大気の最上部は中間圏です。地球の大気の主な層を昇順に並べたもの

中間圏

成層圏

対流圏の上には成層圏があります（ギリシャ語の「層」から - 床、層）。その質量は大気の質量の20%です。

成層圏の上部境界は、地表から次の高度に位置します。

熱帯緯度 (赤道) 50 ～ 55 km の場合:

で温帯緯度最大50km。

極緯度（極）では40〜50km。

成層圏では、空気は上昇するにつれて加熱され、気温は高度とともに 1 km あたり平均 1 ～ 2 度上昇します。上昇し、上限は +50 ℃ に達します。

高度による気温の上昇は主にオゾンによるもので、オゾンは太陽放射の紫外線部分を吸収します。地表から高度 20 ～ 25 km には、非常に薄い (わずか数センチメートル) オゾン層があります。

成層圏は水蒸気が非常に少なく、高度 30 km にある場合もありますが、降水はありません。雲が発生します。

観測に基づいて、成層圏では乱流擾乱とさまざまな方向に吹く強風が確立されています。対流圏と同様に、高速の航空機にとって特に危険な強力な空気の渦が存在します。

強い風、と呼ばれるジェット気流両極に面した温帯緯度の境界に沿った狭い地域で吹く。ただし、これらのゾーンは移動したり、消えたり、再び現れたりする可能性があります。ジェット気流は通常、対流圏界面を貫通し、上位層対流圏にありますが、高度が下がると速度は急激に低下します。

成層圏に入るエネルギーの一部（主にオゾン形成に費やされる）が関連している可能性があります。大気前線ここでは、対流圏界面のかなり下で広範な成層圏の空気の流れが記録されており、対流圏の空気は成層圏下部に引き込まれます。

成層圏界の上には中間圏（ギリシャ語の「メソス」から - 中央）があります。

中間圏の上部境界は、地球の表面から高い位置にあります。

熱帯の緯度（赤道）では80〜85km。

緯度80kmまでの温帯。

極緯度（極）では70〜80 km。

中間圏では、温度はその上限で – 60 ℃ ～ 1000 ℃ まで下がります。

極地では、夏の中間界面に雲システムが現れることが多く、広い範囲を占めますが、垂直方向の発達はほとんどありません。このような夜光雲は、中間圏における大規模な波のような空気の動きを明らかにすることがよくあります。これらの雲の組成、湿気と凝結核の発生源、力学、気象要因との関係はまだ十分に研究されていません。

中間圏界面の上には熱圏（ギリシャ語の「テルモス」、つまり暖かい）があります。

熱圏の上部境界は、地球の表面から高い位置にあります。

熱帯緯度（赤道）では最大800km。

温帯緯度700kmまで。

極緯度（極）では最大650 km。

熱圏では温度が再び上昇し、上層では 2000 ℃ に達します。

高度は400〜500 kmであることに注意してください。それ以上の場合、大気は極度に希薄であるため、既知の方法では気温を測定できません。このような高度での気温は、ガスの流れの中を移動するガス粒子のエネルギーによって判断する必要があります。

熱圏の気温の上昇は吸収に関連しています紫外線大気中に含まれるガスの原子や分子におけるイオンや電子の形成。

熱圏では、気圧が高くなるにつれてガスの密度が徐々に減少します。地表付近1m3。空気には約 2.5x10 25 の分子が含まれており、熱圏の下層の高度約 100 km では、空気 1 m 3 には約 2.5x10 25 の分子が含まれています。高度200km、1立方メートルの電離層内。空気には 5x10 15 分子が含まれています。標高約850km。 1mで。空気には 10 12 個の分子が含まれています。惑星間空間では、分子の濃度は 1 m 3 あたり 10 8 ～ 10 9 です。標高約100km。分子の数は少ないですが、分子同士が衝突することはほとんどありません。カオス的に移動する分子が別の同様の分子と衝突するまでに移動する平均距離は、平均自由行程と呼ばれます。

特定の温度では、分子の速度はその質量に依存します。つまり、軽い分子は重い分子よりも速く動きます。自由行程が非常に短い下層大気では、分子量によるガスの顕著な分離はありませんが、100 km を超えるとそれが現れます。さらに、太陽からの紫外線および X 線放射の影響下で、酸素分子は原子に崩壊し、その質量は分子の質量の半分になります。したがって、地球の表面から遠ざかるにつれて、高度約 200 km の大気の構成において大気中の酸素の重要性が増します。が主成分となります。

