დაკავებულია მეტეოროლოგიით, ხოლო გრძელვადიანი ვარიაციით - კლიმატოლოგია.

ატმოსფეროს სისქე დედამიწის ზედაპირიდან 1500 კმ-ია. ჰაერის საერთო მასა, ანუ ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების ნარევი არის 5,1-5,3 * 10 ^ 15 ტონა სუფთა მშრალი ჰაერის მოლეკულური წონა არის 29. წნევა 0 ° C-ზე ზღვის დონეზე არის 101,325 Pa, ანუ 760 მმ. რტ. Ხელოვნება.; კრიტიკული ტემპერატურა - 140,7 °C; კრიტიკული წნევა 3.7 მპა. ჰაერის ხსნადობა წყალში 0 ° C ტემპერატურაზე არის 0,036%, 25 ° C - 0,22%.

განისაზღვრება ატმოსფეროს ფიზიკური მდგომარეობა. ატმოსფეროს ძირითადი პარამეტრები: ჰაერის სიმკვრივე, წნევა, ტემპერატურა და შემადგენლობა. სიმაღლის მატებასთან ერთად ჰაერის სიმკვრივე მცირდება. ტემპერატურა ასევე იცვლება სიმაღლის ცვლილებასთან ერთად. ვერტიკალური ხასიათდება განსხვავებული ტემპერატურული და ელექტრული თვისებებით, განსხვავებული ჰაერის პირობებით. ატმოსფეროში ტემპერატურის მიხედვით განასხვავებენ შემდეგ ძირითად ფენებს: ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო, თერმოსფერო, ეგზოსფერო (გაფანტვის სფერო). ატმოსფეროს გარდამავალ უბნებს მეზობელ ჭურვებს შორის ეწოდება ტროპოპაუზა, სტრატოპაუზა და ა.შ.

ტროპოსფერო- ქვედა, მთავარი, ყველაზე შესწავლილი, 8-10 კმ სიმაღლეზე პოლარულ რაიონებში, 10-12 კმ-მდე ზომიერ განედებში, 16-18 კმ ეკვატორზე. ატმოსფეროს მთლიანი მასის დაახლოებით 80-90% და თითქმის მთელი წყლის ორთქლი კონცენტრირებულია ტროპოსფეროში. ყოველ 100 მ-ზე აწევისას ტროპოსფეროში ტემპერატურა მცირდება საშუალოდ 0,65°C-ით და აღწევს -53°C-ს ზედა ნაწილში. ტროპოსფეროს ამ ზედა ფენას ტროპოპაუზა ეწოდება. ტროპოსფეროში ტურბულენტობა და კონვექცია ძალიან განვითარებულია, უპირატესი ნაწილი კონცენტრირებულია, ღრუბლები წარმოიქმნება, ვითარდება.

სტრატოსფერო- ატმოსფეროს ფენა, რომელიც მდებარეობს 11-50 კმ სიმაღლეზე. ტემპერატურის უმნიშვნელო ცვლილება 11-25 კმ ფენაში (სტრატოსფეროს ქვედა ფენა) და მისი მატება 25-40 კმ ფენაში -56,5-დან 0,8 °C-მდე (სტრატოსფეროს ზედა ფენა ან ინვერსიის რეგიონი). ტიპიური. დაახლოებით 40 კმ სიმაღლეზე 273 K (0 °C) მნიშვნელობის მიღწევის შემდეგ, ტემპერატურა მუდმივი რჩება 55 კმ სიმაღლემდე. მუდმივი ტემპერატურის ამ რეგიონს სტრატოპაუზა ეწოდება და არის საზღვარი სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს შორის.

სწორედ სტრატოსფეროში მდებარეობს ფენა ოზონოსფერო(„ოზონის შრე“, 15-20-დან 55-60 კმ-მდე სიმაღლეზე), რომელიც განსაზღვრავს სიცოცხლის ზედა ზღვარს. სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს მნიშვნელოვანი კომპონენტია ოზონი, რომელიც წარმოიქმნება ფოტოქიმიური რეაქციების შედეგად ყველაზე ინტენსიურად 30 კმ სიმაღლეზე. ოზონის მთლიანი მასა ნორმალური წნევის დროს იქნება 1,7-4 მმ სისქის ფენა, მაგრამ ესეც საკმარისია სიცოცხლისთვის საზიანო ულტრაიისფერი შთანთქმისთვის. ოზონის განადგურება ხდება, როდესაც ის ურთიერთქმედებს თავისუფალ რადიკალებთან, აზოტის ოქსიდთან, ჰალოგენის შემცველ ნაერთებთან (მათ შორის „ფრეონებთან“). ოზონი - ჟანგბადის ალოტროპია, წარმოიქმნება შემდეგი ქიმიური რეაქციის შედეგად, როგორც წესი, წვიმის შემდეგ, როდესაც მიღებული ნაერთი ტროპოსფეროს ზედა ფენებამდე ამოდის; ოზონს აქვს სპეციფიკური სუნი.

ულტრაიისფერი გამოსხივების მოკლე ტალღის სიგრძის ნაწილის უმეტესი ნაწილი (180-200 ნმ) შენარჩუნებულია სტრატოსფეროში და გარდაიქმნება მოკლე ტალღების ენერგია. ამ სხივების გავლენით იცვლება მაგნიტური ველები, იშლება მოლეკულები, ხდება იონიზაცია, გაზების და სხვა ქიმიური ნაერთების ახალი წარმოქმნა. ეს პროცესები შეიძლება შეინიშნოს ჩრდილოეთის განათების, ელვისა და სხვა ნათების სახით. სტრატოსფეროში წყლის ორთქლი თითქმის არ არის.

მეზოსფეროიწყება 50 კმ სიმაღლეზე და ვრცელდება 80-90 კმ-მდე. 75-85 კმ სიმაღლეზე ეცემა -88 °С-მდე. მეზოსფეროს ზედა საზღვარი არის მეზოპაუზა.

თერმოსფერო(სხვა სახელია იონოსფერო) - ატმოსფეროს ფენა, რომელიც მიჰყვება მეზოსფეროს - იწყება 80-90 კმ სიმაღლეზე და ვრცელდება 800 კმ-მდე. ჰაერის ტემპერატურა თერმოსფეროში სწრაფად და სტაბილურად იზრდება და რამდენიმე ასეულ და ათასობით გრადუსსაც კი აღწევს.

ეგზოსფერო- გაფანტვის ზონა, თერმოსფეროს გარე ნაწილი, რომელიც მდებარეობს 800 კმ-ზე ზემოთ. ეგზოსფეროში გაზი ძალზე იშვიათია და, შესაბამისად, მისი ნაწილაკები ჟონავს პლანეტათაშორის სივრცეში (დისიპაცია).
100 კმ სიმაღლემდე ატმოსფერო არის გაზების ერთგვაროვანი (ერთფაზიანი), კარგად შერეული ნარევი. მაღალ ფენებში აირების განაწილება სიმაღლეში დამოკიდებულია მათ მოლეკულურ წონაზე, მძიმე აირების კონცენტრაცია უფრო სწრაფად მცირდება დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებით. გაზის სიმკვრივის შემცირების გამო ტემპერატურა სტრატოსფეროში 0 °C-დან მეზოსფეროში -110 °C-მდე ეცემა. თუმცა, ცალკეული ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია 200-250 კმ სიმაღლეზე შეესაბამება დაახლოებით 1500 °C ტემპერატურას. 200 კმ-ზე მაღლა, ტემპერატურისა და გაზის სიმკვრივის მნიშვნელოვანი რყევები შეინიშნება დროსა და სივრცეში.

დაახლოებით 2000-3000 კმ სიმაღლეზე ეგზოსფერო თანდათან გადადის ეგრეთ წოდებულ ახლო კოსმოსურ ვაკუუმში, რომელიც ივსება პლანეტათაშორისი აირის უაღრესად იშვიათი ნაწილაკებით, ძირითადად წყალბადის ატომებით. მაგრამ ეს გაზი მხოლოდ პლანეტათაშორისი მატერიის ნაწილია. მეორე ნაწილი კომეტა და მეტეორიული წარმოშობის მტვრის მსგავსი ნაწილაკებისგან შედგება. გარდა ამ უკიდურესად იშვიათი ნაწილაკებისა, ამ სივრცეში აღწევს მზის და გალაქტიკური წარმოშობის ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური გამოსხივება.

ტროპოსფერო შეადგენს ატმოსფეროს მასის დაახლოებით 80%-ს, სტრატოსფეროს შეადგენს დაახლოებით 20%-ს; მეზოსფეროს მასა არაუმეტეს 0,3%, თერმოსფერო ატმოსფეროს მთლიანი მასის 0,05%-ზე ნაკლებია. ატმოსფეროში არსებული ელექტრული თვისებების მიხედვით განასხვავებენ ნეიტროსფეროს და იონოსფეროს. ამჟამად ითვლება, რომ ატმოსფერო ვრცელდება 2000-3000 კმ სიმაღლეზე.

ატმოსფეროში გაზის შემადგენლობის მიხედვით განასხვავებენ ჰომოსფეროს და ჰეტეროსფეროს. ჰეტეროსფერო- ეს ის სფეროა, სადაც გრავიტაცია გავლენას ახდენს აირების გამოყოფაზე, რადგან. მათი შერევა ამ სიმაღლეზე უმნიშვნელოა. აქედან გამომდინარეობს ჰეტეროსფეროს ცვლადი შემადგენლობა. მის ქვემოთ მდებარეობს ატმოსფეროს კარგად შერეული, ერთგვაროვანი ნაწილი, რომელსაც ჰომოსფერო ეწოდება. ამ ფენებს შორის საზღვარს ტურბოპაუზა ეწოდება და მდებარეობს დაახლოებით 120 კმ სიმაღლეზე.

ატმოსფერული წნევა - ატმოსფერული ჰაერის წნევა მასში არსებულ ობიექტებზე და დედამიწის ზედაპირზე. ნორმალური ატმოსფერული წნევაა 760 მმ Hg. Ხელოვნება. (101 325 Pa). სიმაღლის ყოველი კილომეტრის გაზრდისთვის წნევა მცირდება 100 მმ-ით.

ატმოსფეროს შემადგენლობა

დედამიწის საჰაერო გარსი, რომელიც შედგება ძირითადად გაზებისა და სხვადასხვა მინარევებისაგან (მტვერი, წყლის წვეთები, ყინულის კრისტალები, ზღვის მარილები, წვის პროდუქტები), რომელთა რაოდენობა არ არის მუდმივი. ძირითადი აირებია აზოტი (78%), ჟანგბადი (21%) და არგონი (0,93%). ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების კონცენტრაცია თითქმის მუდმივია, გარდა ნახშირორჟანგი CO2 (0,03%).

ატმოსფერო ასევე შეიცავს SO2, CH4, NH3, CO, ნახშირწყალბადებს, HC1, HF, Hg ორთქლს, I2, ასევე NO და ბევრ სხვა გაზს მცირე რაოდენობით. ტროპოსფეროში მუდმივად არის დიდი რაოდენობით შეჩერებული მყარი და თხევადი ნაწილაკები (აეროზოლი).

