Атмосфера

радиосвязь, так как движение заряженных частиц зависит от магнитного поля. Во время магнитных бурь ионосфера хуже отражает радиоволны или пропускает их в космос. Главным образом с изменением солнечной активности, сопровождающейся усилением ультрафио¬летового излучения, увеличивается электронная плотность ионо¬сферы и поглощение радиоволн в дневные часы, приводящее к нарушению работы радиосвязи на коротких волнах.

Согласно новым исследованиям в мощном ионизированном слое имеются зоны, где концентрация свободных электронов до¬стигает несколько большей концентрации, чем в соседних сло¬ях. Известны четыре такие зоны, которые располагаются на вы¬сотах около 60—80, 100—120, 180—200 и 300—400 км. и обозна¬чаются буквами D, Е, F1 и F2. При усиливающемся излучении Солнца заряженные частицы (корпускулы) под влиянием маг¬нитного поля Земли отклоняются в сторону высоких широт. Войдя в атмосферу, корпускулы усиливают ионизацию газов настолько, что начинается их свечение. Так возникают поляр¬ные сияния — в виде красивых многокрасочных дуг, загораю¬щихся в ночном небе преиму-щественно в высоких широтах Зем¬ли. Полярные сияния сопровождаются сильными магнитными бурями. В таких случаях полярные сияния становятся видимы¬ми в средних широтах, а в редких случаях даже в тропической зоне. Так, например, интенсивное сияние, наблюдавшееся 21— 22 января 1957г., было видно почти во всех южных районах на¬шей страны.

С помощью фотографирования полярных сияний из двух пунктов, находящихся на расстоянии нескольких десятков ки¬лометров, с большой точностью определяется высота сияния. Обычно полярные сияния располагаются на высоте около 100 км., нередко они обнаруживаются на высоте нескольких со¬тен километров, а иногда на уровне около 1000 км. Хотя природа полярных сияний выяснена, однако остается ещё много нере¬шённых вопросов, связанных с этим явлением. До сих пор не¬известны причины многообразия форм полярных сияний.

По данным третьего советского спутника, между высота¬ми 200 и 1000 км. днём преобладают положительные ионы рас¬щеплённого молекулярного кислорода, т.е. атомарного кисло¬рода (О). Советские учёные исследуют ионосферу с помощью искус-ственных спутников серии «Космос». Американские учё¬ные изучают ионосферу также с помощью спутников.

Поверхность, разделяющая термосферу от экзосферы, испы¬тывает колебания в зависимости от изменения солнечной актив¬ности и других факторов. По вертикали эти колебания дости¬гают 100—200 км. и более.

3.5. Экзосфера (сфера рассеяния)—самая верхняя часть атмо¬сферы, расположена выше 800 км. Она мало изучена. По дан¬ным наблюдений и теоретических расчетов температура в экзосфере с высотой возрастает предположительно до 2000°. В от¬личие от нижней ионосферы, в экзосфере газы настолько разре¬жены, что частицы их, двигаясь с огромными скоростями, почти не встречаются друг с другом.

Еще сравнительно недавно предполагали, что условная гра¬ница атмосферы находится на высоте около 1000 км. Однако на основе торможения искусственных спутников Земли установле¬но, что на высотах 700—800 км. в 1 см3 содержится до 160 тыс. положи-тельных ионов атомного кислорода и азота. Это дает основание предполагать, что заряженные слои атмосферы про¬стираются в космос на значительно большее расстояние.

При высоких температурах на условной границе атмосферы скорости частиц газов достигают приблизительно 12 км/сек. При данных скоростях газы постепенно уходят из области дей¬ствия земного притяжения в межпланетное пространство. Это происходит в течение длительного времени. Например, частицы водорода и гелия удаляются в межпланетное пространство в течение нескольких лет.

В исследовании высоких слоев атмосферы богатые данные получены как со спутников серии «Космос» и «Электрон», так и геофизических ракет и космических станций «Марс-1», «Луна-4» и др. Ценными оказались и непосредственные наблюдения кос¬монавтов. Так, по фотографиям, сделанным в космосе В. Нико¬лаевой-Терешковой, было установлено, что на высоте 19 км. от Земли существует пылевой слой. Это подтвердилось и данными, полученными экипажем космического корабля «Восход». По-ви¬димому, существует тесная связь между пылевым слоем и так называемыми перламутровыми облаками, иногда наблюдаемы¬ми на высотах около 20—30 км.

