ում:

Աղյուսակ 4

Աղյուսակ 4
Իոնոսֆերայի շրջան	Առավելագույն բարձրությունը, կմ	T i , Կ	Օր		Գիշեր ne , սմ -3	a΄, ρm 3 s – 1
			ր ne , սմ -3	Մաքս ne , սմ -3
Դ	70	20	100	200	10	10 –6
Ե	110	270	1.5 10 5	3 10 5	3000	10 –7
Ֆ 1	180	800–1500	3 10 5	5 10 5	–	3 10 -8
Ֆ 2 (Ձմեռ)	220–280	1000–2000	6 10 5	25 10 5	~10 5	2 10 –10
Ֆ 2 (ամառ)	250–320	1000–2000	2 10 5	8 10 5	~ 3 10 5	10 –10
neէլեկտրոնի կոնցենտրացիան է, e-ն էլեկտրոնային լիցքն է, T iիոնի ջերմաստիճանն է, a-ը ռեկոմբինացիայի գործակիցն է (որը որոշում է neև դրա փոփոխությունը ժամանակի ընթացքում)

Միջինները տրվում են, քանի որ դրանք տարբերվում են տարբեր լայնությունների, օրվա ժամերի և եղանակների համար: Նման տվյալներն անհրաժեշտ են հեռահար ռադիոհաղորդակցությունն ապահովելու համար։ Դրանք օգտագործվում են տարբեր կարճ ալիքների ռադիոհղումների գործառնական հաճախականությունների ընտրության ժամանակ: Իմացություն դրանց փոփոխությունների մասին՝ կախված իոնոլորտի վիճակից տարբեր ժամանակօրը և տարբեր եղանակներին չափազանց կարևոր է ռադիոկապի հուսալիությունն ապահովելու համար։ Իոնոսֆերան երկրագնդի մթնոլորտի իոնացված շերտերի հավաքածու է, որը սկսվում է մոտ 60 կմ բարձրությունից և տարածվում մինչև տասնյակ հազարավոր կմ բարձրություններ։ Երկրի մթնոլորտի իոնացման հիմնական աղբյուրը Արեգակի ուլտրամանուշակագույն և ռենտգենյան ճառագայթումն է, որը տեղի է ունենում հիմնականում արեգակնային քրոմոսֆերայում և պսակում։ Բացի այդ, մթնոլորտի վերին իոնացման աստիճանի վրա ազդում են արեգակնային կորպուսկուլյար հոսքերը, որոնք տեղի են ունենում արևի բռնկումների ժամանակ, ինչպես նաև տիեզերական ճառագայթները և երկնաքարի մասնիկները։

Իոնոսֆերային շերտեր

մթնոլորտի այն տարածքներն են, որոնցում հասնում են ազատ էլեկտրոնների կոնցենտրացիայի առավելագույն արժեքները (այսինքն՝ դրանց թիվը մեկ միավորի ծավալով): Էլեկտրական լիցքավորված ազատ էլեկտրոնները և (ավելի քիչ՝ ավելի քիչ շարժական իոնները), որոնք առաջանում են մթնոլորտային գազի ատոմների իոնացումից, որոնք փոխազդում են ռադիոալիքների (այսինքն՝ էլեկտրամագնիսական տատանումների) հետ, կարող են փոխել իրենց ուղղությունը՝ արտացոլելով կամ բեկելով դրանք և կլանել իրենց էներգիան։ Արդյունքում հեռավոր ռադիոկայաններ ստանալիս կարող են առաջանալ տարբեր էֆեկտներ, օրինակ՝ ռադիոյի մարում, հեռավոր կայանների լսելիության բարձրացում, հոսանքազրկումներև այլն: երեւույթներ.

Հետազոտության մեթոդներ.

