✖


Jump to content

Атмосфера Земли

Edit links
Страница полузащищена
«Воздух» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. Воздух (значения) .
«Качества воздуха» перенаправляется сюда. Не путать с качеством воздуха .

Синий свет рассеивается больше, чем другие длины волн, газами в атмосфере, окружающими Землю в видимом синем слое в стратосфере , над облаками тропосферы , если смотреть из космоса на борту МКС на высоте 335 км (208 миль). ) ( Луна видна в виде полумесяца на дальнем плане). [1]

Атмосфера Земли — это слой газов , известных под общим названием воздух , удерживаемый гравитацией Земли , который окружает планету и образует ее планетарную атмосферу . Атмосфера Земли создает давление , поглощает большинство метеоритов и ультрафиолетовое солнечное излучение , нагревает поверхность за счет удержания тепла ( парниковый эффект ) и уменьшает перепады температур между днем ​​и ночью ( суточные колебания температуры ), поддерживая условия, позволяющие жизни и жидкой воде существовать Земли . на поверхности .

По состоянию на 2023 год по мольной доле (то есть по числу молекул) сухой воздух содержит 78,08% азота , 20,95% кислорода , 0,93% аргона , 0,04% углекислого газа и небольшое количество других газов. [8] Воздух также содержит переменное количество водяного пара , в среднем около 1% на уровне моря и 0,4% во всей атмосфере. Состав воздуха, температура и атмосферное давление меняются в зависимости от высоты. В атмосфере воздух, пригодный для использования в фотосинтезе наземных растений и дыхании наземных животных Земли имеется только в тропосфере . [ нужна ссылка ]

Ранняя атмосфера Земли состояла из газов солнечной туманности , в первую очередь из водорода. Атмосфера со временем значительно изменилась под влиянием многих факторов, таких как вулканизм , жизнь и выветривание . В последнее время человеческая деятельность также способствовала атмосферным изменениям , таким как глобальное потепление , истощение озонового слоя и выпадение кислот .

Атмосфера имеет массу около 5,15 × 10 18 кг, [9] три четверти из которых находятся в пределах примерно 11 км (6,8 миль; 36 000 футов) от поверхности. Атмосфера становится тоньше с увеличением высоты, без четкой границы между атмосферой и космическим пространством . Линия Кармана длиной 100 км (62 мили) или 1,57% радиуса Земли часто используется в качестве границы между атмосферой и космическим пространством. Атмосферные эффекты становятся заметными во время входа космического корабля в атмосферу на высоте около 120 км (75 миль). несколько слоев В атмосфере можно выделить на основе таких характеристик, как температура и состав.

Изучение атмосферы Земли и ее процессов называется атмосферной наукой (аэрологией) и включает в себя несколько подобластей, таких как климатология и физика атмосферы . Первыми пионерами в этой области являются Леон Тейссенк де Борт и Рихард Ассманн . [10] Изучение исторической атмосферы называется палеоклиматологией .

Состав

Основная статья: Химия атмосферы
Состав атмосферы Земли по молекулярному составу, без учета водяного пара. Нижний круг представляет собой примеси газов, которые вместе составляют около 0,0434% атмосферы (0,0442% при концентрациях в августе 2021 года). [4] [5] ). Цифры в основном относятся к 2000 году, а CO 2 и метан — к 2019 году и не представляют собой какой-либо отдельный источник. [3]

Тремя основными составляющими атмосферы Земли являются азот , кислород и аргон . Водяной пар составляет примерно 0,25% атмосферы по массе. Концентрация водяного пара (парникового газа) значительно варьируется от примерно 10 ppm по мольной доле в самых холодных частях атмосферы до 5% по мольной доле в горячих, влажных воздушных массах, а концентрации других атмосферных газов обычно указаны в пересчете на сухой воздух (без водяного пара). [11] : 8  Остальные газы часто называют примесями газов. [12] среди них есть и другие парниковые газы , в основном углекислый газ, метан, закись азота и озон. Помимо уже упомянутого аргона, другие благородные газы : неон , гелий , криптон и ксенон присутствуют также . Отфильтрованный воздух содержит следы многих других химических соединений . Многие вещества природного происхождения могут присутствовать в небольших количествах, изменяющихся локально и сезонно, в виде аэрозолей в нефильтрованной пробе воздуха, включая пыль минерального и органического состава, пыльцу и споры , морские брызги и вулканический пепел . Различные промышленные загрязнители также могут присутствовать в виде газов или аэрозолей, например, хлор (элементарный или в соединениях), соединения фтора и пары элементарной ртути . Соединения серы, такие как сероводород и диоксид серы (SO 2 ), могут быть получены из природных источников или в результате промышленного загрязнения воздуха.

Основные компоненты воздуха, по мольной доле [8]
Сухой воздух
Газ Мольная доля (А)
Имя Формула в промилле (Б) в %
Азот № 2 780,840 78.084
Кислород Около 2 209,460 20.946
Аргон С 9,340 0.9340
Углекислый газ
(апрель 2022 г.) (С) [13] 		СО 2 417 0.0417
Неон Ne 18.18 0.001818
Гелий Он 5.24 0.000524
Метан
(2022) (С) [14] 		СН 4 1.91 0.000191
Криптон НОК 1.14 0.000114
Если воздух не сухой:
Водяной пар (Д) Н 2 О 0–30,000 (Д) 0–3% (И)
примечания:
  • (А) Молярную долю иногда называют объемной долей ; они идентичны только для идеального газа.
  • (Б) ppm: части на миллион по количеству молекул
    • Общее количество ppm, указанное выше, в сумме составляет более 1 миллиона (в настоящее время на 83,43 выше) из-за экспериментальной ошибки .
  • (С) Концентрация CO 2 , в последние десятилетия растет как и концентрация CO 2 . Ч 4 .
  • (Д) Водяной пар составляет около 0,25% по массе в атмосфере.
  • (И) Водяной пар значительно варьируется локально [11]

Средняя молекулярная масса сухого воздуха, которую можно использовать для расчета плотности или для преобразования мольной доли в массовую долю, составляет около 28,946. [15] или 28,96 [16] [17] г/моль. Оно уменьшается, когда воздух влажный.

Относительная концентрация газов остается постоянной примерно до высоты 10 000 м (33 000 футов). [18]

Стратификация

Атмосфера Земли. Нижние четыре слоя атмосферы в трех измерениях, если смотреть по диагонали сверху экзобазы. Слои нарисованы в масштабе, объекты внутри слоев не масштабируются. Полярные сияния, показанные на дне термосферы, могут образовываться на любой высоте внутри этого слоя.

