ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
сЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
Жаратылыс ғылымдар факультеті
Химия және география кафедрасы
5В011600 – География мамандығы үшін
Метеорология климатология негіздерімен пәні бойынша
ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
Семей,2014
Алғы сөз
1. ӘЗІРЛЕНГЕН
Құрастырушы:_____ «02»_____09___2014ж Г.К.Рахимова, аға оқытушы, химия және география кафедрасы
2. ТАЛҚЫЛАНДЫ
2.1 «Химия және география» кафедрасы отырысында
« 02 » 09 2014ж., №1 хаттама
Кафедра меңгерушісі, п.ғ.к. Д.Р. Онтагарова
2.2 Жаратылыс ғылымдар факультетінің оқу-әдістемелік бюросының
отырысында
«____03____» _______09_______2014 г., №1 хаттама
Төрайымы _____________________З.В.Абдишева
3. БЕКІТІЛДІ
Университететің Оқу-әдістемелік Кеңесінің отырысында басып шығаруға мақұлданған және ұсынылған
«____11____» _____09_____2014 г., №1 хаттама
ОӘК төрайымы __________ Г.К. Искакова
4 АЛҒАШҚЫ РЕТ ЕНГІЗІЛІП ОТЫР
Глоссарий:
Абсолют максимум- көп жыл ішіндегі ең жоғарғы метеорологиялық көрсеткіш (темпиратура, ылғалдық, т.б.)
Абсолют минимум - көп жыл ішіндегі ең төменгі метеорологиялық көрсеткіш (темпиратура, ылғалдық, т.б.).
Антарктидалық белдеу – оңтүстік полюс төңірегіндегі географиялық белдеу. Антарктида, материк маңындағы аралдар және мұхиттардың оңтүстік шеттері кіреді.
Антициклон - атмосферадағы ауа қысымы жоғары аймақ
Арқтикалық белдеу – жер шарының ең солтүстігіндегі географиялық белдеу. Солтүстік полюстен шамамен 70*с.е. дейін түседі.
Аридті ландшафт – құрғақ жылы немесе ыстық континеттік климат жағдайында қалыптасатын ландшафт.
Атмосфера- ( грекше атмос- бу, сфера – шар) – жер шарын айнала қоршаған ауа қабығы. Жермен қоса айналады.
Атмосфералық жауын-шашын – жер бетіне атмосферадан сұйық немесе қатты күйіне түсетін ылғал. Бұлттан жаңбыр, қар, бұршақ, қиыршық жауады. Ауаның жер бетіне таяу қабатынан тікелей бөлініп шық, қырау, қылау тұрады.
Атмосфералық қысым – бүкіл атмосфера қабатының жер бетіне түсіретін қысымы.
Ауа айналымы- жер бетіндегі ауаның әр түрлі қызығуы және ондағы қысым айыпмашылығы салаларынан пайда болатын ауа ағыстарының жүйесі.
Ауа массасы - тропосфераның темпиратурасы, ылғалдылығы, мөлдірлігі, т.б. қасиеттері жөнінен біртектес ірі бөлігі.
Ауа ылғалдылығы – ауадан су буының мөлшері. Абсолют және салыстырмалы ылғалдылықтар ажыратылады.
Ауа райы- атмосфераның қысқа мерзімдегі жпй-күйі.
Аэротермикалық градиент- ауа темпиратурасының белгілі бір өлшем айырмасы байқалатын биіктік.
Бағдарлау - жергілікті жерде көкжиек тұстарын ажырату.
Барометр- ( грекше барос – салмақ, метр- өлшеу) – ауа қысымын өлшейтін құрал.
Бедленд – эрозияның әрикеті нәтижесінде құрғақ климат жағдайында пайда болған аласа таулы жер бедерінің күрделі түрі.
Бергштрих – ( немісше берг – тау, штрих- сызық)- ылдидың бағытын көрсету үшін горизантальдарға қосымша берілетін косе-көлденен сызықша.
Биоклиматтық белгі- белгілі бір климатпен үйлескен биоценоздардың жай-күйі.