Երկրից իոնոսֆերայի ուսումնասիրության դասական մեթոդները վերածվում են իմպուլսային հնչողության՝ ուղարկելով ռադիո իմպուլսներ և դիտելով դրանց արտացոլումները իոնոլորտի տարբեր շերտերից՝ չափելով ուշացման ժամանակը և ուսումնասիրելով արտացոլված ազդանշանների ինտենսիվությունն ու ձևը: Չափելով տարբեր հաճախականություններում ռադիոպուլսների արտացոլման բարձրությունները, որոշելով տարբեր շրջանների կրիտիկական հաճախականությունները (ռադիո իմպուլսի կրիչի հաճախականությունը, որի համար իոնոլորտի այս շրջանը դառնում է թափանցիկ, կոչվում է կրիտիկական հաճախականություն), կարելի է որոշել. Էլեկտրոնների խտության արժեքը շերտերում և արդյունավետ բարձրությունները տվյալ հաճախականությունների համար և ընտրել օպտիմալ հաճախականություններ տվյալ ռադիոուղիների համար: Հրթիռային տեխնոլոգիայի զարգացման և Երկրի արհեստական ​​արբանյակների (AES) և այլ տիեզերանավերի տիեզերական դարաշրջանի գալուստով հնարավոր դարձավ ուղղակիորեն չափել մերձերկրյա տիեզերական պլազմայի պարամետրերը, որի ստորին մասը իոնոլորտն է:

Էլեկտրոնների խտության չափումները, որոնք իրականացվել են հատուկ արձակված հրթիռներից և արբանյակային թռիչքի ուղիների երկայնքով, հաստատել և կատարելագործել են նախկինում ցամաքային մեթոդներով ձեռք բերված տվյալները իոնոլորտի կառուցվածքի, էլեկտրոնների խտության բաշխման բարձրության վրա Երկրի տարբեր շրջաններում և հնարավորություն են տվել: հիմնական առավելագույնից՝ շերտից բարձր էլեկտրոնային խտության արժեքներ ստանալու համար Ֆ. Նախկինում դա անհնար էր անել ձայնային մեթոդներով, որոնք հիմնված էին արտացոլված կարճ ալիքի ռադիո իմպուլսների դիտարկումների վրա: Պարզվել է, որ երկրագնդի որոշ շրջաններում կան բավականին կայուն շրջաններ՝ ցածր էլեկտրոնային խտությամբ, կանոնավոր «իոնոսֆերային քամիներով», իոնոլորտում առաջանում են յուրահատուկ ալիքային պրոցեսներ, որոնք իրենց գրգռման վայրից հազարավոր կիլոմետրեր հեռու տանում են տեղական իոնոսֆերային խանգարումներ, և շատ ավելի. Հատկապես բարձր զգայուն ընդունիչ սարքերի ստեղծումը հնարավորություն է տվել իոնոլորտի իմպուլսային հնչեղության կայաններում իրականացնել իոնոլորտի ամենացածր շրջաններից մասամբ արտացոլված իմպուլսային ազդանշանների ընդունումը (մասնակի անդրադարձումների կայան): Հզոր իմպուլսային կայանքների օգտագործումը մետրի և դեցիմետրի ալիքի երկարության միջակայքերում ալեհավաքների օգտագործմամբ, որոնք թույլ են տալիս ճառագայթվող էներգիայի բարձր կոնցենտրացիա, հնարավորություն տվեց դիտարկել իոնոսֆերայի կողմից ցրված ազդանշանները տարբեր բարձրությունների վրա: Այս ազդանշանների սպեկտրների առանձնահատկությունների ուսումնասիրությունը, որոնք անհամատեղելիորեն ցրված են իոնոսֆերային պլազմայի էլեկտրոններով և իոններով (դրա համար օգտագործվել են ռադիոալիքների անհամապատասխան ցրման կայաններ) հնարավորություն է տվել որոշել էլեկտրոնների և իոնների կոնցենտրացիան, դրանց համարժեքը։ ջերմաստիճանը տարբեր բարձրությունների վրա մինչև մի քանի հազար կիլոմետր բարձրություններ: Պարզվեց, որ իոնոսֆերան բավականաչափ թափանցիկ է օգտագործվող հաճախականությունների համար։

Համակենտրոնացում էլեկտրական լիցքեր(էլեկտրոնի խտությունը հավասար է իոնայինին) Երկրի իոնոլորտում 300 կմ բարձրության վրա օրվա ընթացքում կազմում է մոտ 106 սմ–3։ Այս խտության պլազման արտացոլում է 20 մ-ից ավելի երկարությամբ ռադիոալիքներ, մինչդեռ փոխանցում է ավելի կարճ:

Էլեկտրոնների խտության տիպիկ ուղղահայաց բաշխումը իոնոլորտում ցերեկային և գիշերային պայմանների համար:

Ռադիոալիքների տարածումը իոնոլորտում.