В общем, давление и плотность воздуха уменьшаются с высотой в атмосфере. Однако температура имеет более сложный профиль с высотой и в некоторых регионах может оставаться относительно постоянной или даже увеличиваться с высотой (см. раздел «Температуры» ). Поскольку общий характер профиля температуры/высоты, или градиента , является постоянным и измеримым с помощью зондирования с помощью зонда , поведение температуры обеспечивает полезный показатель для различения слоев атмосферы. Таким образом, атмосферу Земли можно разделить (называемую атмосферной стратификацией) на пять основных слоев: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. [19] Высоты пяти слоев:

  • Экзосфера: от 700 до 10 000 км (от 440 до 6 200 миль). [20]
  • Термосфера: от 80 до 700 км (от 50 до 440 миль). [21]
  • Мезосфера: от 50 до 80 км (от 31 до 50 миль)
  • Стратосфера: от 12 до 50 км (от 7 до 31 мили)
  • Тропосфера: от 0 до 12 км (от 0 до 7 миль) [22]

Экзосфера

Основная статья: Экзосфера

Экзосфера — это самый внешний слой атмосферы Земли (хотя он настолько разрежен, что некоторые ученые считают его частью межпланетного пространства, а не частью атмосферы). Она простирается от термопаузы (также известной как «экзобаза») в верхней части термосферы до плохо определенной границы с солнечным ветром и межпланетной средой . Высота экзобазы варьируется от примерно 500 километров (310 миль; 1 600 000 футов) до примерно 1 000 километров (620 миль) во время более высокой поступающей солнечной радиации. [23]

Верхний предел варьируется в зависимости от определения. Различные власти полагают, что он закончится примерно на расстоянии 10 000 километров (6 200 миль). [24] или около 190 000 километров (120 000 миль) — примерно на полпути к Луне, где влияние земной гравитации примерно такое же, как радиационное давление солнечного света. [23] Геокорона , видимая в дальнем ультрафиолете (вызванная нейтральным водородом), простирается как минимум на 100 000 километров (62 000 миль). [23]

Этот слой в основном состоит из водорода, гелия и нескольких более тяжелых молекул чрезвычайно низкой плотности, включая азот, кислород и углекислый газ, расположенные ближе к экзобазе. Атомы и молекулы расположены настолько далеко друг от друга, что могут путешествовать на сотни километров, не сталкиваясь друг с другом. Таким образом, экзосфера больше не ведет себя как газ, и частицы постоянно уходят в космос . Эти свободно движущиеся частицы следуют баллистическим траекториям и могут мигрировать в магнитосферу или солнечный ветер и из них. Каждую секунду Земля теряет около 3 кг водорода, 50 г гелия и гораздо меньшее количество других составляющих. [25]

Экзосфера находится слишком высоко над Землей, чтобы метеорологические были возможны Земли явления. Однако полярные сияния — северное сияние (северное сияние) и полярное сияние (южное сияние) — иногда возникают в нижней части экзосферы, где они переходят в термосферу. В экзосфере находится множество искусственных спутников , вращающихся вокруг Земли.

Термосфера

Основная статья: Термосфера

Термосфера — второй по высоте слой атмосферы Земли. Он простирается от мезопаузы (которая отделяет его от мезосферы) на высоте около 80 км (50 миль; 260 000 футов) до термопаузы в диапазоне высот 500–1000 км (310–620 миль; 1 600 000–3 300 000 футов). ). Высота термопаузы значительно меняется из-за изменения солнечной активности. [21] Поскольку термопауза находится на нижней границе экзосферы, ее еще называют экзобазой . Нижняя часть термосферы, на высоте от 80 до 550 километров (от 50 до 342 миль) над поверхностью Земли, содержит ионосферу .

Температура термосферы постепенно увеличивается с высотой и может достигать 1500 °C (2700 °F), хотя молекулы газа находятся так далеко друг от друга, что ее температура в обычном понимании не имеет большого значения. Воздух настолько разрежен, что отдельная молекула ( кислорода ) проходит в среднем 1 километр (0,62 мили; 3300 футов) между столкновениями с другими молекулами. например, [26] Хотя в термосфере содержится большое количество молекул с высокой энергией, при прямом контакте с ней человек не будет чувствовать себя горячим, поскольку ее плотность слишком мала, чтобы проводить значительное количество энергии к коже или от нее.

Этот слой совершенно безоблачен и не содержит водяного пара. негидрометеорологические явления, такие как северное и южное сияния Однако в термосфере иногда наблюдаются . Международная космическая станция вращается в этом слое на высоте от 350 до 420 км (от 220 до 260 миль). Именно в этом слое находятся многие спутники, вращающиеся вокруг Земли.

Мезосфера

Основная статья: Мезосфера
Послесвечение тропосферы начинается (оранжевый), стратосферы (синий) и мезосферы (темный), в котором вход в атмосферу , оставляя следы дыма, как в данном случае при космического корабля. входе в атмосферу

Мезосфера — третий по высоте слой атмосферы Земли, занимающий область над стратосферой и под термосферой. Он простирается от стратопаузы на высоте около 50 км (31 миль; 160 000 футов) до мезопаузы на высоте 80–85 км (50–53 миль; 260 000–280 000 футов) над уровнем моря.

С увеличением высоты температура падает до мезопаузы , которая отмечает верхнюю часть среднего слоя атмосферы. Это самое холодное место на Земле, средняя температура которого составляет около -85 ° C (-120 ° F ; 190 К ). [27] [28]

Чуть ниже мезопаузы воздух настолько холоден, что даже очень скудный на этой высоте водяной пар может конденсироваться в полярно-мезосферные серебристые облака из частиц льда. Это самые высокие облака в атмосфере, и их можно увидеть невооруженным глазом, если от них отражается солнечный свет примерно через час или два после захода солнца или, аналогично, перед восходом солнца. Их легче всего увидеть, когда Солнце находится на расстоянии от 4 до 16 градусов ниже горизонта. Вызванные молнией разряды, известные как переходные световые события (TLE), иногда образуются в мезосфере над тропосферными грозовыми облаками . Мезосфера также является слоем, где большинство метеоров сгорает при входе в атмосферу. Он находится слишком высоко над Землей, чтобы быть доступным для реактивных самолетов и воздушных шаров, и слишком низко, чтобы можно было использовать орбитальные космические корабли. Доступ к мезосфере в основном осуществляется с помощью зондирующих ракет и самолетов с ракетными двигателями .

Стратосфера

Основная статья: Стратосфера

Стратосфера — второй нижний слой атмосферы Земли. Оно лежит над тропосферой и отделено от нее тропопаузой . Этот слой простирается от верхней части тропосферы на высоте примерно 12 км (7,5 миль; 39 000 футов) над поверхностью Земли до стратопаузы на высоте примерно от 50 до 55 км (от 31 до 34 миль; от 164 000 до 180 000 футов).

Атмосферное давление в верхней части стратосферы составляет примерно 1/1000 давления на уровне моря . Он содержит озоновый слой — часть земной атмосферы, содержащую относительно высокие концентрации этого газа. Стратосфера определяет слой, в котором температура повышается с увеличением высоты. Это повышение температуры вызвано поглощением ультрафиолетового излучения (УФ) Солнца озоновым слоем, что ограничивает турбулентность и перемешивание. Хотя температура в тропопаузе может составлять -60 ° C (-76 ° F; 210 К), верхняя часть стратосферы намного теплее и может достигать 0 ° C. [29]

Профиль температуры стратосферы создает очень стабильные атмосферные условия, поэтому в стратосфере отсутствует вызывающая погоду турбулентность воздуха, которая так распространена в тропосфере. Следовательно, стратосфера почти полностью свободна от облаков и других форм погоды. Однако полярные стратосферные или перламутровые облака в нижней части этого слоя атмосферы, где воздух наиболее холодный, иногда можно увидеть . Стратосфера — это самый высокий слой, до которого можно добраться с помощью реактивного самолета .

