Воздушная оболочка Земли и ее исследование (аэрология)

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Аэрология
Атмосферные явления из космоса

Разделы страницы об атмосферных слоях и процессах Земли:

  • Современная атмосфера Земли
  • Палеоатмосфера Земного шара
  • Виды метеорологических и атмосферных явлений
  • Регулярные морские стихии (тайфуны, штормы)
  • Хроника катастрофических бурь, смерчей и ураганов
  • Факторы синоптических процессов
  • Порталы по метеорологии
  • Литература об атмосфере и аэрологии

Также смотрите связанные темы:


Современная воздушная оболочка Земли

Состав земной атмосферы

Атмосферный воздух представляет собой механическую смесь из различных газов, основные из которых:

  1. Азот N2 - 78,084% (по объёму)
  2. Кислород O2 - 20,946%
  3. Аргон Ar - 0,932%
  4. Водяной пар H2O - 0,5-4%
  5. Углекислый газ CO2 - 0,032%
  6. Неон Ne - 1,818x10-3%
  7. Гелий He - 4,6x10-4%
  8. Метан CH4 - 1,7x10-4%
  9. Криптон Kr - 1,14x10-4%
  10. Водород H2 - 5x10-5%
  11. Ксенон Xe - 8,7x10-6%
  12. Закись азота N2O - 5x10-5%

Ссылки:

Строение земной атмосферы

Строение атмосферы Земли

Атмосфера Земли состоит из слоёв: тропосфера (до 10 км от поверхности), стратосфера (10-50 км), мезосфера (50-85 км), мезопауза (80-90 км), термосфера (85-115 км и выше).

Мезопа́уза — слой атмосферы, разделяющий мезосферу и термосферу. На Земле располагается на высоте 80—90 км над уровнем моря. В мезопаузе находится температурный минимум, который составляет около −100 °C. Ниже (начиная от высоты около 50 км) температура падает с высотой, выше (до высоты около 400 км) — снова растёт. Мезопауза совпадает с нижней границей области активного поглощения рентгеновского и наиболее коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. На этой высоте наблюдаются серебристые облака.

За термосферой (более 700 км от поверхности планеты) начинается экзосфера, или геокорона, являющаяся, по-существу, ионизованным следом от орбитального движения Земли. На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в ближнекосмический вакуум, заполненный сильно разряженными атомами водорода.

Последние слои атмосферы перед экзосферой называют ионосферой. В общепланетарном значении это слой атмосферы планеты, сильно ионизированный вследствие облучения космическими лучами. У Земного шара — это верхняя часть атмосферы, состоящая из мезосферы, мезопаузы и термосферы. Наука, изучающая ионосферу с экхосферой называется аэрологией [не путать с другим синонимом, изучающим воздух в шахтах].

Палеоатмосфера Земного шара

Среди авторов (см. например, Шульдинер, 1985) имеются небольшие расхождения в величинах температур для одних и тех же периодов эволюции Земли, но общий характер остается примерно одинаковым. По видимому, есть основания считать, что температура на поверхности Земли примерно 3.8 млрд. лет назад приближалась к 100° С (океаны кипели!). Если восстановить (Кузнецов, 1990) эту зависимость для ранней Земли, ко времени 4.5 млрд. лет назад, то температура окажется порядка (и более) 300 °С. Это, однако, не самая высокая оценка температуры поверхности ранней Земли, например, согласно Р.Геррелсу и Ф.Маккензи (там же, с. 79). температура на поверхности ранней Земли достигала 600 °С, а давление превышало 360 атмосфер, из которых на долю воды приходилось 300, углекислоты - 45, соляной кислоты 10 атм.

Различные авторы попутно неоднократно высказывали идею, согласно которой древняя атмосфера Земли соответствует атмосфере современной Венеры.

Физико-химические ритмы атмосферы

Изменение температуры, углекислого газа и запылённости атмосферы за последние полмиллиарда лет (фанерозой):

Цикличность состава атмосферы в фанерозое

Виды метеорологических и атмосферных явлений

Перемещения воздуха (ураганы, смерчи, циклоны и антициклоны)

Ветер – это горизонтальное перемещение потока воздуха параллельно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения тепла и атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого давления.

Ветер характеризуется скоростью (силой) и направлением. Направление определяется сторонами горизонта, откуда он дует, и измеряется в градусах. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду и километрах в час.

Штормовые ветры — одно из наиболее распространенных стихийных бедствий. Скорость ветра порой превышает 25 м/с, а максимальные значения - 40 м/с и более.

