Что такое тропосфера кратко
Обновлено: 02.07.2024
ТРОПОСФЕ́РА (от греч. τρόπος – поворот, направление и сфера ), нижняя часть атмосферы Земли, где темп-ра падает с высотой (в среднем на 6 °C на 1 км). Т. ограничена сверху тропопаузой . В Т. заключено ок. 80% всей массы атмосферы , сосредоточены практически весь водяной пар и б. ч. атмосферных примесей (в т. ч. аэрозольных). Т. находится в постоянном движении, что вместе с происходящими в ней процессами определяет погоду и климат на Земле. Толщина Т. различна на разл. широтах: от 8–10 км у полюсов до 16–18 км у экватора. Непосредственно прилегающий к Земле слой Т. толщиной от сотен метров до 2–3 км (над пустынями) называют планетарным пограничным слоем атмосферы . Выше него располагается т. н. свободная атмосфера, где непосредственное влияние земной поверхности (динамическое и термическое) малó. У экватора влияние земной поверхности может распространяться на всю толщу тропосферы.
В прошлый раз мы кратко разобрали разные подходы к делению атмосферы на слои. В этой небольшой статье пойдёт речь о самом динамичном, живом и родном – тропосфере.
Тропосфера – это слой атмосферы, в котором температура воздуха понижается с высотой со средней скоростью 0,65 о С/100м. Понижение температуры – это важное свойство данного слоя. Введём понятие градиент.
Градиент – это вектор, который указывает направление наибольшего изменения величины. В нашем случае он направлен вертикально вверх и равен тем самым 0,65 о С/100м. Такой градиент сохраняется до некоторой высоты, после чего он уменьшается и в конце концов температура воздуха перестаёт уменьшаться с высотой. Как только градиент становится примерно равным 0 о С/100м, так заканчивается тропосфера и начинается переходный слой – тропопауза. На рисунке ниже отображена линией скорость изменения температуры с высотой.
Высота, на которой градиент становится примерно равным 0 о С/100м, различается в зависимости от широты места. В среднем она равна 13-14км. На полюсах высота тропосферы наименьшая (около 9-10км), на экваторе – наибольшая (около 17-18км).
Важной характеристикой тропосферы является интенсивный обмен, в том числе и влагой. Поэтому образование облаков здесь максимальное. Конечно, водяной пар содержится и в тропопаузе и в стратосфере, но там он в малом количестве, а значит и интенсивное облакообразование отсутствует.
В связи с интенсивным обменом тепла в тропосфере наблюдаются вихревые образования: циклоны, антициклоны. Вы наверняка слышали не раз о том, что тропосфера – это кухня погоды.
О причине возникновения вихрей будет сказано в другой раз. Сейчас важно уяснить, что нижний слой атмосферы является самым подвижным, населённым и защищённым от внешних электромагнитных воздействий (лучей Солнца).
Напоследок стоит напомнить о том, что тропосфера имеет 80% от общей массы атмосферы.
нижняя, преобладающая по массе часть земной атмосферы (См. Атмосфера), в которой температура понижается с высотой. Т. простирается в среднем до высот 8—10 км в полярных широтах, 10—12 км в умеренных, 16—18 км в тропических. Над Т. располагается Стратосфера, от которой Т. отделена сравнительно тонким переходным слоем — тропопаузой (См. Тропопауза). В Т. сосредоточено более всей массы атмосферного воздуха. Среднее Атмосферное давление на верхней границе Т. в умеренных широтах менее атмосферного давления у земной поверхности, а в тропических широтах менее . Вся деятельность человека проходит в Т. Самые высокие горы остаются в пределах Т., даже воздушный транспорт лишь частично выходит за пределы Т. — в стратосферу.