より高く、約1200km離れています。軽いガスのヘリウムと水素が地球の表面から優勢です。大気の外殻はそれらから構成されています。

この重量による膨張は拡散膨張と呼ばれ、遠心分離機を使用して混合物を分離することを思い出させます。

飛行機に乗ったことがある人なら誰でも、「私たちの飛行は高度 10,000 メートルで行われ、外気温は 50 °C です。」というこの種のメッセージに慣れています。特別なことは何もないようです。太陽によって温められた地球の表面から遠ざかるほど、地球は寒くなります。多くの人は、気温は高度が上がるにつれて継続的に低下し、徐々に温度が下がり、宇宙の温度に近づくと考えています。ちなみに、科学者たちは19世紀の終わりまでそう考えていました。

地球上の気温の分布を詳しく見てみましょう。大気はいくつかの層に分かれており、主に温度変化の性質を反映しています。

大気の下層はと呼ばれます 対流圏これは「回転の球体」を意味します。天気や気候のすべての変化は、まさにこの層で発生する物理的プロセスの結果です。この層の上部境界は、高度による気温の低下がおよそ 100 度の温度上昇に置き換わる場所にあります。赤道上空 15 ～ 16 km、極上 7 ～ 8 km の高度。地球と同様に、大気も地球の自転の影響を受けて、極上ではやや平らになり、赤道上では膨らみます。ただし、この影響は、地球の固体の殻よりも大気中で、地球の表面から対流圏の上部境界に向かう方向で顕著であり、赤道より上では気温が低下します。最低気温空気は約-62℃、極の上では約-45℃です。温帯緯度では、大気の質量の 75% 以上が対流圏にあります。熱帯では、大気の質量の約 90% が対流圏内にあります。

1899 年に、特定の高度で垂直温度プロファイルに最小値が見つかり、その後、温度がわずかに上昇しました。この増加の始まりは、大気の次の層への移行を意味します。 成層圏成層圏という用語は、対流圏の上にある層の独自性を意味し、地球の表面から約 50 km の高度まで広がります。特に気温の急激な上昇が特徴であり、この温度上昇はオゾン生成反応が主な原因の 1 つであると説明されています。化学反応大気中で発生している。

オゾンの大部分は高度約 25 km に集中していますが、一般にオゾン層は非常に広がった殻であり、成層圏のほぼ全体を覆っています。酸素と紫外線の相互作用は、地球の大気中での有益なプロセスの 1 つであり、地球上の生命の維持に貢献します。オゾンによるこのエネルギーの吸収は、地表への過剰な流れを防ぎ、地球上の生命体の存在に適したレベルのエネルギーが正確に生成されます。オゾン層は、大気を通過する放射エネルギーの一部を吸収します。その結果、オゾン層では 100 m あたり約 0.62 °C の垂直気温勾配が確立されます。つまり、気温は高度とともに上昇し、成層圏の上限である成層圏界面 (50 km) に達します。いくつかのデータ、0℃。

高度50kmから80kmには、と呼ばれる大気の層があります。 中間圏。「中間圏」という言葉は「中間圏」を意味し、高度が上がるにつれて気温が下がり続けます。中間圏の上、と呼ばれる層で熱圏、高度が約 1000 °C まで上昇すると、温度は再び上昇し、その後 -96 °C まで急速に低下します。ただし、温度は無限に下がるわけではなく、その後再び上昇します。

熱圏最初の層です 電離層。前述の層とは異なり、電離層は温度によって区別されません。電離層は、さまざまな種類の無線通信を可能にする電気的性質の領域です。電離層は文字 D、E、F1、F2 で指定されるいくつかの層に分かれています。これらの層にも特別な名前があります。層への分離はいくつかの理由によって引き起こされますが、その中で最も重要なのは、電波の通過に対する層の影響が不均等であることです。最下層の D は主に電波を吸収し、それによって電波のさらなる伝播を防ぎます。最もよく研究されている層 E は、地表から約 100 km の高度に位置しています。この層は、同時に独立して発見したアメリカとイギリスの科学者の名前にちなんで、ケネリー・ヘヴィサイド層とも呼ばれます。 E層は巨大な鏡のように電波を反射します。この層のおかげで、長い電波は E 層で反射されることなく、直線的に伝播する場合に予想される距離よりも遠くまで伝わります。F 層は、アップルトン層とも呼ばれます。 Kennelly-Heaviside 層とともに、地上ラジオ局への電波を反射します。このような反射はさまざまな角度で発生する可能性があります。アップルトン層は高度約 240 km に位置します。