Հեռարձակ հեռարձակման կայանների կայուն ընդունումը կախված է օգտագործվող հաճախականություններից, ինչպես նաև օրվա ժամից, սեզոնից և, ի լրումն, արևային ակտիվությունից: Արեգակնային ակտիվությունը զգալիորեն ազդում է իոնոլորտի վիճակի վրա։ Ռադիոալիքները, որոնք արտանետվում են վերգետնյա կայանից, շարժվում են ուղիղ գծով, ինչպես բոլոր տեսակները էլեկտրամագնիսական տատանումներ. Այնուամենայնիվ, պետք է հաշվի առնել, որ ինչպես Երկրի մակերեսը, այնպես էլ նրա մթնոլորտի իոնացված շերտերը ծառայում են որպես հսկայական կոնդենսատորի մի տեսակ թիթեղներ, որոնք գործում են նրանց վրա, ինչպես հայելիների գործողությունը լույսի վրա: Դրանցից արտացոլված ռադիոալիքները կարող են անցնել հազարավոր կիլոմետրեր՝ շրջելով երկրագունդը հարյուրավոր և հազարավոր կիլոմետրերի հսկայական թռիչքներով՝ հերթափոխով արտացոլվելով իոնացված գազի շերտից և Երկրի կամ ջրի մակերևույթից:

1920-ականներին ենթադրվում էր, որ 200 մ-ից ավելի կարճ ռադիոալիքները, ընդհանուր առմամբ, հարմար չեն հեռահար հաղորդակցությունների համար՝ ուժեղ կլանման պատճառով: Եվրոպայի և Ամերիկայի միջև Ատլանտյան օվկիանոսի միջով կարճ ալիքների հեռահար ընդունման առաջին փորձերն իրականացվել են անգլիացի ֆիզիկոս Օլիվեր Հևիսայդի և ամերիկացի էլեկտրիկ ինժեներ Արթուր Քենելլիի կողմից: Իրարից անկախ, նրանք առաջարկեցին, որ Երկրի շուրջ ինչ-որ տեղ կա մթնոլորտի իոնացված շերտ, որը կարող է արտացոլել ռադիոալիքները: Այն կոչվում էր Հևիսայդի շերտ՝ Քենելի, իսկ հետո՝ իոնոսֆերա։

Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ իոնոսֆերան բաղկացած է բացասաբար լիցքավորված ազատ էլեկտրոններից և դրական լիցքավորված իոններից, հիմնականում մոլեկուլային թթվածնից O+ և ազոտի օքսիդից NO+։ Իոնները և էլեկտրոնները ձևավորվում են արևի ռենտգենյան ճառագայթների և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման միջոցով մոլեկուլների տարանջատման և չեզոք գազի ատոմների իոնացման արդյունքում։ Ատոմը իոնացնելու համար անհրաժեշտ է նրան տեղեկացնել իոնացման էներգիայի մասին, որի հիմնական աղբյուրը իոնոլորտի համար Արեգակի ուլտրամանուշակագույն, ռենտգենյան և կորպուսուլյար ճառագայթումն է։