Вертикальное распределение температуры в Т. зависит от особенностей поглощения солнечного и земного излучений в Т. и от конвективной передачи тепла. Основной поглотитель излучения в атмосфере — водяной пар, содержание которого с высотой быстро убывает, в связи с чем должна убывать и температура воздуха. Это способствует возникновению конвекции (См. Конвекция), которая переносит нагретый воздух от земной поверхности в атмосферу, чем меняет вертикальное распределение температуры (см. Стратификация атмосферы). В результате в Т. устанавливается средний вертикальный градиент температуры у, равный 0,6°С на 100 м; в нижней части Т. у несколько меньше, а в верхней части больше. Температура воздуха на верхней границе Т. в среднем за год около —55°С в полярных широтах и около —80°С у экватора, летом температура в верхней части Т. всегда значительно ниже нуля. В отдельных случаях распределение температуры может существенно отличаться от среднего. В тех или иных слоях Т., особенно в нижней её части, часто возникают Инверсии температуры, то есть температура с высотой возрастает.
Почти вся масса водяного пара атмосферы сосредоточена в Т., поэтому в ней возникают в основном все Облака. В Т. содержится также и основная масса атмосферных аэрозолей (См. Аэрозоли) (пыли, дыма и др.), поступающих с земной поверхности. В нижней части Т. (в пограничном слое, или слое трения) хорошо выражен суточный ход температуры и влажности воздуха, скорость ветра с высотой быстро возрастает, направление его приближается к направлению изобар. Над этим слоем скорость ветра чаще всего продолжает возрастать, а направление его меняется по-разному, в зависимости от распределения температуры в толще Т. От пограничного слоя до тропопаузы скорость ветра возрастает примерно в 3 раза. В верхней Т., вблизи тропопаузы, наблюдаются очень сильные так называемые струйные течения (См. Струйное течение). Нижний слой Т. в несколько десятков м непосредственно над земной поверхностью (Приземный слой атмосферы) является средой обитания растений, животных и человека. Ветер здесь особенно ослаблен, а влажность повышена; над сушей вертикальные градиенты температуры в дневные часы очень велики, а ночью, наоборот, нередки приземные инверсии температуры.
Система воздушных течений в Т. и нижней стратосфере называется общей циркуляцией атмосферы (См. Циркуляция атмосферы). Для Т. характерно всё время меняющееся горизонтальное расчленение на Воздушные массы, различные по свойствам в зависимости от влияния широты и той подстилающей поверхности, над которой они формируются. На границах между воздушными массами — фронтах атмосферных (См. Фронты атмосферные), развиваются Циклоны и Антициклоны, определяющие перемещение воздушных масс и фронтов, а с ними и непериодического изменения погоды у земной поверхности и в вышележащих слоях. Таким образом, в Т., помимо общих квазизональных переносов воздуха (преимущественно с З. на В.), поддерживается междуширотный обмен воздуха, очень важный для условий погоды (См. Погода) и Климата.
Лит.: Хромов С. П., Метеорология и климатология для географических факультетов, 2 изд., Л., 1968; Хргиан А. Х., Физика атмосферы, Л., 1969; Лайхтман Д. Л., Физика пограничного слоя атмосферы, 2 изд., Л., 1970.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Тропосфера – это один из слоев атмосферы Земли. Она имеет наибольшее влияние на планету и лучше всего изучена человеком. Какой состав имеет тропосфера? Какими свойствами она обладает?
Слои атмосферы
Газовая оболочка нашей планеты называется атмосферой. Она словно обволакивает Землю. В нижней части она соприкасается с земной корой и поверхностью гидросферы, в верхней части – соединяется с космическим пространством.
Атмосфера движется вместе с планетой и удерживается около неё благодаря силам гравитации. Её свойства, такие как плотность, состав, температура, влажность, неодинаковы на разных уровнях. В зависимости от их характера газовую оболочку разделяют на несколько зон – слоев. Какими слоями обладает атмосфера?
Тропосфера является самым нижним. Здесь формируется погода, возникают облака. Дальше следует стратосфера. В ней содержится много озона, который задерживает часть ультрафиолетового излучения, делая его менее опасным для нас. Самым холодным слоем является мезосфера. Температура в нем опускается ниже -90 градусов.