大気の最も外側の領域、電離層の第 2 層は、しばしば「電離層」と呼ばれます。 外気圏。この用語は、地球の近くの宇宙の辺縁の存在を指します。高度が上がるにつれて大気ガスの密度は徐々に減少し、大気自体は徐々にほぼ真空になり、その中には個々の分子だけが存在するため、大気がどこで終わり、宇宙が始まるのかを正確に判断することは困難です。すでに高度約 320 km では、大気の密度が非常に低いため、分子は互いに衝突することなく 1 km 以上移動できます。大気の最も外側の部分はその上部境界として機能し、高度 480 ～ 960 km に位置します。

大気中のプロセスについての詳細は、ウェブサイト「Earth Climate」でご覧いただけます。

大気には明確に定義された空気の層があります。空気の層は、温度、ガスの違い、密度と圧力が互いに異なります。成層圏と対流圏の層が地球を太陽放射から保護していることに注意する必要があります。より高い層では、生物は致死量の紫外線太陽スペクトルを受ける可能性があります。目的の大気レイヤーにすばやくジャンプするには、対応するレイヤーをクリックします。

対流圏と対流圏界面

対流圏 - 温度、気圧、高度

上限は8～10km程度です。温帯緯度では 16 ～ 18 km、極緯度では 10 ～ 12 km です。 対流圏- これは大気の下部主層です。この層には総質量の 80% 以上が含まれます。大気そして全水蒸気の90％近くを占めます。対流圏では対流や乱流が発生し、雲が形成され、低気圧が発生します。温度高度が上がるにつれて減少します。勾配: 0.65°/100 m 加熱された土と水が周囲の空気を加熱します。暖められた空気は上昇し、冷却されて雲が形成されます。層の上部境界の温度は - 50/70 °C に達することがあります。

気候変動が起こるのはこの層です気象条件。対流圏の下限はと呼ばれます 1階、揮発性の微生物やほこりがたくさんあるからです。この層の高さが増すにつれて風速も増加します。

対流圏界面

対流圏から成層圏への移行層です。ここで、高度の上昇に伴う温度低下の依存性はなくなります。対流圏界面は、垂直温度勾配が 0.2°C/100 m まで低下する最小高度です。対流圏界面の高さは、サイクロンなどの強い気象現象によって異なります。対流圏界面の高さは、低気圧の上では減少し、高気圧の上では増加します。

成層圏と成層圏界

成層圏層の高さは約11～50kmです。高度11～25kmでは若干の気温変化があります。高度25～40kmで観測されています。反転温度は56.5℃から0.8℃まで上昇します。 40kmから55kmまでは気温は0℃にとどまります。このエリアは - と呼ばれます 成層圏.

成層圏では、ガス分子に対する太陽放射の影響が観察され、ガス分子は原子に解離します。この層には水蒸気がほとんどありません。最新の超音速民間航空機は、安定した飛行条件により最大 20 km の高度で飛行します。高高度気象観測気球は高さ 40 km まで上昇します。ここには安定した気流があり、その速度は時速300kmに達します。この層にも集中 オゾン、紫外線を吸収する層。

中間圏と中間圏 - 組成、反応、温度

中間圏層は高度約 50 km で始まり、高度 80 ～ 90 km で終わります。高度が上がると気温は 100 m あたり約 0.25 ～ 0.3 ℃低下します。ここでの主なエネルギー効果は放射熱交換です。フリーラジカル（1 つまたは 2 つの不対電子を持つ）が関与する複雑な光化学プロセス。彼らは実装します輝き雰囲気。

ほとんどすべての流星は中間圏で燃え尽きます。科学者たちはこのゾーンを - 無知領域。このゾーンは、空気密度が地球上の 1,000 分の 1 であるため、航空力学が非常に劣るため、探索が困難です。そして始めるには人工衛星密度はまだ非常に高いです。気象ロケットを使って研究が行われていますが、これは倒錯です。 メソポーズ中間圏と熱圏の間の遷移層。温度は少なくとも-90℃です。

