Земля без атмосферы

Стратосфера: дом озона

Стратосфера — следующий слой атмосферы. Он простирается от 6-20 км до 50 км над земной поверхностью Земли. Это слой, в котором летают большинство коммерческих авиалайнеров и путешествуют воздушные шары.

Здесь воздух не течет вверх и вниз, а движется параллельно поверхности в очень быстрых воздушных потоках. По мере того, как вы поднимаетесь, температура увеличивается, благодаря обилию природного озона (O3) — побочного продукта солнечной радиации и кислорода, который обладает способностью поглощать вредные ультрафиолетовые лучи солнца (любое повышение температуры с высотой в метеорологии, известно как «инверсия»).

Поскольку стратосфера имеет более теплые температуры внизу и более прохладные наверху, конвекция (вертикальные перемещения воздушных масс) встречается редко в этой части атмосферы. Фактически, вы можете рассматривать из стратосферы бушующую в тропосфере бурю, поскольку слой действует как «колпачок» для конвекции, через который не проникают штормовые облака.

После стратосферы снова следует буферный слой, на этот раз называемый стратопаузой.

Нарисуйте систему ячеек атмосферы.

Схема глобальных земных ветров — ячейки атмосферной циркуляции

При конвективном подъеме воздуха у экватора происходит его охлаждение. На высоте, где температура падает ниже точки росы, водяные пары, содержащиеся в воздухе, конденсируются и образуются облака. Поэтому небо над экватором почти всегда в облаках. Эти облака располагаются на высотах 1 – 5 км. Поднявшийся выше, до 17 км, уже сухой воздух имеет огромную внутреннюю энергию. Путь от экватора до широт циркумполярных вихрей он проходит быстро, примерно за сутки, здесь он опускается вниз и растекается по поверхности. Это сухой и теплый воздух, так как энергия, затраченная на подъем, теперь выделяется обратно при опускании. Поэтому широтам под циркумполярными вихрями (25 – 30˚) соответствуют пустыни на суше и области штилей на море.

«Конские широты» – это область повышенного давления (антициклон), а экваториальная зона – область пониженного давления – циклон. Почему же эта разность давлений не выравнивается? Все дело в том, что температура у поверхности Земли вблизи экватора и в «конских широтах» почти одинакова, но воздух у экватора более влажный и, следовательно, более легкий.

Из-за противоположного по знаку перепада давлений у поверхности Земли и на высоте в приэкваториальной области возникает вертикальная циркуляция воздуха. Сила Кориолиса отклоняет поток воздуха наверху в восточном, а внизу в западном направлении.

Впервые атмосферную циркуляцию в тропиках описал в 1735 г. английский ученый Хэдли. Поэтому такие ячейки называют ячейками Хэдли. Правда, Хэдли считал, что эти ячейки простираются от экватора до самых полюсов.

Английский школьный учитель Феррел в1856 г. уточнил схему Хэдли, показав, что в умеренных широтах возникают ячейки вертикальной атмосферной циркуляции противоположного направления. Их назвали ячейками Феррела.

Ячейки Феррела обязаны своим происхождением высокому давлению воздуха у поверхности Земли на широте 30 – 40 °под циркумполярными вихрями и низкому давлению у поверхности океана на широтах около 60°. Поскольку движение воздуха в ячейках Феррела обратное по сравнению с ячейками Хэдли, то сила Кориолиса отклоняет в них воздушные массы в другую сторону. Поэтому в умеренных широтах высотные ветры дуют преимущественно с северо-востока, а низовые ветры с юго-запада. В Южном полушарии, где препятствием является только узкая полоска Анд, этот западный ветер у поверхности океана разгоняется до ураганной силы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *