Жаратылыстану негіздері
жүктеу/скачать 0,86 Mb.
|
Жаратылыстану нег лекц 2022
| 1. Тропосфера. Атмосфераның ең астыңғы, орташа температурасы биiктiк бойынша төмендейтiн қабатын тропосфера дейдi. Оның жоғарғы шекарасының биiктiгi ендiк пен жыл маусымы бойынша және де атмосфера айналымы бойынша өзгермелi келедi. Тропосфераның биiктiгi экватор маңында 16–18 км, қоңыржай белдеулерде 10–12 км, полюстарда 8–9 км құрайды. Тропосфераның жоғарғы шекарасының биiктiгi қыста төмендесе, жазда бiршама көтерiлiп отырады, сонымен қатар жоғарғы қысым облысының үстiнде төмендеп, төменгi қысым облысының үстiнде көтерiледi. Тропосферада ауа горизонтальдi және вертикальдi бағыттарда қозғалады және үнемi араласып тұрады. Осы қабатта су буының негiзгi бөлiгi орналасады, бұлттар құрылады, жауын-шашын жауады, әртүрлi метеорологиялық құбылыстар байқалады. Тропосферада әр 100 метр биiктiк сайын температура орташа алғанда 0,650С-ға төмендейдi. Орташа жылдық температура жер бетiнен тропосфераның жоғарғы шекарасына дейiн экватор маңында плюс 260С-дан минус 750С-ға дейiн, қоңыржай белдеулерде плюс 30С-дан минус 550С-ға дейiн, Солтүстiк полюста минус 230С-дан қыста минус 600С-ға, жазда минус 480С-ға дейiн төмендейдi. Тропосфераның жоғарғы шекарасында ауа қысымы жер бетiндегiден 3–10 есе төмен болады. Тропосфераның жермен жанасып жататын ең төменгi жiңiшке 50–100 м биiктiкке дейiнгi қабатын жерге жақын ауа қабаты деп атайды. Бұл қабатқа жер бетiнiң әсерi өте зор, яғни онда температураның тәулiктiк тербелiсi айқын байқалады. Температура күндiз биiктiк бойынша өте жылдам төмендейдi, түнде кейде керiсiнше өседi. Бұл қабатта желдiң жылдамдығы да биiктiк бойынша қатты өседi. Ал жер бетiнен 1000–1500 метр биiктiкке дейiнгi ауа қабаты планетарлық шекаралық қабат немесе үйкелiс қабаты деп аталады. Бұл қабаттағы ауа қозғалысына жер бетiнiң үйкелiстiк кедергiсi байқалады. Үйкелiс қабаты метеорологиялық өлшемдердiң тәулiктiк тербелiсiнiң байқалуымен сипатталады. Үйкелiс қабатынан жоғары, жер бетiнiң әсерi болмайтын атмосфераны еркiн атмосфера деп атайды.
Тропосфераның жоғарғы шекарасында, тропопаузаның астында болатын жылдамдығы өте жоғары (150–300 км/сағ) жiңiшке ауа ағындары – жылғалы ағындар деп аталады. Тропосфера мен стратосфераның арасындағы тропопаузаның қалыңдығы 1–2 км құрайды және онда температура биiктiк бойынша тұрақты болады немесе аздап өседi. 2. Стратосфера. Тропопаузадан жоғары 50–55 км-ге дейiн, температурасының биiктiк бойынша өсуiмен сипатталатын стратосфера қабаты ажыратылады. Температураның биiктiк бойынша өсуi 35 км биiктiкке дейiн өте жәймен, ал одан жоғары стратопаузаға дейiн жылдам жүредi. Стратосфераның жоғарғы шекарасында Жер бетiндегi сияқты ауа жылы, орташа алғанда температурасы 270 К (минус 3 0С) тең болады және озон қабатының өзгерiп тұруына байланысты жыл маусымы мен ендiк бойынша температурасы да өзгерiп тұрады. Стратосферада температураның өсуi ондағы озонның күн радиациясын жұтып қоршаған ортаны жылытуымен түсiндiрiледi. Сондықтан оны озоносфера деп атауға да болады. Температурасының биiктiк бойынша өсуi стратосферада тұрақтылық орнатады, қарқынды ауа айналымы болмайды. Бiрақ сонда да, кейде көлемi үлкен емес вертикальдi баяу қозғалыстар стратосфера қабатын қамтиды. Стратосфера ауасының тропосферадан тек озон қоспасымен ғана айырмашылығы бар. Стратосферада су буы жоқтың қасы. Бiрақ, жоғарғы ендiктерде 22–24 км биiктiкте кейде өте жiңiшке маржан бұлттар байқалады. Олар өте салқындаған тамшылардан тұрады, күндiз көрiнбейдi, ал түнде горизонт астындағы күн сәулесiнiң түсiп шағылуы арқасында жарқырап көрiнедi. 