Биосфера – ( грекше био- тіршілік, сфера- шар)- тірі организмдер таралған жер қабығы.
Биіктік белдеу - тауларда биіктік белдеу бойынша бөлінетін табиғат кешенінің бірлігі.
Бриз- ( французша бриз- самал жел) – теңіздердің , ірі көлдердің жағасында күндіз құрлықтан суға, түнде судан құрлыққа қарай соғатын желдер.
Булану және буланушылық- Булану – судың сұйық күйден газ күйіне, яғни буға айналып, атмосфераға таралуы. Буланушылық- су қоры шексіз болған жағдайда булану мүмкіншілігі.
Бұлт- жер бетінің біраз биікте, атмосферада жинақталған ұсақ су тамшылары мен мұз түйіршіктерінің шоғыры.
Географиялық қабық атмосфера, гидросфера және литосфераның тоғысып, бір-біріне әсер етуінің және бірімен бірінің зат алмасуының нәтижесінде түзілген ерекше қабығы. Негізінен биосфераға сәйкес келеді.
Гигрометр- (грекше гигрос ылғал, метр -өлшеу) – ауа ылғалдылығын өлшейтін құрал.
Гидросфера- ( грекше гидро – су, сфера- шар)-Жердің су қабығы.
Гидрометриялық коэфициент – ылғал балансын жылу балансына бөлгендегі шама. Территориялық табиғат кешенінің құрамдық бөліктерінің жетіліп кемелденуіне қаншалықты өлшемде ылғалдың немесе жылудың жетіспейтінін, артық екенін көрсететін өлшем.
Гляциальді-нивальді зона – көпжылдық омбы қар мен мұздық ландшафтылары тараған жер.
Горизонтальдар- (грекше горизон – шектеуші)- картадағы абсолют биіктіктері бірдей нүктелерді қосатын қисық сызықтар.
Гумидті ландшафт- климаты жылы және ылғалды жердегі ландшафт.
Жел- ауаның жер бетінде горизонталь бағытта қозғалуы. Бір жер мен екінші жердегі атмосфера қысымының айырмашылықтарына байланысты пайда болады.
Желбағдар - метеорологиялық станцияда желдің бағыты мен күшін өлшеу үшін қолданылатын құрал.
Жел өрнегі – алынған пункттегі білгілі бір мерзімде соғатын желдердің басым бағыттарын көрнекі түрде бейнелетін сызба.
Жер қабықтары- Жер шарын сыртынан қоршап, бір-бірінен заттық құрамы жөнінен айырма жасайтын қабықтар. Олар атмосфера, гидросфера, биосфера және литосферадан тұрады.
Жылу белдеулері- Жер шарында күннен келетін жылудың таралу мөлшеріне қарай бөлінетін белдеулер.
Инсоляция- күн радиациясының жер бетіне сәуле болып түсуі.
Инсоляциялық беткей – күнгей беткей.
Каппилярлық су- топырақ пен топырақ асты жыныстарының қыл түтікшесінен жер қызған кезде топырақ астынан жер бетіне қарай көтерілген су.
Климат- белгілі бір жердегі ауа райының көп жылдық орташа жай-күйі.
Конденсация- Су буының сұйық күйге ауысуы.
Күн радиациясының интенсивтілігі – күн сәулесіне перпендикуляр қойылған, абсолют қара денеден жасалған, 1 см бетке 1 минут ішінде күннен келетін жылу мөлшері.
Күннің тік радиациясы- күннен жер бетіне тік түсетін сәуле.
Қар жиегі- таудағы қар жыл бойы ерімейтін биікті көрсететін сызық.
Қылау- қыста аязды түндерде ағаштың бұтақтарына, тартылған сымға, тағы басқа желдің өтіндегі заттарға тұрып қалатын, қарға ұқсас, өте майда мұз кристалдары.
Қырау- күзгі желсіз түнде, қысқа кейде күндіздің өзінде жер бетіне, шқпке, түрлі заттардың үстіне олрардың темпиратурасы ауаның темпиратурасынан гөрі төмендеп кеткен жағдайда тұратын ақ ұлпа кристалл мұз қабаты.