3.6. Из атмосферы в космическое пространство. На высоте порядка 2000 – 3000 км. экзосфера переходит в земную корону, прослеживающуюся до высоты более 20 000 км. и образованную «ускользнувшими» из экзосферы частицами водорода. Прежние предпо¬ложения, что за пределами атмосферы Земли, в межпланетном пространстве, газы очень разрежены и концентрация частиц не превышает нескольких единиц в 1 см3, не оправдались. Исследования показали, что околоземное пространство заполнено заряженными частицами. На этой основе была выдвинута гипотеза о существовании зон вокруг Земли с заметно повышенным содержанием заряжённых частиц, т.е. поясов радиации — внут¬реннего и внешнего. Новые данные помогли внести уточнения. Оказалось, что между внутренним и внешним поясами радиации также имеются заряженные частицы. Число их меняется в зависимости от геомагнитной и солнечной активности. Таким образом, по новому предположению вместо поясов радиации существуют зоны радиации без четко выраженных границ. Границы радиационных зон изменяются в зависимости от солнечной ак¬тивности. При её усилении, т.е. когда на Солнце появляются пятна и струи газа, выбрасывающиеся на сотни тысяч километ¬ров, возрастает поток космических частиц, которые и питают радиационные зоны Земли.

Радиационные зоны опасны для людей, совершающих полёты на космических кораблях. Поэтому перед полетом в космос определяется состояние и положение радиационных зон, а орби¬та космического корабля выбирается с таким расчетом, чтобы она проходила вне областей повышенной радиации. Однако высокие слои атмосферы, как и близкое к Земле космическое пространство, ещё мало исследованы.

В исследовании высоких слоев атмосферы и околоземного пространства используются богатые данные, получаемые со спутников серии «Космос» и космических станций.

Высокие слои атмосферы менее всего изучены. Однако со- временные методы её исследования позволяют надеяться, что в ближайшие годы человек будет знать многие детали строения атмосферы, на дне которой он живет.

Заключение.

Погода и климат оказывают непосредственное влияние на жизнь и деятельность человека. Неисчислимы бедствия, наносимые разбушевавшейся стихией. Снежные заносы, метели, ураган¬ные ветры, ливни, грозы, градобития, засухи, суховеи, пыльные бури и много других опасных явлении погоды порой надолго вы¬водят из строя большие хозяйственные объекты, нарушают уста¬новившийся порядок и ритм жизни целых городов и сёл.

Поэтому понятен тот возрастающий интерес и внимание, кото-рое уделяется изучению и познанию причин, определяющих раз¬витие различных атмосферных процессов, и особенно опасных явлений погоды. При этом человек стремится не только познать, но и научиться правильно предвидеть ожидаемый характер пого¬ды в течение различных промежутков времени и с различной за-благовременностью.

Изучение и правильное объяснение развивающихся в атмо- сфере процессов потребовало длительных и напряжённых усилий человечества. Прошло много времени с тех пор, как люди, изба¬вившись от суеверного страха, перестали видеть в грозных явле¬ниях погоды проявление могущества сверхъестественных сил и начали пытливо следить за её изменениями. Постепенно овладе¬вая тайнами природы и выявляя зависимости между различными явлениями погоды, они стремились определить причины, по¬рождающие эти явления, и установить связь их с физическими законами, т.е. создать науку об атмосфере и процессах, в ней происходящих. Эта наука получила название метеорология или физика атмосферы.

Литература.

1. Калесник С.В. «Проблемы физической географии». Л.,1984.

2. Марков К.К., Добродеев О.П., Симонов Ю.Г., Суетова И.А. «Введение в физическую географию». М., 1973.

3. Мильков Ф.Н. «Общее землеведение». М., 1990.

4. Погосян Х.П., Туркетти З.Л. «Атмосфера Земли». М.,1970.

5. Рухин Л.Б. «Основы общей палеографии». Л., 1959.

6. Соколов В.А. «Возникновение жизни на Земле». М.,1959.

7. Соколов В.А. «Геохимия газов земной коры и атмосферы». М.,1966.