სივრცე სავსეა ენერგიით. ენერგია არათანაბრად ავსებს სივრცეს. არის მისი კონცენტრაციისა და გამონადენის ადგილები. ამ გზით შეგიძლიათ შეაფასოთ სიმკვრივე. პლანეტა არის მოწესრიგებული სისტემა, მატერიის მაქსიმალური სიმკვრივით ცენტრში და კონცენტრაციის თანდათანობით მცირდება პერიფერიისკენ. ურთიერთქმედების ძალები განსაზღვრავენ მატერიის მდგომარეობას, ფორმას, რომელშიც ის არსებობს. ფიზიკა აღწერს ნივთიერებების აგრეგაციის მდგომარეობას: მყარი, თხევადი, აირი და ა.შ.

ატმოსფერო არის აირისებრი გარემო, რომელიც გარს აკრავს პლანეტას. დედამიწის ატმოსფერო საშუალებას აძლევს თავისუფალ მოძრაობას და საშუალებას აძლევს სინათლეს გაიაროს, ქმნის სივრცეს, რომელშიც სიცოცხლე ვითარდება.

ფართობს დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 16 კილომეტრის სიმაღლემდე (ეკვატორიდან პოლუსებამდე, უფრო მცირე მნიშვნელობა, ასევე დამოკიდებულია სეზონზე) ტროპოსფერო ეწოდება. ტროპოსფერო არის ფენა, რომელიც შეიცავს ატმოსფეროში ჰაერის დაახლოებით 80%-ს და წყლის თითქმის მთელ ორთქლს. სწორედ აქ ხდება პროცესები, რომლებიც აყალიბებენ ამინდს. წნევა და ტემპერატურა მცირდება სიმაღლესთან ერთად. ჰაერის ტემპერატურის კლების მიზეზი ადიაბატური პროცესია, როდესაც გაზი გაფართოვდება, ის კლებულობს. ტროპოსფეროს ზედა საზღვარზე მნიშვნელობებმა შეიძლება მიაღწიოს -50, -60 გრადუს ცელსიუსს.

შემდეგი მოდის სტრატოსფერო. იგი ვრცელდება 50 კილომეტრამდე. ატმოსფეროს ამ ფენაში ტემპერატურა იზრდება სიმაღლესთან ერთად, იძენს მნიშვნელობას ზედა წერტილში დაახლოებით 0 C. ტემპერატურის მატება გამოწვეულია ოზონის შრის მიერ ულტრაიისფერი სხივების შთანთქმის პროცესით. რადიაცია იწვევს ქიმიურ რეაქციას. ჟანგბადის მოლეკულები იშლება ერთ ატომებად, რომლებსაც შეუძლიათ ნორმალურ ჟანგბადის მოლეკულებთან გაერთიანება და ოზონის წარმოქმნა.

მზის რადიაცია ტალღის სიგრძით 10-დან 400 ნანომეტრამდე კლასიფიცირდება როგორც ულტრაიისფერი. რაც უფრო მოკლეა ულტრაიისფერი გამოსხივების ტალღის სიგრძე, მით უფრო დიდ საფრთხეს უქმნის ის ცოცხალ ორგანიზმებს. გამოსხივების მხოლოდ მცირე ნაწილი აღწევს დედამიწის ზედაპირს, უფრო მეტიც, მისი სპექტრის ნაკლებად აქტიური ნაწილი. ბუნების ეს თვისება საშუალებას აძლევს ადამიანს მიიღოს ჯანსაღი მზის გარუჯვა.

ატმოსფეროს შემდეგ ფენას მეზოსფერო ეწოდება. ლიმიტები დაახლოებით 50 კმ-დან 85 კმ-მდე. მეზოსფეროში ოზონის კონცენტრაცია, რომელსაც შეუძლია ულტრაიისფერი ენერგიის დაჭერა, დაბალია, ამიტომ ტემპერატურა კვლავ იწყებს ვარდნას სიმაღლესთან ერთად. პიკის წერტილში ტემპერატურა ეცემა -90 C-მდე, ზოგიერთი წყარო მიუთითებს -130 C-მდე. მეტეოროიდების უმეტესობა იწვის ატმოსფეროს ამ ფენაში.

ატმოსფეროს ფენას, რომელიც გადაჭიმულია 85 კმ სიმაღლიდან დედამიწიდან 600 კმ მანძილზე, თერმოსფერო ეწოდება. თერმოსფერო არის პირველი, ვინც შეხვდა მზის რადიაციას, მათ შორის ე.წ. ვაკუუმულ ულტრაიისფერს.

ვაკუუმი ულტრაიისფერი ჰაერი აგვიანებს, რითაც ატმოსფეროს ამ ფენას უზარმაზარ ტემპერატურამდე ათბობს. თუმცა, ვინაიდან აქ წნევა უკიდურესად დაბალია, ამ ერთი შეხედვით ინკანდესენტურ გაზს არ აქვს იგივე გავლენა ობიექტებზე, როგორც დედამიწის ზედაპირზე არსებულ პირობებში. პირიქით, ასეთ გარემოში მოთავსებული საგნები გაცივდებიან.

100 კმ სიმაღლეზე გადის პირობითი ხაზი „კარმანის ხაზი“, რომელიც ითვლება კოსმოსის დასაწყისად.

ავრორა თერმოსფეროში ჩნდება. ატმოსფეროს ამ ფენაში მზის ქარი ურთიერთქმედებს პლანეტის მაგნიტურ ველთან.

ატმოსფეროს ბოლო ფენა არის ეგზოსფერო, გარე გარსი, რომელიც გადაჭიმულია ათასობით კილომეტრზე. ეგზოსფერო პრაქტიკულად ცარიელი ადგილია, თუმცა, აქ მოხეტიალე ატომების რაოდენობა სიდიდის რიგით მეტია, ვიდრე პლანეტათაშორის სივრცეში.

ადამიანი სუნთქავს ჰაერს. ნორმალური წნევა არის 760 მილიმეტრი ვერცხლისწყალი. 10000 მ სიმაღლეზე წნევა დაახლოებით 200 მმ-ია. რტ. Ხელოვნება. ამ სიმაღლეზე ადამიანს ალბათ სუნთქვა შეუძლია, ყოველ შემთხვევაში, დიდხანს არა, მაგრამ ამას მომზადება სჭირდება. სახელმწიფო აშკარად უფუნქციო იქნება.

ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობა: 78% აზოტი, 21% ჟანგბადი, დაახლოებით პროცენტი არგონი, ყველაფერი დანარჩენი არის აირების ნაზავი, რომელიც წარმოადგენს საერთო რაოდენობის უმცირეს ნაწილს.

მისი ზედა ზღვარი არის 8-10 კმ სიმაღლეზე პოლარული, 10-12 კმ ზომიერი და 16-18 კმ ტროპიკულ განედებში; ზამთარში უფრო დაბალია, ვიდრე ზაფხულში. ატმოსფეროს ქვედა, მთავარი ფენა. იგი შეიცავს ატმოსფერული ჰაერის მთლიანი მასის 80%-ზე მეტს და ატმოსფეროში არსებული წყლის ორთქლის დაახლოებით 90%-ს. ტროპოსფეროში ძლიერ არის განვითარებული ტურბულენტობა და კონვექცია, ჩნდება ღრუბლები, ვითარდება ციკლონები და ანტიციკლონები. ტემპერატურა მცირდება სიმაღლესთან ერთად საშუალო ვერტიკალური გრადიენტით 0,65°/100 მ

დედამიწის ზედაპირზე „ნორმალური პირობებისთვის“ აღებულია: სიმკვრივე 1,2 კგ/მ3, ბარომეტრიული წნევა 101,35 კპა, ტემპერატურა პლუს 20 °C და ფარდობითი ტენიანობა 50%. ამ პირობით ინდიკატორებს აქვთ წმინდა საინჟინრო ღირებულება.

სტრატოსფერო

ატმოსფეროს ფენა მდებარეობს 11-დან 50 კმ-მდე სიმაღლეზე. დამახასიათებელია ტემპერატურის უმნიშვნელო ცვლილება 11-25 კმ ფენაში (სტრატოსფეროს ქვედა ფენა) და მისი მატება 25-40 კმ ფენაში -56,5-დან 0,8 °-მდე (ზედა სტრატოსფერო ან ინვერსიის რეგიონი). დაახლოებით 40 კმ სიმაღლეზე დაახლოებით 273 K (თითქმის 0 ° C) მნიშვნელობის მიღწევის შემდეგ, ტემპერატურა მუდმივი რჩება დაახლოებით 55 კმ სიმაღლემდე. მუდმივი ტემპერატურის ამ რეგიონს სტრატოპაუზა ეწოდება და არის საზღვარი სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს შორის.

სტრატოპაუზა

ატმოსფეროს სასაზღვრო ფენა სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს შორის. მაქსიმალურია ტემპერატურის ვერტიკალურ განაწილებაში (დაახლოებით 0 °C).

მეზოსფერო

მესოპაუზა

გარდამავალი ფენა მეზოსფეროსა და თერმოსფეროს შორის. მინიმალურია ტემპერატურის ვერტიკალურ განაწილებაში (დაახლოებით -90°C).

კარმანის ხაზი

სიმაღლე ზღვის დონიდან, რომელიც პირობითად მიღებულია როგორც საზღვარი დედამიწის ატმოსფეროსა და სივრცეს შორის.

თერმოსფერო

ზედა ზღვარი არის დაახლოებით 800 კმ. ტემპერატურა მატულობს 200-300 კმ სიმაღლეზე, სადაც აღწევს 1500 კმ-ის მნიშვნელობებს, რის შემდეგაც იგი თითქმის მუდმივი რჩება მაღალ სიმაღლეებამდე. ულტრაიისფერი და რენტგენის მზის გამოსხივების და კოსმოსური გამოსხივების გავლენის ქვეშ, ჰაერი იონიზებულია („პოლარული განათება“) - იონოსფეროს ძირითადი რეგიონები დევს თერმოსფეროს შიგნით. 300 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე ჭარბობს ატომური ჟანგბადი.

ეგზოსფერო (გაფანტული სფერო)

100 კმ სიმაღლემდე ატმოსფერო არის აირების ერთგვაროვანი, კარგად შერეული ნარევი. მაღალ ფენებში აირების განაწილება სიმაღლეში დამოკიდებულია მათ მოლეკულურ მასებზე, მძიმე აირების კონცენტრაცია უფრო სწრაფად მცირდება დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებით. გაზის სიმკვრივის შემცირების გამო ტემპერატურა სტრატოსფეროში 0 °C-დან მეზოსფეროში -110 °C-მდე ეცემა. თუმცა, ცალკეული ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია 200–250 კმ სიმაღლეზე შეესაბამება ~1500°C ტემპერატურას. 200 კმ-ზე მაღლა, ტემპერატურისა და გაზის სიმკვრივის მნიშვნელოვანი რყევები შეინიშნება დროსა და სივრცეში.

