Atmosfera

Neturi ryškios viršutinės ribos – tolygiai pereina į tarpplanetinę erdvę.Sąlygiškai viršutinė riba laikoma 1000-1200 km aukštyje. Palydovų duomenimis 2000-3000 km atmosferos tankis nebesiskiria nuo kosminės erdvės tankio.Atmosferos masė – 5.3*1018 kg.Pagrindinė dujų masė (80 %) susikoncentravusi 18 km aukštyje.Pagal dujų cheminę sudėtį atmosfera skirstoma į dvi sferas: Homosfera – (iki 100 km aukščio), kurioje nekinta deguonies ir azoto procentas, bei molekulinis svoris.Heterosfera – (aukščiau 100 km), kur vyrauja atominis deguonis, azotas, helis, vandenilis. Molekulinis oro svoris mažėja.

Atmosfera susidarė degazuojantis išsiveržusiai mantijai ir išsiveržiant ugnikalniams.Pirmus du milijardus metų atmosferą sudarė pagrinde vandenilis, anglies dioksidas, vandenilio chloridas, amoniakas ir metanas.Žemės plutoje vyrauja dvi dujų susidarymo zonos:1)Giluminė Žemės pluta ir mantija, kur vyrauja anglies dioksidas,Sieros dioksidas, vandenilio chloridas, vandenilio sulfidas ir kt. 2)Nuosėdinės uolienos, iš kurių išsiskiria metanas, azotas, anglies dioksidas, vandenilio sulfidas, argonas.Išimtis yra deguonis, kurio didžioji dalis sudaroma fotosintezės būdu.Pagrindinės anglies dioksido mažėjimo priežastys yra:1)Tirpstamumas vandenyje ir nusėdimas, sudarant klinčių nuosėdas,2)Didelis jo vartojimas gyvais organizmais – augalais, dumbliais.Pagal vertikalų oro temperatūros kitimopasiskirstymą, fizines savybes ir reiškinius, atmosfera dalijama į 5 sluoksnius arba sferas:1. Troposfera,2. Stratosfera,3. Mezosfera,4. Termosfera,5. Egzosfera.

Troposfera – apatinė sfera, kurios vidutinis aukštis yra 11 km.Susikaupę 70-90 % visos atmosferos masės. Troposferoje daugiausiai formuojasi debesys, iškrinta krituliai.Kylant nuo Žemės paviršiaus temperatūra mažėja 0.6oC/100m.Viršutiniuose sluoksniuose temperatūra nukrinta iki –50, -60oC vidutinėseplatumose, pusiaujyje iki -70oC, Šiaurės ašigalyje priklausomai nuo sezono: žiemą -65oC, vasarą -47oC.Šiuose sluoksniuose dėl didelių temperatūros skirtumų susidaro stiprios oro srovės, kurių greitis siekia 150-300 km/h.Pereinamasis atmosferos sluoksnis tarp troposferos ir stratosferos vadinamas

tropopauze. Jos storis kinta nuo kelių šimtų metrų iki 1-2 km.Apatiniuose tropopauzės sluoksniuose temperatūra nebekrinta, o pradeda kilti.Stratosfera – atmosferos sluoksnis, esantis tarp 8-17 ir 50-55 km aukščio.Poliariniuose rajonuose prasideda nuo 8 km. Ekvatoriuje – nuo 17 km.Temperatūra visoje stratosferoje kyla 1-2oC/km iki 20-30 km, aukščiau temperatūros gradientas padidėja. Temperatūros didėjimo priežastis yra Ozono sluoksnis, stipriai sugeriantisultravioletinę Saulės radiaciją. Didžiausia Ozono koncentracija yra 22-25 km aukštyje. Pačiame stratosferos viršuje Ozono susidarymas yra intensyviausias. Stratosferoje beveik nėra vandens garų. Tarpinė sritis virš stratosferos vadinama stratopauze. Mezosfera – atmosferos sluoksnis, esantis tarp 50-55 ir 80 km aukščio.Visoje Mezosferoje oro temperatūra krinta, nes joje nėra ozono. Apatinėje sluoksnio dalyje temperatūra yra apie 0oC, viršuje – 75oC, – 90oC.Būdingiausias mezosferos požymis yra sidabriniai debesys. Jie yra 80-85 km aukštyje melsvos, plieno spalvos. Vidutinis vėjo greitis mezosferoje – 150 m/s.Virš mezosferos yra tarpinis sluoksnis – mezopauzė.Termosfera – atmosferos sluoksnis, esantis tarp 80 ir 800 km.Termosferoje temperatūra tolygiai kyla iki 1000oC dėl Saulės radiacijos absorbavimo ir dėl labai mažo slėgio didelio atomų ir molekulių laisvojo prabėgimo kelio.600 km aukštyje dujų tankis yra 10 mln. atomų į 1 cm3.Termosfera – smarkiai jonizuotų dujų sfera. Pagal jonizacijos laipsnį skirstoma į: D (60-80 km), E (100-120 km) ir F (200-400 km) sluoksnius. Labiausiai jonizuota D sritis. Dėl didelio jonizacijos laipsnio smarkiai padidėjęs atmosferos laidumas. Dėl to stipriai jonizuota apatinė termosferos dalis, dar vadinama jonosfera atspindi, laužia, sugeria radijo bangas.Baigiantis termosferai yra tarpinis sluoksnis termopauzė.Egzosfera – atmosferos sluoksnis, esantis tarp 800 ir 1000 km.Vadinamas išoriniu atmosferos sluoksniu, sudarytu iš didelių energijų H ir He atomų. Egzosfera dar vadinama dujų dispersijos zona, nes iš šios srities nemaža dalis lengvų atomų palieka atmosferą.Ištirta, kad aplink Žemę susidaro į Kosmosą sklindančio vandenilio vainikas. Jis nutįsta nuo Žemės iki 20000 km

aukščio. Žemės rutulį supa radiacijos juostos su didžiule koncentracija elektronų, labai greitai judančių magnetiniame Žemės lauke. Vidinė radiacijos juosta yra vidutiniškai 1000-6000 km, o išorinė – vidutiniškai 15000-25000 km.Už vidinės apimdama išorinę tęsiasi mažos energijos protonų radiacijos juosta. Už išorinės juostos 50000-60000 km aukštyje yra dalelių kvazipagavimo radiacijos juosta. Radiacijos juostos susidaro, Žemės magnetiniam laukui pagavus kosminių spindulių protonus ir elektronus.Jie dideliu greičiu spiralėmis juda aplink magnetinio lauko jėgų linijas nuo vieno Žemės pusrutulio iki kito. Atmosfera – oro srautų judėjimo dinamikaVisų oro srautų cirkuliacijos priežastis yra Saulės energija. Tiksliau nevienodas jos energijos pasiskirstymas nuo pusiaujo iki ašigalio (50oC vidutinis skirtumas), paroje ir sezone.Gradientinis energijos pasiskirstymas nuo pusiaujo įtakoja bendrą atmosferos cirkuliaciją, kai įkaitęs pusiaujo oras kylaį viršų, o į jo vietą juda srautai iš šiaurinio ir pietinio poliaus.Kylantys oro srautai dėl Žemės sukimosi susiskaido į atskirus srautus vadinamus pasatais. Tokios pastovios srovės sukuria vadinamas atskiras oro mases. Kurių kryptis, priklausomai nuo aukštumos yra skirtinga.Pasatų kryptingą-tvarkingą judėjimą griauna susidarę sūkuriai, vadinami ciklonais.Atskiros oro masės susiliečia tarpusavyje skirtingais mechanizmais.