Термосфера

По характеру распределения температуры по вертикали атмосферу принято делить на четыре основные сферы тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и три переходных слоя между ними тропопаузу, стратопаузу и мезопаузу (табл. 1.6). [c.13]

Слой атмосферы, расположенный выше 80 км,образует ионосферу, ее называют также термосферой, так как для нее характерны весьма высокие температуры. На высоте 400 км температура достигает 3000 - 3500 С. [c.34]

Международным геодезическим и геофизическим союзом в 1951 г. принято деление атмосферы на пять основных сфер или слоев тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. [c.6]

Термосфера располагается над мезосферой и простирается до высоты 800 км. [c.6]

Экзосфера — внешний слой атмосферы, или сфера рассеяния, располагается над термосферой. Газы здесь настолько разрежены и при наблюдаемых там высоких температурах обладают столь большими скоростями, что частицы их (гелия и водорода) преодолевают силу земного притяжения и уходят в межпланетное пространство. [c.6]

Преобладание азота N2 - основной составляющей атмосферы у земной поверхности - сохраняется в среднем до высоты -180 км. Выше в термосфере начинает доминировать атомарный кислород О, образующийся в результате диссоциации О2, а еще выше - гелий Не и водород Н2 (Рис. 1.3.1). В зависимости [c.41]

Рис. 1.3.1. Высотные профили нейтральных составляющих термосферы Земли для средних условий солнечной активности. Е - суммарная концентрация частиц п, см .

Значительный вклад в структуру и энергетику средней атмосферы и термосферы вносят также различные динамические процессы, включая волновые движения. Динамика, связанная с общей циркуляцией, обусловливает перераспределение вещества и энергии в глобальном масштабе. Она во многом определяет (через обмен массой, импульсом и энергией) общий энергетический баланс, отражая тем самым глубокие внутренние связи во всем околопланетном пространстве. Вместе с тем, важную роль в тепловом балансе различных областей и наблюдаемых пространственно-временных вариациях структурных параметров играют также динамические вариации поля давления, в первую очередь уже упоминавшиеся атмосферные приливы и внутренние гравитационные волны ВГВ). Основным источником приливов в атмосферах планет земной группы служат солнечный нагрев и гравитационное притяжение Солнца (для Земли также и Луны). [c.42]

Важным динамическим и энергетическим фактором, особенно в нижней термосфере, является турбулентность, временная и пространственная морфология которой остается до конца не выясненной. Ее возникновение обусловлено, главным образом, конвективной неустойчивостью, ветровыми сдвигами, приливными колебаниями, нестабильностью и/или распадом ВГВ и другими возмущениями. Поэтому, при анализе термогидродинамических процессов в средней атмосфере часто оказывается необходимым одновременно рассматривать уравнения, определяющие осредненные поля концентраций, температуры и скорости ветра вместе с такими характеристиками интенсивности турбулентных движений [c.43]

Кроме того, оказалось, что вся ночная полусфера Венеры, начиная с высот обычного расположения термосферы, необычайно холодная ее температура около ЮОА , что существенно ниже даже температуры земной мезопаузы - 10К), вследствие чего эта область получила название криосферы [c.48]

Начиная с 85 км температура атмосферы вновь возрастает вследствие поглощения ультрафиолетового излучения Солнца. Средний градиент температуры равен 20 К/км до высоты 150 км, а далее рост постепенно замедляется и заканчивается на высоте 300 км. Эта область атмосферы называется термосферой и заканчивается термопаузой, которая находится днем на высоте 350—450 км, а ночью опускается до высоты 200— 250 км. Термосфера и лежащий над ней обширный слой метасферы носят общее название гетеросферы. Вследствие этого разделения на высоте около 750 км преобладает атомарный кислород, а на высоте 1500 км — гелий. [c.1193]

Приходящее на верх, границу атмосферы (Я 1000 км над поверхностью Землн) излучение Солнца прежде всего нроходит самый верх, слой атмосферы — термосферу. В термосфере на высотах более 100 км происходит практически полное П01Л0ЩСНИС атомным и молекулярным кислородом, а также молекулярным азотом солнечного излучения е длиной волны менее 0,1 мкм. Благодаря этому темп-ра в термосфере растёт с высотой от s=200 К при Я=90 км до Я 1000 К при W>600 км. [c.75]

ТЕРМОСФЕРА — слой атмосферы, расположенный над мезосферой. Ниж. граница Т.— мезопауза (см. Мезосфера)— находится на высоте г = 80—90 км, а верхняя—на 2 500 км, т. е. там, г де начинается ускользание наиб, лёгких частиц (атомов водорода и гелия) в космос (см. Экзосфера). Темп-ра в Т. быстро растёт с высотой и достигает на 2 = 200—300 км 500 — 2500 К. Выше темп-ра мало изменяется с высотой. С ростом солнечной активности темп-ра и её вертикальные градиенты увеличиваются. Плотность воздуха в Т. уменьшается от 1,8 10 г/см на гяй80 км до 1,8 10 г/см на г 500 км. [c.97]

Согласно данньгм радиоизмерений, самая низкая темп-ра в атмосфере Ю, (80—120 К) достигается на уровне, где давление ж 10 кПа. Между уровнями, соответствующими давлениям I и 10 кПа, лежит область температурной инверсии, и на уровне 1 к Па темп-ра возрастает до 130— 170 К. Эти данные удовлетворительно согласуются с измерениями темп-ры, проводившимися с КА при помощи ИК-радиометров. Согласно расчётам, мезосфера Ю. в области давлений 0,1 —100 Па характеризуется примерно постоянной темп-рой 180 К. В верх, слоях атмосферы (термосфере и экзосфере), где происходит прямое поглощение солнечного УФ-излучения, темп-ра близка к ср. электронной темп-ре, равной 800—1000 К. В атмосфере Ю, примерно на уровне облаков зарегистрирована грозовая активность. [c.653]

Верхние атмосферы планет земной группы. Под верхней атмосферой Земли обычно понимают области, лежащие выше стратосферы (-50 км). В последнее время сюда стали относить также и области, расположенные выше тропопаузы (-12-15 км), и весь интервал высот от этого уровня до мезопаузы, включая нижнюю термосферу (-110 км), называют средней атмосферой. В верхней части средней атмосферы и в находящейся над ней термосфере (области положительного температ>фного градиента) происходит основной энергообмен, обусловленный прямым поглощением солнечного коротковолнового излучения в диапазонах далекого ультрафиолета и мягкого рентгена (примерно [c.40]

Атмосфера до высоты -120 км (уровня гравитационно-диффузионного разделения газов) остается хорошо перемешанной, со средним молекулярным весом М = 28.9. Этот уровень служит, таким образом, границей между гомосферой и гетеросферой. Его также называют турбопаузой (или гомопаузой), характеризуя тем самым высоту, начиная с которой турбулентное перемешивание перестает быть эффективным и сменяется молекулярной диффузией, а атмосферные компоненты распределяются по высоте в соответствии со своей шкалой высот. Несмотря, однако, на постоянство М в средней атмосфере, ее состав подвержен большим изменениям из-за наличия малых (примесных) компонентов. Это связано с чрезвычайно большой сложностью химических и динамических процессов, в первую очередь, в стратосфере, и в меньшей мере - в мезосфере и нижней термосфере. [c.41]

Для Марса характерно возникновение упоминавшегося выше термического прилива, а приливные эффекты в плотной атмосфере Венеры, возможно, оказывают также влияние на ее захват в резонансный режим с Землей (см., например, Кузьмин, Маров, 1974)). Источником ВГВ служат различного рода возмущения, связанные с перестройкой метеорологических процессов, обтеканием воздушными потоками горных массивов, ветровыми сдвигами шировыми нестабильностями), разогревом авроральных областей и др. В стратифицированной среде, подобной атмосфере, такие волны обычно распространяются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении и, например, в возникшем начальном возмущении по вертикали с ростом высоты может преобладать горизонтальная компонента. Выделение тепла при диссипации энергии внутренних гравитационных волн в нижней термосфере оказывается сопоставимой с другими энергетическими источниками, связанными с притоком солнечной радиации на этих высотах (Рис. 1.3.3.). [c.43]

Рис. 1.3.7. Поля температуры Т и горизонтального ветра и, V в термосфере Марса на высоте 210 км (а) и связанные с ними вертикальные течения у (б), рассчитанные на основе модели ТОСМ. Максимальные вариации температуры в течение суток составляют 110/ область расходимости ветров приходится на - 15 1 Т, а область сходимости на З Т. Скорость ветра у терминаторов и полюсов достигает 230 м/с. Максимальные скорости вертикальных и горизонтальных потоков от - 9.6 м/с в утренние до 400 м/с в поздние вечерние часы. Согласно Барт и др., 1992).

Наиболее адекватное описание структуры и динамики верхней атмосферы применительно к планетам земной группы, включающее в себя поля температуры, ветров и парциальных концентраций, дает термосферная модель общей циркуляции, или модель ТССМ Дикинсон и др., 1984), успешно реализованная для Венеры и Марса Боуже и др., 1988). Результаты расчетов показали, что термо-феры этих планет имеют ряд общих черт, определяемых, как и в случае Земли, источниками притока и стока тепла и эффективностью его перераспределения, зависящей от скорости вращения планеты. Один из примеров моделирования полей температуры Г, горизонтальных (м, у ) и вертикальных (и ) ветров в термосфере Марса на высоте 210 км показан на Рис. 1.3.7 Барт и др., 1992). Как видим, суточные вариации температуры составляют ПО K,дi ветры, имеющие области расходимости и сходимости вблизи, соответственно, температурного максимума (-15 ЬТ) и минимума ( 5 ЬТ) достигают у терминаторов и полюсов 230 м/с. [c.49]

Непосредственно связанные с ними наиболее сильные нисходящие и восходящие вертикальные течения происходят со скоростями, соответственно, от -9.6 м/с до 400 м/с в утренние и поздние вечерние часы. Они приводят к значительному адиабатическому нагреву газа на ночной и охлаждению на дневной стороне. В частности, за счет дневного апвеллинга максимум разогрева термосферы смещается от полдня на экваторе к -15 ЬТ на широте -30°. Такая динамическая картина создает существенное отличие теплового режима термосфер Марса и Венеры от радиационно-равновесных условий и, вместе с тем, свидетельствует о важной роли как крупномасштабных ветров, так и мелкомасштабных процессов в распределении нейтральных компонент. Интересно, что, как показали результаты данного моделирования, при учете крупномасштабной динамики достаточно использовать значительно меньшее, по сравнению с приведенным выше, значение коэффициента турбулентной диффузии (-2 10 см /с) ниже уровня турбопаузы, чтобы наилучшим образом согласовать расчетные результаты отношения п 0)/п С02) с данными измерений, полученных в различные периоды солнечного цикла. Это ставит под сомнение саму концепцию определения турбопаузы на Венере и Марсе как достаточно резкой границы раздела областей преобладания турбулентной и молекулярной диффузии Боуже и др., [c.49]

Химическими реакциями с участием углеводородов и их производных обусловлено формирование плотных дымок в верхних атмосферах Урана и Нептуна, состояш[их, по-видимому, из углеводородных льдов. Вероятно, такова же природа дымки на спутнике Сатурна Титане (Рис.1.3.8), обладающем очень плотной атмосферой и вызывающем повышенный интерес как небесное тело с возможными предбиологическими формами сложных органических веществ Хантен и др., 1990 Оуэн, 1994). Между тем, термосферы планет-гигантов оказались зна- [c.50]

Известно, что на Юпитере важную роль играют также другие энергетические источники, в первую очередь, инжектируемые из магнитосферы протоны и электроны, с которыми связаны интенсивные ультрафиолетовые эмиссии и полярные сияния, наблюдаемые даже с Земли, и вносящие существенный вклад в разогрев его термосферы Маров и др., 1997). Для остальных планет данный механизм встречается с трудностями при быстро убывающем количестве ультрафиолетовых фотонов и значительно менее интенсивном высыпании авроральных частиц, которые не могут обеспечить достаточного количества энергии для нагрева их термосфер и экзосфер до наблюдаемых температур. Во всяком случае, определенная корреляция между этими температурами и расстоянием от Солнца, а также напряженностью собственного магнитного поля, отсутствует. Вместе с [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...