カルマンライン

ポケットライン地球の大気と宇宙の境界を指します。国際航空連盟 (FAI) によると、この国境の高さは 100 km です。この定義は、アメリカの科学者セオドア・フォン・カルマンに敬意を表して与えられました。彼は、およそこの高度では大気の密度が非常に低いため、航空機の速度をさらに速くしなければならないため、ここでは航空力学的飛行が不可能になると判断しました。 脱出速度。このような高さでは、防音壁の概念は意味を失います。ここで管理します航空機反力によってのみ可能になります。

熱圏と熱圏界

この層の上部境界は約 800 km です。温度は高度約 300 km まで上昇し、約 1500 K に達します。それ以上では温度は変化しません。この層で何が起こっているのか極光- 大気への太陽放射の影響の結果として発生します。このプロセスは、大気中の酸素のイオン化とも呼ばれます。

空気の希薄化が少ないため、カルマン線より上の飛行は弾道軌道に沿った場合のみ可能です。すべての有人軌道飛行（月への飛行を除く）はこの大気層で行われます。

外気圏 - 密度、温度、高さ

外気圏の高さは700km以上です。ここではガスが非常に希薄になり、プロセスが行われます散逸— 惑星間空間への粒子の漏洩。このような粒子の速度は 11.2 km/秒に達することがあります。太陽活動の増加は、この層の厚さの拡大につながります。

ガスシェルは重力によって宇宙に飛び散ることはありません。空気は独自の質量を持つ粒子で構成されています。重力の法則から、質量を持つすべての物体は地球に引き寄せられると結論付けることができます。
買い投票の法則によれば、北半球にいて風に背を向けて立っている場合、そのゾーンは右側に位置します。高圧、そして左側 - 低い。南半球では、すべてが逆になります。

読み書きできる人なら誰でも、地球があらゆる種類のガスの混合物からなる大気で囲まれていることだけでなく、地球の表面から不均等な距離に大気のさまざまな層が存在することも知っておくべきです。

空を観察すると、その複雑な構造、不均一な構成、その他視界から隠されているものはまったく見えません。しかし、空気層の複雑で多成分の組成のおかげで、地球の周囲に生命が誕生し、植物が繁茂し、これまでここに存在したすべてのものが出現できる条件が存在しています。

会話の主題に関する知識は、すでに学校で6年生に教えられていますが、まだ勉強を完了していない人もいますし、ずっと前にそこにいたのですでにすべてを忘れている人もいます。しかしながら、皆さん教育を受けた人彼の周囲の世界が何で構成されているか、特に彼の通常の生活の可能性そのものが直接依存している世界の一部を知らなければなりません。

大気の各層の名前は何ですか、それはどの高度にあり、どのような役割を果たしていますか? これらすべての問題については以下で説明します。

地球の大気の構造

空を見ると、特に雲がまったくないときは、気温がこれほど複雑で多層構造になっているとは想像することさえ非常に困難です。さまざまな高さまったく違う、そして高地ではいったい何が起こっているのか重要なプロセス地球上のすべての動植物のために。

惑星のガス層のそのような複雑な構成がなければ、ここには生命は存在せず、その起源の可能性さえありません。

周囲の世界のこの地域を研究する最初の試みは古代ギリシャ人によって行われましたが、彼らは必要な知識を持っていなかったので、結論に踏み込むことはできませんでした。技術基盤。彼らは異なる層の境界を見ることができず、その温度を測定したり、その成分組成を研究したりすることができませんでした。

ほとんどのみ気象条件最も進歩的な人々は、目に見える空は思っているほど単純ではないと考えるようになりました。

現在の地球周囲のガス殻の構造は 3 段階で形成されたと考えられています。まず、宇宙から捕らえられた水素とヘリウムの原始大気がありました。

その後、火山の噴火により空気が他の粒子の塊で満たされ、二次大気が発生しました。すべての基本的な化学反応と粒子緩和プロセスを経て、現在の状況が生じました。

地表から順に大気の層とその特徴

惑星のガス殻の構造は非常に複雑かつ多様です。徐々に最高レベルに到達しながら、さらに詳しく見てみましょう。

対流圏

境界層を除けば、対流圏は大気の最下層です。極地では地表から約8～10km、極地では10～12kmの高さまで伸びています。温暖な気候、熱帯地域では16〜18キロメートル。

興味深い事実：この距離は時期によって異なります。冬は夏よりもわずかに短くなります。

対流圏の空気には、地球上のすべての生命に生命を与える主要な力が含まれています。利用可能な大気の約 80%、水蒸気の 90% 以上が含まれており、雲や低気圧などが形成される場所です。大気現象.