დაახლოებით 2000-3000 კმ სიმაღლეზე ეგზოსფერო თანდათან გადადის ე.წ. კოსმოსურ ვაკუუმთან ახლოს, რომელიც ივსება პლანეტათაშორისი აირის უაღრესად იშვიათი ნაწილაკებით, ძირითადად წყალბადის ატომებით. მაგრამ ეს გაზი მხოლოდ პლანეტათაშორისი მატერიის ნაწილია. მეორე ნაწილი კომეტა და მეტეორიული წარმოშობის მტვრის მსგავსი ნაწილაკებისგან შედგება. გარდა უკიდურესად იშვიათი მტვრის მსგავსი ნაწილაკებისა, ამ სივრცეში აღწევს მზის და გალაქტიკური წარმოშობის ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური გამოსხივება.

ტროპოსფერო შეადგენს ატმოსფეროს მასის დაახლოებით 80%-ს, სტრატოსფეროს შეადგენს დაახლოებით 20%-ს; მეზოსფეროს მასა არაუმეტეს 0,3%, თერმოსფერო ატმოსფეროს მთლიანი მასის 0,05%-ზე ნაკლებია. ატმოსფეროში არსებული ელექტრული თვისებების მიხედვით განასხვავებენ ნეიტროსფეროს და იონოსფეროს. ამჟამად ითვლება, რომ ატმოსფერო ვრცელდება 2000-3000 კმ სიმაღლეზე.

ატმოსფეროში გაზის შემადგენლობიდან გამომდინარე, ისინი ასხივებენ ჰომოსფეროდა ჰეტეროსფერო. ჰეტეროსფერო- ეს ის სფეროა, სადაც გრავიტაცია გავლენას ახდენს აირების გამოყოფაზე, ვინაიდან ასეთ სიმაღლეზე მათი შერევა უმნიშვნელოა. აქედან გამომდინარეობს ჰეტეროსფეროს ცვლადი შემადგენლობა. მის ქვემოთ მდებარეობს ატმოსფეროს კარგად შერეული, ერთგვაროვანი ნაწილი, რომელსაც ჰომოსფერო ეწოდება. ამ ფენებს შორის საზღვარს ტურბოპაუზა ეწოდება, ის მდებარეობს დაახლოებით 120 კმ სიმაღლეზე.

ფიზიკური თვისებები

ატმოსფეროს სისქე დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 2000 - 3000 კმ-ია. ჰაერის საერთო მასა - (5,1-5,3)?10 18 კგ. სუფთა მშრალი ჰაერის მოლური მასა არის 28.966. წნევა 0 °C-ზე ზღვის დონეზე 101.325 კპა; კრიტიკული ტემპერატურა ?140,7 °C; კრიტიკული წნევა 3,7 მპა; C p 1.0048?10? J / (კგ K) (0 °C-ზე), C v 0.7159 10? ჯ/(კგ K) (0 °C-ზე). ჰაერის ხსნადობა წყალში 0°С - 0,036%, 25°С - 0,22%.

ატმოსფეროს ფიზიოლოგიური და სხვა თვისებები

ზღვის დონიდან უკვე 5 კმ სიმაღლეზე, გაუწვრთნელ ადამიანს უვითარდება ჟანგბადის შიმშილი და ადაპტაციის გარეშე, საგრძნობლად იკლებს ადამიანის შრომისუნარიანობა. აქ მთავრდება ატმოსფეროს ფიზიოლოგიური ზონა. ადამიანის სუნთქვა შეუძლებელი ხდება 15 კმ სიმაღლეზე, თუმცა დაახლოებით 115 კმ-მდე ატმოსფერო შეიცავს ჟანგბადს.

ატმოსფერო გვაწვდის ჟანგბადს, რომელიც გვჭირდება სუნთქვისთვის. თუმცა, ატმოსფეროს მთლიანი წნევის ვარდნის გამო, როცა სიმაღლეზე აწევთ, შესაბამისად მცირდება ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევაც.

ადამიანის ფილტვები მუდმივად შეიცავს დაახლოებით 3 ლიტრ ალვეოლურ ჰაერს. ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა ალვეოლურ ჰაერში ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს არის 110 მმ Hg. არტ., ნახშირორჟანგის წნევა - 40 მმ Hg. არტ., და წყლის ორთქლი - 47 მმ Hg. Ხელოვნება. სიმაღლის მატებასთან ერთად ჟანგბადის წნევა ეცემა, ხოლო ფილტვებში წყლის ორთქლისა და ნახშირორჟანგის მთლიანი წნევა თითქმის მუდმივი რჩება - დაახლოებით 87 მმ Hg. Ხელოვნება. ფილტვებში ჟანგბადის ნაკადი მთლიანად შეჩერდება, როდესაც მიმდებარე ჰაერის წნევა ამ მნიშვნელობის ტოლი გახდება.

დაახლოებით 19-20 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერული წნევა ეცემა 47 მმ Hg-მდე. Ხელოვნება. ამიტომ ამ სიმაღლეზე ადამიანის ორგანიზმში წყალი და ინტერსტიციული სითხე დუღილს იწყებს. ამ სიმაღლეებზე ზეწოლის ქვეშ მყოფი სალონის გარეთ სიკვდილი თითქმის მყისიერად ხდება. ამრიგად, ადამიანის ფიზიოლოგიის თვალსაზრისით, "კოსმოსი" იწყება უკვე 15-19 კმ სიმაღლეზე.

ჰაერის მკვრივი ფენები - ტროპოსფერო და სტრატოსფერო - გვიცავს რადიაციის მავნე ზემოქმედებისგან. ჰაერის საკმარისად შემცირებით, 36 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე, მაიონებელი გამოსხივება, პირველადი კოსმოსური სხივები, ინტენსიურად მოქმედებს სხეულზე; 40 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე მოქმედებს ადამიანისთვის საშიში მზის სპექტრის ულტრაიისფერი ნაწილი.

დედამიწის ზედაპირიდან სულ უფრო დიდ სიმაღლეზე ამაღლებისას, ჩვენთვის ნაცნობი ფენომენები შეინიშნება ატმოსფეროს ქვედა ფენებში, როგორიცაა ხმის გავრცელება, აეროდინამიკური აწევისა და წევის გაჩენა, სითბოს გადაცემა კონვექციით და ა.შ. ., თანდათან სუსტდება, შემდეგ კი მთლიანად ქრება.

ჰაერის იშვიათ ფენებში ხმის გავრცელება შეუძლებელია. 60-90 კმ სიმაღლემდე კონტროლირებადი აეროდინამიკური ფრენისთვის ჯერ კიდევ შესაძლებელია ჰაერის წინააღმდეგობის და აწევის გამოყენება. მაგრამ 100-130 კმ სიმაღლეებიდან დაწყებული, ყველა პილოტისთვის ნაცნობი M რიცხვისა და ხმის ბარიერის ცნებები კარგავს თავის მნიშვნელობას, გადის პირობითი კარმანის ხაზი, რომლის მიღმა იწყება წმინდა ბალისტიკური ფრენის სფერო, რომლის კონტროლი მხოლოდ შესაძლებელია. რეაქტიული ძალების გამოყენებით.

100 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერო ასევე მოკლებულია სხვა ღირსშესანიშნავ თვისებას - თერმული ენერგიის შთანთქმის, გატარებისა და გადაცემის უნარს კონვექციის გზით (ანუ ჰაერის შერევით). ეს ნიშნავს, რომ აღჭურვილობის სხვადასხვა ელემენტები, ორბიტალური კოსმოსური სადგურის აღჭურვილობა ვერ გაცივდება გარედან ისე, როგორც ეს ჩვეულებრივ ხდება თვითმფრინავში - საჰაერო ხომალდების და საჰაერო რადიატორების დახმარებით. ასეთ სიმაღლეზე, როგორც ზოგადად სივრცეში, სითბოს გადაცემის ერთადერთი გზა თერმული გამოსხივებაა.

ატმოსფეროს შემადგენლობა

დედამიწის ატმოსფერო ძირითადად შედგება გაზებისა და სხვადასხვა მინარევებისაგან (მტვერი, წყლის წვეთები, ყინულის კრისტალები, ზღვის მარილები, წვის პროდუქტები).

ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების კონცენტრაცია თითქმის მუდმივია, გარდა წყლის (H 2 O) და ნახშირორჟანგის (CO 2).

მშრალი ჰაერის შემადგენლობა

გაზი	შინაარსი მოცულობით, %	შინაარსი წონის მიხედვით, %
აზოტი	78,084	75,50
ჟანგბადი	20,946	23,10
არგონი	0,932	1,286
წყალი	0,5-4	-
Ნახშირორჟანგი	0,032	0,046
ნეონი	1,818×10 −3	1,3×10 −3
ჰელიუმი	4,6×10 −4	7,2×10 −5
მეთანი	1,7×10 −4	-
კრიპტონი	1,14×10 −4	2,9×10 −4
წყალბადი	5×10 −5	7,6×10 −5
ქსენონი	8,7×10 −6	-
Აზოტის ოქსიდი	5×10 −5	7,7×10 −5

ცხრილში მითითებული გაზების გარდა, ატმოსფერო შეიცავს SO 2, NH 3, CO, ოზონს, ნახშირწყალბადებს, HCl, ორთქლებს, I 2 და ბევრ სხვა გაზს მცირე რაოდენობით. ტროპოსფეროში მუდმივად არის დიდი რაოდენობით შეჩერებული მყარი და თხევადი ნაწილაკები (აეროზოლი).

ატმოსფეროს ფორმირების ისტორია

ყველაზე გავრცელებული თეორიის თანახმად, დედამიწის ატმოსფერო დროთა განმავლობაში ოთხი განსხვავებული შემადგენლობით იყო. თავდაპირველად იგი შედგებოდა მსუბუქი აირებისგან (წყალბადი და ჰელიუმი), რომლებიც დატყვევებული იყო პლანეტათაშორისი სივრციდან. ეს ე.წ პირველადი ატმოსფერო(დაახლოებით ოთხი მილიარდი წლის წინ). შემდეგ ეტაპზე აქტიურმა ვულკანურმა აქტივობამ გამოიწვია ატმოსფეროს გაჯერება წყალბადის გარდა სხვა გაზებით (ნახშირორჟანგი, ამიაკი, წყლის ორთქლი). Აი როგორ მეორადი ატმოსფერო(ჩვენს დღეებამდე დაახლოებით სამი მილიარდი წლით ადრე). ეს ატმოსფერო აღმდგენი იყო. გარდა ამისა, ატმოსფეროს ფორმირების პროცესი განისაზღვრა შემდეგი ფაქტორებით:

• მსუბუქი აირების (წყალბადის და ჰელიუმის) გაჟონვა პლანეტათაშორის სივრცეში;
• ქიმიური რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება ატმოსფეროში ულტრაიისფერი გამოსხივების, ელვისებური გამონადენის და სხვა ფაქტორების გავლენის ქვეშ.

თანდათან ამ ფაქტორებმა განაპირობა ჩამოყალიბება მესამეული ატმოსფერო, ხასიათდება წყალბადის გაცილებით დაბალი შემცველობით და აზოტისა და ნახშირორჟანგის გაცილებით მაღალი შემცველობით (წარმოიქმნება ამიაკის და ნახშირწყალბადების ქიმიური რეაქციების შედეგად).

აზოტი

დიდი რაოდენობით N 2-ის წარმოქმნა განპირობებულია ამიაკი-წყალბადის ატმოსფეროს დაჟანგვით მოლეკულური O 2-ით, რომელმაც დაიწყო პლანეტის ზედაპირიდან მოსვლა ფოტოსინთეზის შედეგად, დაწყებული 3 მილიარდი წლის წინ. N 2 ასევე გამოიყოფა ატმოსფეროში ნიტრატების და სხვა აზოტის შემცველი ნაერთების დენიტრიფიკაციის შედეგად. ზედა ატმოსფეროში აზოტი იჟანგება ოზონით NO-მდე.

აზოტი N 2 რეაქციებში შედის მხოლოდ კონკრეტულ პირობებში (მაგალითად, ელვისებური გამონადენის დროს). ელექტრული გამონადენის დროს მოლეკულური აზოტის ოზონით დაჟანგვა გამოიყენება აზოტოვანი სასუქების სამრეწველო წარმოებაში. ის შეიძლება დაჟანგდეს ენერგიის დაბალი მოხმარებით და გარდაიქმნას ბიოლოგიურად აქტიურ ფორმაში ციანობაქტერიებით (ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებით) და კვანძოვანი ბაქტერიებით, რომლებიც ქმნიან რიზობიულ სიმბიოზს პარკოსანებთან, ე.წ. მწვანე სასუქი.

ჟანგბადი

ატმოსფეროს შემადგენლობამ რადიკალურად დაიწყო ცვლილება დედამიწაზე ცოცხალი ორგანიზმების მოსვლასთან ერთად, ფოტოსინთეზის შედეგად, რასაც თან ახლავს ჟანგბადის გამოყოფა და ნახშირორჟანგის შეწოვა. თავდაპირველად ჟანგბადი იხარჯებოდა შემცირებული ნაერთების დაჟანგვაზე - ამიაკი, ნახშირწყალბადები, ოკეანეებში შემავალი რკინის შავი ფორმა და ა.შ. ამ ეტაპის ბოლოს ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობამ დაიწყო ზრდა. თანდათან ჩამოყალიბდა თანამედროვე ატმოსფერო ჟანგვის თვისებებით. ვინაიდან ამან გამოიწვია სერიოზული და მკვეთრი ცვლილებები ატმოსფეროში, ლითოსფეროსა და ბიოსფეროში მიმდინარე ბევრ პროცესში, ამ მოვლენას ეწოდა ჟანგბადის კატასტროფა.

Ნახშირორჟანგი

CO 2-ის შემცველობა ატმოსფეროში დამოკიდებულია ვულკანურ აქტივობაზე და დედამიწის გარსებში მიმდინარე ქიმიურ პროცესებზე, მაგრამ ყველაზე მეტად - დედამიწის ბიოსფეროში ორგანული ნივთიერებების ბიოსინთეზისა და დაშლის ინტენსივობაზე. პლანეტის თითქმის მთელი ამჟამინდელი ბიომასა (დაახლოებით 2,4 × 10 12 ტონა) წარმოიქმნება ატმოსფერულ ჰაერში შემავალი ნახშირორჟანგის, აზოტის და წყლის ორთქლის გამო. ოკეანეში , ჭაობებსა და ტყეებში ჩაფლული ორგანული ნივთიერებები ნახშირად , ნავთობად და ბუნებრივ გაზად იქცევა . (იხ. გეოქიმიური ნახშირბადის ციკლი)

კეთილშობილური აირები

Ჰაერის დაბინძურება

ცოტა ხნის წინ ადამიანმა ატმოსფეროს ევოლუციაზე ზემოქმედება დაიწყო. მისი საქმიანობის შედეგი იყო ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობის მუდმივი მნიშვნელოვანი ზრდა წინა გეოლოგიურ ეპოქებში დაგროვილი ნახშირწყალბადის საწვავის წვის გამო. დიდი რაოდენობით CO 2 მოიხმარება ფოტოსინთეზის დროს და შეიწოვება მსოფლიო ოკეანეების მიერ. ეს გაზი ატმოსფეროში შედის კარბონატული ქანების და მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ორგანული ნივთიერებების დაშლის, აგრეთვე ვულკანიზმისა და ადამიანის წარმოების საქმიანობის გამო. ბოლო 100 წლის განმავლობაში CO 2-ის შემცველობა ატმოსფეროში 10%-ით გაიზარდა, ძირითადი ნაწილი (360 მილიარდი ტონა) საწვავის წვის შედეგად მოდის. თუ საწვავის წვის ზრდის ტემპი გაგრძელდება, შემდეგ 50-60 წელიწადში CO 2-ის რაოდენობა ატმოსფეროში გაორმაგდება და შეიძლება გამოიწვიოს გლობალური კლიმატის ცვლილება.

საწვავის წვა არის დამაბინძურებელი აირების ძირითადი წყარო (СО,, SO 2). გოგირდის დიოქსიდი ატმოსფერული ჟანგბადით იჟანგება SO 3-მდე ზედა ატმოსფეროში, რომელიც თავის მხრივ ურთიერთქმედებს წყლის ორთქლთან და ამიაკთან და შედეგად მიღებული გოგირდის მჟავა (H 2 SO 4) და ამონიუმის სულფატი ((NH 4) 2 SO 4) ბრუნდება დედამიწის ზედაპირის სახით ე.წ. მჟავე წვიმა. შიდა წვის ძრავების გამოყენება იწვევს ჰაერის მნიშვნელოვან დაბინძურებას აზოტის ოქსიდებით, ნახშირწყალბადებით და ტყვიის ნაერთებით (ტეტრაეთილის ტყვიის Pb (CH 3 CH 2) 4)).

ატმოსფეროს აეროზოლური დაბინძურება გამოწვეულია როგორც ბუნებრივი მიზეზებით (ვულკანის ამოფრქვევა, მტვრის ქარიშხალი, ზღვის წყლის წვეთები და მცენარეების მტვერი და ა. .). მყარი ნაწილაკების ინტენსიური მასშტაბური მოცილება ატმოსფეროში პლანეტაზე კლიმატის ცვლილების ერთ-ერთი შესაძლო მიზეზია.

ლიტერატურა

1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov "კოსმოსური ბიოლოგია და მედიცინა" (მე-2 გამოცემა, შესწორებული და გადიდებული), M.: "Prosveshchenie", 1975, 223 გვ.
2. ნ.ვ.გუსაკოვა „გარემოს ქიმია“, დონის როსტოვი: ფენიქსი, 2004, 192 s ISBN 5-222-05386-5
3. სოკოლოვი ვ.ა. ბუნებრივი აირების გეოქიმია, მ., 1971;
4. McEwen M., Phillips L.. Atmospheric Chemistry, M., 1978;
5. Wark K., Warner S., ჰაერის დაბინძურება. წყაროები და კონტროლი, ტრანს. ინგლისურიდან, მ.. 1980;
6. ბუნებრივი გარემოს ფონური დაბინძურების მონიტორინგი. in. 1, ლ., 1982 წ.

იხილეთ ასევე

ბმულები

დედამიწის ატმოსფერო

ატმოსფერო (ბერძნულიდან ατμός - "ორთქლი" და σφαῖρα - "სფერო") - ციური სხეულის აირისებრი გარსი, რომელსაც ირგვლივ იკავებს გრავიტაცია. ატმოსფერო - პლანეტის აირისებრი გარსი, რომელიც შედგება სხვადასხვა გაზების, წყლის ორთქლისა და მტვრის ნარევისაგან. მატერიის გაცვლა დედამიწასა და კოსმოსს შორის ხდება ატმოსფეროს მეშვეობით. დედამიწა იღებს კოსმოსურ მტვერს და მეტეორიტის მასალას, კარგავს ყველაზე მსუბუქ გაზებს: წყალბადს და ჰელიუმს. დედამიწის ატმოსფეროში შეაღწევს მზის ძლიერი გამოსხივება, რომელიც განსაზღვრავს პლანეტის ზედაპირის თერმულ რეჟიმს, რაც იწვევს ატმოსფერული გაზის მოლეკულების დისოციაციას და ატომების იონიზაციას.

დედამიწის ატმოსფერო შეიცავს ჟანგბადს, რომელსაც ცოცხალი ორგანიზმების უმეტესობა იყენებს სუნთქვისთვის და ნახშირორჟანგს, რომელსაც მცენარეები, წყალმცენარეები და ციანობაქტერიები მოიხმარენ ფოტოსინთეზის დროს. ატმოსფერო ასევე არის პლანეტის დამცავი ფენა, რომელიც იცავს მის მოსახლეობას მზის ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან.

ყველა მასიურ სხეულს აქვს ატმოსფერო - ხმელეთის პლანეტები, გაზის გიგანტები.

ატმოსფეროს შემადგენლობა

ატმოსფერო არის აირების ნარევი, რომელიც შედგება აზოტის (78.08%), ჟანგბადის (20.95%), ნახშირორჟანგის (0.03%), არგონის (0.93%), მცირე რაოდენობით ჰელიუმის, ნეონის, ქსენონის, კრიპტონის (0.01%), 0,038% ნახშირორჟანგი და მცირე რაოდენობით წყალბადი, ჰელიუმი, სხვა კეთილშობილური აირები და დამაბინძურებლები.

დედამიწის ჰაერის თანამედროვე შემადგენლობა ჩამოყალიბდა ას მილიონზე მეტი წლის წინ, მაგრამ მკვეთრად გაზრდილმა ადამიანის წარმოების აქტივობამ მაინც განაპირობა მისი ცვლილება. დღეისათვის შეიმჩნევა CO 2-ის შემცველობის მატება დაახლოებით 10-12%-ით, ატმოსფეროს შემადგენელი აირები ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციურ როლს. თუმცა, ამ აირების ძირითადი მნიშვნელობა, პირველ რიგში, განისაზღვრება იმით, რომ ისინი ძალიან ძლიერად შთანთქავენ გასხივოსნებულ ენერგიას და, ამრიგად, მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ დედამიწის ზედაპირისა და ატმოსფეროს ტემპერატურულ რეჟიმზე.

პლანეტის ატმოსფეროს საწყისი შემადგენლობა, როგორც წესი, დამოკიდებულია მზის ქიმიურ და თერმულ თვისებებზე პლანეტების ფორმირებისას და შემდგომში გარეგანი გაზების გამოყოფის დროს. შემდეგ გაზის კონვერტის შემადგენლობა ვითარდება სხვადასხვა ფაქტორების გავლენის ქვეშ.