Քանի դեռ Երկրի գազային թաղանթը լուսավորված է Արեգակի կողմից, նրանում շարունակաբար ձևավորվում են ավելի ու ավելի շատ էլեկտրոններ, բայց միևնույն ժամանակ էլեկտրոնների մի մասը, բախվելով իոնների հետ, վերամիավորվում է՝ կրկին ձևավորելով չեզոք մասնիկներ։ Մայրամուտից հետո նոր էլեկտրոնների արտադրությունը գրեթե դադարում է, իսկ ազատ էլեկտրոնների թիվը սկսում է նվազել։ Որքան շատ ազատ էլեկտրոններ իոնոսֆերայում, այնքան ավելի լավ բարձր հաճախականության ալիքներ են արտացոլվում դրանից: Էլեկտրոնների կոնցենտրացիայի նվազմամբ ռադիոալիքների անցումը հնարավոր է միայն ցածր հաճախականության տիրույթներում։ Այդ իսկ պատճառով գիշերը, որպես կանոն, հնարավոր է հեռավոր կայաններ ընդունել միայն 75, 49, 41 և 31 մ միջակայքերում, էլեկտրոնները իոնոլորտում բաշխված են անհավասարաչափ։ 50-ից 400 կմ բարձրության վրա կան մի քանի շերտեր կամ էլեկտրոնների խտության բարձրացում: Այս տարածքները սահուն կերպով անցնում են միմյանց և տարբեր ձևերով ազդում են HF ռադիոալիքների տարածման վրա: Իոնոսֆերայի վերին շերտը նշվում է տառով Ֆ. Ահա իոնացման ամենաբարձր աստիճանը (լիցքավորված մասնիկների բաժինը մոտ 10–4 է)։ Այն գտնվում է Երկրի մակերևույթից ավելի քան 150 կմ բարձրության վրա և խաղում է հիմնական ռեֆլեկտիվ դերը բարձր հաճախականության HF տիրույթների ռադիոալիքների հեռահար տարածման գործում։ Ամռան ամիսներին F շրջանը բաժանվում է երկու շերտի. Ֆ 1 և Ֆ 2. F1 շերտը կարող է զբաղեցնել 200-ից 250 կմ բարձրություններ, իսկ շերտը Ֆ 2-ը կարծես «լողում է» 300–400 կմ բարձրության վրա։ Սովորաբար շերտ Ֆ 2-ը իոնացված է շատ ավելի ուժեղ, քան շերտը Ֆմեկ . գիշերային շերտ Ֆ 1 անհետանում է եւ շերտը Ֆ 2-ը մնում է՝ դանդաղորեն կորցնելով իր իոնացման աստիճանի մինչև 60%-ը։ F շերտից ներքեւ՝ 90-ից 150 կմ բարձրությունների վրա, կա շերտ Ե, որի իոնացումը տեղի է ունենում Արեգակի փափուկ ռենտգենյան ճառագայթման ազդեցության տակ։ E շերտի իոնացման աստիճանը ցածր է, քան Ֆ, օրվա ընթացքում ցածր հաճախականությամբ HF տիրույթների 31 և 25 մ կայանների ընդունումը տեղի է ունենում, երբ ազդանշանները արտացոլվում են շերտից. Ե. Սովորաբար դրանք կայաններ են, որոնք գտնվում են 1000–1500 կմ հեռավորության վրա։ Գիշերը շերտով Եիոնացումը կտրուկ նվազում է, բայց նույնիսկ այս պահին այն շարունակում է էական դեր խաղալ 41, 49 և 75 մ տիրույթներում գտնվող կայաններից ազդանշանների ընդունման գործում:

16, 13 և 11 մ բարձր հաճախականության HF տիրույթների ազդանշաններ ստանալու համար մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում տարածքում առաջացողները։ ԵԽիստ աճող իոնացման միջաշերտեր (ամպեր): Այս ամպերի տարածքը կարող է տատանվել մի քանիից մինչև հարյուր քառակուսի կիլոմետր: Ավելացած իոնացման այս շերտը կոչվում է սպորադիկ շերտ: Եև նշվում է Էս. Es ամպերը քամու ազդեցությամբ կարող են շարժվել իոնոլորտում և զարգացնել մինչև 250 կմ/ժ արագություն։ Ամռանը միջին լայնություններում ցերեկային ժամերին ռադիոալիքների ծագումը Es ամպերի պատճառով տեղի է ունենում ամսական 15-20 օր: Հասարակածի մոտ այն գրեթե միշտ առկա է, իսկ բարձր լայնություններում սովորաբար հայտնվում է գիշերը։ Երբեմն արեգակնային ցածր ակտիվության տարիներին, երբ չկա անցում դեպի բարձր հաճախականության HF գոտիներ, 16, 13 և 11 մ տիրույթների վրա հանկարծակի հայտնվում են հեռավոր կայաններ լավ բարձրաձայն, որոնց ազդանշանները բազմիցս արտացոլվել են Es-ից։

