Տրոպոսֆերան Երկրի մթնոլորտի շերտերից մեկն է։ Այն ամենամեծ ազդեցությունն ունի մոլորակի վրա և լավագույնս ուսումնասիրված է մարդու կողմից: Ինչպիսի՞ն է տրոպոսֆերայի կազմը: Ի՞նչ հատկություններ ունի այն:
Մթնոլորտի շերտեր
Մեր մոլորակի գազային թաղանթը կոչվում է մթնոլորտ։ Այն կարծես պարուրում է Երկիրը: Ներքևի մասում այն շփվում է երկրակեղևի և հիդրոսֆերայի մակերեսի հետ, վերին մասում՝ արտաքին տարածության հետ։
Մթնոլորտը շարժվում է մոլորակի հետ և պահվում նրա շուրջը ձգողականության ուժերի շնորհիվ։ Նրա հատկությունները, ինչպիսիք են խտությունը, բաղադրությունը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը, նույնը չեն տարբեր մակարդակներում: Կախված իրենց բնույթից, գազի ծրարը բաժանվում է մի քանի գոտիների՝ շերտերի։ Որո՞նք են մթնոլորտի շերտերը:
Տրոպոսֆերան ամենացածրն է։ Այստեղ եղանակ է ձևավորվում, ամպեր են առաջանում։ Հաջորդը գալիս է ստրատոսֆերան: Այն պարունակում է մեծ քանակությամբ օզոն, որը փակում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մի մասը՝ դարձնելով այն ավելի քիչ վտանգավոր մեզ համար։ Ամենացուրտ շերտը մեզոսֆերան է։ Ջերմաստիճանը նրանում իջնում է -90 աստիճանից։
Մոտավորապես 90-ից 500 կիլոմետր բարձրությունից թերմոսֆերան է: Հենց այս շերտում է առաջանում բևեռափայլը։ Պատճառովմեծ թվով իոնացված ատոմներ, մեզոսֆերան և թերմոսֆերան միավորված են «իոնոսֆերա» անվան տակ։ Վերջին շերտը էկզոսֆերան է։ Այն շատ հազվադեպ է և չունի հստակ արտաքին սահման, սահուն միաձուլվում է միջմոլորակային տարածության հետ:
Տրոպոսֆերա
Տրոպոսֆերան մթնոլորտի այն շերտն է, որը սկիզբ է առնում Երկրի մակերևույթից։ Այն ամենամեծ ազդեցությունն ունի մոլորակի վրա։ Տրոպոսֆերայի բարձրությունը կախված է աշխարհագրական լայնությունից։ Բևեռային շրջաններում ավարտվում է 10 կիլոմետր բարձրության վրա, հասարակածային շրջաններում վերին սահմանը հասնում է 18 կիլոմետրի։
Տրոպոսֆերայի ստորին հատվածը կոչվում է մոլորակային սահմանային մակարդակ։ Նրա հաստությունը մեկից երկու կիլոմետր է։ Այստեղ տեղի է ունենում օդային թաղանթի ամենաակտիվ փոխազդեցությունը հիդրոսֆերայի և պինդ երկրի մակերեսի հետ։
Տրոպոսֆերան ուղղակիորեն հարևան չէ ստրատոսֆերային։ Նրանց միջև կա միջանկյալ շերտ՝ տրոպոպաուզա, որի հաստությունը տատանվում է մի քանի հարյուր մետրից մինչև երկու կիլոմետր։ Նրանում ջերմաստիճանը չի փոխվում բարձրության հետ՝ ի տարբերություն տրոպոսֆերայի։ Շերտի բարձրությունը կարող է փոխվել՝ ցիկլոններով այն նվազում է, անտիցիկլոններով՝ մեծանում։
Կոմպոզիցիա
Տրոպոսֆերան մթնոլորտի ամենանշանակալի մասն է։ Այն կազմում է գազի ծրարի զանգվածի ավելի քան 75%-ը: Տրոպոսֆերան պարունակում է գրեթե ամբողջ մթնոլորտային ջրի գոլորշին (98%): Մնացած շերտերը գործնականում զուրկ են այս բաղադրիչից:
Շերտի ստորին մակերեսային մակարդակում գազի ծրարում առկա աերոզոլների 99%-ն է: Նրանք ներկայացնում ենփոքր մասնիկներ, որոնք առաջացել են երկրի մակերևույթից օդի զանգվածների միջոցով՝ փոշի, ծխի մոլեկուլներ, բույսերի սպորներ, ծովի աղ:
Տրոպոսֆերայի օդը խիստ հագեցած է թթվածնով և ազոտով։ Նրանք ներգրավված են բնության մեջ առկա նյութերի ցիկլում և հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք անհրաժեշտ են Երկրի վրա կյանքը պահպանելու համար: Ընդհանուր առմամբ, թթվածինը կազմում է մթնոլորտի զանգվածի 21%-ը, իսկ ազոտի 78%-ը։
Տրոպոսֆերան ունի արգոնի և ածխածնի երկօքսիդի բարձր պարունակություն՝ համեմատած մյուս շերտերի հետ։ Բացի այդ, այն պարունակում է այլ մթնոլորտային բաղադրիչներ (նեոն, ամոնիակ, քսենոն, ռադոն, հելիում, ջրածին, օզոն և այլն), բայց փոքր քանակությամբ։
Ֆիզիկական հատկություններ
Շերտի հիմնական ֆիզիկական պարամետրերն են խտությունը, խոնավությունը, ջերմաստիճանը և ճնշումը։ Այս հատկությունները կարևոր գործոն են Երկրի վրա կլիմայի և եղանակի ձևավորման գործում: Տարբեր տարածքներում և տարբեր լայնություններում դրանց կատարումը նույնը չէ:
Մոլորակի մակերեսը, հատկապես Համաշխարհային օվկիանոսը, կուտակում է արևի ջերմությունը և այն տալիս օդին։ Հետևաբար, տրոպոսֆերայում ջերմաստիճանը ցածր է: Խոնավությունը ավելանում է նաև շերտի ստորին հատվածներում և նվազում բարձրության հետ։ Սա նույնպես ազդում է ջերմաստիճանի վրա. յուրաքանչյուր հարյուր մետր բարձրության համար այն նվազում է 0,65 աստիճանով, մինչև հասնում է տրոպոպաուզի:
Խտությունը և ճնշումը նույնպես նվազում են բարձրության հետ։ Օրինակ, շերտի վերին հատվածում ճնշումը 6-7 անգամ պակաս է, քան ծովի մակարդակում։ Խտությունը մի փոքր ավելի դանդաղ է նվազում, բայց դրա փոփոխությունները նույնպես նկատելի են։
Օդը դառնում է հազվագյուտ և պարունակում է ավելի քիչ թթվածին և ազոտ մեկ միավորի ծավալով: Սրա պատճառովլեռներում, որպես կանոն, ավելի դժվար է շնչել, իսկ բարձր բարձրություններում երկար մնալը դրսևորվում է թթվածնային քաղցով։
Եղանակի ձևավորում
Տրոպոսֆերան մթնոլորտի այն շերտն է, որն առավել ակտիվորեն փոխազդում է Երկրի մակերեսի հետ։ Դրա ֆիզիկական հատկությունները ազդում են մոլորակի եղանակի վրա։
Ճնշման, խտության և ջերմաստիճանի տարբերությունը ստեղծում է օդի շարժում: Ավելի սառը և խիտ օդային զանգվածները շարժվում են դեպի ավելի ցածր խտության և ջերմաստիճանի տարածքներ: Դրա շնորհիվ ձևավորվում են ճակատներ, ցիկլոններ և անտիցիկլոններ, որոնք որոշում են եղանակը։
Քամին տրոպոսֆերայում մեծանում է բարձրության հետ: Տրոպոպաուզի հետ սահմանին այն երեք անգամ ավելի բարձր է, քան երկրի մակերեսին։ Այն ապահովում է մթնոլորտի շրջանառությունը՝ շարժվելով ինչպես միջօրեական, այնպես էլ լայնական ուղղությամբ։
Քամին նույնպես մասնակցում է խոնավության և աերոզոլների փոխանցմանը: Ջերմոցային գազերը (մեթան, օզոն, ածխաթթու գազ) դրանք պահում են տրոպոսֆերայում՝ թույլ չտալով բարձրանալ ավելի բարձր: Նրանք կուտակվում են մթնոլորտում՝ նպաստելով տարբեր տեսակի ամպերի առաջացմանը։ Իսկ դրանց խտացումը հանգեցնում է տեղումների։