Примерно с высоты 90 и до 500 километров находится термосфера. Именно в этом слое происходит полярное сияние. Из-за большого количества ионизированных атомов мезосфера и термосфера объединяются под названием "ионосфера". Последний слой – экзосфера. Он сильно разрежен и не имеет четкой внешней границы, плавно сливаясь с межпланетным пространством.
Тропосфера
Тропосфера – это слой атмосферы, который начинается от самой поверхности Земли. Он оказывает на планету наибольшее влияние. Высота тропосферы зависит от географической широты. В полярных регионах она заканчивается на высоте 10 километров, в экваториальных областях её верхняя граница достигает 18 километров.
Нижняя часть тропосферы называется планетарным пограничным уровнем. Его толщина составляет от одного до двух километров. Здесь происходит наиболее активное взаимодействие воздушной оболочки с гидросферой и твердой земной поверхностью.
К стратосфере тропосфера не примыкает напрямую. Между ними есть промежуточный слой – тропопауза, толщина которого составляет от нескольких сотен метров до двух километров. Температура в нем не изменяется с высотой, в отличие от тропосферы. Высота слоя может изменяться: с циклонами она уменьшается, с антициклонами – увеличивается.
Состав
Тропосфера – это наиболее весомая часть атмосферы. На неё приходится больше 75 % массы газовой оболочки. Тропосфера содержит почти все количество водяного пара атмосферы (98 %). Остальные слои практически лишены этой составляющей.
На нижнем, приземном уровне слоя находится 99 % аэрозолей, присутствующих в газовой оболочке. Они представляют собой мелкие частицы, поднятые с поверхности земли воздушными массами: пыль, молекулы дыма, споры растений, морская соль.
Воздух тропосферы сильно насыщен кислородом и азотом. Они участвуют в круговороте веществ в природе и являются основными компонентами, которые необходимы для поддержания жизни на Земле. Всего в атмосфере на кислород приходится 21 % массы, а на азот - 78 %.
В тропосфере большое содержание аргона и углекислого газа, по сравнению с другими слоями. Кроме того, в ней содержатся и остальные составляющие атмосферы (неон, аммиак, ксенон, радон, гелий, водород, озон и т. д.), но в незначительных количествах.
Физические свойства
Основными физическими параметрами слоя являются плотность, влажность, температура и давление. Эти свойства являются важным фактором для формирования климата и погоды на Земле. В различных местностях и разных широтах их показатели неодинаковы.
Поверхность планеты, в особенности Мировой океан, аккумулирует солнечное тепло и отдает его воздуху. Поэтому внизу температура в тропосфере больше. Влажность также повышена в нижних участках слоя и уменьшается с высотой. Это влияет и на температуру - на каждые сто метров подъема в высоту она уменьшается на 0,65 градуса, пока не достигнет тропопаузы.
Плотность и давление также уменьшаются с высотой. Например, давление в верхней части слоя в 6-7 раз меньше, чем на уровне моря. Плотность уменьшается чуть медленнее, но её изменения тоже заметны.
Воздух становится разреженным и содержит меньше кислорода и азота на единицу объема. Из-за этого в горах, как правило, дышать труднее, а долгое пребывание на больших высотах проявляется кислородным голоданием.
Формирование погоды
Тропосфера – это слой атмосферы, который активнее всего взаимодействует с поверхностью Земли. Её физические свойства влияют на погоду на планете.
Разница в давлении, плотности и температуре создает движения воздуха. Более холодные и плотные воздушные массы стремятся к области с меньшей плотностью и температурой. За счет этого формируются фронты, циклоны и антициклоны, определяющие погоду.
Ветер в тропосфере усиливается с высотой. На границе с тропопаузой он в три раза выше, чем у земной поверхности. Он обеспечивает циркуляцию атмосферы, двигаясь как в меридианном, так и в широтном направлении.
Ветер участвует также в переносе влаги и аэрозолей. В тропосфере их удерживают парниковые газы (метан, озон, углекислый газ), не позволяя подниматься выше. Они накапливаются в атмосфере, способствуя формированию различных типов облаков. А их конденсация приводит к выпадению осадков.
Читайте также: