Объяснение эффекта расслоения атмосферы

1297503006_cirrus_sky_panorama

Разделение атмосферы на слои может быть объяснено рядом причин. В первую очередь стоит отметить уменьшение плотности воздуха с увеличением высоты. Во-вторых, лучи солнца, которые переносят тепло, практически беспрепятственно проходят через атмосферу. При этом происходит нагрев поверхности планеты, и от нее тепловая энергия распространяется на всю атмосферу. Третьей причиной является поглощение атмосферой некоторой малой части солнечного излучения. Особенно это относиться к потоку, летящих солнечных частиц. По этой причине атмосфера принимает на себя излучения, а нижние часть Земли защищена от них. К заключительной причине стоит отнести свойство атмосферы, которое заключается в распространении тепла двумя способами. Это перемешивание воздуха и тепловое излучение частиц. Первый способ преобладает в плотном воздухе, а второй в разреженном.

Тропосфера соединена с земной поверхностью, которая играет роль нагревателя. Плотность воздуха здесь наибольшая. Поэтому тепло распространяется в основном способом перемешивания воздуха. При подъеме воздуха уменьшается его атмосферное давление, он начинает расширяться. Установлено, что с расширением температура воздуха начинает снижаться на 10° с каждым километром подъема. Если же воздух опускается его температурные показатели, наоборот, уменьшаются по той же зависимости. Следовательно, уже за счет данных перемен температура в тропосфере должна снижаться. При этом теплые частицы всегда легче холодных, и они поднимаются выше, а холодные опускаются вниз. Получается, что температура нижнего слоя уменьшается с высотой, усреднено на 5-6°.

В следующем слое – стратосфере плотность воздуха небольшая, поэтому его потоки не переносят большого количества тепла. Но здесь тепло распространяется с помощью излучения – это невидимые тепловые лучи. Такое излучение можно почувствовать от любого нагретого тела. Так, например, подобные лучи могут исходить от стенок нагретой печи. Если рядом положить два предмета (один горячий, а другой холодный), то нагретый будет отдавать тепло холодному до тех пор, пока не сравняется их температура. Примерно такой же процесс происходит в тропосфере. Все слои обмениваются теплом, и за счет этого поддерживается одинаковая температура. Ионосфера, где воздух отличается высокой разреженностью, принимает заряженные частицы, несущиеся от Солнца на большой скорости. Эти частицы наэлектризовывают частички воздуха. Слой таких частиц обладает электрической проводимостью и влияет на степень распространения коротких радиоволн. Происходит отражение волн к поверхности Земли. Получается, что радиоволны отражаются попеременно, сначала от ионосферы, а после от земной поверхности. Благодаря этому радиоволны могут перемешаться по всему свету, покрывая дальние расстояния.

Energy-Project.ru 2016