地球の表面から上昇するにつれて、温度が徐々に低下することに注目するのは興味深いことです。科学者らの計算によると、高度が 100 メートル上がるごとに、気温は約 0.6 ～ 0.7 度低下します。

成層圏

次に重要な層は成層圏です。 成層圏の高さは約45〜50キロメートルです。標高11kmから始まり、ここではすでにマイナス気温が蔓延しており、-57℃にも達します。

なぜこの層が人間、すべての動物、植物にとって重要なのでしょうか? オゾン層は高度20〜25キロメートルのここにあり、太陽から放射される紫外線を捕らえ、動植物への破壊的な影響を許容可能なレベルまで軽減します。

成層圏が、太陽、他の星、宇宙から地球に届くさまざまな種類の放射線を吸収していることに注目するのは非常に興味深いことです。この粒子から受け取ったエネルギーを利用して、ここにある分子や原子がイオン化し、さまざまな化合物が現れます。

これらすべてが、オーロラのような有名でカラフルな現象につながります。

中間圏

中間圏は約 50 キロメートルから始まり、90 キロメートルまで広がります。勾配、つまり高度の変化に伴う温度差は、ここではもはや下層ほど大きくありません。この殻の上部境界では、温度は約 -80°C です。この領域の組成には、約 80% の窒素と 20% の酸素が含まれています。

中間圏は飛行装置にとって一種のデッドゾーンであることに注意することが重要です。空気が薄すぎるため、ここでは飛行機は飛行できません。また、利用可能な空気密度が非常に高いため、衛星はそのような低高度を飛行できません。

もう一つ興味深い特徴中間圏 – ここは、地球に衝突した隕石が燃え尽きる場所です。地球から遠く離れたこのような地層の研究は特別なロケットの助けを借りて行われますが、プロセスの効率が低いため、この地域に関する知識にはまだ多くのことが残されています。

熱圏

検討中のレイヤーが来た直後 熱圏、その高度はキロメートル単位で800キロメートルにも及びます。ある意味、ここは宇宙に近いです。ここには宇宙放射線、放射線、太陽放射線の攻撃的な影響があります。

これらすべてが、このような素晴らしいものを生み出します。美しい現象オーロラのように。

熱圏の最下層は約 200 K 以上の温度に加熱されます。これは、原子と分子の間の基本的なプロセス、それらの再結合、および放射によって起こります。

ここを流れることで上層が加熱されます磁気嵐, 電流、この場合に生成されます。層の温度は不均一で、非常に大きく変動する可能性があります。

ほとんどの人工衛星、弾道体、有人ステーションなどは熱圏を飛行します。また、ここでは各種兵器やミサイルの発射実験も行われています。

外気圏

外気圏、または散乱球とも呼ばれる、トップレベル私たちの大気、その限界、それに続く惑星間空間. 外気圏は高度約 800 ～ 1000 キロメートルから始まります。

緻密な層が残され、ここでは空気が非常に希薄になり、外部から降下する粒子は単に宇宙に運び去られます。弱いアクション重力。

この殻は高度約 3000 ～ 3500 km で終わります。、そしてここにはもう粒子はほとんどありません。このゾーンは近宇宙真空と呼ばれます。ここで優勢なのは、通常の状態の個々の粒子ではなく、ほとんどの場合完全にイオン化されたプラズマです。

地球の生活における大気の重要性

これは、私たちの惑星の大気のすべての主要なレベルがどのように見えるかです。その詳細なスキームには他の領域が含まれる場合がありますが、それらは二次的に重要です。

注意することが重要です 大気は地球上の生命にとって決定的な役割を果たします。成層圏にはオゾンが多く存在するため、動植物は放射線や宇宙からの放射線の致命的な影響から逃れることができます。

天気が形成され、あらゆる大気現象が発生し、サイクロンや風が発生したり消滅したり、さまざまな気圧が確立されるのもここです。それはすべてあります直接的な影響人間、すべての生物、植物の状態に影響します。

最も近い層である対流圏は、私たちに呼吸の機会を与え、すべての生き物に酸素を飽和させ、生きることを可能にします。大気の構造や成分組成にわずかなずれがあっただけでも、すべての生物に最も有害な影響を与える可能性があります。