Իոնոսֆերայի ամենացածր շրջանը տարածաշրջանն է Դգտնվում է 50-ից 90 կմ բարձրությունների վրա: Այստեղ համեմատաբար քիչ ազատ էլեկտրոններ կան։ Տարածքից Դերկար և միջին ալիքները լավ արտացոլված են, իսկ ցածր հաճախականությամբ HF կայանների ազդանշանները խիստ կլանված են: Մայրամուտից հետո իոնացումը շատ արագ անհետանում է և հնարավոր է դառնում ստանալ հեռավոր կայաններ 41, 49 և 75 մ միջակայքերում, որոնց ազդանշաններն արտացոլվում են շերտերից։ Ֆ 2 և Ե. Իոնոսֆերայի առանձին շերտերը կարևոր դեր են խաղում HF ռադիոազդանշանների տարածման գործում։ Ռադիոալիքների վրա ազդեցությունը հիմնականում պայմանավորված է իոնոլորտում ազատ էլեկտրոնների առկայությամբ, չնայած ռադիոալիքների տարածման մեխանիզմը կապված է մեծ իոնների առկայության հետ։ Վերջիններս հետաքրքրված են նաև մթնոլորտի քիմիական հատկությունների ուսումնասիրությամբ, քանի որ դրանք ավելի ակտիվ են, քան չեզոք ատոմները և մոլեկուլները։ քիմիական ռեակցիաներիոնոլորտում հոսելը կարևոր դեր է խաղում նրա էներգիայի և էլեկտրական հավասարակշռության մեջ:

նորմալ իոնոսֆերա. Երկրաֆիզիկական հրթիռների և արբանյակների օգնությամբ իրականացված դիտարկումները բազմաթիվ նոր տեղեկություններ են տվել, ինչը ցույց է տալիս, որ մթնոլորտի իոնացումը տեղի է ունենում արեւային ճառագայթումլայն սպեկտր: Նրա հիմնական մասը (ավելի քան 90%) կենտրոնացած է սպեկտրի տեսանելի մասում։ Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, որն ունի ավելի կարճ ալիքի երկարություն և ավելի շատ էներգիա, քան մանուշակագույն ճառագայթները, արտանետվում է ջրածնի կողմից Արեգակի մթնոլորտի ներքին մասում (քրոմոսֆերա), իսկ ռենտգենյան ճառագայթները, որոնք նույնիսկ ավելի մեծ էներգիա ունեն, արտանետվում են Արեգակի արտաքին գազերից: պատյան (կորոնա):

Իոնոսֆերայի նորմալ (միջին) վիճակը պայմանավորված է մշտական ​​հզոր ճառագայթմամբ։ Սովորական իոնոսֆերայում կանոնավոր փոփոխություններ են տեղի ունենում Երկրի ամենօրյա պտույտի և կեսօրին արևի ճառագայթների անկման անկյան սեզոնային տարբերությունների ազդեցության տակ, սակայն տեղի են ունենում նաև իոնոլորտի վիճակի անկանխատեսելի և կտրուկ փոփոխություններ:

Իոնոսֆերայի խանգարումներ.