3. Мезосфера. Стратосфераның үстiнде, стратопаузадан шамамен 82–85 км биiктiкке дейiн мезосфера қабаты орналасады. Ол қабатта температура қайтадан биiктiк бойынша төмендейдi де жоғарғы шекарасында минус 1000С-ға дейiн жетедi. Мезосферада температураның биiктiк бойынша тез төмендеуi нәтижесiнде турбуленттiлiк қатты дамиды, ауа қарқынды араласып тұрады. Желдiң жылдамдығы 150 м/с дейiн барады. Мезосфераның жоғарғы жағында (82 км) мұз кристалдарынан тұратын күмiс бұлттар байқалады. Оларды түнде ғана байқауға болады. Мезосфераның үстiндегi мезопауза өтпелi қабатында ауа қысымы жер бетiндегiден шамамен 1000 есе төмен болады. Осылайша тропосфера, стратосфера және мезосфера қабаттарында бүкiл атмосфера салмағының 99,5 % орналасады. 4. Термосфера. Атмосфераның мезосферадан жоғары бөлiгiн термосфера деп атайды. Термосферада температура биiктiк бойынша жылдам өседi, жерден 150 км қашықтықта температура 240 К, 200 км қашықтықта – 500 К-нен жоғары болады, ал термосфераның жоғарғы шекарасында 1000 К-нен асады. Температураның биiктiк бойынша өсуi атомдық оттегi мен азоттың ультракүлгiн радиацияны жұтуымен түсiндiрiледi. Бiрақ ол биiктiктердегi температура тек молекулалардың қозғалысының кинетикалық энергиясын сипаттайды, яғни газдардың молекулалары мен атомдары өте жоғары жылдамдықпен қозғалады. Термосферада ауа тығыздығы өте төмен болғандықтан, онда орналасқан дене (мысалы, жасанды жер серігі) ауамен жылу алмасу арқылы жылынбайды, тек күн радиациясын жұту арқылы жылынады. Термосферада 100 км-ден жоғары ауа құрамы өзгере бастайды: атомдық оттегi пайда болады, аргон мен көмiртегi диоксидi болмайды, ауа өте күштi иондалып электрөткiзгiштiгi жоғарылайды. Сондықтан да термосфераның мезопаузадан 800–1000 км биiктiкке дейiнгi бұл бөлiгiн ионосфера деп атайды. 5. Экзосфера. Атмосфераның сыртқы 800-1000 км-ден жоғары жер тәжiне дейiнгi қабатын экзосфера деп атайды. Бұл қабат ауасының өте сиректiгiмен (тығыздығы өте төмен) ерекшеленедi. Жылдамдығы өте жоғары газ бөлшектерi бiр-бiрiмен соқтығыспай жердi эллипстiк орбитамен айналып ұшып шыға алады, кейбiр жеке бөлшектердiң жылдамдығы екiншi космостық жылдамдыққа жетiп (11 000 м/с) әлемдiк кеңiстiкке ұшып кетедi. Сондықтан да экзосфераны газдардың ұшып кету қабаты деп те атайды. Температура 800 км биiктiкте күндiз 2000 0С, түнде 1000 0С шамасында болады. Бұрын, экзосфера және сонымен бiрге жер атмосферасы 3000 км биiктiкте бiтедi деп есептелiнген. Соңғы кездерi спутниктiк бақылаулар бойынша, экзосферадан ұшып шыққан сутегiнiң Жердiң айналасында 20 000 км-ге дейiн созылып жер тәжiн құрайтыны анықталды. Мұндағы зарядталған бөлшектерге Жердiң магниттiк өрiсi әсер ететiндiктен оны магнитосфера деп те атайды. Спутниктер мен геофизикалық ракеталардың көмегiмен атмосфераның сыртқы бөлiгi мен жер айналасындағы космостық кеңiстiкте Жердiң радиациялық белдеуi бар екенi де анықталды. Ол жер бетiнен бiрнеше жүз километрден ондаған мың километрге дейiн созылып жатыр. Ол белдеу жылдамдығы өте жоғары (400 км/с шамасында) электрлiк зарядталған бөлшектерден – протондар мен электрондардан тұрады. Олардың энергиясы жүздеген мың электрон-вольт құрайды. Ұшатын аппараттарға (Жердiң жасанды серiгi және басқармалы космостық кемелер) әсерi бойынша атмосфера екi қабатқа бөлiнедi: атмосфераның өзi (тығыз қабат) және жер айналасындағы космостық кеңiстiк. Екеуiнiң шекарасы шамамен 150 км биiктiкте жатыр. Атмосфераның тығыз қабатының кедергiсi өте жоғары болатындықтан, ұшатын аппарат сөндiрiлген двигателiмен Жердi бiр рет те айналып шыға алмайды (жылдамдығы төмендейдi немесе өртенiп кетедi).еу жүктеу/скачать 0,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|