Тропосфера

Основная статья: Тропосфера
Изображение тропосферы Земли с различными типами облаков на малых и больших высотах , отбрасывающими тени. Солнечный свет отражается от океана после того, как на закате он фильтруется в красноватый свет, проходя через большую часть тропосферы. Вышележащую стратосферу можно увидеть на горизонте как полосу характерного свечения голубого рассеянного солнечного света.

Тропосфера – это самый нижний слой атмосферы Земли. Он простирается от поверхности Земли на среднюю высоту около 12 км (7,5 миль; 39 000 футов), хотя эта высота варьируется от примерно 9 км (5,6 миль; 30 000 футов) на географических полюсах до 17 км (11 миль; 56 000 футов). на экваторе , [22] с некоторыми изменениями в зависимости от погоды. Сверху тропосфера ограничена тропопаузой — границей, отмеченной в большинстве мест температурной инверсией зоной . (т. е. слоем относительно теплого воздуха над более холодным), а в других — изотермической по высоте [30] [31]

Хотя изменения действительно происходят, температура обычно снижается с увеличением высоты в тропосфере, поскольку тропосфера в основном нагревается за счет передачи энергии от поверхности. Таким образом, самая нижняя часть тропосферы (т.е. поверхность Земли) обычно является самой теплой частью тропосферы. Это способствует вертикальному перемешиванию (отсюда и происхождение его названия от греческого слова τρόπος, тропос , что означает «поворот»). Тропосфера содержит около 80% массы атмосферы Земли. [32] Тропосфера плотнее всех вышележащих слоев, потому что больший атмосферный вес находится на вершине тропосферы и вызывает ее наиболее сильное сжатие. Пятьдесят процентов общей массы атмосферы расположено в нижних 5,6 км (3,5 мили; 18 000 футов) тропосферы.

Почти весь водяной пар или влага атмосферы находится в тропосфере, поэтому именно в этом слое происходит большая часть погодных условий на Земле. В нем присутствуют в основном все типы родов облаков, связанных с погодой, порождаемые активной ветровой циркуляцией, хотя очень высокие кучево-дождевые грозовые облака могут проникать в тропопаузу снизу и подниматься в нижнюю часть стратосферы. Большая часть обычной авиационной деятельности происходит в тропосфере, и это единственный слой, доступный для винтовых самолетов .

Другие слои

Объемная доля основных составляющих атмосферы Земли в зависимости от высоты на основе модели атмосферы MSIS-E-90 ; модель работает только выше 85 км

Внутри пяти основных слоев, указанных выше, которые в значительной степени определяются температурой, несколько вторичных слоев можно отличить по другим свойствам:

  • Озоновый слой содержится в стратосфере. В этом слое концентрация озона составляет от 2 до 8 частей на миллион, что намного выше, чем в нижних слоях атмосферы, но все же очень мало по сравнению с основными компонентами атмосферы. В основном он расположен в нижней части стратосферы на высоте примерно 15–35 км (9,3–21,7 миль; 49 000–115 000 футов), хотя толщина варьируется в зависимости от сезона и географически. Около 90% озона в атмосфере Земли содержится в стратосфере.
  • Ионосфера – это область атмосферы, ионизированная солнечным излучением. Он отвечает за полярные сияния . В дневное время он простирается от 50 до 1000 км (от 31 до 621 миль; от 160 000 до 3 280 000 футов) и включает мезосферу, термосферу и части экзосферы. Однако ночью ионизация в мезосфере практически прекращается, поэтому полярные сияния обычно наблюдаются только в термосфере и нижней экзосфере. Ионосфера образует внутренний край магнитосферы . Оно имеет практическое значение, поскольку влияет, например, на распространение радиосигналов на Земле.
  • Гомосфера . и гетеросфера определяются тем, хорошо ли перемешаны атмосферные газы Приземная гомосфера включает тропосферу, стратосферу, мезосферу и самую нижнюю часть термосферы, где химический состав атмосферы не зависит от молекулярной массы, поскольку газы перемешиваются за счет турбулентности. [33] Этот относительно однородный слой заканчивается на турбопаузе , обнаруженной на высоте около 100 км (62 миль; 330 000 футов), на самом краю самого космоса , как это принято FAI , что помещает его примерно в 20 км (12 миль; 66 000 футов) над мезопаузой.
Выше этой высоты лежит гетеросфера, которая включает экзосферу и большую часть термосферы. Здесь химический состав меняется с высотой. Это связано с тем, что расстояние, на которое частицы могут перемещаться, не сталкиваясь друг с другом, велико по сравнению с размером движений, вызывающих смешивание. Это позволяет газам расслаиваться по молекулярной массе, при этом более тяжелые, такие как кислород и азот, присутствуют только у дна гетеросферы. Верхняя часть гетеросферы почти полностью состоит из водорода, самого легкого элемента. [34]
  • Планетарный пограничный слой — часть тропосферы, наиболее близкая к поверхности Земли и подвергающаяся ее непосредственному воздействию, главным образом за счет турбулентной диффузии . Днем планетарный пограничный слой обычно хорошо перемешан, а ночью он становится устойчиво расслоенным со слабым или прерывистым перемешиванием. Глубина планетарного пограничного слоя колеблется от примерно 100 метров (330 футов) в ясные, безветренные ночи до 3000 м (9800 футов) и более во второй половине дня в засушливых регионах.

Средняя температура атмосферы у поверхности Земли составляет 14 ° C (57 ° F; 287 К). [35] или 15 ° C (59 ° F; 288 К), [36] в зависимости от ссылки. [37] [38] [39]

Физические свойства

Сравнение графика стандартной атмосферы США 1962 года , определяющего геометрическую высоту в зависимости от плотности воздуха , давления , скорости звука и температуры , с приблизительными высотами различных объектов. [40]

Давление и толщина

Основная статья: Атмосферное давление

Среднее атмосферное давление на уровне моря определяется Международным стандартом атмосферы как 101325 паскалей (760,00 Торр ; 14,6959 фунтов на квадратный дюйм ; 760,00 мм рт. ст. ). Иногда ее называют единицей стандартной атмосферы (атм) . Общая масса атмосферы составляет 5,1480×10. 18 кг (1,135×10 19 фунт), [41] примерно на 2,5% меньше, чем можно было бы предположить, исходя из среднего давления на уровне моря и площади Земли в 51 007,2 мегагакра, причем эта часть вытеснена гористой местностью Земли. Атмосферное давление — это общий вес воздуха над единицей площади в точке измерения давления. Таким образом, давление воздуха варьируется в зависимости от местоположения и погоды .

Если бы вся масса атмосферы имела однородную плотность, равную плотности на уровне моря (около 1,2 кг на м 3 ) от уровня моря вверх, он резко оборвется на высоте 8,50 км (27 900 футов).

Атмосферное давление на самом деле уменьшается экспоненциально с высотой, падая наполовину каждые 5,6 км (18 000 футов) или на коэффициент 1/ е (0,368) каждые 7,64 км (25 100 футов) (это называется высотой шкалы ) - для высот ниже примерно до 70 км (43 миль; 230 000 футов). Однако более точно атмосфера моделируется с помощью специального уравнения для каждого слоя, которое учитывает градиенты температуры, молекулярный состав, солнечное излучение и гравитацию. На высоте более 100 км атмосфера может уже плохо перемешаться. Тогда каждый химический вид имеет свою собственную масштабную высоту.

Таким образом, масса атмосферы Земли распределяется примерно следующим образом: [42]

  • 50% — ниже 5,6 км (18 000 футов).
  • 90% находится на высоте ниже 16 км (52 000 футов).
  • 99,99997% находится ниже 100 км (62 миль; 330 000 футов), линии Кармана . Согласно международному соглашению, это знаменует собой начало освоения космоса, где люди-путешественники считаются космонавтами .

Для сравнения, вершина Эвереста находится на высоте 8848 м (29 029 футов); коммерческие авиалайнеры обычно совершают рейсы на расстояние от 10 до 13 км (от 33 000 до 43 000 футов), где более низкая плотность и температура воздуха улучшают экономию топлива; метеозонды достигают высоты 30,4 км (100 000 футов) и выше; а самый высокий полет X-15 в 1963 году достиг 108,0 км (354 300 футов).

Даже выше линии Кармана все еще происходят значительные атмосферные эффекты, такие как полярные сияния . Метеоры начинают светиться в этой области, хотя более крупные из них могут не сгореть, пока не проникнут глубже. Земли Различные слои ионосферы , важные для распространения ВЧ-радиосигналов , начинаются на глубине менее 100 км и простираются за пределы 500 км. Для сравнения: Международная космическая станция и космический челнок обычно вращаются на высоте 350–400 км в пределах F-слоя ионосферы, где они сталкиваются с достаточным атмосферным сопротивлением , чтобы требовать перезагрузок каждые несколько месяцев. В противном случае произойдет распад орбиты, что приведет к возврату к Земля. В зависимости от солнечной активности спутники могут испытывать заметное сопротивление атмосферы на высотах до 700–800 км.

Температура

Основная статья: Температура атмосферы
Тенденции температуры в двух толстых слоях атмосферы, измеренные в период с января 1979 года по декабрь 2005 года с помощью микроволновых зондов и усовершенствованных микроволновых зондов на NOAA метеорологических спутниках . Приборы регистрируют микроволны, излучаемые молекулами кислорода в атмосфере. Источник: [43]

Деление атмосферы на слои главным образом по температуре обсуждалось выше. Температура снижается с высотой, начиная с уровня моря, но изменения этой тенденции начинаются выше 11 км, где температура стабилизируется на большом вертикальном расстоянии через остальную часть тропосферы. В стратосфере , начиная примерно с высоты 20 км, температура увеличивается с высотой из-за нагрева внутри озонового слоя, вызванного захватом значительного ультрафиолетового излучения Солнца диоксидом кислорода и озоном в этой области. Еще одна область повышения температуры с высотой возникает на очень больших высотах, в метко названной термосфере выше 90 км.

Скорость звука

Основная статья: Скорость звука

Поскольку в идеальном газе постоянного состава скорость звука зависит только от температуры, а не от давления или плотности, скорость звука в атмосфере с высотой принимает вид сложного температурного профиля (см. иллюстрацию справа), а не отражает высотные изменения плотности или давления.

Плотность и масса

Зависимость температуры и плотности массы от высоты из NRLMSISE-00 стандартной модели атмосферы (восемь пунктирных линий в каждом «десятилетии» относятся к восьми кубам 8, 27, 64, ..., 729)
Основная статья: Плотность воздуха

Плотность воздуха на уровне моря около 1,2 кг/м. 3 (1,2 г/л, 0,0012 г/см 3 ). Плотность не измеряется напрямую, а рассчитывается на основе измерений температуры, давления и влажности с использованием уравнения состояния воздуха (разновидность закона идеального газа ). Плотность атмосферы уменьшается с увеличением высоты. Это изменение можно приблизительно смоделировать с помощью барометрической формулы . Для прогнозирования распада спутников на орбитах используются более сложные модели.

Средняя масса атмосферы составляет около 5 квадриллионов (5 × 10 15 ) тонны или 1/1 200 000 массы Земли. По данным Американского национального центра атмосферных исследований , «общая средняя масса атмосферы составляет 5,1480 × 10 18 кг с годовым диапазоном по водяному пару 1,2 или 1,5 × 10 15 кг, в зависимости от того, используются ли данные о приземном давлении или водяном паре; несколько меньше предыдущей оценки. Средняя масса водяного пара оценивается как 1,27 × 10 16 кг, а масса сухого воздуха — 5,1352 ±0,0003 × 10. 18 кг."

Табличные свойства

Таблица физических и тепловых свойств воздуха при атмосферном давлении: [44] [45]