だからこそ現在、自動車や生産からの有害な排出物に対してこのようなキャンペーンが開始され、環境保護活動家がオゾン層の厚さについて警鐘を鳴らしており、緑の党やそれに類する政党が最大限の自然保護を主張しているのである。これが、地球上の通常の生活を延ばし、気候の観点から耐え難いものにしない唯一の方法です。

雰囲気（ギリシャのアトモス - 蒸気とスファリア - ボールから） - 地球と一緒に回転する地球の空気の殻。大気の発達は、地球上で起こる地質学的および地球化学的プロセス、さらには生物の活動と密接に関係していました。

空気は土壌の最小の細孔に浸透し、水にも溶けるため、大気の下限は地球の表面と一致します。

高度2000～3000kmの上部境界は徐々に宇宙空間へ抜けていきます。

酸素を含む大気のおかげで、地球上で生命が存在することができます。大気中の酸素は、人間、動物、植物の呼吸過程で使用されます。

もし大気が存在しなければ、地球は月と同じくらい静かになるでしょう。結局のところ、音は空気の粒子の振動です。空の青い色は、レンズを通るように大気を通過する太陽光線がその成分色に分解されるという事実によって説明されます。この場合、青と青の色の光線が最も散乱されます。

大気は太陽の紫外線の大部分を閉じ込め、生物に悪影響を及ぼします。また、地表付近に熱を保持し、地球の寒冷化を防ぎます。

大気の構造

大気中では、密度の異なるいくつかの層を区別することができます（図1）。

対流圏

対流圏- 大気の最下層。極の上の厚さは8〜10 km、温帯緯度では10〜12 km、赤道以上では16〜18 kmです。

米。 1. 地球の大気の構造

対流圏の空気は地表、つまり陸地と水によって加熱されます。したがって、この層の気温は高度とともに 100 m ごとに平均 0.6 °C 低下し、対流圏の上部境界では -55 °C に達します。同時に、対流圏の上部境界にある赤道の領域では、気温は-70℃であり、その領域では北極-65℃。

大気の質量の約 80% が対流圏に集中し、ほぼすべての水蒸気が存在し、雷雨、嵐、雲、降水が発生し、空気の垂直方向 (対流) と水平方向 (風) の動きが発生します。

天気は主に対流圏で形成されると言えます。

成層圏

成層圏- 対流圏の上空、高度 8 ～ 50 km に位置する大気の層。この層の空の色は紫色に見えますが、これは空気の薄さによって説明され、太陽光線がほとんど散乱されません。

成層圏には大気の質量の 20% が含まれています。この層内の空気は希薄で、水蒸気がほとんど存在しないため、雲や降水はほとんど発生しません。しかし、成層圏では安定した気流が観測され、その速度は時速300kmに達します。

この層は濃縮されています オゾン(オゾンスクリーン、オゾン圏) 紫外線を吸収し、紫外線が地球に到達するのを防ぎ、それによって地球上の生物を保護する層。オゾンのおかげで、成層圏の上端の気温は -50 ～ 4 ～ 55 °C の範囲になります。

中間圏と成層圏の間には、成層圏界面という移行帯があります。

中間圏

中間圏- 高度50〜80 kmにある大気の層。ここの空気密度は地球表面の 200 分の 1 です。中間圏では空の色が黒く見え、日中は星が見えます。気温は-75(-90)℃まで下がります。

高度80kmから始まります 熱圏。この層の気温は高度250 mまで急激に上昇し、その後一定になります。高度150 kmでは220〜240℃に達します。高度500～600kmでは1500℃を超えます。

中間圏と熱圏では、宇宙線の影響で、ガス分子が原子の帯電（イオン化）粒子に崩壊するため、大気のこの部分はと呼ばれます。 電離層- 高度 50 ～ 1000 km に位置する非常に希薄な空気の層。主にイオン化した酸素原子、窒素酸化物分子、自由電子から構成されます。この層は高い帯電を特徴としており、長波および中波の電波が鏡のように反射されます。

電離層には、オーロラ- 太陽から飛来する荷電粒子の影響下での希ガスの輝き - と磁場の急激な変動が観察されます。

外気圏

外気圏- 1000km以上に位置する大気の外層。ガス粒子がここで移動するため、この層は散乱球とも呼ばれます。高速そして宇宙空間に拡散する可能性があります。

大気の組成

大気は窒素 (78.08%)、酸素 (20.95%)、二酸化炭素 (0.03%)、アルゴン (0.93%)、少量のヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン (0.01%)、オゾンやその他のガスが含まれますが、その含有量は無視できます (表 1)。地球の大気の現在の構成は1億年以上前に確立されましたが、それにもかかわらず、人間の生産活動の急激な増加により、その構成は変化しました。現在、CO 2 含有量は約 10 ～ 12% 増加しています。