ვენერას და მარსის ატმოსფერო ძირითადად ნახშირორჟანგია აზოტის, არგონის, ჟანგბადის და სხვა გაზების მცირე დანამატებით. დედამიწის ატმოსფერო ძირითადად მასში მცხოვრები ორგანიზმების პროდუქტია. დაბალტემპერატურულ გაზის გიგანტებს - იუპიტერს, სატურნს, ურანს და ნეპტუნს - შეუძლიათ ძირითადად დაბალი მოლეკულური წონის გაზები - წყალბადი და ჰელიუმი. მაღალი ტემპერატურის გაზის გიგანტები, როგორიცაა Osiris ან 51 Pegasi b, პირიქით, ვერ იკავებენ მას და მათი ატმოსფეროს მოლეკულები მიმოფანტულია სივრცეში. ეს პროცესი ნელი და უწყვეტია.

აზოტი,ყველაზე გავრცელებული გაზი ატმოსფეროში, ქიმიურად ნაკლებად აქტიური.

ჟანგბადიაზოტისგან განსხვავებით, ქიმიურად ძალიან აქტიური ელემენტია. ჟანგბადის სპეციფიკური ფუნქციაა ვულკანების მიერ ატმოსფეროში გამოსხივებული ჰეტეროტროფული ორგანიზმების, ქანების და არადაჟანგული აირების ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა. ჟანგბადის გარეშე, მკვდარი ორგანული ნივთიერებების დაშლა არ მოხდებოდა.

ატმოსფერული სტრუქტურა

ატმოსფეროს სტრუქტურა შედგება ორი ნაწილისაგან: შიდა - ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო და თერმოსფერო, ანუ იონოსფერო, ხოლო გარე - მაგნიტოსფერო (ეგზოსფერო).

1) ტროპოსფერო- ეს არის ატმოსფეროს ქვედა ნაწილი, რომელშიც კონცენტრირებულია 3/4 ე.ი. დედამიწის მთელი ატმოსფეროს ~ 80%. მისი სიმაღლე განისაზღვრება დედამიწის ზედაპირისა და ოკეანის გათბობით გამოწვეული ჰაერის ვერტიკალური (აღმავალი ან დაღმავალი) დინების ინტენსივობით, ამიტომ ტროპოსფეროს სისქე ეკვატორზე 16-18 კმ-ია, ზომიერ განედებზე 10-11 კმ. , ხოლო ბოძებზე - 8 კმ-მდე. ჰაერის ტემპერატურა ტროპოსფეროში სიმაღლეზე მცირდება 0,6ºС-ით ყოველ 100 მ-ზე და მერყეობს +40-დან -50ºС-მდე.

2) სტრატოსფერომდებარეობს ტროპოსფეროს ზემოთ და აქვს სიმაღლე პლანეტის ზედაპირიდან 50 კმ-მდე. ტემპერატურა 30 კმ-მდე სიმაღლეზე მუდმივია -50ºС. შემდეგ ის იწყებს აწევას და 50 კმ სიმაღლეზე აღწევს +10ºС.

ბიოსფეროს ზედა საზღვარი არის ოზონის ეკრანი.

ოზონის ეკრანი არის ატმოსფეროს ფენა სტრატოსფეროში, რომელიც მდებარეობს დედამიწის ზედაპირიდან სხვადასხვა სიმაღლეზე და აქვს ოზონის მაქსიმალური სიმკვრივე 20-26 კმ სიმაღლეზე.

პოლუსებზე ოზონის ფენის სიმაღლე შეფასებულია 7-8 კმ-ით, ეკვატორზე 17-18 კმ-ით, ხოლო ოზონის არსებობის მაქსიმალური სიმაღლე 45-50 კმ-ია. ოზონის ეკრანის ზემოთ, მზის მკაცრი ულტრაიისფერი გამოსხივების გამო სიცოცხლე შეუძლებელია. თუ შეკუმშავთ ოზონის ყველა მოლეკულას, მიიღებთ პლანეტის გარშემო ~ 3 მმ ფენას.

3) მეზოსფერო– ამ ფენის ზედა საზღვარი მდებარეობს 80 კმ სიმაღლემდე. მისი მთავარი მახასიათებელია ტემპერატურის მკვეთრი ვარდნა -90ºС მის ზედა ზღვარზე. აქ ფიქსირდება ყინულის კრისტალებისგან შემდგარი ვერცხლისფერი ღრუბლები.

4) იონოსფერო (თერმოსფერო) -მდებარეობს 800 კმ სიმაღლეზე და ხასიათდება ტემპერატურის მნიშვნელოვანი მატებით:

150კმ ტემპერატურა +240ºС,

200კმ ტემპერატურა +500ºС,

600კმ ტემპერატურა +1500ºС.

მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ აირები იონიზებულ მდგომარეობაშია. იონიზაცია დაკავშირებულია აირების სიკაშკაშესთან და ავრორას გაჩენასთან.

იონოსფეროს აქვს რადიოტალღების განმეორებით ასახვის უნარი, რაც უზრუნველყოფს პლანეტაზე შორ მანძილზე რადიო კომუნიკაციებს.

5) ეგზოსფერო- მდებარეობს 800 კმ-ზე მაღლა და ვრცელდება 3000 კმ-მდე. აქ ტემპერატურა >2000ºС. გაზის მოძრაობის სიჩქარე უახლოვდება კრიტიკულ ~ 11,2 კმ/წმ-ს. დომინირებს წყალბადის და ჰელიუმის ატომები, რომლებიც ქმნიან მანათობელ გვირგვინს დედამიწის გარშემო, რომელიც ვრცელდება 20000 კმ სიმაღლეზე.

ატმოსფეროს ფუნქციები

1) თერმორეგულაცია - დედამიწაზე ამინდი და კლიმატი დამოკიდებულია სითბოს განაწილებაზე, წნევაზე.

2) სიცოცხლისუნარიანი.

3) ტროპოსფეროში ხდება ჰაერის მასების გლობალური ვერტიკალური და ჰორიზონტალური მოძრაობა, რომელიც განსაზღვრავს წყლის ციკლს, სითბოს გადაცემას.

4) თითქმის ყველა ზედაპირული გეოლოგიური პროცესი განპირობებულია ატმოსფეროს, ლითოსფეროსა და ჰიდროსფეროს ურთიერთქმედებით.

5) დამცავი - ატმოსფერო იცავს დედამიწას კოსმოსის, მზის რადიაციისა და მეტეორიტის მტვრისგან.

ატმოსფეროს ფუნქციები. ატმოსფეროს გარეშე დედამიწაზე სიცოცხლე შეუძლებელი იქნებოდა. ადამიანი ყოველდღიურად მოიხმარს 12-15 კგ-ს. ჰაერი, ყოველ წუთში 5-დან 100 ლიტრამდე ჩასუნთქვა, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება საკვებისა და წყლის საშუალო დღიურ მოთხოვნილებას. გარდა ამისა, ატმოსფერო საიმედოდ იცავს ადამიანს იმ საფრთხისგან, რომელიც ემუქრება მას კოსმოსიდან: ის არ უშვებს მეტეორიტებს და კოსმოსურ გამოსხივებას. ადამიანს შეუძლია იცხოვროს ხუთი კვირა საკვების გარეშე, ხუთი დღე წყლის გარეშე და ხუთი წუთი ჰაერის გარეშე. ადამიანების ნორმალური ცხოვრება მოითხოვს არა მხოლოდ ჰაერს, არამედ მის გარკვეულ სისუფთავეს. ადამიანების ჯანმრთელობა, ფლორისა და ფაუნის მდგომარეობა, შენობებისა და ნაგებობების სტრუქტურების სიმტკიცე და გამძლეობა დამოკიდებულია ჰაერის ხარისხზე. დაბინძურებული ჰაერი საზიანოა წყლების, მიწის, ზღვების, ნიადაგისთვის. ატმოსფერო განსაზღვრავს სინათლეს და არეგულირებს დედამიწის თერმულ რეჟიმებს, ხელს უწყობს სითბოს გადანაწილებას დედამიწაზე. გაზის გარსი იცავს დედამიწას ზედმეტი გაგრილებისა და გათბობისგან. ჩვენი პლანეტა ჰაერის გარსით რომ არ ყოფილიყო გარშემორტყმული, მაშინ ერთ დღეში ტემპერატურის მერყეობის ამპლიტუდა 200 C-ს მიაღწევდა. ატმოსფერო დედამიწაზე არსებულ ყველაფერს იცავს დამღუპველი ულტრაიისფერი, რენტგენის და კოსმოსური სხივებისგან. ატმოსფეროს მნიშვნელობა სინათლის განაწილებაში დიდია. მისი ჰაერი არღვევს მზის სხივებს მილიონ პატარა სხივად, ფანტავს მათ და ქმნის ერთგვაროვან განათებას. ატმოსფერო ემსახურება როგორც ბგერების გამტარს.

