Budowa i skład atmosfery

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Wstęp do procesów atmosferycznych klimatu i pogody Budowa i skład atmosfery

Slide 2

Skład atmosfery Atmosfera składa się z mieszaniny gazów zwanej powietrzem oraz z drobnych cząstek stałych i ciekłych, czyli aerozoli. Stałymi składnikami powietrza atmosferycznego, tzn. zachowującymi stały udział w jego całkowitej objętości, są: azot (78) tlen (21) argon (1) neon, hel, metan, krypton, wodór (występujące w tysięcznych i stutysięcznych częściach procenta). Udział składników stałych nie zmienia się do wysokości ok. 80 km. Zmiennymi składnikami, tj. takimi, których zawartość zmienia się zarówno w czasie jak i przestrzeni, są: para wodna dwutlenek węgla tlenek węgla dwutlenek siarki dwutlenek azotu ozon Cechy fizyczne atmosfery, tj. ciśnienie, gęstość i temperatura powietrza, zmieniają się wraz z wysokością.

Slide 3

Budowa atmosfery Na podstawie charakteru zmian temperatury w kierunku pionowym wyróżniono warstwy atmosfery (sfery) podzielone strefami przejściowymi, zwanymi pauzami (brak zmian fizycznych i chemicznych w danej warstwie). Omówienie warstw atmosfery należy zacząć od warstwy najbliższej powierzchni Ziemi, odpowiedzialnej za wszelkie zmiany zachodzące w klimacie i pogodzie. Troposfera - sięga do 7 km nad biegunami i do ok. 16 km nad równikiem (zgodnie z siłą odśrodkową). Temperatura w tej sferze spada w miarę zwiększania się wysokości od średnio 150C przy powierzchni do 50 0C w górnej granicy. W troposferze zawarta jest prawie cała para wodna znajdująca się w atmosferze. Zachodzą w niej wszystkie procesy związane z kształtowaniem się pogody i klimatu (ciśnienie, wiatr, wilgotność itd.). Pomiędzy troposferą a wyżej leżącą stratosferą znajduje się warstwa przejściowa tropopauza. Stratosfera - sięga do 50 km. Początkowo utrzymuje się w niej stała niska temperatura. Wzrost temperatury do ok. 00C jest związany z pochłanianiem promieniowania nadfioletowego przez ozon. Największa koncentracja ozonu występuje na wysokości 20 30 km i warstwę tą (warstwę wewnętrzną stratosfery) nazywa się ozonosferą. W dolnej stratosferze zachodzą silne poziome ruchy powietrza, zwane prądami strumieniowymi. Stratopauza ma stałą temperaturę ok. 00C i oddziela od stratosfery leżącą wyżej mezosferę. Mezosfera - sięga do ok. 80 km. W miarę zwiększania się wysokości następuje spadek temperatury do ok. 1100C. Strefa oddzielająca mezosferę od położonej nad nią termosferę jest mezopauza. cdn.

Slide 4

Budowa atmosfery poszczególne warstwy oraz zmienność termiczna

Slide 5

Termosfera w warstwie tej temperatura rośnie wraz z wysokością osiągając na wysokości ok. 400 km 15000C, co wiąże się z pochłanianiem promieniowania słonecznego przez cząsteczkowy tlen i azot. Powietrze w termosferze jest silnie zjonizowane stąd nazywa się ją także jonosferą. Występują tu również zjawiska zorzy polarnej, czyli świecenia zjonizowanych atomów tlenu i azotu. Górną granicę atmosfery ze względu na jej gazowy charakter jest trudno ustalić. Do wysokości 2000 km wyróżnia się jeszcze egzosferę. Przykłady różnych typów zórz polarnych Zorza nad Antarktydą Zorza nad Norwegią N Widok z Wahadłowca na zorzę polarną i gwiazdozbiór Oriona (NASA) Widok z Wahadłowca na zorzę polarną (NASA) cdn.

Slide 6

Przykłady zórz polarnych zauważonych w Polsce (zjawisko sporadyczne) Zorza Lidzbarkiem Warmińskim Zorza nad Zieloną Górą Egzosfera sięga do wysokości 2000 km. Jest to warstwa przejściowa pomiędzy atmosferą a próżnią kosmiczną. Cechą charakterystyczną tej warstwy jest spadek temperatury tj. do temperatury zera absolutnego temperatury próżni kosmicznej lub też temperatury 0 0K (Kelwina) (-)2730C (Celcjusza)