Температура [ К ] Плотность [ кг/м 3 ] Удельная теплоемкость [ Дж/(кг⋅°C) ] Динамическая вязкость [ кг/(м⋅с) ] Кинематическая вязкость [ м 2 /с ] Теплопроводность [ Вт/(м⋅°C) ] Температуропроводность [ м 2 /с ] Число Прандтля [1] Объемный модуль [ K −1 ]
100 3.601 1 026 .6 6.92 × 10 −6 1.92 × 10 −6 0.000 925 2.50 × 10 −6 0.77 0.01
150 2.3675 1 009 .9 1.03 × 10 −5 4.34 × 10 −6 0.013 735 5.75 × 10 −6 0.753 0.006 667
200 1.7684 1 006 .1 1.33 × 10 −5 7.49 × 10 −6 0.018 09 1.02 × 10 −5 0.738 0.005
250 1.4128 1 005 .3 1.60 × 10 −5 1.13 × 10 −5 0.022 27 1.57 × 10 −5 0.722 0.004
300 1.1774 1 005 .7 1.85 × 10 −5 1.57 × 10 −5 0.026 24 2.22 × 10 −5 0.708 0.003 333
350 0.998 1009 2.08 × 10 −5 2.08 × 10 −5 0.030 03 2.98 × 10 −5 0.697 0.002 857
400 0.8826 1014 2.29 × 10 −5 2.59 × 10 −5 0.033 65 3.76 × 10 −5 0.689 0.0025
450 0.7833 1 020 .7 2.48 × 10 −5 3.17 × 10 −5 0.037 07 4.22 × 10 −5 0.683 0.002 222
500 0.7048 1 029 .5 2.67 × 10 −5 3.79 × 10 −5 0.040 38 5.56 × 10 −5 0.68 0.002
550 0.6423 1 039 .2 2.85 × 10 −5 4.43 × 10 −5 0.0436 6.53 × 10 −5 0.68 0.001 818
600 0.5879 1 055 .1 3.02 × 10 −5 5.13 × 10 −5 0.046 59 7.51 × 10 −5 0.68 0.001 667
650 0.543 1 063 .5 3.18 × 10 −5 5.85 × 10 −5 0.049 53 8.58 × 10 −5 0.682 0.001 538
700 0.503 1 075 .2 3.33 × 10 −5 6.63 × 10 −5 0.0523 9.67 × 10 −5 0.684 0.001 429
750 0.4709 1 085 .6 3.48 × 10 −5 7.39 × 10 −5 0.055 09 1.08 × 10 −4 0.686 0.001 333
800 0.4405 1 097 .8 3.63 × 10 −5 8.23 × 10 −5 0.057 79 1.20 × 10 −4 0.689 0.001 25
850 0.4149 1 109 .5 3.77 × 10 −5 9.08 × 10 −5 0.060 28 1.31 × 10 −4 0.692 0.001 176
900 0.3925 1 121 .2 3.90 × 10 −5 9.93 × 10 −5 0.062 79 1.43 × 10 −4 0.696 0.001 111
950 0.3716 1 132 .1 4.02 × 10 −5 1.08 × 10 −4 0.065 25 1.55 × 10 −4 0.699 0.001 053
1000 0.3524 1 141 .7 4.15 × 10 −5 1.18 × 10 −4 0.067 53 1.68 × 10 −4 0.702 0.001
1100 0.3204 1160 4.44 × 10 −5 1.39 × 10 −4 0.0732 1.97 × 10 −4 0.704 0.000 909
1200 0.2947 1179 4.69 × 10 −5 1.59 × 10 −4 0.0782 2.25 × 10 −4 0.707 0.000 833
1300 0.2707 1197 4.93 × 10 −5 1.82 × 10 −4 0.0837 2.58 × 10 −4 0.705 0.000 769
1400 0.2515 1214 5.17 × 10 −5 2.06 × 10 −4 0.0891 2.92 × 10 −4 0.705 0.000 714
1500 0.2355 1230 5.40 × 10 −5 2.29 × 10 −4 0.0946 3.26 × 10 −4 0.705 0.000 667
1600 0.2211 1248 5.63 × 10 −5 2.55 × 10 −4 0.1 3.61 × 10 −4 0.705 0.000 625
1700 0.2082 1267 5.85 × 10 −5 2.81 × 10 −4 0.105 3.98 × 10 −4 0.705 0.000 588
1800 0.197 1287 6.07 × 10 −5 3.08 × 10 −4 0.111 4.38 × 10 −4 0.704 0.000 556
1900 0.1858 1309 6.29 × 10 −5 3.39 × 10 −4 0.117 4.81 × 10 −4 0.704 0.000 526
2000 0.1762 1338 6.50 × 10 −5 3.69 × 10 −4 0.124 5.26 × 10 −4 0.702 0.0005
2100 0.1682 1372 6.72 × 10 −5 4.00 × 10 −4 0.131 5.72 × 10 −4 0.7 0.000 476
2200 0.1602 1419 6.93 × 10 −5 4.33 × 10 −4 0.139 6.12 × 10 −4 0.707 0.000 455
2300 0.1538 1482 7.14 × 10 −5 4.64 × 10 −4 0.149 6.54 × 10 −4 0.71 0.000 435
2400 0.1458 1574 7.35 × 10 −5 5.04 × 10 −4 0.161 7.02 × 10 −4 0.718 0.000 417
2500 0.1394 1688 7.57 × 10 −5 5.44 × 10 −4 0.175 7.44 × 10 −4 0.73 0.0004
3000 0.1135 2.726 [ почему? ] 9.55 × 10 −5 8.41 × 10 −4 0.486 1.57 × 10 −3 0.536 0.000 3333

Оптические свойства

См. также: Солнечный свет

Солнечное излучение (или солнечный свет) — это энергия, которую Земля получает от Солнца . Земля также излучает радиацию обратно в космос, но на более длинных волнах, которые люди не могут видеть. Часть приходящей и излучаемой радиации поглощается или отражается атмосферой. [46] [47] В мае 2017 года было обнаружено, что вспышки света, мерцающие от орбитального спутника, находящегося на расстоянии миллиона миль, являются отраженным светом от кристаллов льда в атмосфере. [48] [49]

Рассеяние

Основная статья: Атмосферное рассеяние

Когда свет проходит через атмосферу Земли, фотоны взаимодействуют с ним посредством рассеяния . Если свет не взаимодействует с атмосферой, он называется прямым излучением и представляет собой то, что вы видите, если смотрите прямо на Солнце. Косвенное излучение – это свет, рассеянный в атмосфере. Например, в пасмурный день, когда вы не можете видеть свою тень, до вас не доходит прямое излучение, оно все рассеяно. Другой пример: из-за явления, называемого рэлеевским рассеянием , более короткие (синие) длины волн рассеиваются легче, чем более длинные (красные) волны. Вот почему небо выглядит голубым; вы видите рассеянный синий свет. Именно поэтому закаты красные. Поскольку Солнце находится близко к горизонту, солнечные лучи проходят через большую часть атмосферы, чем обычно, прежде чем достичь вашего глаза. Большая часть синего света рассеялась, оставив красный свет на закате.

Поглощение

Основная статья: Поглощение (электромагнитное излучение)
(или непрозрачности) атмосферы Земли Приблизительный график пропускания для электромагнитного излучения различных длин волн, включая видимый свет.

Разные молекулы поглощают разные длины волн излучения. Например, O 2 и O 3 поглощают почти все излучение с длиной волны менее 300 нанометров . Вода (H 2 O) поглощает многие длины волн выше 700 нм. Когда молекула поглощает фотон, это увеличивает энергию молекулы. Это нагревает атмосферу, но она также охлаждается за счет излучения, как описано ниже.

Комбинированные спектры поглощения газов в атмосфере оставляют «окна» низкой непрозрачности , позволяющие пропускать только определенные полосы света. Оптическое окно простирается от примерно 300 нм ( ультрафиолет -C) до диапазона, который может видеть человек, видимого спектра (обычно называемого светом), примерно 400–700 нм, и продолжается до инфракрасного диапазона примерно до 1100 нм. Существуют также инфракрасные и радиоокна , которые передают некоторые инфракрасные и радиоволны на более длинных волнах. Например, радиоокно простирается от примерно одного сантиметра до примерно одиннадцатиметровых волн.

Эмиссия

Дополнительная информация: Спектр излучения.

Эмиссия – это противоположность поглощения, когда объект излучает излучение. Объекты имеют тенденцию излучать количество и длину волны излучения в зависимости от их кривых излучения « черного тела », поэтому более горячие объекты имеют тенденцию излучать больше излучения с более короткими длинами волн. Более холодные объекты излучают меньше излучения и имеют более длинные волны. Например, температура Солнца составляет примерно 6000 К (5730 °C ; 10340 °F ), пик его излучения около 500 нм и виден человеческому глазу. Температура Земли составляет примерно 290 К (17 ° C; 62 ° F), поэтому ее пиковое излучение достигает около 10 000 нм, и оно слишком длинное, чтобы его можно было увидеть людьми.

Из-за своей температуры атмосфера излучает инфракрасное излучение. Например, в ясные ночи поверхность Земли остывает быстрее, чем в пасмурные ночи. Это связано с тем, что облака (H 2 O) являются сильными поглотителями и излучателями инфракрасного излучения. Именно поэтому на возвышенностях ночью становится холоднее.

напрямую Парниковый эффект связан с эффектом поглощения и выбросов. Некоторые газы в атмосфере поглощают и излучают инфракрасное излучение, но не взаимодействуют с солнечным светом в видимом спектре. Типичными примерами являются CO 2 и H 2 O.