大気を構成するガスはさまざまな機能的役割を果たします。しかし、これらのガスの主な重要性は、主に放射エネルギーを非常に強く吸収し、それによって地球に重大な影響を与えるという事実によって決定されます。温度体制地球の表面と大気。

表1。化学組成地表近くの乾燥した大気

	ボリューム集中。 %	分子量、単位

酸素

二酸化炭素





亜酸化窒素
	0から0.00001まで
二酸化硫黄	夏は0から0.000007。冬は0から0.000002まで
	0 ～ 0.000002	46,0055/17,03061
二酸化アゾグ

一酸化炭素

窒素、大気中に最も一般的なガスであり、化学的には不活性です。

酸素窒素とは異なり、化学的に非常に活性な元素です。酸素の具体的な機能は、従属栄養生物の有機物、岩石、火山から大気中に放出される低酸化ガスの酸化です。酸素がなければ死んだ有機物の分解はありません。

大気中の二酸化炭素の役割は非常に大きいです。それは、燃焼プロセス、生物の呼吸、腐敗の結果として大気中に侵入し、まず第一に、主要な物質です。建設材料光合成中に有機物を生成します。さらに、二酸化炭素が短波太陽放射を透過し、長波熱放射の一部を吸収する能力は非常に重要であり、これにより、以下で説明するいわゆる温室効果が生じます。

大気のプロセス、特に成層圏の熱状態も次の影響を受けます。 オゾン。このガスは太陽からの紫外線を自然に吸収する役割を果たし、太陽放射の吸収により空気が加熱されます。大気中の総オゾン含有量の月平均値は、緯度と時期に応じて、0.23〜0.52 cmの範囲内で変化します（これは、地上の圧力と温度におけるオゾン層の厚さです）。赤道から極地にかけてオゾン含有量が増加し、年間コース最小値は秋、最大値は春です。

大気の特徴的な特性は、主要なガス (窒素、酸素、アルゴン) の含有量が高度によってわずかに変化することです。大気中の高度 65 km では、窒素含有量は 86%、酸素 - 19、アルゴン - 0.91 です。、高度95 km - 窒素77、酸素21.3、アルゴン0.82％。大気の垂直方向と水平方向の組成の一定性は、混合によって維持されます。

空気中にはガス以外にも次のようなものが含まれています。 水蒸気そして 固体粒子。後者は、自然起源と人工 (人為的) 起源の両方を持つことができます。これらは、花粉、小さな塩の結晶、道路の粉塵、エアロゾル不純物です。太陽光線が窓を通過すると、肉眼で見ることができます。

都市や大規模な工業地帯の空気中には特に多くの微粒子が存在しており、燃料の燃焼中に生成される有害なガスやその不純物の排出がエアロゾルに追加されます。

大気中のエアロゾルの濃度は大気の透明度を決定し、地表に到達する太陽放射に影響を与えます。最大のエアロゾルは凝縮核です（緯度から）。凝縮- 圧縮、増粘） - 水蒸気から水滴への変換に寄与します。

水蒸気の重要性は主に、水蒸気が地表からの長波熱放射を遅らせるという事実によって決まります。大小の水分サイクルの主要なリンクを表します。ウォーターベッドの凝縮中に気温が上昇します。

大気中の水蒸気の量は時間と空間によって変化します。したがって、地表の水蒸気の濃度は、熱帯地方の 3% から南極大陸の 2 ～ 10 (15)% の範囲になります。

温帯緯度の大気の垂直柱に含まれる水蒸気の平均含有量は約 1.6 ～ 1.7 cm です (これは凝縮した水蒸気の層の厚さです)。大気のさまざまな層の水蒸気に関する情報は矛盾しています。たとえば、高度 20 ～ 30 km の範囲では、高度に応じて比湿度が大きく増加すると仮定されました。しかし、その後の測定では、成層圏の乾燥度がさらに高まっていることが示されています。どうやら、成層圏の比湿度は高度にほとんど依存せず、2〜4 mg/kg であるようです。

対流圏の水蒸気含有量の変動は、蒸発、凝縮、水平輸送のプロセスの相互作用によって決まります。水蒸気が凝結した結果、雲が形成され、落下します。降水量雨、ひょう、雪の形で。

