Стратосфера — следующий слой атмосферы в интервале высот от 8…17 до 50…55 км(по другим данным этот слой простирается до высот ~ 40 км). Этот слой атмосферы Земли содержит ~ 19,5% ее массы. Название слоя происходит от латинского stratum — «настил». Температура в этом слое повышается с высотой примерно на 1…2° через каждый километр. Причиной сравнительно высокой температуры этого слоя является наличие в нем озона – газа, молекула которого состоит из трех атомов кислорода. Озон (О3) образуется из кислорода (О2) под действпем ультрафиолетовых лучей в результате следующих реакций:
О2 + hγ = О + О (расщепление молекулы кислорода);
O+O2+M = O3+M (тройное столкновение частиц);
где hγ — энергия кванта света с частотой γ, h — постоянная Планка, М — молекула какого-либо газа (например, азота), которая уносит избыточную энергию, выделяющуюся при тройном столкновении. Максимум концентрации озона находится на высоте 20…25 км хотя озон встречается и выше – примерно до высот 90…120 км.. Озон поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца и тем самым предохраняет все живое на Земле от губительного действия этого излучения.
Минимум температуры между тропосферой и стратосферой называют тропопаузой. Возрастание температуры в стратосфере продолжается до высоты примерно 55 км. Там температура достигает максимума, близкого к 0°С, называемого стратопаузой.
В нижней стратосфере и верхней тропосфере встречаются мощные потоки воздуха в виде струйных течений, вертикальная протяженность которых достигает нескольких километров, а длина — нескольких тысяч километров.
В тропосфере и стратосфере в результате неравномерного нагревания земной поверхности солнечными лучами формируется мощная система циркуляции воздушных масс, которая является основным фактором, определяющим погоду и климат.
Стратопауза — переходный слой между стратосферой и мезосферой.
Далее, до высоты 80 — 90 км расположена мезосфера; «мезо» по-гречески означает «средний». Этот слой земной атмосферы содержит ~ 0,3% ее массы. В мезосфере температура понижается с высотой, достигая на верхней границе значений 185…200К. В мезосфере наблюдаются тонкие полупрозрачные облачные образования, известные под названием серебристых облаков.
Далее следует термосфера — слой, характеризующийся повышением температуры с высотой и очень малой плотностью. На уровне 150 км температура здесь достигает 500…560 К, на уровне 200 км — 800…1000 К, а на высоте 500…600 км превышает 1700 К. В литературе можно встретить различные данные о максимальной температуре этого слоя от 1000К до свыше 1700К. Дело в том, что температура термосферы довольно сильно зависит от активности Солнца, этим и определяется верхнее значение указанной температуры.
Масса этого слоя составляет ~ 0,05% массы атмосферы Земли.
Существуют и другие классификации строения земной атмосферы.
Для термосферы характерна массовая ионизация частиц, то есть отрыв, под действием излучения Солнца, электронов от нейтральных атомов и молекул и образование заряженных положительным электричеством остатков — ионов. Совокупность слоев, в которых происходит этот процесс, называется ионосферой. Максимальная концентрация ионизированных частиц определяется проникающей способностью различных видов излучений, и сосредоточена на высотах 60…80 и 220…400км. Слои с большим количеством ионизированных частиц в атмосфере влияют на условия распространения радиоволн, вызывают их отражение и поглощение.
В термосфере происходит также свечение частиц различных газов, наблюдаемое с земли в виде полярных сияний.
Термосфера постепенно переходит во внешний слой атмосферы — экзосферу, начинающуюся на высоте 800…1000 км. Этот слой характеризуется сравнительно малым количеством частиц в единице объема воздуха.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.