Показатель преломления

Искажающее влияние атмосферной рефракции на форму солнца на горизонте
Основная статья: Атмосферная рефракция
Смотрите также: Мерцание (астрономия)

Показатель преломления воздуха близок к 1, но чуть больше 1. Систематические изменения показателя преломления могут привести к искривлению световых лучей на длинных оптических путях. Одним из примеров является то, что при некоторых обстоятельствах наблюдатели на борту кораблей могут видеть другие суда прямо над горизонтом, потому что свет преломляется в том же направлении, что и кривизна поверхности Земли.

Показатель преломления воздуха зависит от температуры, [50] вызывая эффекты рефракции при большом градиенте температуры. Примером таких эффектов является мираж .

Тираж

Основная статья: Атмосферная циркуляция
Идеализированный вид трех пар крупных циркуляционных ячеек.

Атмосферная циркуляция — это крупномасштабное движение воздуха через тропосферу и средство (вместе с циркуляцией океана ), с помощью которого тепло распределяется вокруг Земли. Крупномасштабная структура атмосферной циркуляции меняется из года в год, но основная структура остается достаточно постоянной, поскольку определяется скоростью вращения Земли и разницей солнечной радиации между экватором и полюсами.

Эволюция атмосферы Земли

Смотрите также: История Земли и палеоклиматологии.

Самая ранняя атмосфера

Первая атмосфера Солнечной туманности состояла из газов , в первую очередь из водорода . Вероятно, существовали простые гидриды, подобные тем, которые сейчас обнаруживаются у газовых гигантов ( Юпитер и Сатурн ), в частности, водяной пар, метан и аммиак . [51]

Вторая атмосфера

См. Также: Пребиотическая атмосфера.

Выделение газов в результате вулканизма , дополненное газами, образовавшимися во время поздней тяжелой бомбардировки Земли огромными астероидами , привело к образованию следующей атмосферы, состоящей в основном из азота , углекислого газа и инертных газов. [51] Большая часть выбросов углекислого газа растворялась в воде и реагировала с такими металлами, как кальций и магний, во время выветривания пород земной коры с образованием карбонатов, которые откладывались в виде отложений. Связанные с водой отложения были обнаружены еще 3,8 миллиарда лет назад. [52]

Около 3,4 миллиарда лет назад азот составлял большую часть тогдашней стабильной «второй атмосферы». Влияние жизни в истории атмосферы следует принимать во внимание довольно скоро, поскольку намеки на ранние формы жизни появляются уже 3,5 миллиарда лет назад. [53] Как Земля в то время поддерживала климат, достаточно теплый для жидкой воды и жизни, если раннее Солнце излучало солнечное излучение на 30% меньше, чем сегодня, является загадкой, известной как « парадокс слабого молодого Солнца ».

Однако геологические данные показывают непрерывную относительно теплую поверхность во время всех ранних температурных рекордов Земли – за исключением одной холодной ледниковой фазы около 2,4 миллиарда лет назад. В позднем архейском эоне начала развиваться кислородсодержащая атмосфера, по-видимому, созданная фотосинтезирующими цианобактериями (см. «Великое событие оксигенации» ), которые были обнаружены в виде окаменелостей строматолитов 2,7 миллиарда лет назад. Ранняя основная изотопия углерода ( пропорции соотношений изотопов ) убедительно свидетельствует об условиях, аналогичных нынешним, и о том, что фундаментальные особенности углеродного цикла были установлены еще 4 миллиарда лет назад.

Древние отложения в Габоне, датируемые примерно 2,15–2,08 миллиарда лет назад, свидетельствуют о динамической эволюции оксигенации Земли. Эти колебания оксигенации, вероятно, были вызваны изменением изотопа углерода в Ломагунди. [54]

Третья атмосфера

Содержание кислорода в атмосфере за последний миллиард лет [55] [56]

Постоянное переустройство континентов в результате тектоники плит влияет на долгосрочную эволюцию атмосферы путем переноса углекислого газа в крупные континентальные хранилища карбонатов и обратно. Свободный кислород не существовал в атмосфере примерно 2,4 миллиарда лет назад, во время Великого события оксигенации , и о его появлении свидетельствует конец полосатых железных образований .

До этого весь кислород, образующийся в результате фотосинтеза, потреблялся при окислении восстановленных материалов, особенно железа. Молекулы свободного кислорода не начали накапливаться в атмосфере до тех пор, пока скорость производства кислорода не стала превышать доступность восстанавливающих материалов, удаляющих кислород. Эта точка означает переход от восстановительной атмосферы к окислительной . O 2 демонстрировал значительные изменения, пока к концу докембрия не достиг устойчивого состояния более 15%. [57] Следующий временной отрезок от 539 миллионов лет назад до наших дней — это фанерозойский эон, в самый ранний период которого кембрийские , нуждающиеся в кислороде многоклеточные начали появляться формы жизни.

Количество кислорода в атмосфере колебалось в течение последних 600 миллионов лет, достигнув пика около 30% около 280 миллионов лет назад, что значительно выше, чем сегодняшние 21%. Два основных процесса управляют изменениями в атмосфере: растения используют углекислый газ из атмосферы и выделяют кислород, а затем растения используют некоторое количество кислорода ночью в процессе фотодыхания, в то время как оставшийся кислород используется для расщепления органических материалов. Разрушение пирита и извержения вулканов выбрасывают серу в атмосферу , которая вступает в реакцию с кислородом и, следовательно, уменьшает ее количество в атмосфере. Однако извержения вулканов также выделяют углекислый газ, который растения могут превращать в кислород. Причина изменения количества кислорода в атмосфере неизвестна. Периоды с большим содержанием кислорода в атмосфере связаны с быстрым развитием животных.

Загрязнение воздуха

Основная статья: Загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха — это попадание в атмосферу химических веществ , твердых частиц или биологических материалов , которые причиняют вред или дискомфорт организмам. [58] Истощение стратосферного озона вызвано загрязнением воздуха, главным образом хлорфторуглеродами и другими озоноразрушающими веществами.

С 1750 года деятельность человека привела к увеличению концентрации различных парниковых газов, в первую очередь углекислого газа, метана и закиси азота. Это увеличение вызвало наблюдаемое повышение глобальной температуры . За десятилетие 2011–2020 годов глобальная средняя приземная температура была на 1,1 °C выше, чем в 1850 году. [59]

Анимация показывает накопление тропосферного CO 2 в северном полушарии с максимумом примерно в мае. Максимум в вегетационном цикле приходится на конец лета. После пика растительности становится очевидным снижение содержания CO 2 в атмосфере в результате фотосинтеза, особенно в бореальных лесах .

