Климатология и метеорология. Михеев В.А. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

показали, что водород, ускользающий из экзосферы, образует вокруг Земли так называемую
земную корону, простирающуюся более чем на 20 000 км. Конечно, плотность газа в земной
короне ничтожно мала. На каждый кубический сантиметр приходится в среднем около тыся-
чи частиц. Но в межпланетном пространстве концентрация частиц (преимущественно прото-
нов и электронов), по крайней мере, в десять раз меньше. Поскольку на движение заряжен-
ных частиц здесь оказывает влияние магнитное поле Земли, эта область называется также
магнитосферой.
Радиационный пояс. С помощью спутников и геофизических ракет установлено суще-
ствование в верхней части атмосферы и околоземном космическом пространстве радиацион-
ного пояса Земли, начинающегося на высоте нескольких сотен километров и простирающе-
гося на десятки тысяч километров от земной поверхности. Пояс состоит из электрически за-
ряженных частиц - протонов и электронов, движущихся с очень большими скоростями (по-
рядка 400 км/с) и захваченными магнитным полем Земли. Их энергия порядка сотен тысяч
электрон-вольт. Радиационный пояс постоянно теряет частицы из земной атмосферы и по-
полняется потоками солнечной корпускулярной радиации (солнечный ветер) [5].
1.4. Состав воздуха и роль газов в атмосфере
Атмосферный воздух у земной поверхности, как правило, влажный. Это значит, что в
его состав вместе с другими газами входит водяной пар, т.е. газообразная фаза воды Н
2
О.
В отличие от других составных частей воздуха содержание водяного пара в воздухе меняется
в значительных пределах: у земной поверхности оно колеблется между сотыми долями про-
цента и несколькими процентами. Это объясняется тем, что при существующих в атмосфере
температурах и давлениях водяной пар может переходить в жидкое (вода) и твердое (лед)
состояния и наоборот, может поступать в атмосферу заново вследствие испарения с земной
поверхности. Поэтому обычно в метеорологии сначала рассматривают отдельно сухой воз-
дух и водяной пар, а затем влажный воздух. Кроме водяного пара существенно меняется в
воздухе также содержание углекислого газа и озона.
Воздух без водяного пара называют сухим. У земной поверхности сухой воздух со-
держит 78% по объему (76% по массе) азота и 21% по объему (23% по массе) кислорода, т. е.
сухой воздух на 99% состоит из двухатомных молекул азота N
2
и кислорода О
2
. Оставшийся
1% почти целиком приходится на аргон Аг (табл. 1). Всего 0,03% приходится на диоксид уг-
лерода (углекислый газ) СО
2
. Содержание многочисленных других газов, входящих в состав
приземного воздуха, составляет тысячные, миллионные и миллиардные доли процента. Это
неон Ne, гелий Не, метан СН
4
, криптон Кr, водород Н
2
. закись азота N
2
O, ксенон Хе, озон О,
диоксид азота NO
2
, диоксид серы SO, аммиак NH3, угарный газ СО, йод 12, радон Rn и др.
Все перечисленные выше составляющие сухого воздуха всегда сохраняют газообразное со-
стояние при наблюдающихся в атмосфере температурах и давлении не только у земной по-
верхности, но и в высоких слоях.
Таблица 1
Состав сухого воздуха у земной поверхности, %
Состав
N
2
O
2
Аr
CO
2
Kr,H
2
,N
2
O,Xe, O,NO
2
,
SO
2
,NH
3
, CO, J
2
, Rn, Ne,
He, CH
4
По объему
78,08 20,95
0,93
0,03
0,01
По массе
75,52
23,15
1,28
0,046 0,004
Процентный состав сухого воздуха у земной поверхности очень постоянен. Однако в
настоящее время в атмосферу поступает большое количество газов, которых не было в ее со-
ставе раньше, например некоторые хлорфторуглеводороды, в том числе фреоны. Особенно
важное значение имеет изменение содержания диоксида углерода и озона. Сжигание огром-
11