Ինչպես հայտնի է, Արեգակի վրա տեղի են ունենում ակտիվության հզոր ցիկլային կրկնվող դրսևորումներ, որոնք առավելագույնի են հասնում 11 տարին մեկ։ Միջազգային երկրաֆիզիկական տարվա (ՄԳԳ) ծրագրով իրականացված դիտարկումները համընկել են արեգակնային ամենաբարձր ակտիվության ժամանակաշրջանին համակարգված օդերևութաբանական դիտարկումների ողջ ժամանակահատվածի համար, այսինքն. 18-րդ դարի սկզբից։ Բարձր ակտիվության ժամանակաշրջաններում Արեգակի վրա որոշ տարածքների պայծառությունն ավելանում է մի քանի անգամ, իսկ ուլտրամանուշակագույն և ռենտգեն ճառագայթման հզորությունը կտրուկ մեծանում է։ Նման երեւույթները կոչվում են արեգակնային բռնկումներ։ Դրանք տևում են մի քանի րոպեից մինչև մեկ կամ երկու ժամ: բռնկման ժամանակ ժայթքում է արեգակնային պլազման (հիմնականում՝ պրոտոններ և էլեկտրոններ), և տարրական մասնիկներշտապել դեպի արտաքին տարածություն. Նման բռնկումների պահերին Արեգակի էլեկտրամագնիսական և կորպուսկուլյար ճառագայթումը ուժեղ ազդեցություն է ունենում Երկրի մթնոլորտի վրա։

Սկզբնական ռեակցիան նկատվում է բռնկումից 8 րոպե անց, երբ Երկիր է հասնում ինտենսիվ ուլտրամանուշակագույն և ռենտգենյան ճառագայթումը։ Արդյունքում, իոնացումը կտրուկ աճում է. ռենտգենյան ճառագայթները ներթափանցում են մթնոլորտ մինչև իոնոլորտի ստորին սահմանը. Այս շերտերում էլեկտրոնների թիվն այնքան է մեծանում, որ ռադիոազդանշանները գրեթե ամբողջությամբ կլանվում են («մարվում»)։ Ճառագայթման լրացուցիչ կլանումը առաջացնում է գազի տաքացում, ինչը նպաստում է քամիների զարգացմանը։ Իոնացված գազը էլեկտրական հաղորդիչ է, և երբ այն շարժվում է Երկրի մագնիսական դաշտում, հայտնվում և առաջանում է դինամոյի էֆեկտը։ էլեկտրաէներգիա. Նման հոսանքները կարող են իրենց հերթին առաջացնել մագնիսական դաշտի նկատելի խանգարումներ և դրսևորվել մագնիսական փոթորիկների տեսքով։

Մթնոլորտի վերին շերտի կառուցվածքն ու դինամիկան էապես որոշվում է թերմոդինամիկորեն ոչ հավասարակշռված պրոցեսներով՝ կապված արեգակնային ճառագայթման իոնացման և տարանջատման, քիմիական գործընթացների, մոլեկուլների և ատոմների գրգռման, դրանց ապաակտիվացման, բախման և այլ տարրական գործընթացների հետ: Այս դեպքում անհավասարակշռության աստիճանը բարձրանում է բարձրության հետ, քանի որ խտությունը նվազում է: Մինչև 500–1000 կմ բարձրությունները և հաճախ նույնիսկ ավելի բարձր, մթնոլորտի վերին շատ բնութագրերի համար անհավասարակշռության աստիճանը բավական փոքր է, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել դասական և հիդրոմագնիսական հիդրոդինամիկան՝ թույլ տալով այն նկարագրել քիմիական ռեակցիաները:

Էկզոսֆերան Երկրի մթնոլորտի արտաքին շերտն է, որը սկսվում է մի քանի հարյուր կիլոմետր բարձրությունից, որտեղից լույս, արագ շարժվող ջրածնի ատոմները կարող են փախչել արտաքին տիեզերք։

Էդվարդ Կոնոնովիչ

Գրականություն:

Պուդովկին Մ.Ի. Արեգակնային ֆիզիկայի հիմունքները. Սանկտ Պետերբուրգ, 2001 թ
Էրիս Չեյսոն, Սթիվ ՄակՄիլլան Աստղագիտությունն այսօր. Prentice Hall Inc. Վերին Սադլ գետ, 2002 թ
Առցանց նյութեր՝ http://ciencia.nasa.gov/