Сила ветра измеряется в баллах, для сравнения:

В мире пользуются шкалой Бофорта, которая принята для оценки силы ветра в баллах (подробно):

Баллы
Бофорта
Определение
силы ветра
Скорость ветра,
м/с
Действие ветра
На суше На море
0 Штиль 0,0–0,2 Отсутствие ветра. Дым поднимается вертикально Зеркально гладкое море
1 Тихий ветерок 0,3–1,5 Направление ветра заметно по относу дыма Рябь, пены на гребнях нет
2 Легкий бриз 1,6–3,3 Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, движется флюгер Короткие волны, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3 Слабый бриз 3,4–5,4 Листья и тонкие ветви деревьев колышутся, ветер развевает уличные флаги Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни образуют пену, изредка появляются маленькие белые барашки
4 Умеренный бриз 5,5–7,9 Ветер поднимает пыль и бумажки, приводит в движение тонкие ветви деревьев Волны удлиненные, белые барашки видны во многих местах
5 Свежий бриз 8,0–10,7 Качаются тонкие стволы деревьев Не очень крупные волны, повсюду видны белые барашки
6 Сильный бриз 10,8–13,8 Качаются толстые сучья деревьев, гудят провода Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади
7 Крепкий ветер 13,9–17,1 Качаются стволы деревьев, идти против ветра трудно Волны накатываются, гребни срываются, пена ложится полосами по ветру
8 Очень крепкий ветер (буря) 17,2–20,7 Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно Умеренно высокие, длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по ветру
9 Шторм (сильная буря) 20,8–24,4 Ветер срывает дымовые колпаки и черепицу Высокие волны. Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн опрокидываются и рассыпаются в брызги
10 Сильный шторм (полная буря) 24,5–28,4 Значительные разрушения строений, деревья вырываются с корнем Очень высокие волны с длинными, загибающимися вниз гребнями
11 Жестокий шторм (жестокая буря) 28,5–32,6 Большие разрушения на значительном пространстве Пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых полос. Поверхность моря белая от пены. Видимость плохая
12 Ураган 32,7 и более Тяжелые предметы переносятся ветром на значительные расстояния Исключительно высокие волны. Суда временами скрываются из вида. Море все покрыто длинными хлопьями пены. Края волн повсюду сдуваются в пену. Видимость плохая

Действие сильного ветра:

Перенос пыли и пыльные бури

Оказывается, не только осадки влияют на плодородие. Немаловажным может быть и регулярный перенос ветрами химических веществ ,по-просту говоря - пыли. Например, плодородие джунглей Амазонки обеспечивает фосфор из высохшего озера в центре Сахары. Ежегодно из Сахары улетает в среднем 182 миллиона тонн пыли, а до Амазонии доходит около 28,8 миллиона тонн. Почвы бассейна Амазонки чрезвычайно бедны фосфором: дожди и течение реки вымывают это питательное вещество из джунглей. Сахара же, напротив, богата фосфором — и крупнейшим источником минерала является дно высохшего озера на территории Чада (впадина Боделе). Ежегодно в бассейн Амазонки поступает примерно 22 тысячи тонн фосфора — почти столько же, сколько вымывается из региона. [А джунгли Амазонки, как и сибирская тайга - "лёгкие планеты"!]

Источники пыли в атмосфере весьма разнообразны: почва и соли морской воды, попадающие в воздух, вулканические выбросы, пожары.

Осадки

Гроза, гром, ливень

Дождь.

Град.

Снег.

Регулярные морские стихии (тайфуны, штормы, морские ураганы)

Ежегодные атлантические стихии

Ураган "Катрина" (2005 год)

Жертвами урагана "Катрина" в пяти американских штатах стали свыше 1 тыс. 300 человек. Больше других пострадала Луизиана. На ее долю приходится более 1 тыс. 100 погибших. Кроме того, "Катрина" унесла жизни 221 человека в штате Миссисипи, 14 - во Флориде, 2 - в Джорджии и 2 - в Алабаме.

Хроника катастрофических бурь, смерчей и ураганов

Катастрофические бури, смерчи, ураганы, тайфуны...

Что касается северо-запада России, то ураганы тудк налетали примерно через полтораста лет.

Факторы синоптических процессов (причины изменения погоды)

Земные и внеземные причины изменения погоды. Техногенное воздействие на климат.

Космические факторы, влияющие на погоду

Влияние солнечной погоды на земную

Влияние Солнца на Землю через её атмосферу

На долгострочную погоду и климат влияет также солнечная активность. А циклы её изменения задают ритм изменения и земной атмосферы.

Порталы по метеорологии

Литература об атмосфере и аэрологии

Также смотрите литературу по геомагнетизму.


Главная
Науки о земле : Атмосфера | Гидросфера | Геосфера | Дисциплины | Геоцентры | Геопорталы | Климатология | Авторские исследования
Близкие по теме страницы: География | Карты | Экзопланеты | Музеи и библиотеки
На правах рекламы (см. условия): Для пекарен: упаковочное оборудование Звоните!    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 21.10.2018
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня