Atmosferaning fizik holatini o'rganish uchun instrumental va vizual kuzatishlar o'tkaziladi. Instrumental kuzatishlar meteorologik stansiyalarda er yuzasiga yaqin joyda oʻrnatilgan maxsus asboblar hamda rezina sharlar, samolyotlar, havo sharlari va havo sharlarida koʻtarilgan asboblar yordamida amalga oshiriladi. uçurtmalar. Instrumental kuzatishlar davomida yer yuzasida va 30-40 km gacha balandliklarda harorat, namlik, havo bosimi, shamol tezligi va yo'nalishi haqida ma'lumot olinadi. Bundan tashqari, ular bulutlarning pastki va yuqori chegaralarining balandligini, yog'ingarchilik miqdorini, havo tarkibini, nurlanish energiyasining taqsimlanishini va boshqalarni aniqlash uchun ishlatiladi.
Vizual kuzatishlar meteorologik stansiyalarda amalga oshiriladi (3-rasm). Ushbu kuzatishlar jarayonida bulutlarning shakli va miqdori (ya'ni, osmonni qoplash darajasi), gorizontal ko'rinish diapazoni (havo shaffofligi darajasi), yog'ingarchilik xarakteri aniqlanadi. atmosfera yog'inlari, qor bo'ronlarining intensivligi va boshqalar.

Atmosfera tuzilishini o'rganishning bilvosita usullari ham mavjud. Bilvosita usullar, asosan, atmosferaning yuqori qatlamlari to'g'risida ma'lumot olish uchun qo'llaniladi, ular haligacha ovoz chiqarib bo'lmaydi. Bilvosita usullarga atmosferadagi yorug'lik hodisalarini kuzatish, tovush to'lqinlari va radioto'lqinlarning tarqalishi kiradi. Auroralar, tungi osmonning yorqinligi, meteor izlari, alacakaranlık osmonning yorqinligi va boshqalar kabi yorug'lik hodisalari havoning zichligi va harorati, havo oqimlarining tezligi va yo'nalishini baholashga imkon beradi.
Atmosferani o'rganishning bilvosita usullari orasida quyidagilarni ta'kidlash mumkin:
22-26 km balandlikdagi shamol va havo namligi marvarid bulutlaridan, havo oqimlari 80-90 km balandlikdagi tungi bulutlardan aniqlanadi;
harorat, bosim, shamol tovushning anomal tarqalishi bilan aniqlanadi; xuddi shu elementlar 50-150 km balandlikdagi meteor izlaridan aniqlanadi;
Ozonning tarkibi ultrabinafsha nurlanish, 60-70 km balandlikdagi havoning tarkibi va harorati tungi osmonning nurlanishi bilan, 80-1000 km balandlikdagi auroralar bilan belgilanadi.
Meteorologik va geofizik raketalar havo bosimi, zichlik va haroratni, shuningdek, quyosh spektrini va boshqalarni aniqlaydi.
Eng keng tarqalgan radiometeorologik qurilma radiozond - P. A. Molchanov ixtirosi (4-rasm). Erkin atmosferaga rezina sharda chiqarilgan radiozond havo bosimi, havo harorati va namligini qayd etadi va o‘lchash natijalarini an’anaviy signallar yordamida radio orqali uzatadi. Signallar radio qabul qiluvchilar tomonidan qabul qilinadi va kuzatuvchilar tomonidan shifrlanadi. Tez ishlov berilgandan so'ng, turli balandliklarda meteorologik elementlarning qiymatlari olinadi.

Balandlikdagi havo oqimlarining yo'nalishi va tezligi haqida ma'lumot uchuvchi sharlar va radio uchuvchilar yordamida olinadi. Balonlar vodorod bilan to'ldirilgan kichik kauchuk sharlardir. Ular erkin parvozga chiqarilgandan keyin aerologik teodolit orqali kuzatiladi. Burchaklarning o'lchovlaridan turli balandliklarda shamolning yo'nalishi va tezligi hisoblab chiqiladi. Aniq ob-havo sharoitida uchuvchi-balon kuzatuvlaridan farqli o'laroq, radar yoki yo'nalish topgich yordamida radio-uchuvchi kuzatuvlari hatto bulutli ob-havoda ham shamol yo'nalishi va tezligini aniqlash imkonini beradi.
Bulut bazasining balandligi uchuvchi sharlar va yorug'lik chiroqlari yordamida o'lchanadi. Xuddi shu maqsadda atmosferani o'rganish uchun mo'ljallangan samolyotlar va rezina sharlarda ko'tarilgan tsellometrlardan foydalaniladi.
IN o'tgan yillar Maxsus samolyot laboratoriyalari bulutlarning mikro tuzilishini o'rganish va boshqa maqsadlar uchun jihozlangan.
Erkin atmosferaning fizik holatini kuzatish uchun sanab o'tilgan deyarli barcha vositalar joriy asrda, asosan, so'nggi 20-25 yil ichida yaratilgan.
Meteorologiyaning bir bo'limi bo'lgan aerologiya erkin atmosferada sodir bo'ladigan fizik jarayon va hodisalarni o'rganadi.
Atmosferaning tuzilishi haqidagi birinchi ma'lumotlar sharlar yordamida olingan. Rossiyada havo sharidan birinchi marta ilmiy foydalanish 1804 yilda akademik Ya.D.Zaxarov tomonidan amalga oshirilgan.Keyingi parvozlarni mashhur olimlar D.I.Mendeleyev, M.A.Rykachev va boshqalar amalga oshirgan.Xususan, D.I.Mendeleyevning parvozi 7 (19) 1877 yil avgust Klin shahridan.
Mamlakatimizda stratosfera sharining birinchi parvozi 1933 yilda amalga oshirilgan.“SSSR-1” stratosfera shari oʻsha vaqt uchun 19 km balandlikka koʻtarilgan (5-rasm). Sovet Ittifoqining yana bir stratosfera shari - Osoaviaxim-1 1934 yilda 22 km balandlikka ko'tarildi. Parvoz davomida olib borilgan kuzatishlar stratosferaning quyi qatlamlaridagi havoning tuzilishi va tarkibi haqida ko'plab qimmatli ma'lumotlarni berdi. O'sha yillarda stratosfera havo sharlarining parvozlari AQShda ham amalga oshirilgan.

Stratostat "SSSR-1"

Yuqorida aytib o'tilganidek, atmosferaning yuqori qatlamlarining strukturaviy xususiyatlari haqida yangi qiziqarli ma'lumotlar 40-yillarning oxiri va 50-yillarda maxsus meteorologik va geofizik raketalar yordamida olingan. sun'iy yo'ldoshlar Yer va atmosferani o'rganishning bilvosita usullari. Ayniqsa, IGY, IGU va undan keyin, ya'ni 1957 yildan boshlab ko'plab uchirishlar amalga oshirildi.
SSSRda ham, chet elda ham ko'plab raketalar uchirilishi shimoliy va turli nuqtalarda amalga oshirildi janubiy yarim sharlar. Natijada birinchi marta Arktika va Antarktida, Yevropa va Osiyo, Amerika va Avstraliya, okeanlar ustidagi atmosferaning baland qatlamlari haqida qimmatli ma’lumotlar olindi. Arktika, Antarktika va ekvatorial zonada olingan ma'lumotlar ayniqsa qiziq.
Ko'pgina meteorologik raketalar 60-100 km balandlikda uchiriladi. Geofizik raketalar ancha yuqori balandliklarga chiqadi. Masalan, SSSRda 1957 yil may oyida umumiy og'irligi 2200 kg bo'lgan asbob-uskunalar bilan yaratilgan raketa 212 km balandlikka ko'tarildi va 1958 yil 21 fevralda umumiy og'irligi 1520 kg bo'lgan ilmiy asbob-uskunalar bilan boshqa sovet raketasi yetdi. 473 km balandlikda. Raketadagi asboblar odatda Yerga qaytadi.
Turli meteorologik elementlar va hodisalarni ro'yxatga olish raketaning tez ko'tarilishi paytida ham, undan ajralib chiqadigan asbob-uskunalar bilan konteynerning parashyut bilan silliq tushishi paytida ham sodir bo'ladi. Kuzatish natijalari radiotelemetriya uskunalari yordamida Yerga uzatiladi. Ilmiy asboblar harorat, bosim va Kimyoviy tarkibi turli balandlikdagi atmosfera; ularning yordami bilan ionosferaning fizik xossalari, kosmik nurlar va quyosh spektrining qisqa toʻlqinli ultrabinafsha qismi oʻrganiladi.
Atmosferaning baland qatlamlariga Yerning birinchi sun’iy sun’iy yo‘ldoshi uchirilishi bilan bu qatlamlarni o‘rganish bilan birga ular bilan chegaradosh kosmosni o‘rganish boshlandi. Atmosferani o'rganish uchun sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari meteorologik raketalarga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega. Ikkinchisi juda qimmat va murakkab bo'lib, ma'lumotni ishga tushirishning bir necha nuqtalarida va qisqa vaqt ichida olish imkonini beradi. Shu bilan birga, atmosfera jarayonlarini tizimli o'rganish uchun bir vaqtning o'zida raketalarni o'qqa tutadigan keng stansiyalar tarmog'i talab qilinadi - mavjud aerologik stantsiyalar tarmog'iga o'xshash narsa - buni amalga oshirish hali ham qiyin.
Sun'iy sun'iy yo'ldoshlar, ularni orbitaga chiqarishdagi qiyinchiliklarga qaramay, bir qator afzalliklarga ega. Ilmiy laboratoriya vakili bo'lgan sun'iy yo'ldosh o'zining ko'p kunlik parvozi davomida atmosferaning tarkibi, kosmik nurlanish, Yer magnit maydonining kuchi, Quyoshdan korpuskulyar nurlanish va boshqalar to'g'risidagi ma'lumotlarni yozib oladi va radio orqali uzatadi. globus uning orbitasi balandligida.
Erning maxsus meteorologik sun'iy yo'ldoshlari bulutlarni 300 km va undan yuqori balandlikdan suratga oladi va shu bilan bir vaqtning o'zida Yerning katta hududlarida ob-havo sharoitlarini qayd etadi. Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari yordamida olingan ma'lumotlarga asoslanib, atmosferaning issiqlik balansining tarkibiy qismlari hisoblab chiqiladi, bu esa harorat va shamolning er yuzasida va balandliklarda taqsimlanishini aniqlash imkonini beradi.
Shubhasiz, bir qator meteorologik sun'iy yo'ldoshlar bir vaqtning o'zida turli balandliklarga uchirilishi mumkin, bu atmosferaning yuqori qatlamlarida jarayonlarning xususiyatlari to'g'risida qayta-qayta va uzoq vaqt davomida ma'lumotlarni olish imkonini beradi. To'g'ri, sun'iy yo'ldoshning uzoq muddatli mavjudligi uchun uning orbitasi atmosferaning zich qatlamlaridan, ya'ni 200 km dan yuqorida joylashgan bo'lishi kerak.
Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari 1000 km balandlikdan past orbitaga chiqdi yer yuzasi, atmosferaning yuqori qatlamlari orqali o'tadi. Atmosfera bilan aloqa qilganda va qarshilikka uchragan holda, sun'iy yo'ldoshlar asta-sekin tezligini yo'qotadi va pastki orbitalarga o'tadi. Yer yuzasidan 1000 km dan yuqori orbitalarga chiqarilgan sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari uzoq vaqt mavjud bo'lishi mumkin.
Birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi Sovet Ittifoqida 1957 yil 4 oktyabrda taxminan 900 km balandlikda, ikkinchisi 1957 yil 3 noyabrda 1700 km balandlikda, uchinchisi 1958 yil 15 mayda 1880 yil balandlikda uchirilgan. km.
Uchirish munosabati bilan koinotni o'rganishda katta istiqbollar ochildi kosmik kemalar. Birinchi sovet kosmik kemasi-sun'iy yo'ldoshi 1960-yil 15-mayda orbitaga chiqarildi.Ikkinchi kosmik kema-sun'iy yo'ldoshning uchirilishi 1960-yil 19-avgustda, uchinchi kosmik kema-sun'iy yo'ldosh 1960-yil 1-dekabrda amalga oshirildi.
Kosmik raketalar kosmosni o'rganish uchun uchiriladi. Og'irligi 1472 kg bo'lgan birinchi kosmik raketa Sovet Ittifoqida 1959 yil 2 yanvarda, ikkinchisi 12 sentyabrda (uning og'irligi 1511 kg), uchinchisi o'sha yilning 4 oktyabrida (og'irligi 1553 kg) uchirilgan.
1961 yil atmosfera va koinotning chuqurligiga kirib borishda yangi muvaffaqiyatlar bilan nishonlandi. 12 fevralda Sovet Ittifoqi Venera sayyorasiga raketa uchirdi va 1961 yil 12 aprelda dunyoning birinchi kosmonavti Yuriy Alekseevich Gagarin "Vostok-1" sun'iy yo'ldoshida Yer atrofida uchdi. 108 daqiqa davom etgan parvoz butun dunyoda hayrat uyg'otdi.
1961 yilning 12 apreli insoniyatning koinotga kirib borishi davrining birinchi kuni sifatida tarixga kiradi. Yuriy Gagarinning tarixiy jasorati sovet xalqining bunyodkorlik dahosining qudratini namoyish etdi.
Ma'lumki, og'irligi 4,6 tonnagacha bo'lgan ikkinchi kosmik kema-sun'iy yo'ldosh allaqachon Yerga eson-omon qaytdi. U yerda insonlarning parvozi uchun barcha sharoitlar mavjud edi. Ammo parvoz xavfsizligiga va kosmonavtning Yerga qaytishiga to'liq ishonch zarur edi. Sovet olimlari bir qator parvozlardan so'nggina birinchi odamni koinotga jo'natishdi. Keyinchalik AQShda raketalar va sun'iy yo'ldoshlarda inson parvozlari amalga oshirildi.
Kosmik kemalarning parvozlarini amalga oshirish bir qator qiyinchiliklar bilan bog'liq. 17-asrda. Buyuk Nyuton tortishish kuchini aniqlash uchun zarur bo'lgan ikkita tezlik qiymatini aniqladi. Ulardan biri - birinchi qochish tezligi - er yuzasida 8 km/sek. Bu tezlik uchirilgan ob'ektning sun'iy yo'ldosh sifatida Yer atrofida parvozini ta'minlaydi. Ikkinchi qochish tezligi deb ataladigan boshqa qiymat 11 km/sek. Ikkinchi qochish tezligiga ega bo'lgan uchirilgan ob'ekt tortishish kuchini engib, sayyoralararo bo'shliqqa kiradi. Bunday tezliklarga ko'p bosqichli raketalar yordamida erishiladi.
Insoniyatning muvaffaqiyatli kosmik parvozi uchun sayyoralararo kosmik kemalar boshqarilishi kerak, chunki bu holda Yerga qaytishni ta'minlash mumkin. Lekin bu hammasi emas. Inson tanasi parvozga bardosh bera olishi uchun shunday sharoitlarni yaratish kerak. Inson tanasi har qanday tezlikni osongina toqat qiladi. Biz poyezd, samolyot tezligini, Yerning Quyosh atrofida harakatini (oxirgi tezlik taxminan 30 km/sek) va hokazolarni sezmaymiz, lekin inson tanasi tezlikning o‘zgarishiga, ya’ni tezlanishga juda sezgir. . Ba'zi odamlar "Amerika" tog'larida chang'i uchishni osonlikcha toqat qiladilar, boshqalari esa liftda ko'tarilish va tushish paytida ham o'zlarini yomon his qilishadi.
Sun'iy yo'ldosh kemasining tezlashishi juda katta. Bu kosmonavtning parvoz paytidagi vaznining bir necha bor oshishiga olib keladi. Shu sababli, kosmosga parvoz qilish uchun tanani maxsus tayyorlashdan tashqari, kosmonavt xavfsizligini ta'minlaydigan ko'tarish rejimi ishlab chiqilgan.
Vaznsizlik odamga qanday ta'sir qiladi?
Vertikal ravishda 100 km balandlikka uchilgach, odam taxminan 3 daqiqa davomida vaznsizlikni boshdan kechiradi, 200 km gacha - 5-6 daqiqa va 500 km gacha - taxminan 10 daqiqa. Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari, shuningdek, kosmik kemalarning orbital parvozi paytida vaznsizlik doimiy ravishda davom etadi.
Eksperimental hayvonlarning parvozlari shuni ko'rsatdiki, vaznsizlik tanaga sezilarli ta'sir qilmasligi kerak. Yuriy Gagarinning parvozidan so'ng, vaznsizlikning inson tanasiga ta'siri haqidagi savol nihoyat aniqlandi.
Insonning birinchi kosmik parvozidan to'rt oy o'tmay, sovet fani kosmik parvozlarda yangi yorqin muvaffaqiyatlarga erishdi.
1961 yil 6 avgust, soat 9. 25 soat ichida German Stepanovich Titov boshqargan Sovet kosmik kemasi-Vostok-2 sun'iy yo'ldoshi. 7 avgust kuni soat 10 da Yer atrofida 17 marta aylanishni amalga oshirdi va 700 000 km dan ortiq masofani bosib o'tdi. 18 min. ma'lum bir hududga, uchuvchi-kosmonavt Yuriy Gagarin bilan birga "Vostok-1" sun'iy yo'ldoshi qo'nadigan joy yaqinida qo'ndi.
"Vostok-2" kosmik kemasining parvozi orbita bo'ylab kemaning Yer yuzasidan minimal masofasi (perigeyda) 183 km va maksimal masofa (apogeyda) 244 km bo'lgan. Parvoz bu imkoniyatni isbotladi uzoq turish kosmosdagi odam.
1962 yil 11 avgustda SSSRda kosmonavt Andriyan Grigoryevich Nikolaev boshqargan "Vostok-3" kosmik kemasi orbitaga chiqarildi. Ertasi kuni, 12 avgust kuni uchuvchi-kosmonavt Pavel Romanovich Popovich bilan “Vostok-4” kosmik kemasi orbitaga chiqarildi.
Ikkala kemaning ham Yer atrofida aylanish davri 88,5 daqiqani tashkil etdi. Kemalarning Yer yuzasidan maksimal masofasi (apogeyda) mos ravishda 251 va 254 km, minimal (perigeyda) esa 183 va 180 km ga yetdi.
Koinot kemalarining dunyodagi birinchi guruhli parvozi ionosferada (termosferada) amalga oshirildi, bu haqda bizning bilimlarimiz hali ham juda cheklangan.
Sovet sun'iy yo'ldosh kemalari 15 avgust kuni taxminan soat 10 da qo'ndi. Parvoz dasturi to'liq bajarildi.
“Vostok-3” kosmik kemasi Yer atrofida 64 martadan ortiq parvoz qilib, 95 soatda 2,6 million km dan ortiq masofani bosib o‘tdi, “Vostok-4” kosmik kemasi esa 71 soatda Yer atrofida 48 martadan ko‘proq aylanib, qariyb bir necha marta masofani bosib o‘tdi. 2 million km.
Sovet kosmonavtlari Yuriy Gagarin, German Titov, Andriyan Nikolaev, Pavel Popovich, amerikalik kosmonavt Jon Glenn va boshqalarning ajoyib parvozlari inson yaqin kelajakda sayyoralararo fazoga kirib borishi va Oyga va sayyoralarga uchish orzularini amalga oshirishi mumkinligini ko'rsatdi. quyosh sistemasi.

Mavzu bo'yicha taqdimot: Yer atmosferasi: uning tarkibi va tuzilishi

1 / 12

Mavzu bo'yicha taqdimot: Yer atmosferasi: uning tarkibi va tuzilishi

Slayd № 1

Slayd tavsifi:

Slayd № 2

Slayd tavsifi:

Atmosfera (yunoncha atmos — bugʻ va spharia — shar) Yerning havo qobigʻi boʻlib, u bilan birga aylanadi. Atmosferaning rivojlanishi sayyoramizda sodir bo'layotgan geologik va geokimyoviy jarayonlar, shuningdek, tirik organizmlarning faoliyati bilan chambarchas bog'liq edi. Atmosfera (yunoncha atmos — bugʻ va spharia — shar) Yerning havo qobigʻi boʻlib, u bilan birga aylanadi. Atmosferaning rivojlanishi sayyoramizda sodir bo'layotgan geologik va geokimyoviy jarayonlar, shuningdek, tirik organizmlarning faoliyati bilan chambarchas bog'liq edi. Atmosferaning pastki chegarasi Yer yuzasiga to'g'ri keladi, chunki havo tuproqdagi eng kichik teshiklarga kiradi va hatto suvda ham eriydi. 2000-3000 km balandlikdagi yuqori chegara asta-sekin koinotga o'tadi. Kislorodni o'z ichiga olgan atmosfera tufayli Yerda hayot mumkin. Atmosfera kislorodi odamlar, hayvonlar va o'simliklarning nafas olish jarayonida ishlatiladi.

Slayd № 3

Slayd tavsifi:

Slayd № 4

Slayd tavsifi:

Slayd № 5

Slayd tavsifi:

Troposfera atmosferaning eng quyi qatlami bo'lib, uning qutblar ustidagi qalinligi 8-10 km. moʻʼtadil kengliklar- 10-12 km, ekvatordan yuqorida esa 16-18 km. Troposfera atmosferaning eng quyi qatlami bo'lib, uning qalinligi qutblardan yuqorida 8-10 km, mo''tadil kengliklarda 10-12 km, ekvatordan yuqorida esa 16-18 km. Troposferadagi havo yer yuzasi, ya'ni quruqlik va suv orqali isitiladi. Shuning uchun bu qatlamdagi havo harorati balandlik bilan har 100 m uchun o'rtacha 0,6 ° C ga kamayadi.Troposferaning yuqori chegarasida u -55 ° C ga etadi. Shu bilan birga, troposferaning yuqori chegarasidagi ekvator mintaqasida havo harorati -70 ° C, Shimoliy qutb mintaqasida esa -65 ° C. Atmosfera massasining 80% ga yaqini troposferada to`plangan, deyarli barcha suv bug`lari joylashgan, momaqaldiroq, bo`ronlar, bulutlar va yog`ingarchiliklar sodir bo`ladi, havoning vertikal (konveksiya) va gorizontal (shamol) harakati sodir bo`ladi. Aytishimiz mumkinki, ob-havo asosan troposferada shakllanadi.

Slayd № 6

Slayd tavsifi:

Stratosfera - troposfera ustidagi 8 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu qatlamdagi osmonning rangi binafsha rangda ko'rinadi, bu havoning nozikligi bilan izohlanadi, buning natijasida quyosh nurlari deyarli tarqalmaydi. Stratosfera - troposfera ustidagi 8 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu qatlamdagi osmonning rangi binafsha rangda ko'rinadi, bu havoning nozikligi bilan izohlanadi, buning natijasida quyosh nurlari deyarli tarqalmaydi. Stratosfera atmosfera massasining 20% ​​ni o'z ichiga oladi. Bu qatlamdagi havo kam uchraydi, suv bug'i deyarli yo'q, shuning uchun bulutlar va yog'ingarchiliklar deyarli hosil bo'lmaydi. Biroq stratosferada barqaror havo oqimlari kuzatiladi, ularning tezligi 300 km/soatga etadi. Bu qatlamda ultrabinafsha nurlarni o‘ziga singdiruvchi, Yerga yetib borishiga to‘sqinlik qiluvchi va shu orqali sayyoramizdagi tirik organizmlarni himoya qiluvchi ozon (ozon ekrani, ozonosfera) qatlami mavjud. Ozon tufayli stratosferaning yuqori chegarasida havo harorati -50 dan 4-55 ° C gacha. Mezosfera va stratosfera o'rtasida o'tish zonasi - stratopauz mavjud.

Slayd № 7

Slayd tavsifi:

Mezosfera - atmosferaning 50-80 km balandlikda joylashgan qatlami. Bu yerdagi havo zichligi Yer yuzasidagidan 200 baravar kam. Mezosferada osmonning rangi qora ko'rinadi, kunduzi yulduzlar ko'rinadi. Havo harorati -75 (-90) ° S gacha tushadi. Mezosfera - atmosferaning 50-80 km balandlikda joylashgan qatlami. Bu yerdagi havo zichligi Yer yuzasidagidan 200 baravar kam. Mezosferada osmonning rangi qora ko'rinadi, kunduzi yulduzlar ko'rinadi. Havo harorati -75 (-90) ° S gacha tushadi. 80 km balandlikda termosfera boshlanadi. Bu qatlamdagi havo harorati keskin 250 m balandlikka ko'tariladi va keyin doimiy bo'ladi: 150 km balandlikda u 220-240 ° S ga etadi; 500-600 km balandlikda 1500 ° S dan oshadi.

Slayd № 8

Slayd tavsifi:

Mezosfera va termosferada kosmik nurlar ta'sirida gaz molekulalari atomlarning zaryadlangan (ionlangan) zarralariga parchalanadi, shuning uchun atmosferaning bu qismi ionosfera deb ataladi - 50 dan 50 gacha balandlikda joylashgan juda kam uchraydigan havo qatlami. 1000 km, asosan ionlangan kislorod atomlari, molekulalar azot oksidi va erkin elektronlardan iborat. Mezosfera va termosferada kosmik nurlar ta'sirida gaz molekulalari atomlarning zaryadlangan (ionlangan) zarrachalariga parchalanadi, shuning uchun atmosferaning bu qismi deyiladi. ionosfera - 50 dan 1000 km gacha balandlikda joylashgan, asosan ionlangan kislorod atomlari, azot oksidi molekulalari va erkin elektronlardan tashkil topgan juda kam uchraydigan havo qatlami.Ionosferada qutb chiroqlari paydo bo'ladi - elektr ta'sirida kam uchraydigan gazlarning porlashi. Quyoshdan uchayotgan zaryadlangan zarralar - va magnit maydonda keskin tebranishlar kuzatiladi.

Slayd № 11

Slayd tavsifi:

Atmosfera azot (78,08%), kislorod (20,95%), karbonat angidrid (0,03%), argon (0,93%), oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton (0,01%)dan tashkil topgan gazlar aralashmasidir. ozon va boshqa gazlar, lekin ularning tarkibi ahamiyatsiz (1-jadval). Yer havosining zamonaviy tarkibi yuz million yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan, ammo insonning ishlab chiqarish faolligi keskin o'sishi uning o'zgarishiga olib keldi. Hozirgi vaqtda CO2 miqdori taxminan 10-12% ga oshgan. Atmosfera azot (78,08%), kislorod (20,95%), karbonat angidrid (0,03%), argon (0,93%), oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton (0,01%)dan tashkil topgan gazlar aralashmasidir. ozon va boshqa gazlar, lekin ularning tarkibi ahamiyatsiz (1-jadval). Yer havosining zamonaviy tarkibi yuz million yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan, ammo insonning ishlab chiqarish faolligi keskin o'sishi uning o'zgarishiga olib keldi. Hozirgi vaqtda CO2 miqdori taxminan 10-12% ga oshgan.

Sayyoramizni koinotdan ko‘rgan astronavtlar uning atrofini yupqa moviy tuman o‘rab olganini aytishadi. Bu atmosfera qanday ko'rinadi, uning kelib chiqishi hali ham to'liq aniq emas.

Atmosfera tarkibi

Atmosfera (yunoncha atmos — havo, sphaira — shar) — Yerni oʻrab turgan va yer yuzasidan 1000 kilometrgacha choʻzilgan gaz qobigʻi. U Yerning tortishish kuchi bilan ushlab turiladi.

Atmosfera havosi gazlar, mayda suv tomchilari va muz kristallari aralashmasidir. Shuningdek, u chang, kuyik va organik moddalarning zarralarini o'z ichiga oladi. Atmosferaning asosiy gazlari azot, kislorod va argondir. Ular atmosfera havosi massasining 99,9% ni tashkil qiladi. Ularning er yuzasida nisbati bir xil turli hududlar Yer. Bu kuchli havo aralashmasi bilan bog'liq.

Atmosferada bir nechta qatlamlar mavjud. Ular ko'pgina xususiyatlarda va birinchi navbatda harorat o'zgarishining xususiyatlarida farqlanadi. Atmosferaning quyi qatlamlari - troposfera va stratosfera - deyarli butun Yer havosini o'z ichiga oladi. Troposfera - yer yuzasiga to'g'ridan-to'g'ri qo'shni. Uning ekvator ustidagi yuqori chegarasi 18 kilometr balandlikda, qutblardan esa 8-9 kilometr balandlikda joylashgan. Troposferada barcha atmosfera havosining 4/5 qismidan ko'prog'i va deyarli barcha suv bug'lari mavjud. Bu erda gorizontal va vertikal havo harakati sodir bo'ladi, bulutlar paydo bo'lib, yomg'ir va qor keltiradi. Troposferada harorat asta-sekin pastdan yuqoriga pasayadi va stratosfera bilan chegarada o'rtacha -55 ° C ni tashkil qiladi. Odamlar, o'simliklar va hayvonlarning hayoti troposferada sodir bo'ladi.

Stratosfera 50-55 kilometr balandlikka cho'zilgan. Undagi havo shunchalik kam uchraydiki, nafas olishning iloji yo'q. Bu qatlamda ko'rish har doim yaxshi, bulutlar deyarli yo'q, momaqaldiroq, yomg'ir, qor yo'q. Shuning uchun zamonaviy samolyotlarning yo'llari stratosferaning pastki qatlamlarida yotadi. Stratosferaning pastki qismida harorat ko'proq yoki kamroq doimiy, lekin 25 kilometr balandlikdan ko'tarila boshlaydi va qatlamning yuqori chegarasida 0 ° C ga yaqin.

Stratosferaning tepasida atmosferaning yuqori qatlamlari yotadi. Bu erda harorat pasayadi va 80 kilometr balandlikda minimal -80 ° C ga etadi. Bu balandlikdagi havo shunchalik nozikki, quyosh issiqligini o'zlashtirmaydi va yorug'likni tarqatmaydi.

Undan yuqorida atmosferadagi harorat tez ortib boradi va 500-600 kilometr balandlikda +1500 °C ni tashkil qiladi. Shuning uchun haroratga asoslanib, atmosferaning yuqori qismida termosfera deb ataladigan qatlam ajralib turadi. Atmosferaning 100 dan 1000 km gacha bo'lgan balandliklari ionosfera deb ataladi. Bu erda Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlar ta'sirida gaz zarralari yuqori darajada elektrlashtirilgan. Bu zarralarning porlashi aurorani keltirib chiqaradi.

Yer nafas olish uchun zarur bo'lgan kislorodni o'z ichiga olgan gazsimon qobiqga ega yagona sayyoradir. Aksariyat tirik organizmlar uchun atmosfera hayot uchun muhit hisoblanadi. Aytishimiz mumkinki, o'simliklar, hayvonlar va odamlar nafaqat Yerning qattiq yuzasida, balki "havo okeani" tubida ham yashaydi. Atmosfera sayyorani zararli kosmik nurlanishdan va unda yonib ketadigan kichik meteoritlardan Yer yuzasiga etib bormasdan himoya qiladi. Quyosh energiyasining katta qismi havoning sirt qatlamini isitishga sarflanadi. Atmosfera er yuzasi yaqinida issiqlikni saqlaydi, xuddi adyol uni haddan tashqari qizib ketish va gipotermiyadan himoya qiladi. Er yuzidan bug'langan suv troposferada bulutlarni hosil qiladi, ular ham Yerni haddan tashqari issiqlikdan himoya qiladi. Ular quyosh nurlarining bir qismini aks ettiradi va olib keladi

Yerning yuqori atmosferasini tadqiq qilish tarixi haqida

Biz minglab kilometrlarga cho'zilgan havo okeanining tubida yashaymiz. Va biz kuzatadigan hamma narsa ob-havo sharoiti uning eng quyi, eng yupqa qatlami - troposferada uchraydi. Uning balandligi qalinligi moʻʼtadil kengliklarda 10–12 km, dyuym qutb kengliklari 8 – 10 km va tropiklarda 16 – 18 km. Atmosferaning butun qalinligi darajasi bilan solishtirganda, bu ahamiyatsiz. Ammo troposferada, yuqorida aytib o'tilganidek, bizning barcha ob-havo hodisalar va aylanishlarning xilma-xilligi bilan to'plangan. Shuningdek, atmosfera havosining umumiy massasining 4/5 qismi unda to'plangan.

Biroq, er atmosferasining yuqori qatlamlari sayyoramizdagi barcha hayot uchun muhim emas. Troposfera yonidagi qatlamda joylashgan ozon qatlami - stratosfera - barcha tirik mavjudotlar uchun halokatli bo'lgan ultrabinafsha nurlanish Yer yuzasiga yo'lda ishonchli to'siqdir. Bundan tashqari, global miqyosda jami ozonning (TO) yillik o'zgarishlari iqlim o'zgarishining ko'rsatkichlari ekanligi aniqlandi. Va individual TOCdagi o'zgarishlarga ko'ra geografik nuqtalar bu nuqtadan uzoqda joylashgan geografik hududlarda yuzaki harorat anomaliyalarini uzoq muddatda (40 kungacha) baholash mumkin, bu esa, shubhasiz, vaqt o'tishi bilan uzoq muddatli ob-havo prognozlarini aniqroq qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Atmosferaning yuqori qatlamlarini o'rganish uchun uzoq vaqt davomida turli bilvosita usullar qo'llanilgan, ular birinchi navbatda tovush to'lqinlarining tarqalishini, alacakaranlık osmonni, meteor izlari, harakatni va boshqalarni kuzatishni o'z ichiga oladi.

1930 yilda birinchi marta atmosferani o'rganish uchun sovet meteorologi P.A. tomonidan ixtiro qilingan radiozond chiqarildi. Molchanov, 1933 yilda esa G.A. Prokofyev, K.D. Godunov va E.K. Birnbaum SSSR-1 stratosfera sharida 19 km balandlikka ko'tarildi.

Ammo ilmiy kuzatishlar qaydlari saqlanib qolgan.

O'tgan asrning 40-50-yillarida texnologik taraqqiyot va meteorologiyaning radiotexnika bilan jihozlanishi tufayli ko'plab atmosfera parametrlarini birinchi navbatda 20-30 km gacha, keyin esa 60-100 gacha bo'lgan balandliklarda to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin bo'ldi. km. Meteorologik raketalar va sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlarining uchirilishi bu imkoniyatlarni sezilarli darajada kengaytirdi.

Yuqori radiozonda ko'tarilish imkonini berdi muhim kashfiyot stratosferada. Ekvator-qutb harorat gradientida sezilarli mavsumiy (musson) o'zgarishlar va ular bilan bog'liq bosim va shamol shakllarining o'zgarishlari aniqlandi.

1957-yil 1-iyuldan 1958-yil 31-dekabrgacha davom etgan Xalqaro geofizika yili muhim bosqich boʻldi. 64 davlat olimlari yagona dastur asosida Yerda tadqiqot olib borishdi. Bu vaqt ichida SSSRda 112 meteorologik va 13 geofizik raketa uchirildi. Xalqaro olimlar guruhlari tomonidan olingan ma'lumotlar atmosferaning tuzilishini va uning 20-30 km balandlikdagi aylanish xususiyatlarini batafsil o'rganishga imkon berdi.

Yuqori ekvatorial stratosferada yuqori balandlikdagi kuzatuvlar havo oqimlarining ko'p tsiklliligini aniqladi - pastki stratosferada kvazi-bienal va yuqori qismida olti oylik. Bundan tashqari, ikkala tsikl ham ma'lum bir munosabatda.

1958 yil 21 fevral SSSRda og'irligi 1520 kg bo'lgan meteorologik raketa uchirildi, u ushbu sinfdagi bir bosqichli raketalar uchun rekord balandlikka erishdi - 473 km va o'sha yilning yozi oxirida raketa 450 km balandlikka ko'tarildi. , vazni 1690 kg.

Atmosfera tadqiqotlarida meteorologik va geofizik raketalardan foydalanish olimlarga 80-100 km balandlikda ishonchli ma'lumotlarni olish imkonini berdi.

1959-yil 2-yanvar, 12-sentabr va 4-oktabrda ishga tushirilgan Luna-1, Luna-2 va Luna-3 avtomatik sayyoralararo stansiyalari yordamida Yerga yaqin fazodagi hodisalar toʻgʻrisida sezilarli yangi maʼlumotlar olindi. Shunday qilib, Yerdan 20 ming kilometr uzoqlikda joylashgan vodorod geokorona topildi.

Olingan ilmiy ma'lumotlar shuni ko'rsatdiki, atmosferada bir-biridan birinchi navbatda va vertikal harorat taqsimotining tabiati bilan eng aniq farq qiladigan bir necha qatlamlar mavjud. Va agar 20-asrning boshlarida atmosferani faqat ikkita qismga bo'lish odatiy hol bo'lgan bo'lsa: troposfera (pastki qatlam) va stratosfera, bu dastlab troposfera ustida joylashgan atmosferaning barcha qatlamlarini anglatardi, endi esa tavsiyasiga ko'ra. Butunjahon meteorologiya tashkiloti (WMO) tomonidan atmosferani troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera va ekzosferaga bo'lish odatiy holdir.

Ozon qatlamining kashf etilishi haqida

Olimlar uzoq vaqt davomida quyosh spektri ultrabinafsha qismida bir xil to'lqin uzunligida doimiy ravishda uzilib turishini aniqladilar. Atmosfera undan ham qisqaroq to'lqinlar uchun noaniq bo'lib chiqdi. Buning sababi uzoq vaqt davomida noma'lum bo'lib qoldi, chunki quyida atmosferada ultrabinafsha nurlarni o'tkazmaydigan ma'lum gaz yo'q edi. Nihoyat, 1840 yilda bunday gaz fizika laboratoriyalaridan birida topilgan. Suvni uning tarkibiy qismlariga - kislorod va vodorodga parchalash orqali juda kuchli xarakterli hidga ega bo'lgan yangi gaz olish mumkin edi. U "kuchli hidli", yunoncha "ozon" deb nomlangan.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, er yuzasidan balandlikda ozon miqdori dastlab tartibsiz o'zgaradi va faqat 10 km balandlikdan ko'payishi kutiladi, ayniqsa 12-15 km dan yuqori. 20–25 km balandlikda ozonning maksimal miqdori kuzatiladi, undan yuqoriroq esa ozon miqdori asta-sekin kamayadi va 55–60 km balandlikda ahamiyatsiz boʻlib qoladi.

Balandlikdagi ozon darajasi to'g'risida ma'lumotni qanday oldingiz? Birinchidan, balandlikda olingan havo namunalarini tahlil qilish orqali. Ikkinchidan, ozonni yutish zonalarining intensivligini o'lchash orqali optik usul bilan. Birinchidan, stratosfera sharlarida, keyinroq raketalar yordamida quyosh spektrini qayd qiluvchi spektrograf atmosferaning yuqori qatlamlariga ko'tarildi. Spektrning ultrabinafsha mintaqasida yutilish intensivligiga asoslanib, balandlik bilan ozon miqdorining o'zgarishini aniqlash mumkin.

Adabiyot:
P.N. Tverskoy. Meteorologiya kursi. Gidrometeoizdat, 1962 yil.
Yer atmosferasi. To'plam. Moskva, 1953 yil.
A.L. Katz. Stratosfera va mezosferadagi sirkulyatsiya. Gidrometeoizdat, 1968 yil.
“Meteorologiya va gidrologiya” va “Fan va hayot” jurnallari materiallaridan ham foydalanilgan.

>> Yer atmosferasi

Kichkintoylar uchun Ma'lumki, Yer bizning tizimimizda yashashga yaroqli atmosferaga ega yagona sayyoradir. Gaz qoplamasi nafaqat havoga boy, balki bizni haddan tashqari issiqlikdan himoya qiladi va quyosh radiatsiyasi. Muhim bolalarga tushuntiring tizim nihoyatda yaxshi ishlab chiqilganligi, chunki u sirtni kun davomida isishi va kechasi sovishini ta'minlaydi va maqbul muvozanatni saqlaydi.

Boshlanishi bolalar uchun tushuntirish Bu yer atmosferasi globusining 480 km dan oshiq bo'lganligidan mumkin, ammo uning katta qismi er yuzasidan 16 km uzoqlikda joylashgan. Qanchalik baland bo'lsa, bosim shunchalik past bo'ladi. Agar dengiz sathidan oladigan bo'lsak, u erda bosim kvadrat santimetr uchun 1 kg ni tashkil qiladi. Ammo 3 km balandlikda u o'zgaradi - kvadrat santimetr uchun 0,7 kg. Albatta, bunday sharoitda nafas olish qiyinroq ( bolalar Agar siz tog'larda sayr qilgan bo'lsangiz, buni his qilishingiz mumkin).

Havo tarkibi

Gazlar orasida quyidagilar mavjud:

• Azot - 78%.
• Kislorod - 21%.
• argon - 0,93%.
• Karbonat angidrid - 0,038%.
• Bundan tashqari, oz miqdorda suv bug'lari va boshqa gaz aralashmalari mavjud.

Atmosfera qatlamlari

Ota-onalar yoki o'qituvchilar maktabda Eslatib o'tamiz, Yer atmosferasi 5 darajaga bo'lingan: ekzosfera, termosfera, mezosfera, stratosfera va troposfera. Har bir qatlam bilan atmosfera gazlar kosmosga tarqalguncha tobora ko'proq eriydi.

Troposfera yer yuzasiga eng yaqin joylashgan. Qalinligi 7-20 km boʻlib, u yer atmosferasining yarmini tashkil qiladi. Yerga qanchalik yaqin bo'lsa, havo shunchalik isiydi. Bu erda deyarli barcha suv bug'lari va chang to'planadi. Bolalar bulutlarning bu darajada suzishidan hayron bo'lmasligi mumkin.

Stratosfera troposferadan boshlanib, yer yuzasidan 50 km balandlikka koʻtariladi. Bu yerda atmosferani isituvchi va zararli quyosh nurlanishidan himoya qiluvchi ozon ko‘p. Havo dengiz sathidan 1000 marta yupqaroq va g'ayrioddiy quruq. Shuning uchun samolyotlar bu erda o'zlarini ajoyib his qilishadi.

Mezosfera: sirtdan 50 km dan 85 km gacha. Cho'qqi mezopauza deb ataladi va yer atmosferasidagi eng salqin joy (-90 ° C). Uni o'rganish juda qiyin, chunki ular u erga etib bora olmaydilar reaktiv samolyotlar, va sun'iy yo'ldoshlarning orbital balandligi juda baland. Olimlar faqat shu yerda ular yonishini bilishadi.

Termosfera: 90 km va 500-1000 km orasida. Harorat 1500 ° C ga etadi. U yer atmosferasining bir qismi hisoblanadi, ammo bu muhim bolalarga tushuntiring Bu yerdagi havo zichligi shunchalik pastki, uning katta qismi allaqachon koinot sifatida qabul qilinadi. Aslida, bu erda kosmik kemalar va Xalqaro Kosmik stansiya. Bundan tashqari, bu erda auroralar hosil bo'ladi. Zaryadlangan kosmik zarralar termosferaning atomlari va molekulalari bilan aloqa qiladi va ularni yuqori energiya darajasiga o'tkazadi. Buning yordamida biz bu yorug'lik fotonlarini aurora shaklida ko'ramiz.

Ekzosfera eng yuqori qatlam hisoblanadi. Atmosferani kosmos bilan birlashtirgan ajoyib nozik chiziq. Keng tarqalgan vodorod va geliy zarralaridan iborat.

Iqlim va ob-havo

Kichkintoylar uchun kerak tushuntiring Yer qutblarda haddan tashqari sovuq va ekvatorda tropik issiqlik bilan ifodalanadigan mintaqaviy iqlim tufayli ko'plab tirik turlarni qo'llab-quvvatlay oladi. Bolalar bilish kerakki, mintaqaviy iqlim - bu ma'lum bir hududda 30 yil davomida o'zgarmagan ob-havo. Albatta, ba'zida u bir necha soat davomida o'zgarishi mumkin, lekin ko'pincha u barqaror bo'lib qoladi.

Bundan tashqari, global ham bor yer iqlimi- mintaqaviy o'rtacha. U insoniyat tarixi davomida o'zgargan. Bugun tez isish kuzatilmoqda. Olimlar inson faoliyati natijasida paydo bo‘lgan issiqxona gazlari atmosferada issiqlikni ushlab, sayyoramizni Veneraga aylantirish xavfini tug‘dirayotgani bois xavotir bildirmoqda.