Метеорология- ( грекше метеор- аспан құбылысы, логос – ғылым) - атмосфералық құбылыстар жайындағы ғылым.
Муссон- (арабша –маусым) – қыста құрлықтан теңізге, жазда теңізден құрлыққа қарай соғатын желдер бағыты.
Нивальді белдеу – таудағы мәңгі қар басқан белдеу.
Промилле- ( латынша мыңға шаққанда) - қандай болмасын шамамен мыңнан бір бөлігі. Мұхзиттар мен теңіздерде 1000г суда неше г тұз бар екендігін көрсетеді.
Су буының сублимациясы- ауадағы су буының төмен темпиратуралық ортада мұз кристалдарына айналуы.
Су тасу- жыл сайын белгілі бір мерзімде өзен суының арасынан шығып жайылуы.
Тау беткейінің инсоляциялық әрекеті – тау беткейінің ауа ағысын тосып қалу әрикеті.
Тау беткейінің айналымдық әрекеті – тау беткейінің ауа ағысын тосып қалу әрикеті.
Тропосфера- атмосфераның жер бетіне таяу, төменгі қабаты.
Тұман- ауаның жер бетіне іргелес қабатында өте майда су тамшыларының жинақталуы.
Үсік- тәуліктік орташа темпиратура тұрақты оң болып тұрған кезде ауа темпиратурасының кенет 0*С –тан төмен түсіп кетуі.
Шашыранды радиация – күн сәулесінің ауа қабатынан өткенде ауаны құрайтын зат түйіршіктеріне шағылысып шашырауынан түзілген радиация жиынтығы.
Шық нүктесі- ауадағы су буының су тамшысына айналатын темпиратура шегі.
Ылғалдану коэфициенті- нақтылы жердің жылдық жауын-шашын мөлшерінің буланушылық мөлшеріне қатынасы.
№1 дәріс Атмосфера. Атмосфераның құрамы мен құрылысы.
-
Атмосфераның құрамы.
Атмосфера — Жердің ауа қабығы, жер қабықтарының, ішіндегі ең сыртқысы. Ол біздің планетамыздың басқа қабықтарымен үздіксіз өзара әрекеттесіп тұрады және оған үнемі Космостың әсері, бәрінен де бұрын Күннің әсері тиіп түрады.
Атмосфераның бүкіл массасының 50%-іне жуығы оның төменгі 5 километрлік қабатында, 75%-і 10 километрлік қабатында, ал 90 % -і 16 километрлік қабатында шоғырланған. 3000 км-ден жоғарыда атмосфераның тығыздығы планета аралық кеңістіктің тығыздығынан азақ айырма жасайды, дегенмен оның ізі 10 000 км-ден артық биіктікте де байқалған.Теңіз деңгейіндегі таза және қүрғақ ауа бірнеше газдардың механикалық қосындысынан тұрады: Олардың ішіндегі негізгілері азот—78,09%, оттегі — 20,95%, аргон — 0,93%, көмірқышқыл газы — 0,03%. Басқа газдар: неон, гелий, метан, криптон, ксенон, сутегі, азон, йодтың болмысы өте мардымсыз (0,1%-тен кем) 3. Атмосфераның басты қүрамдас бөліктері — азот пен оттегінің арасалмағы тұрақты болады. 100—120 км биіктікке дейін ауа түгелдей сапырылысып жататындықтан атмосфераның құрамы біртектес болып келеді. Бұл қабат гомосфера, ал оның үстіндегі қабат гетереосфера деп аталады. Гетереосферада атмосфераның құрамы биіктік бойынша өзгереді: 200—250 км биіктікке дейін азот пен оттегі, 200—250 км-ден 500—700 км-ге дейін атомдық оттегі, одан жо-ғарыда гелий мен сутегі басым; соның өзінде олардың басым болатын қабатының төменгі шекарасы күн әрекеті күшіне сәйкес ауытқып отырады.
Су буы, озон және көмірқышқыл газы сияқты атмосфераның маңызды құрамдас бөліктерінің мөлшері мерзім бойынша да, кеңістікте де кең көлемде өзгеріп тұрады. Әсіресе, ауаның, температурасына байланысты су буы құрамының өзгерісі көзге түседі. Полярлық аудандарда жер бетіне іргелес ауа бар болғаны 0,2%, ал экваторлық аудандарда 3%-тей ылғал ұстайды. Ауада неғұрлым су буы көп болса, соғұрлым басқа газдар аз болады, бірақ олардың өзара қатынасы өзгермейді. Биіктік артқан сайын су буы мөлшері азая береді: 2 км шамасындағы биіктікте 2 есе, 8 км биіктікте 100 есе азаяды, ал 10—15 км-ден жоғарыда ауада су буы өте аз болады.
Атмосфераның Жер бетінен 70 км-ге дейінгі аралықтағы қабатында кәдімгі оттегі (О2) молекулаларының ыдырауынан және оның атомдарының қайтадан түзілуінен пайда болатын үш атомды оттегі — озон (О3) қатынасады. Атмосфераның төменгі қабаттарында озон кездейсоқ себептердің (найзағай ойнауы, кейбір органикалық заттардың тотығуы) әсерінен пайда болады, неғұрлым биік қабаттарда күннің ультракүлгін радиациясының әсерімен түзіледі де, оны сіңіріп алады. Озонның ең көп концентрациясы 22 мен 25 км аралығындағы биіктік. Мұнда жануарлар мен өсімдіктерді құртуға жіберетін толқын үзындығы 0,29 микронға дейін баратын ультракүлгін радиацияны жұтып алатын озон «экраны» («фильтрі») орналасады. Бұл радиацияның озон «экранынан» өтетін мардымсыз бөлігі көптеген микроорганизмдерді өлтіріп, адам организміне пайдасын тигізеді. Атмосферадағы озонның жалпы мөлшері онша көп емес: О°С температурада және жер бетіндегі дағдылы қы-сымда ол түгелдей 3 мм қабатқа сиып кете алады. Ауадағы озон мөлшері маусымға байланысты өзгереді: көктемде көбейеді, күз бен қыста азаяды. Ол жоғары ендіктерде қалыптасқан ауа массаларында төмен ендіктердің ауа массаларына қарағанда көп боладьі.
Атмосферада көмірқышцыл газы (СО2 көміртегінің қостотығы) су буы мен озонға қарағанда анағұрлым аз. Көмір, мұнай, газ жағу және басқа адам әрекетімен болған процестер атмосферада бұл газдың айтарлықтай көбеюіне әкеліп соғады (XX ғ. басынан бері 0,029-дан 0,033%-ке дейін).Көмірқышқыл газы өсімдік үшін қажет. Оның атмосферадағы мөлшерін реттестіріп отыруда Дүние жүзілік мұхиттың мәні бар.
Газ тәріздес құрамдас бөліктерден басқа әрқашан атмосферада пайда болуы жағынан мөлшері, формасы, химиялық құрамы және физикалық қасиеттері алуан түрлі қалықтап жүретін майда бөлшектер (түтін, шаң, су буының конденсациялануынан бөлінген заттар) — аэрозолдық қоспалар болады. Жайылма беттен атмосферадағы топырақ бөлшектері, тау жыныста-рының үгінділері, вулкандық тозаңы, теңіз түзы, түтін, органикалық бөлшектер (микроорганизмдер, өсімдік тозаңдары) түседі. Атомдық жарылыс кезінде радирактивтік заттары бар аэрозолдық бөлшектер пайда болады. Планетааралық кеңістіктен жер атмосферасына космостық шаң-тозаң да түседі. Атмосфераның 100 км биіктікке дейінгі қабатында жер бетіне баяу қонып жататын 28 млн. т. астам космостық шаң —тозаң бар. Аэрозолдардың жалпы салмағы 108 т кем соқпайды, бірақ олардың саны өте тұрақсыз. Аэрозолдық бөлшектер бірқатар атмосфералық процестердің өрбуіне қатынасады. Ең майда конденсация ядросы — тұман мен бұлттардың түзілуі үшін қажетті. Зарядталған аэрозолдармен атмосферадағы электр құбылыстары байланысты.
Атмосфера жақсы изолятор емес; ол ионизаторлар: Күннің ультракүлгін сәуледе шашуының, космостық сәулелердің жер қыртысы мен атмосферадағы радиоактивтік заттардьщ сәуле шашуының әсерінен электр өткізгіштік қасиетке ие болады.
Ионизаторлар атомдар мен молекулаларға олардың қабықтарынан электрон бөлініп шығуға жетерліктей энергия береді, бөлінген электрон бірден басқа атомға немесе молекулаға қосыла кетеді. Осынын нәтижесінде бірінші атом (молекула) нейтраль жағдайдан оң зарядтыға айналады, екіншісі теріс зарядқа ие болады. Теріс және оң зарядты майда бөлшектер— иондар осылай пайда болады.
Ионданумен бір мезгілде нейтраль бөлшектер қалпына келеді — қайта сарапталу жүреді; сондықтан атмосферадағы иондардың саны үздіксіз көбейе бермейді. Зарядталған бөлшектерге ауаның молекулалары қосылып, жеңіл ион дейтіндерді түзеді. Аэрозолдарға қосылып, оларға өздерінің зарядтарын беру арқылы жеңіл иондар ірірек ауыр иондар түзеді. Атмосфе-раның иондануы иондардың концентрациялануынан олардың 1 см3-дегі мөлшеріне қарай байқалады.
Атмосфераның электр өткізгіштігі иондардың концентрация мен қозғалғыштығына байланысты. Биіктеген сайын иондардың концентрациясы күшейе түсетіндіктен электр өткізгіштік те арта береді де, 100—250 км биіктікте максималдық жағдайына жетеді.
Атмосферадағы зарядтар мен жер бетіндегі зарядтардын бірге әрекет жасауының нәтижесінде атмосфераның электр өрісі пайда болады. Жер бетімен салыстырғанда атмосфера оң зарядталған. Атмосфера мен жер бетінің арасында оң иондар мен (жер бетінен) теріс иондардың (жер бетіне қарай) тоқтары пайда болады. Атмосфераның төменгі қабаттарындағы электрөрісі өте тұрақсыз болады. Электр құрамына қарай атмосферада нейтраль құрамды қабат — нейтросфера (80 км биіктікке дейін) және ионданған қабат — ионосфера ажыратылады.
-
Атмосфераның құрылысы.
Температураның езгеру сипатына қарай атмосфераны –тропосфера, стратосфера, иезосфера, термосфера, экзосфераға бөлеміз.Сфералар бір-бірімен өтпелі қабаттар паузалармен: тропо-, страто-, мезо-, термопаузалармен бөлінген. Бұл бөлуді 1962 ж. Дүние жүзілік метеорологиялық ұйым беқіткен.
|
Биіктігі
|
|
Сфералар
|
|
|
Өтпелі қабат (пауза)
|
|
төменгі шекарасы (км)
|
жоғарғы шекарасы (км)
|
|
Тропосфера
|
0
|
8—17
|
Тропопауза
|
Стратосфера
|
9—18
|
50
|
Стратопауза
|
Мезосфера
|
55
|
80
|
Мезопауза
|
Термосфера
|
85
|
700—800
|
Термопауза
|
(ионосфера)
|
|
|
|
Экзосфера
|
|
800-ден жоғары
|
|
Тропосфера атмосфера массасының 80%-тен астамына ие болады. Атмосфераның су буы түгелдей дерлік тропосферада болады. Тропосфераның жоғарғы шекарасы экваторда барынша биік (17 км), ал полюстерде 8—10 км-ге дейін төмендейді. Коңыржай ендіктерде тропосфераның орташа биіктігі 10—12 км. Тропосфераның жоғарғы шекарасының ауытқуы температураға байланысты: қыста бұл шекара биігірек, жазда төменірек орналасады. Бір тәулік ішіндегі оның ауытқуы бірнеше км-ге жетуі мүмкін.
Тропосферада температура жер бетінен тропопаузаға дейін орта есеппен әрбір 100 м-ге 0,6° төмендейді. Тропосферада ауа үнемі сапырылысып отырады, бұлт пайда болады, жауын шашын жауады. Ауаның горизонталь алмасуында батыстан шығысқа бағытталған қозғалысы басым орын алады.
Тропосфераның тікелей жер бетіне жанасып жатқан қабаты жер бетіне іргелес қабат деп аталады. Бұл қабаттағы физикалық процестер жер бетінің әсеріне байланысты ерекше өтеді. Мұнда температураның тәулік ішіндегі және оның жыл бойындағы өзгерістері ерекше анық байқалады.
Тропопауза — тропосферадан стратосфераға қарай өтпелі қабат. Тропопаузаның биіктігі және температурасы ендікке байланысты өзгереді. Экватордан полюстерге қарай тропопауза аласара береді, бірақ бұл аласару бірқалыпты жүрмейді: 30—40° с және о, е. маңында тропопаузаның тұрақты үзілісі пайда болады. Соның нәтижесінде тропопауза тропиктік және полярлық бөліктерге бөлініп 35—40° ендікте бірінің үстінде бірі орналасады. Неғұрлым тропопауза биік болса, соғұрлым оның температурасы төмен болады. Тек полярлық аудандарда ғана тропопауза әрі төмен, әрі салқын болады. Ең төмен температура — 92°С тропопаузада байқалған.
Стратосфера тропосферадай емес ауа өте сирек, су буы мүлде жоқтың қасы, озон біршама мол, озонның ең көп концентрациясы 22—27 км биіктік. Бұл биіктікте майда мұз кристалдары мен ұсақ су тамшыларынан тұратын жұқа-перламутр бұлттар байқалады. Стратосфераны кейде озоносфера деп те атайды.Стратосфераның төменгі шекарасындағы температура экватордың үстінде жыл бойы — 74°С маңында, полюстердің үстінде онан жоғары. Солтүстік жарты шарда январьда — 64°С,—68°С, июльде - 42°С—43°С. Биіктеген сайын температура жоғарылай береді де, стратдпаузаға барғанда °С, +10°С жетеді.
Температура полюстердің үстіне қарағанда экватордың үстінде әр уақытта жоғары болады (әсіресе қысқы жарты шарда). Экваторлық және полярлық аймақтардағы температураның айырмасы ауаның горизонталь бағытта ауысу себебінен болады. 18—20 км-де биікте жел қыс батыс, жаз — шығыс бағытта соғады. Конвекция дамымаған.
Мезосфера биіктіктен температураның айтарлықтай құлдилауымен сипатталады: төменгі шекарасында О°С-тан 75—80 км биіктікте — 75°С дейін және одан да төмен түседі, бұл биіктікте төмендеп келген температура қайтадан жоғарылай бастайды. Жаз бұл өңірде майда мұз кристалдарынан, мүмкін космостық шаң тозаңның өте майда шоғырларынан тұратын жұқа жарқыраған күміс бұлттар пайда болады. Олардың араласуынан бұл биіктікте желдің бағыты мен жылдамдығының өте құбылмалы екендігі байқалады (сағатына 50 км-ден бірнеше жүз км-ге дейін).