Изображения из космоса

Основная статья: Метеорологический спутник

19 октября 2015 года НАСА запустило веб-сайт https://epic.gsfc.nasa.gov/ , содержащий ежедневные изображения полностью освещенной солнцем стороны Земли . Изображения взяты из Обсерватории глубокого космического климата (DSCOVR) и показывают, как Земля вращается в течение дня. [60]

  • Верхняя атмосфера Земли на ночной стороне, проявляющаяся снизу в виде полос послесвечения, освещающих тропосферу оранжевым цветом с силуэтами облаков, а стратосферу - белым и синим. Далее мезосфера (розовая область) простирается до оранжевой и слегка зеленой линии самого низкого свечения атмосферы примерно на расстоянии ста километров на краю космоса и у нижнего края термосферы (невидимой). Продолжаем зеленые и красные полосы сияний, простирающиеся на несколько сотен километров.
    Верхняя атмосфера Земли на ночной стороне, проявляющаяся снизу в виде полос послесвечения, освещающих тропосферу оранжевым цветом с силуэтами облаков, а стратосферу - белым и синим. Далее мезосфера (розовая область) простирается до оранжевой и слабо зеленой линии самого низкого свечения атмосферы примерно на расстоянии ста километров на краю космоса и у нижнего края термосферы ( невидимой). Продолжаем зеленые и красные полосы сияний , простирающиеся на несколько сотен километров.
  • Лимбовый вид атмосферы Земли. Цвета примерно обозначают слои атмосферы.
    Лимбовый вид атмосферы Земли. Цвета примерно обозначают слои атмосферы.
  • На этом изображении изображена Луна в центре, а край Земли внизу переходит в тропосферу оранжевого цвета. Тропосфера резко заканчивается в тропопаузе, которая на изображении выглядит как резкая граница между оранжевой и синей атмосферой. Серебристо-голубые серебристые облака простираются далеко над тропосферой Земли.
    На этом изображении изображена Луна в центре, а край Земли внизу переходит в тропосферу оранжевого цвета. Тропосфера резко заканчивается в тропопаузе, которая на изображении выглядит как резкая граница между оранжевой и синей атмосферой. Серебристо-голубые серебристые облака простираются далеко над тропосферой Земли.
  • Атмосфера Земли, освещенная Солнцем во время затмения, наблюдаемого из глубокого космоса на борту Аполлона-12 в 1969 году.
    Атмосфера Земли, освещенная Солнцем во время затмения, наблюдаемого из глубокого космоса на борту Аполлона-12 в 1969 году.