水の相転移のプロセスは主に対流圏で発生します。そのため、成層圏（高度 20 ～ 30 km）や中間圏（中間界面付近）では、真珠光沢や銀色と呼ばれる雲が比較的まれに観察されますが、対流圏の雲は観察されません。多くの場合、地球の表面全体の約50％を覆っています。

空気中に含まれる水蒸気の量は気温によって決まります。

-20℃の空気1立方メートルには、1g以下の水分が含まれます。 0℃ - 5 g以下; +10°Cで-9g以下; +30°C - 水30g以下。

結論：気温が高いほど、より多くの水蒸気を含むことができます。

空気はもしかしたら リッチそして 飽和していない水蒸気。したがって、+30 °Cの温度で1 m 3 の空気に15 gの水蒸気が含まれている場合、空気は水蒸気で飽和していません。 30 gの場合 - 飽和しています。

絶対湿度空気1m3に含まれる水蒸気の量です。グラム単位で表されます。たとえば、「絶対湿度は15」という場合、1mLには15gの水蒸気が含まれることになります。

相対湿度- これは、特定の温度で 1 mL に含まれる水蒸気の量に対する、1 m 3 の空気中の実際の水蒸気の含有量の比率 (パーセント) です。たとえば、ラジオが相対湿度が 70% であるという天気予報を放送した場合、これは、その温度で空気中に保持できる水蒸気の 70% が含まれていることを意味します。

相対湿度が高いほど、つまり空気が飽和状態に近づくほど、降水の可能性が高くなります。

常に高い (最大 90%) 相対湿度が観察されます。赤道帯一年中そこにあるので、熱大気中と海洋の表面から大量の蒸発が起こります。極地でも同様に相対湿度が高くなりますが、低温平少量の水蒸気は空気を飽和または飽和に近い状態にします。温帯緯度では、相対湿度は季節によって変化します。冬は高く、夏は低くなります。

砂漠の空気の相対湿度は特に低く、そこに含まれる空気 1 m 1 に含まれる水蒸気は、特定の温度で存在できる水蒸気の 2 ～ 3 分の 1 です。

相対湿度を測定するには、湿度計が使用されます（ギリシャ語の hygros（湿った）と metreco（測定する）から来ています）。

飽和空気は冷却されると同量の水蒸気を保持できなくなり、濃くなり（凝縮し）、霧の液滴になります。夏には晴れた涼しい夜に霧が観察されます。

雲- これは同じ霧ですが、地表ではなく特定の高さで形成されるだけです。空気が上昇すると冷却され、その中の水蒸気が凝縮します。結果として生じる小さな水滴が雲を構成します。

雲の形成も含まれます 粒子状物質対流圏に浮遊している。

雲がかかる可能性があります違う形、それはその形成条件によって異なります（表14）。

最も低くて重い雲は層雲です。それらは地表から2kmの高度に位置しています。高度2～8kmでは、より美しい積雲が観察できます。最も高くて最も軽いのは巻雲です。それらは地表から8〜18kmの高度に位置しています。

家族	雲の種類	外観
A. 上層雲 - 6 km以上	I.巻雲	糸状、繊維状、白色
	II. 巻積雲	小さなフレークとカールの層と隆起、白
	Ⅲ．巻層雲	透明感のある白っぽいヴェール
B. 中層雲 - 2km以上	IV. 高積雲	白と灰色の層と隆起
B. 中層雲 - 2km以上	V. 高層化	ミルキーグレーカラーのなめらかなヴェール
B. 低い雲 - 最大 2 km	VI. ニンボ層雲	形のない固体の灰色の層
	VII. 層積雲	不透明な層と灰色の隆起
	Ⅷ. レイヤード	透けないグレーベール
G. 雲垂直展開- 最下層から最上層まで	IX. 積雲	クラブとドームは真っ白で、風で端が破れている
G. 雲垂直展開- 最下層から最上層まで	X.積乱雲	濃い鉛色の力強い積雲状の塊

大気保護

主なソースは、産業企業そして車。大都市では、主要交通路におけるガス汚染の問題が非常に深刻です。だからこそ、多くの場合主要都市わが国を含む世界中で、自動車排気ガスの毒性に対する環境規制が導入されています。専門家によると、空気中の煙や粉塵により供給量が半減する可能性があるという。太陽光エネルギーそれは自然条件の変化につながります。

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