Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
HOS_otvety_na_voprosy_1_chast_1-32_KROMYe_5_25_...doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
21.09.2019
Размер:
999.94 Кб
Скачать

6. Высотная зависимость состава атмосферы.

ВЫСОТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В АТМОСФЕРЕ.

РОЛЬ ОЗОНА В ТЕПЛОВОМ РЕЖИМЕ АТМОСФЕРЫ И ЗЕМЛИ

Постоянные : Азот 78,11%, Кислород 21,95% об, Аргон 0,93% об., Другие инертные газы 0,01% об.

Переменные составляющие атмосферы: СО2 0,035% об, Н2О 3% об.

С троение атмосферы определяет характер изменения температуры в атмосфере.

Нижний слой атмосферы – тропосфера. Высота тропосферы в полярных широтах 8 км, а над экватором порядка 16 км. Средний вертикальный градиент температуры составляет 6 град/км, т.е.с увеличением высоты температура в тропосфере снижается. От стратосферы тропосферу отделяет сравнительно тонкая зона (I) – тропопауза. В стратосфере температура остается постоянной до высоты 25 км, а затем начинает возрастать приблизительно до 270 К на границе стратосферы (55 км). На этой границе (II) – стратопауза. Выше стратосферы – лизосфера. Она характеризуется новым понижением температуры до 180-190 К. И на высоте приблизительно 80 км (III) – лизопауза, которая отделяет лизосферу от термосферы. В термосфере кинетическая температура увеличивается с высотой до 1000-1500 К.

Водяной пар. Содержание паров Н2О быстро уменьшается с высотой. В стратосфере содержание паров Н2О очень мало (2*10-6 % об). Там содержание паров Н2О зависит от высоты и широты.В тропических районах – 3%, а в области Антарктиды – 2*10-5% об. Водяной пар является одним из основных поглотителей солнечной энергии и теплового излучения земной поверхности, поэтому уменьшение концентрации водяного пара с высотой приводит к снижению температуры атм-ры.

Озон. Нагревание воздуха в стратосфере происходит благодаря поглощению УФ радиации солнца озоном. Наиб. относительная конц. озона приходится на высоте 20-30 км над поверхностью Земли. В лизосфере концентрации и озона и паров Н2О ничтожны. Поэтому температуры в лизосфере ниже, чем в тропосфере.

Рост кинетической температуры в термосфере связан с поглощением жесткой компоненты солнечной радиации молекулами и атомами кислорода и азота. В термосфере наблюдается наиболее значительное изменение химического состава воздуха с высотой. По мере удаления от поверхности Земли атмосфера обогащается более легкими газами. На высоте до 200 км основными компонентами остаются кислород и азот, а на высоте выше 600 км преобладают гелий и водород.

В тропосфере содержится порядка 80% всего атмосферного воздуха. В стратосфере около 20%, а на лизосферу, термосферу приходится менее 1%.

Основное количество энергии солнца поступает в виде коротковолновой радиации. максимум приходится на длину волны 0,47 мкм.

Н аиболее жесткие УФ лучи задерживаются озоновым экраном. Основная часть солнечной энергии проходит через верхние слои и частично поглощается в тропосфере парами Н2О, СО2, О2, аэрозолями и частичками пыли. Радиация, поглощенная подстилающей атмосферу поверхностью возвращается в виде длинноволнового ИК излучения, а также расходуется на испарение Н2О и создание турбулентных потоков воздуха. При конденсации вод.паров происходит выделение теплоты, идущей на разогрев атмосферы. Часть переизлученной земной поверхностью длинноволновой радиации проходит через атмосферу и рассеивается в космосе, но основное количество длинноволновой радиации поглощается молекулами Н2О и СО2, что приводит к доп.нагреву воздуха. Тепловая энергия вновь излучается по направлению к земной поверхности, в результате чего возникает парниковый эффект.

Циркуляция атмосферы вызвана неравномерностью нагревания атмосферы в различных широтах. Она зависит от угла падения солнечных лучей. Некоторые из воздушных течений устойчивы, а другие постоянно меняют свое направление. Прежде всего происходит вертик. перемещение возд. масс. На экваторе воздух нагрев-ся, подним. вверх и на больших высотах поворачивает к полюсам, вблизи тропиков опускается, и такое движение воздуха определяет пассатную ячейку. В результате у поверхности Земли направление пассатов от субтропиков к экватору.