См. также

Ссылки

  1. ^ «Ворота к фотографиям Земли астронавтов» . НАСА . Проверено 29 января 2018 г.
  2. ^ Кокс, Артур Н., изд. (2000), Астрофизические величины Аллена (Четвертое изд.), AIP Press, стр. 258–259, ISBN  0-387-98746-0 , который округляет N 2 и O 2 до четырех значащих цифр, не влияя на общую сумму, поскольку 0,004% было удалено из N 2 и добавлено к O 2 . В него входят 20 составляющих.
  3. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Хейнс, HM, изд. (2016–2017), Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.), CRC Press, стр. 14-3, ISBN  978-1-4987-5428-6 , который цитирует «Астрофизические величины» Аллена , но включает только десять его крупнейших составляющих.
  4. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Тенденции в атмосферном углекислом газе» , Глобальная справочная сеть по парниковым газам, NOAA , 2019 г. , получено 31 мая 2019 г.
  5. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Тенденции в атмосферном метане» , Глобальная справочная сеть по парниковым газам, NOAA , 2019 г. , получено 31 мая 2019 г.
  6. ^ Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (1976), Стандартная атмосфера США, 1976 (PDF) , стр. 3
  7. ^ Аллен, CW (1976), Астрофизические величины (Третье изд.), Athlone Press, стр. 119, ISBN  0-485-11150-0
  8. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Два недавних надежных источника, упомянутых здесь, имеют общий состав атмосферы, включая следовые молекулы, превышающий 100%. Это астрофизические величины Аллена. [2] (2000, 100.001241343%) и Справочник CRC по химии и физике. [3] (2016–2017, 100,004667%), в котором цитируются «Астрофизические величины» Аллена . Оба используются в качестве ссылок в этой статье. Оба превышают 100%, поскольку их значения CO 2 были увеличены до 345 ppmv без изменения других их компонентов для компенсации. Ситуация усугубляется значением CO 2 за апрель 2019 года , которое составляет 413,32 ppmv. [4] Несмотря на незначительное значение, значение в январе 2019 г. CH 4 составляет 1866,1 частей на миллиард (частей на миллиард). [5] Два старых надежных источника имеют сухой состав атмосферы, включая следовые молекулы, общая сумма которых составляет менее 100%: Стандартная атмосфера США, 1976 г. [6] (99,9997147%); и астрофизические величины [7] (1976, 99.9999357%).
  9. ^ Лиде, Дэвид Р. Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: CRC, 1996: 14–17.
  10. ^ Васкес, М.; Хансльмайер, А. (2006). «Историческое введение» . Ультрафиолетовое излучение в Солнечной системе . Библиотека астрофизики и космических наук. Том. 331. Springer Science & Business Media. п. 17. Бибкод : 2005ASSL..331.....В . дои : 10.1007/1-4020-3730-9_1 . ISBN  978-1-4020-3730-6 .
  11. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Уоллес, Джон М. и Питер В. Хоббс. Наука об атмосфере: вводный обзор, заархивировано 28 июля 2018 г. в Wayback Machine . Эльзевир. Второе издание, 2006 г. ISBN   978-0-12-732951-2 . Глава 1
  12. ^ «Микрогазы» . Ace.mmu.ac.uk. Архивировано из оригинала 9 октября 2010 года . Проверено 16 октября 2010 г.
  13. ^ «Жизненно важные показатели: углекислый газ» . НАСА Климат . Апрель 2022 года . Проверено 16 мая 2022 г.
  14. ^ «Жизненно важные показатели: Метан» . НАСА Климат . Апрель 2022 года . Проверено 2 февраля 2024 г.
  15. ^ Детлев Мёллер: Воздух: химия, физика, биология, чистота, закон. Уолтер де Грюйтер, 2003 г., ISBN   3-11-016431-0 , С. 173. (Просмотреть в Google Книгах) .
  16. ^ Юнус Ченгель. Термодинамика и теплопередача .
  17. ^ «Воздух – молекулярный вес и состав» . www.engineeringtoolbox.com . Проверено 27 апреля 2021 г.
  18. ^ «Воздушная композиция» . Инженерный набор инструментов . Проверено 4 июля 2017 г. Состав воздуха не меняется до высоты примерно 10 000 м.
  19. ^ Зелл, Холли (2 марта 2015 г.). «Верхняя атмосфера Земли» . НАСА . Проверено 20 февраля 2017 г.
  20. ^ «Экзосфера – обзор» . УКАР. 2011. Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Проверено 19 апреля 2015 г.
  21. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Рэнди Рассел (2008). «Термосфера» . Проверено 18 октября 2013 г.
  22. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Высота тропопаузы» . Das.uwyo.edu . Проверено 18 апреля 2012 г.
  23. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Экзосфера – обзор» . УКАР. 2011. Архивировано из оригинала 17 мая 2017 года . Проверено 19 апреля 2015 г.
  24. ^ «Слои атмосферы Земли» . 22 января 2013 г.
  25. ^ Дэвид К. Кэтлинг и Кевин Дж. Занле, Планетарная утечка воздуха , Scientific American, май 2009 г., стр. 26 (по состоянию на 25 июля 2012 г.)
  26. ^ Аренс, К. Дональд. Основы метеорологии . Опубликовано Томсоном Бруксом/Коулом, 2005 г.
  27. ^ Штаты, Роберт Дж.; Гарднер, Честер С. (январь 2000 г.). «Термическая структура региона мезопаузы (80–105 км) на 40 ° северной широты. Часть I: Сезонные колебания» . Журнал атмосферных наук . 57 (1): 66–77. Бибкод : 2000JAtS...57...66S . doi : 10.1175/1520-0469(2000)057<0066:TSOTMR>2.0.CO;2 .
  28. ^ Джо Бухдал. «Информационная программа по атмосфере, климату и окружающей среде» . Ace.mmu.ac.uk. Архивировано из оригинала 1 июля 2010 г. Проверено 18 апреля 2012 г.
  29. ^ Журнал атмосферных наук (1993). «стратопауза» . Архивировано из оригинала 19 октября 2013 г. Проверено 18 октября 2013 г.
  30. ^ Барри, Р.Г.; Чорли, Р.Дж. (1971). Атмосфера, Погода и Климат . Лондон: Mentuen & Co Ltd., с. 65 . ISBN  9780416079401 .
  31. ^ Тайсон, ПД; Престон-Уайт, РА (2013). Погода и климат Южной Африки (2-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . п. 4.
  32. ^ «Тропосфера». Краткая энциклопедия науки и технологий . МакГроу-Хилл . 1984 г. Содержит около четырех пятых массы всей атмосферы.
  33. ^ « Гомосфера – Глоссарий AMS» . Amsglossary.allenpress.com. Архивировано из оригинала 14 сентября 2010 года . Проверено 16 октября 2010 г.
  34. ^ Энн Мари Хельменстайн, доктор философии (16 июня 2018 г.). «Четыре самых распространенных газа в атмосфере Земли» .
  35. ^ «Атмосфера Земли» . Архивировано из оригинала 14 июня 2009 г.
  36. ^ «НАСА - Информационный бюллетень о Земле» . Nssdc.gsfc.nasa.gov. Архивировано из оригинала 30 октября 2010 года . Проверено 16 октября 2010 г.
  37. ^ «Глобальные аномалии приземной температуры» . Архивировано из оригинала 3 марта 2009 г.
  38. ^ «Радиационный баланс Земли и океанические тепловые потоки» . Архивировано из оригинала 3 марта 2005 г.
  39. ^ «Контрольный запуск проекта по взаимному сравнению связанных моделей» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 28 мая 2008 г.
  40. ^ Геометрическая высота в зависимости от температуры, давления, плотности и скорости звука, полученная на основе Стандартной атмосферы США 1962 года.
  41. ^ Тренберт, Кевин Э.; Смит, Лесли (1 января 1970 г.). «Масса атмосферы: ограничение глобального анализа». Журнал климата . 18 (6): 864. Бибкод : 2005JCli...18..864T . CiteSeerX   10.1.1.727.6573 . дои : 10.1175/JCLI-3299.1 . S2CID   16754900 .
  42. ^ Лутгенс, Фредерик К. и Эдвард Дж. Тарбак (1995) Атмосфера , Прентис Холл, 6-е изд., стр. 14–17, ISBN   0-13-350612-6
  43. ^ «Тенденции температуры атмосферы, 1979–2005 гг.: Изображение дня» . Earthobservatory.nasa.gov. 01.01.2000 . Проверено 10 июня 2014 г.
  44. ^ Холман, Джек П. (2002). Теплопередача (9-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Companies, Inc., стр. 600–606. ISBN  9780072406559 . OCLC   46959719 .
  45. ^ Бергман, Теодор Л.; Лавин, Адриенн С.; Инкропера, Фрэнк П.; ДеВитт, Дэвид П. (2007). Основы тепломассообмена (6-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley and Sons, Inc., стр. 941–950. ISBN  9780471457282 . OCLC   62532755 .
  46. ^ «Поглощение/отражение солнечного света» . Понимание глобальных изменений . Проверено 13 июня 2023 г.
  47. ^ «Атмосферное окно» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 13 июня 2023 г.
  48. ^ Сен-Флер, Николас (19 мая 2017 г.). «Наблюдение загадочных мерцаний на Земле на расстоянии в миллион миль» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 20 мая 2017 г.
  49. ^ Маршак, Александр; Варнаи, Тамаш; Костинский, Александр (15 мая 2017 г.). «Земной блеск, видимый из глубокого космоса: ориентированные кристаллы льда, обнаруженные с точки Лагранжа» . Письма о геофизических исследованиях . 44 (10): 5197. Бибкод : 2017GeoRL..44.5197M . дои : 10.1002/2017GL073248 . hdl : 11603/13118 . S2CID   109930589 .
  50. ^ Эдлен, Бенгт (1966). «Показатель преломления воздуха». Метрология . 2 (2): 71–80. Бибкод : 1966Метро...2...71Э . дои : 10.1088/0026-1394/2/2/002 .
  51. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Занле, К.; Шефер, Л .; Фегли, Б. (2010). «Ранние атмосферы Земли» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 2 (10): а004895. doi : 10.1101/cshperspect.a004895 . ПМЦ   2944365 . ПМИД   20573713 .
  52. ^ Б. Виндли: Развивающиеся континенты. Wiley Press, Нью-Йорк, 1984 г.
  53. ^ Дж. Шопф: Самая ранняя биосфера Земли: ее происхождение и эволюция. Издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, 1983 г.
  54. ^ Тимоти В. Лайонс, Кристофер Т. Рейнхард и Ной Дж. Планавски (2014). «Атмосферная оксигенация три миллиарда лет назад». Природа . 506 (7488): 307–15. Бибкод : 2014Natur.506..307L . дои : 10.1038/nature13068 . ПМИД   24553238 . S2CID   4443958 .
  55. ^ Мартин, Дэниел; Маккенна, Хелен; Ливина, Валерия (2016). «Физиологическое воздействие глобальной дезоксигенации на человека» . Журнал физиологических наук . 67 (1): 97–106. дои : 10.1007/s12576-016-0501-0 . ISSN   1880-6546 . ПМК   5138252 . ПМИД   27848144 .
  56. ^ График: Атмосферный кислород и CO2 в зависимости от времени.
  57. ^ Кристофер Р. Скотезе, Назад к истории Земли: сводная таблица докембрия , Палеомарский проект
  58. ^ Начиная с [1] Загрязнение - определение из онлайн-словаря Merriam-Webster.
  59. ^ МГЭИК (2021 г.). «Резюме для политиков» (PDF) . МГЭИК AR6 WG1 . стр. 4–5. Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2021 г. Проверено 20 ноября 2021 г.
  60. ^ Нортон, Карен (19 октября 2015 г.). «Ежедневные виды Земли доступны на новом веб-сайте НАСА» . НАСА . Проверено 21 октября 2015 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с атмосферой Земли .
В Wikiquote есть цитаты, связанные с Air .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmosphere_of_Earth&oldid=1227670583"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e2fdee273a6d4fe23ed3c765b663744b__1717724640
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e2/4b/e2fdee273a6d4fe23ed3c765b663744b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Atmosphere of Earth - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)