Термосферада температура биіктік артқан сайын қайтадан жоғарылайды да, 100 км биіктікте О°С-тан өтеді. Ол 150 км биіктікте +220—240°С-қа жетіп үлгіреді, 200 км биіктікте +500°С маңында, 600 км биіктікте +1500°С. Күннің күшті әрекетіне байланысты термосфераның полярлық аймақтарында тығыздығы да (жүздеген есе), температурасы да (жүздеген градусқа) өзгеріп тұрады. Тропосферадағы газ бөлшектерінің қозғалыс жылдамдығы орасан зор, бірақ кеңістіктің барынша селдір болуына байланысты олар өте сирек соқтығысады. Сондықтан жоғарғы температура сезілмейді. Термосфера ионданған өте селдір газдың сферасы, сондықтан да оны ионосфера деп атайды. Термосферада негізгі ионданған мынадай төрт қабат ажыратылады: Д (биіктігі80 км), Е (110 км), Ғі (120 км) және Ғ2 (250—400 км). Бұл қабаттар күндіз айқын байқалады, түнде Е қабаты байқалмайды деуге болады, Ғі және Ғ2 қабаттары қосылып кетеді. Иондану қабаттары кейде секундына 40—80 км жылдамдықпен вертикаль бағытта қозғалысқа түседі. Иондану арқылы термосфера электр өткізгіштік қасиетке ие болады. Онда қуатты электр токтары өтіп жатады.
Термосферадағы бөлшектердің қозғалысына магнит өрісі-әсерін тигізеді. 400 км-ден биікте бұның әсері басым. Магнит күші сызықтарын бойлап созылып жатқан зарядталған бөлшектердің бұлттары сағатына жүздеген км жылдамдықпен ауысып жатады. Күн әрекетіне байланысты термосферада поляр шұғыласы пайда болады.
Экзосфера — тек шартты түрде шектелген сыртқы сфера - шашырау сферасы, одан газдар планета аралық кеңістікке ұшып кете алады. Ол әлі аз зерттелген. Зерттеушілердің болжауына экзосферадағы температура 2000°С-қа жетеді; бір-бірінен алшақ жатқан өте тез қозғалатын бөлшектер бір-біріне соқтығыспайды деуге болады. Көбінесе экзосферадан оның жоғарғы - (2000 км-ден биік) қабаттарында үстем болатын сутегі атомдары кетіп жатады . Бұл сутегі жер тәжін құрайды.
Атмосфераның төменгі тікелей зерттеуге келетін қабаттары көбірек зерттелген. Жоғары жатқан қабаттардың құрылысы мен құрамы ұзақ уақыт бойы қосалқы белгілеріне қарап болжалынып келді. Мәселен, метеориттердің жануы атмосфераның 100 км-ден биікте айтарлықтай тығыз екендігін көрсетті, перламутр және күміс бұлттар сәйкес биіктіктерде су буы бар
екендігін болжауға мүмкіндік береді, ымырт құбылыстары,атмосферадағы дыбыстың таралуы оның құрылысы туралы тұжырымдар үшін мәлімет береді т. т.
Тек XX ғ. 30-жылдарында ғана тұңғыш шар-зондтар (приборларды алып үшатын резина шарлар, шар жарылғаннан кейін приборлар парашютпен түседі) көтерілді. Қазіргі кезде Жерде 600-ден астам радиозонд станциялары жұмыс істейді. Жерге сигнал-мәліметтер беретін радиозондтар құрылықтан
және кемеден ұшырылады. Радиолокаторлар да қолданылады. 1933 ж. бастап адам тікелей стратосфераға өте бастады («СССР-1» стратостаты). Атмосфераны зерттеуде ракеталардың бергені көп. Олардың көтерілу жылдамдығы салмағы 1500 кг болғанда 8000 км/сағ. дейін жетеді.
1950 ж. бастап арнаулы метеорологиялық ракеталар үзбей жіберіліп тұрады (150 км биіктікке дейін). Жоғары биіктіктен дерек әкелетін әрі әлденеше рет пайдаланылатын геофизикалық ракеталар ұшырылады. 1957 ж. Жердің жасанды спутниктері — ұшып жүретін және қозғалмайтын, жарты шардың жартысына бірдей көз жіберуге мүмкіндік беретін ұзақ жұмыс істейтін лабораториялар «іске қосылды» .
Телевизиялық, инфрақызыл, актинометриялық құралдармен жабдықталған арнаулы метеспутниктер атмосфераның жоғарғы қабаттарынан деректер беруді қамтамасыз ете алады. Бір мезгілде және үздіксіз жұмыс істейтін арнаулы спутниктер атмосфера жағдайларының үнемі өзгеріп тұратын жалпы көрінісін көз алдына келтіруге мүмкіндік береді. Атмосфераны зерттеу үшін бірнеше елдер қатынасқан жер бетінен және космостық бақылаулардың тұтас жүйесі құрылады. Біздің елімізде атмосфераны зерттеуді Гидрометеорологиялық қызмет қамтамасыз етеді.
Сутегі төменгі термосферада су буы молекулаларының бөлінуі арқасында түзіледі деп болжалынады. «Қозғалмайтын» спутниктердің орбитасы жер экваторы кеңістігіне, ал олардың жерді айнала айналуының бұрыштық жылдамдығы планетаның өз осінен айналуының бұрыштық жылдамдығына сәйкес келеді. Мұндай спутник жарты шарды түгелдей «көреді» деуге болады. «Қозғалмайтын» екі спутник бір мезгілде бүкіл Жерге «көз жібере» алады.
Жер үшін атмосфераның маңызы орасан зор. Ол Жерді үстіне құлайтын метеориттерден қорғайды, күннің тіршілік біткенді құртып жіберетін ультра күлгін сәулесін жұтып алады. Сонымен бірге атмосфера жердің шашқан ұзын толқынды жылу сәулесін ұстап, жер бетінде тіршілікке қолайлы жылылық жағдай жасайды. Атмосферада ылғал тасымалданады, бұлттар және жауын-шашындар пайда болады. Атмосферасыз Жерде бізге үйреншікті түрдегі тіршілік болмас еді.
Бірақ атмосфераның құрылысы мен құрамы әрқашанда қазіргідей болған емес. Жер алғашқы гелий — сутекті атмосферасынан қызған кезде айырылған. Планетаны түзеген заттардан; оның қалыптасуы кезінде әр түрлі газдар бөлінген. Бұл жағдай әсіресе тектоникалық әрекетпен, жарықтардың және жарықшалардың пайда болуымен байланысты қарқынды өткен.
Атмосфера мен гидросфера бірден бөлінбеген болуы керек.. Жерді біраз уақыт күн сәулелерін аз өткізетін су буымен газдардан (СО, СО2, НСІ, НҒ, В (ОН2) Н28, ЫН3СН4) тұратын қалың қабат қоршап жатқан. Бұл қабықтың температурасы шамамен +100°С болған. Температура төмендегенде біртұтас қабық атмосфера мен гидросфераға бөлінген. Бұл атмосферада бос оттегі болмаған. Ол Жердегі заттардан бөлінуге тиіс еді және су буы молекулаларының ыдырауы нәтижесінде түзілген, бірақ тотығу процестеріне жұмсалған. Озон болмағандықтан атмосфера Жерді күннің қысқа толқынды сәуле шашуынан қорғай алмаған. Жердегі сутегі қосылыстарының біразы — оның алғашқы атмосферада басым болуының нәтижесі.
Вулкандық процестер атмосфераны көмір қышқыл газымен байытты: Басқа элементтермен реақцияға түсуден ең бастысы фотосинтез арқылы атмосферадан көп мөлшерде көміртек алынып, карбонатты жыныстар түзілгенге дейін ұзақ уақыт қажет болды. Палеозойдың соңында атмосфераның құрамы жалпы алғанда қазіргіден аз-ақ айырма жасады: ол азотты-оттекке айналды. Қазіргі атмосфераның құрамы организмдер арқылы онан әрі реттеле түсуде. Жыл бойы олар арқылы (тыныс алу және қоректену) атмосфераның бірнеше көлеміне тең газдардың көлемі өтеді. Атмосфера — Жердегі организмдердің тіршілік және даму ортасы, сонымен бірге олардың тіршілік әрекетінің нәтижесі. Ол Жердің басқа қабықтарымен зат және энергия алмаса отырып үздіксіз қарым-қатынаста болады, сонымен бірге үнемі Космостың және бәрінен де бұрын Күннің ықпалына ұшырап отырады.
Достарыңызбен бөлісу: |