ატმოსფერო
აირისებრი გარსი ციური სხეულის გარშემო. მისი მახასიათებლები დამოკიდებულია მოცემული ციური სხეულის ზომაზე, მასაზე, ტემპერატურაზე, ბრუნვის სიჩქარეზე და ქიმიურ შემადგენლობაზე და ასევე განისაზღვრება მისი წარმოქმნის ისტორიით დაბადების მომენტიდან. დედამიწის ატმოსფერო შედგება აირების ნარევისაგან, რომელსაც ჰქვია ჰაერი. მისი ძირითადი კომპონენტებია აზოტი და ჟანგბადი დაახლოებით 4:1 თანაფარდობით. ადამიანზე გავლენას ახდენს ძირითადად ატმოსფეროს ქვედა 15-25 კმ-ის მდგომარეობა, რადგან სწორედ ამ ქვედა ფენაშია კონცენტრირებული ჰაერის ძირითადი ნაწილი. მეცნიერებას, რომელიც სწავლობს ატმოსფეროს, მეტეოროლოგიას უწოდებენ, თუმცა ამ მეცნიერების საგანია ასევე ამინდი და მისი გავლენა ადამიანებზე. ასევე იცვლება ატმოსფეროს ზედა ფენების მდგომარეობა, რომლებიც მდებარეობს დედამიწის ზედაპირიდან 60-დან 300-მდე და თუნდაც 1000 კმ სიმაღლეზე. აქ ვითარდება ძლიერი ქარი, ქარიშხალი და ჩნდება ისეთი საოცარი ელექტრული ფენომენი, როგორიც ავრორაა. ამ ფენომენებიდან ბევრი დაკავშირებულია მზის რადიაციის ნაკადებთან, კოსმოსურ გამოსხივებასთან და დედამიწის მაგნიტურ ველთან. ატმოსფეროს მაღალი ფენები ასევე ქიმიური ლაბორატორიაა, რადგან იქ, ვაკუუმთან ახლოს, ზოგიერთი ატმოსფერული აირი მზის ენერგიის ძლიერი ნაკადის გავლენის ქვეშ შედის ქიმიურ რეაქციებში. მეცნიერებას, რომელიც სწავლობს ამ ურთიერთდაკავშირებულ მოვლენებსა და პროცესებს, ეწოდება ატმოსფეროს მაღალი ფენების ფიზიკა.
დედამიწის ატმოსფეროს ზოგადი მახასიათებლები
ზომები.სანამ რაკეტები და ხელოვნური თანამგზავრები არ იკვლევდნენ ატმოსფეროს გარე ფენებს დედამიწის რადიუსზე რამდენჯერმე დიდ მანძილზე, ითვლებოდა, რომ დედამიწის ზედაპირიდან მოშორებით, ატმოსფერო თანდათან უფრო იშვიათი ხდება და შეუფერხებლად გადადის პლანეტათაშორის სივრცეში. . ახლა დადგენილია, რომ მზის ღრმა ფენებიდან ენერგიის ნაკადები აღწევს კოსმოსში, დედამიწის ორბიტის მიღმა, მზის სისტემის გარე საზღვრებამდე. ეს ე.წ. მზის ქარი დედამიწის მაგნიტური ველის ირგვლივ მიედინება და აყალიბებს წაგრძელებულ „ღრმულს“, რომელშიც კონცენტრირებულია დედამიწის ატმოსფერო. დედამიწის მაგნიტური ველი შესამჩნევად ვიწროვდება მზისკენ მიმართული დღის მხარეს და ქმნის გრძელ ენას, რომელიც სავარაუდოდ ვრცელდება მთვარის ორბიტის მიღმა, მოპირდაპირე, ღამის მხარეს. დედამიწის მაგნიტური ველის საზღვარს მაგნიტოპაუზა ეწოდება. დღის მხრივ, ეს საზღვარი გადის ზედაპირიდან დაახლოებით შვიდი დედამიწის რადიუსის დაშორებით, მაგრამ მზის გაზრდილი აქტივობის პერიოდში ის კიდევ უფრო უახლოვდება დედამიწის ზედაპირს. მაგნიტოპაუზა ამავდროულად არის დედამიწის ატმოსფეროს საზღვარი, რომლის გარე გარსსაც მაგნიტოსფეროსაც უწოდებენ, ვინაიდან იგი შეიცავს დამუხტულ ნაწილაკებს (იონებს), რომელთა მოძრაობა განპირობებულია დედამიწის მაგნიტური ველით. ატმოსფერული აირების საერთო წონა შეადგენს დაახლოებით 4,5*1015 ტონას.ამგვარად, ატმოსფეროს „წონა“ ერთეულ ფართობზე, ანუ ატმოსფერული წნევა, ზღვის დონეზე დაახლოებით 11 ტონა/მ2-ია.
მნიშვნელობა სიცოცხლისთვის.ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარეობს, რომ დედამიწა პლანეტათაშორისი სივრცისგან გამოყოფილია მძლავრი დამცავი ფენით. გარე სივრცე გაჟღენთილია მზის ძლიერი ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივებით და კიდევ უფრო მძიმე კოსმოსური გამოსხივებით და ამ ტიპის გამოსხივება საზიანოა ყველა ცოცხალი არსებისთვის. ატმოსფეროს გარე კიდეზე გამოსხივების ინტენსივობა ლეტალურია, მაგრამ მისი მნიშვნელოვანი ნაწილი ატმოსფეროში ინარჩუნებს დედამიწის ზედაპირიდან შორს. ამ გამოსხივების შთანთქმა ხსნის ატმოსფეროს მაღალი ფენების ბევრ თვისებას და განსაკუთრებით იქ მომხდარ ელექტრული მოვლენებს. ატმოსფეროს ყველაზე დაბალი, ზედაპირული ფენა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ადამიანისთვის, რომელიც ცხოვრობს დედამიწის მყარი, თხევადი და აირისებრი გარსების შეხების წერტილში. "მყარი" დედამიწის ზედა გარსს ლითოსფერო ეწოდება. დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 72% დაფარულია ოკეანეების წყლებით, რომლებიც შეადგენენ ჰიდროსფეროს უმეტეს ნაწილს. ატმოსფერო ესაზღვრება როგორც ლითოსფეროს, ასევე ჰიდროსფეროს. ადამიანი ცხოვრობს ჰაერის ოკეანის ფსკერზე და წყლის ოკეანის დონესთან ახლოს ან ზემოთ. ამ ოკეანეების ურთიერთქმედება ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც განსაზღვრავს ატმოსფეროს მდგომარეობას.
ნაერთი.ატმოსფეროს ქვედა ფენები შედგება აირების ნარევისაგან (იხ. ცხრილი). ცხრილში ჩამოთვლილთა გარდა, სხვა გაზები ასევე გვხვდება ჰაერში მცირე მინარევების სახით: ოზონი, მეთანი, ნივთიერებები, როგორიცაა ნახშირბადის მონოქსიდი (CO), აზოტისა და გოგირდის ოქსიდები, ამიაკი.

ატმოსფეროს შემადგენლობა

ატმოსფეროს მაღალ ფენებში ჰაერის შემადგენლობა იცვლება მზის მძიმე გამოსხივების გავლენით, რაც იწვევს ჟანგბადის მოლეკულების ატომებად დაშლას. ატომური ჟანგბადი ატმოსფეროს მაღალი ფენების მთავარი კომპონენტია. და ბოლოს, დედამიწის ზედაპირიდან ატმოსფეროს ყველაზე შორეულ ფენებში, ყველაზე მსუბუქი აირები, წყალბადი და ჰელიუმი, ხდება ძირითადი კომპონენტები. ვინაიდან მატერიის ძირითადი ნაწილი კონცენტრირებულია ქვედა 30 კმ-ზე, ჰაერის შემადგენლობის ცვლილება 100 კმ სიმაღლეზე არ ახდენს შესამჩნევ გავლენას ატმოსფეროს საერთო შემადგენლობაზე.
ენერგიის გაცვლა.მზე დედამიწაზე მოდის ენერგიის მთავარი წყაროა. დისტანციაზე ყოფნა დაახლ. მზიდან 150 მილიონი კმ-ის დაშორებით, დედამიწა იღებს ენერგიის დაახლოებით ორ მილიარდი ნაწილის, რომელსაც ის ასხივებს, ძირითადად სპექტრის ხილულ ნაწილში, რომელსაც ადამიანი „სინათლეს“ უწოდებს. ამ ენერგიის უმეტესი ნაწილი შეიწოვება ატმოსფეროში და ლითოსფეროში. დედამიწა ასევე ასხივებს ენერგიას, ძირითადად შორს ინფრაწითელი გამოსხივების სახით. ამრიგად, მყარდება ბალანსი მზისგან მიღებულ ენერგიას, დედამიწისა და ატმოსფეროს გათბობას და კოსმოსში გამოსხივებულ თერმული ენერგიის უკუ ნაკადს შორის. ამ ბალანსის მექანიზმი უკიდურესად რთულია. მტვრისა და გაზის მოლეკულები ფანტავს სინათლეს, ნაწილობრივ ასახავს მას მსოფლიო სივრცეში. ღრუბლები ასახავს კიდევ უფრო მეტ შემომავალ გამოსხივებას. ენერგიის ნაწილი შეიწოვება უშუალოდ გაზის მოლეკულებით, მაგრამ უმეტესად ქანების, მცენარეული საფარის და ზედაპირული წყლების მიერ. ატმოსფეროში არსებული წყლის ორთქლი და ნახშირორჟანგი გადასცემს ხილულ გამოსხივებას, მაგრამ შთანთქავს ინფრაწითელ გამოსხივებას. თერმული ენერგია ძირითადად ატმოსფეროს ქვედა ფენებში გროვდება. მსგავსი ეფექტი ხდება სათბურში, როდესაც მინა უშვებს სინათლეს და ნიადაგი თბება. ვინაიდან მინა შედარებით გაუმჭვირვალეა ინფრაწითელი გამოსხივების მიმართ, სითბო გროვდება სათბურში. ქვედა ატმოსფეროს გათბობას წყლის ორთქლისა და ნახშირორჟანგის არსებობის გამო ხშირად სათბურის ეფექტს უწოდებენ. ღრუბლიანობა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ატმოსფეროს ქვედა ფენებში სითბოს შენარჩუნებაში. თუ ღრუბლები გაიფანტება ან ჰაერის მასების გამჭვირვალობა გაიზრდება, ტემპერატურა აუცილებლად შემცირდება, რადგან დედამიწის ზედაპირი თავისუფლად ასხივებს თერმულ ენერგიას მიმდებარე სივრცეში. დედამიწის ზედაპირზე წყალი შთანთქავს მზის ენერგიას და აორთქლდება, გადაიქცევა გაზად - წყლის ორთქლად, რომელიც უზარმაზარ რაოდენობას ატმოსფეროს ქვედა ნაწილში ატარებს. როდესაც წყლის ორთქლი კონდენსირდება და ქმნის ღრუბლებს ან ნისლს, ეს ენერგია გამოიყოფა სითბოს სახით. დედამიწის ზედაპირზე მოხვედრილი მზის ენერგიის დაახლოებით ნახევარი იხარჯება წყლის აორთქლებაზე და შედის ატმოსფეროს ქვედა ნაწილში. ამრიგად, სათბურის ეფექტის და წყლის აორთქლების გამო ატმოსფერო ქვემოდან თბება. ეს ნაწილობრივ ხსნის მისი ცირკულაციის მაღალ აქტივობას მსოფლიო ოკეანის მიმოქცევასთან შედარებით, რომელიც მხოლოდ ზემოდან თბება და, შესაბამისად, ატმოსფეროზე ბევრად სტაბილურია.
აგრეთვე იხილეთ მეტეოროლოგია და კლიმატოლოგია. მზის "სინათლით" ატმოსფეროს ზოგადი გაცხელების გარდა, მისი ზოგიერთი ფენის მნიშვნელოვანი გათბობა ხდება მზის ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივების გამო. სტრუქტურა. სითხეებთან და მყარ სხეულებთან შედარებით, აირისებრ ნივთიერებებში, მოლეკულებს შორის მიზიდულობის ძალა მინიმალურია. მოლეკულებს შორის მანძილის ზრდასთან ერთად, გაზებს შეუძლიათ განუსაზღვრელი ვადით გაფართოება, თუ მათ არაფერი უშლის ხელს. ატმოსფეროს ქვედა საზღვარი დედამიწის ზედაპირია. მკაცრად რომ ვთქვათ, ეს ბარიერი შეუვალია, რადგან გაზის გაცვლა ხდება ჰაერსა და წყალს შორის და თუნდაც ჰაერსა და ქვებს შორის, მაგრამ ამ შემთხვევაში ეს ფაქტორები შეიძლება უგულებელყო. ვინაიდან ატმოსფერო არის სფერული გარსი, მას არ აქვს გვერდითი საზღვრები, მაგრამ მხოლოდ ქვედა საზღვარი და ზედა (გარე) საზღვარი ღიაა პლანეტათაშორისი სივრცის მხრიდან. გარე საზღვრიდან გამოდის ზოგიერთი ნეიტრალური აირი, ისევე როგორც მატერიის ნაკადი მიმდებარე გარე სივრციდან. დამუხტული ნაწილაკების უმეტესობა, მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივების გამოკლებით, ან იჭერს მაგნიტოსფეროს ან მოიგერიებს მას. ატმოსფეროზე ასევე მოქმედებს გრავიტაციის ძალა, რომელიც ინარჩუნებს ჰაერის გარსს დედამიწის ზედაპირზე. ატმოსფერული აირები შეკუმშულია საკუთარი წონით. ეს შეკუმშვა მაქსიმალურია ატმოსფეროს ქვედა საზღვარზე და ამიტომ ჰაერის სიმკვრივე აქ ყველაზე მაღალია. დედამიწის ზედაპირიდან ნებისმიერ სიმაღლეზე ჰაერის შეკუმშვის ხარისხი დამოკიდებულია ჰაერის სვეტის მასაზე, ამიტომ ჰაერის სიმკვრივე სიმაღლესთან ერთად მცირდება. წნევა, რომელიც ტოლია ჰაერის ზემოდან მოთავსებული სვეტის მასის ერთეულ ფართობზე, პირდაპირ კავშირშია სიმკვრივესთან და, შესაბამისად, ასევე მცირდება სიმაღლესთან ერთად. თუ ატმოსფერო იქნებოდა „იდეალური გაზი“, სიმაღლისგან დამოუკიდებელი მუდმივი შემადგენლობით, მუდმივი ტემპერატურით და მასზე მოქმედი მუდმივი სიმძიმის ძალით, მაშინ წნევა შემცირდებოდა 10-ჯერ ყოველ 20 კმ სიმაღლეზე. რეალური ატმოსფერო ოდნავ განსხვავდება იდეალური გაზისგან დაახლოებით 100 კმ-მდე, შემდეგ კი წნევა უფრო ნელა იკლებს სიმაღლესთან ერთად, რადგან ჰაერის შემადგენლობა იცვლება. აღწერილ მოდელში მცირე ცვლილებები შეიტანება აგრეთვე მიზიდულობის ძალის შემცირებით დედამიწის ცენტრიდან დაშორებით, რაც შეადგენს დაახლ. 3% ყოველ 100 კმ სიმაღლეზე. ატმოსფერული წნევისგან განსხვავებით, ტემპერატურა მუდმივად არ იკლებს სიმაღლეზე. როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1, ის მცირდება დაახლოებით 10 კმ-მდე და შემდეგ კვლავ იწყებს აწევას. ეს ხდება მაშინ, როდესაც ჟანგბადი შთანთქავს მზის ულტრაიისფერ გამოსხივებას. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ოზონის აირი, რომლის მოლეკულები შედგება ჟანგბადის სამი ატომისგან (O3). ის ასევე შთანთქავს ულტრაიისფერ გამოსხივებას და ამიტომ ატმოსფეროს ეს ფენა, რომელსაც ოზონოსფერო ეწოდება, თბება. უფრო მაღლა, ტემპერატურა ისევ ეცემა, რადგან გაზის მოლეკულები გაცილებით ნაკლებია და ენერგიის შთანთქმა შესაბამისად მცირდება. კიდევ უფრო მაღალ ფენებში ტემპერატურა კვლავ იმატებს მზისგან უმოკლესი ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივების ატმოსფეროს მიერ შთანთქმის გამო. ამ ძლიერი გამოსხივების გავლენით ატმოსფერო იონიზებულია, ე.ი. გაზის მოლეკულა კარგავს ელექტრონს და იძენს დადებით ელექტრულ მუხტს. ასეთი მოლეკულები იქცევა დადებითად დამუხტულ იონებად. თავისუფალი ელექტრონებისა და იონების არსებობის გამო, ატმოსფეროს ეს ფენა იძენს ელექტრული გამტარის თვისებებს. ითვლება, რომ ტემპერატურა აგრძელებს სიმაღლეების მატებას, სადაც იშვიათი ატმოსფერო გადადის პლანეტათაშორის სივრცეში. დედამიწის ზედაპირიდან რამდენიმე ათასი კილომეტრის მანძილზე, სავარაუდოდ, ჭარბობს ტემპერატურა 5000°-დან 10000°C-მდე. მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულებსა და ატომებს აქვთ მოძრაობის ძალიან მაღალი სიჩქარე და, შესაბამისად, მაღალი ტემპერატურა, ეს იშვიათი გაზი არ არის "ცხელი". ჩვეულებრივი გაგებით.. მაღალ სიმაღლეებზე მოლეკულების მწირი რაოდენობის გამო მათი მთლიანი თერმული ენერგია ძალიან მცირეა. ამრიგად, ატმოსფერო შედგება ცალკეული ფენებისგან (ანუ კონცენტრული გარსების ან სფეროების სერია), რომელთა შერჩევა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი თვისებაა ყველაზე დიდი ინტერესი. საშუალო ტემპერატურის განაწილებიდან გამომდინარე, მეტეოროლოგებმა შეიმუშავეს იდეალური „შუა ატმოსფეროს“ სტრუქტურის სქემა (იხ. სურ. 1).

ტროპოსფერო - ატმოსფეროს ქვედა ფენა, რომელიც ვრცელდება პირველ თერმულ მინიმუმამდე (ე.წ. ტროპოპაუზა). ტროპოსფეროს ზედა ზღვარი დამოკიდებულია გეოგრაფიულ განედზე (ტროპიკებში - 18-20 კმ, ზომიერ განედებში - დაახლოებით 10 კმ) და წელიწადის დროზე. აშშ-ის ნაციონალურმა მეტეოროლოგიურმა სამსახურმა სამხრეთ პოლუსთან ახლოს ჩაატარა ზონდირება და გამოავლინა სეზონური ცვლილებები ტროპოპაუზის სიმაღლეში. მარტში ტროპოპაუზის სიმაღლეზეა დაახლ. 7,5 კმ. მარტიდან აგვისტომდე ან სექტემბრამდე ხდება ტროპოსფეროს მუდმივი გაგრილება და მისი საზღვარი მცირე პერიოდით აგვისტოში ან სექტემბერში იზრდება დაახლოებით 11,5 კმ სიმაღლემდე. შემდეგ სექტემბრიდან დეკემბრამდე ის სწრაფად ეცემა და აღწევს ყველაზე დაბალ პოზიციას - 7,5 კმ, სადაც რჩება მარტამდე, მერყეობს მხოლოდ 0,5 კმ-ში. სწორედ ტროპოსფეროში ყალიბდება ძირითადად ამინდი, რომელიც განაპირობებს ადამიანის არსებობის პირობებს. ატმოსფერული წყლის ორთქლის უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია ტროპოსფეროში და, შესაბამისად, ღრუბლები ძირითადად აქ წარმოიქმნება, თუმცა ზოგიერთი მათგანი, რომელიც შედგება ყინულის კრისტალებისგან, ასევე გვხვდება მაღალ ფენებში. ტროპოსფეროს ახასიათებს ტურბულენტობა და ძლიერი ჰაერის ნაკადები (ქარები) და შტორმები. ზედა ტროპოსფეროში არის მკაცრად განსაზღვრული მიმართულების ძლიერი ჰაერის ნაკადები. ტურბულენტური მორევები, როგორც პატარა მორევები, წარმოიქმნება ხახუნის და დინამიური ურთიერთქმედების გავლენის ქვეშ ნელი და სწრაფად მოძრავი ჰაერის მასებს შორის. ვინაიდან ამ მაღალ ფენებში ჩვეულებრივ ღრუბლოვანი საფარი არ არის, ამ ტურბულენტობას მოიხსენიებენ, როგორც "წმინდა ჰაერის ტურბულენტობას".
სტრატოსფერო. ატმოსფეროს ზედა ფენას ხშირად შეცდომით აღწერენ, როგორც ფენას შედარებით მუდმივი ტემპერატურით, სადაც ქარები მეტ-ნაკლებად სტაბილურად უბერავს და სადაც მეტეოროლოგიური ელემენტები ოდნავ განსხვავდება. სტრატოსფეროს ზედა ფენები თბება, როდესაც ჟანგბადი და ოზონი შთანთქავენ მზის ულტრაიისფერ გამოსხივებას. სტრატოსფეროს ზედა საზღვარი (სტრატოპაუზა) დახაზულია იქ, სადაც ტემპერატურა ოდნავ იმატებს და აღწევს შუალედურ მაქსიმუმს, რაც ხშირად შედარებულია ზედაპირული ჰაერის ფენის ტემპერატურასთან. მუდმივ სიმაღლეზე ფრენისთვის ადაპტირებული თვითმფრინავებითა და ბუშტებით დაკვირვების საფუძველზე, სტრატოსფეროში დაფიქსირდა ტურბულენტური არეულობა და ძლიერი ქარი, რომელიც უბერავს სხვადასხვა მიმართულებით. როგორც ტროპოსფეროში, აღინიშნება მძლავრი საჰაერო მორევები, რომლებიც განსაკუთრებით საშიშია მაღალსიჩქარიანი თვითმფრინავებისთვის. ძლიერი ქარი, რომელსაც რეაქტიული ნაკადები ჰქვია, უბერავს ვიწრო ზონებში ზომიერი განედების საზღვრების გასწვრივ, რომლებიც პოლუსებისკენ არის მიმართული. თუმცა, ეს ზონები შეიძლება გადაინაცვლოს, გაქრეს და კვლავ გამოჩნდეს. რეაქტიული ნაკადები ჩვეულებრივ შეაღწევს ტროპოპაუზას და ჩნდება ზედა ტროპოსფეროში, მაგრამ მათი სიჩქარე სწრაფად მცირდება სიმაღლის კლებასთან ერთად. შესაძლებელია, რომ სტრატოსფეროში შემომავალი ენერგიის ნაწილი (ძირითადად ოზონის ფორმირებაზე იხარჯება) ზემოქმედებს ტროპოსფეროში მიმდინარე პროცესებზე. განსაკუთრებით აქტიური შერევა დაკავშირებულია ატმოსფერულ ფრონტებთან, სადაც სტრატოსფერული ჰაერის ვრცელი ნაკადები დაფიქსირდა ტროპოპაუზის ქვემოთ, ხოლო ტროპოსფერული ჰაერი შედიოდა სტრატოსფეროს ქვედა ფენებში. მნიშვნელოვანი პროგრესი იქნა მიღწეული ატმოსფეროს ქვედა ფენების ვერტიკალური სტრუქტურის შესწავლაში რადიოსონდების გაშვების ტექნიკის გაუმჯობესებასთან დაკავშირებით 25-30 კმ სიმაღლეზე. მეზოსფერო, რომელიც მდებარეობს სტრატოსფეროს ზემოთ, არის გარსი, რომელშიც 80-85 კმ სიმაღლემდე ტემპერატურა მცირდება მთლიანად ატმოსფეროსთვის. რეკორდულად დაბალი ტემპერატურა -110°C-მდე დაფიქსირდა მეტეოროლოგიურმა რაკეტებმა, რომლებიც გაშვებულ იქნა აშშ-კანადური ინსტალაციისგან ფორტ ჩერჩილში (კანადა). მეზოსფეროს ზედა ზღვარი (მეზოპაუზა) დაახლოებით ემთხვევა რენტგენის აქტიური შთანთქმის რეგიონის ქვედა ზღვარს და მზის უმოკლეს ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერ გამოსხივებას, რომელსაც თან ახლავს გაზის გათბობა და იონიზაცია. ზაფხულში პოლარულ რაიონებში მეზოპაუზაში ხშირად ჩნდება ღრუბლოვანი სისტემები, რომლებიც დიდ ტერიტორიას იკავებენ, მაგრამ მცირე ვერტიკალური განვითარება აქვთ. ასეთი ღრუბლები, რომლებიც ღამით ანათებენ, ხშირად შესაძლებელს ხდის მეზოსფეროში ფართომასშტაბიანი ტალღოვანი ჰაერის მოძრაობის აღმოჩენას. ამ ღრუბლების შემადგენლობა, ტენიანობისა და კონდენსაციის ბირთვების წყაროები, დინამიკა და კავშირი მეტეოროლოგიურ ფაქტორებთან ჯერ კიდევ არასაკმარისად არის შესწავლილი. თერმოსფერო არის ატმოსფეროს ფენა, რომელშიც ტემპერატურა მუდმივად იზრდება. მისი სიმძლავრე 600 კმ-ს აღწევს. წნევა და, შესაბამისად, გაზის სიმკვრივე მუდმივად მცირდება სიმაღლესთან ერთად. დედამიწის ზედაპირთან ახლოს 1 მ3 ჰაერი შეიცავს დაახლ. 2,5x1025 მოლეკულა, სიმაღლეზე დაახლ. 100 კმ, თერმოსფეროს ქვედა ფენებში - დაახლოებით 1019, 200 კმ სიმაღლეზე, იონოსფეროში - 5 * 10 15 და, გათვლებით, სიმაღლეზე დაახლ. 850 კმ - დაახლოებით 1012 მოლეკულა. პლანეტათაშორის სივრცეში მოლეკულების კონცენტრაციაა 10 8-10 9 1 მ3-ზე. სიმაღლეზე დაახლ. 100 კმ-ზე მოლეკულების რაოდენობა მცირეა და ისინი იშვიათად ეჯახებიან ერთმანეთს. შემთხვევით მოძრავი მოლეკულის მიერ გავლილ საშუალო მანძილს სხვა მსგავს მოლეკულასთან შეჯახებამდე მის საშუალო თავისუფალ გზას უწოდებენ. ფენა, რომელშიც ეს მნიშვნელობა იმდენად იზრდება, რომ მოლეკულური ან ატომთაშორისი შეჯახების ალბათობა შეიძლება იყოს უგულებელყოფილი, მდებარეობს თერმოსფეროსა და ზედმეტ გარსს (ეგზოსფეროს) შორის საზღვარზე და ეწოდება თერმული პაუზა. თერმოპაუზა დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 650 კმ-ში მდებარეობს. გარკვეულ ტემპერატურაზე მოლეკულის მოძრაობის სიჩქარე დამოკიდებულია მის მასაზე: მსუბუქი მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ ვიდრე მძიმეები. ქვედა ატმოსფეროში, სადაც თავისუფალი გზა ძალიან მოკლეა, არ არის შესამჩნევი აირების განცალკევება მათი მოლეკულური წონის მიხედვით, მაგრამ იგი გამოხატულია 100 კმ-ზე ზემოთ. გარდა ამისა, მზის ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივების გავლენით ჟანგბადის მოლეკულები იშლება ატომებად, რომელთა მასა მოლეკულის მასის ნახევარია. მაშასადამე, როგორც ჩვენ ვშორდებით დედამიწის ზედაპირს, ატომური ჟანგბადი სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება ატმოსფეროს შემადგენლობაში და დაახლოებით სიმაღლეზე. 200 კმ ხდება მისი მთავარი კომპონენტი. უფრო მაღლა, დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 1200 კმ მანძილზე, ჭარბობს მსუბუქი აირები - ჰელიუმი და წყალბადი. ისინი ატმოსფეროს გარე შრეა. წონის მიხედვით ეს განცალკევება, რომელსაც დიფუზური გამოყოფა ეწოდება, ჰგავს ნარევების გამოყოფას ცენტრიფუგის გამოყენებით. ეგზოსფერო არის ატმოსფეროს გარე ფენა, რომელიც იზოლირებულია ტემპერატურის ცვლილებებისა და ნეიტრალური აირის თვისებების საფუძველზე. ეგზოსფეროში მოლეკულები და ატომები დედამიწის გარშემო ბრუნავენ ბალისტიკურ ორბიტებში გრავიტაციის გავლენის ქვეშ. ზოგიერთი ორბიტა პარაბოლურია და მსგავსია ჭურვების ტრაექტორია. მოლეკულებს შეუძლიათ დედამიწის ირგვლივ და ელიფსურ ორბიტებზე, თანამგზავრების მსგავსად, ბრუნავდნენ. ზოგიერთ მოლეკულას, ძირითადად წყალბადს და ჰელიუმს, აქვს ღია ტრაექტორია და გადის გარე სივრცეში (ნახ. 2).

მზე-მიწის კავშირები და მათი გავლენა ატმოსფეროზე
ატმოსფერული ტალღები. მზისა და მთვარის მიზიდულობა იწვევს ატმოსფეროში მოქცევას, ხმელეთისა და ზღვის მოქცევის მსგავსი. მაგრამ ატმოსფერულ მოქცევას მნიშვნელოვანი განსხვავება აქვს: ატმოსფერო ყველაზე მძაფრად რეაგირებს მზის მიზიდულობაზე, ხოლო დედამიწის ქერქი და ოკეანე - მთვარის მიზიდულობაზე. ეს აიხსნება იმით, რომ ატმოსფერო თბება მზის მიერ და გრავიტაციული მოქცევის გარდა, წარმოიქმნება ძლიერი თერმული ტალღა. ზოგადად, ატმოსფერული და ზღვის მოქცევის ფორმირების მექანიზმები მსგავსია, გარდა იმისა, რომ გრავიტაციულ და თერმულ ზემოქმედებაზე ჰაერის რეაქციის პროგნოზირებისთვის აუცილებელია მისი შეკუმშვისა და ტემპერატურის განაწილების გათვალისწინება. ბოლომდე გასაგები არ არის, რატომ ჭარბობს ატმოსფეროში ნახევარდღიური (12-საათიანი) მზის ტალღები დღიურ მზის და მთვარის ნახევრადდღურ მოქცევაზე, თუმცა ამ უკანასკნელის ორი პროცესის მამოძრავებელი ძალები გაცილებით ძლიერია. ადრე ითვლებოდა, რომ ატმოსფეროში ხდება რეზონანსი, რომელიც აძლიერებს ზუსტად რხევებს 12-საათიანი პერიოდით. თუმცა, გეოფიზიკური რაკეტების დახმარებით განხორციელებული დაკვირვებები მიუთითებს, რომ ასეთი რეზონანსის ტემპერატურული მიზეზები არ არსებობს. ამ პრობლემის გადაჭრისას, ალბათ, უნდა გავითვალისწინოთ ატმოსფეროს ყველა ჰიდროდინამიკური და თერმული მახასიათებელი. დედამიწის ზედაპირზე ეკვატორთან ახლოს, სადაც მოქცევის რყევების გავლენა მაქსიმალურია, ის უზრუნველყოფს ატმოსფერული წნევის ცვლილებას 0,1%-ით. მოქცევის ქარების სიჩქარე დაახლ. 0,3 კმ/სთ. ატმოსფეროს რთული თერმული სტრუქტურის გამო (განსაკუთრებით მეზოპაუზაში ტემპერატურის მინიმალური არსებობის გამო), ძლიერდება მოქცევის ჰაერის ნაკადები და, მაგალითად, 70 კმ სიმაღლეზე, მათი სიჩქარე დაახლოებით 160-ჯერ მეტია, ვიდრე დედამიწის სიჩქარეზე. ზედაპირი, რომელსაც აქვს მნიშვნელოვანი გეოფიზიკური შედეგები. მიჩნეულია, რომ იონოსფეროს ქვედა ნაწილში (ფენა E) მოქცევის რხევები იონიზებულ აირს ვერტიკალურად მოძრაობს დედამიწის მაგნიტურ ველში და, შესაბამისად, აქ წარმოიქმნება ელექტრული დენები. დედამიწის ზედაპირზე დენების ეს მუდმივად წარმოქმნილი სისტემები ჩამოყალიბებულია მაგნიტური ველის აშლილობით. მაგნიტური ველის დღიური ვარიაციები კარგად ემთხვევა გამოთვლილ მნიშვნელობებს, რაც დამაჯერებლად მოწმობს "ატმოსფერული დინამოს" მოქცევის მექანიზმების თეორიის სასარგებლოდ. იონოსფეროს ქვედა ნაწილში (ფენა E) წარმოქმნილი ელექტრული დენები სადღაც უნდა მოძრაობდეს და, შესაბამისად, წრე უნდა დაიხუროს. დინამოსთან ანალოგია სრული ხდება, თუ მოახლოებულ მოძრაობას ძრავის მუშაობად მივიჩნევთ. ვარაუდობენ, რომ ელექტრული დენის საპირისპირო ცირკულაცია ხორციელდება იონოსფეროს უფრო მაღალ ფენაში (F) და ამ კონტრ ნაკადს შეუძლია ახსნას ამ ფენის ზოგიერთი თავისებური მახასიათებელი. საბოლოოდ, მოქცევის ეფექტმა ასევე უნდა წარმოქმნას ჰორიზონტალური დინებები E ფენაში და, შესაბამისად, F ფენაში.
იონოსფერო.მე-19 საუკუნის მეცნიერები ცდილობენ ახსნან ავრორას წარმოშობის მექანიზმი. ვარაუდობენ, რომ ატმოსფეროში არის ზონა, სადაც არის ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკები. მე-20 საუკუნეში 85-დან 400 კმ-მდე სიმაღლეზე რადიოტალღების ამრეკლავი ფენის არსებობის შესახებ ექსპერიმენტულად მოიპოვეს დამაჯერებელი მტკიცებულება. ახლა ცნობილია, რომ მისი ელექტრული თვისებები ატმოსფერული აირის იონიზაციის შედეგია. ამიტომ ამ ფენას ჩვეულებრივ იონოსფეროს უწოდებენ. რადიოტალღებზე ზემოქმედება ძირითადად განპირობებულია იონოსფეროში თავისუფალი ელექტრონების არსებობით, თუმცა რადიოტალღების გავრცელების მექანიზმი დაკავშირებულია დიდი იონების არსებობასთან. ეს უკანასკნელი ასევე საინტერესოა ატმოსფეროს ქიმიური თვისებების შესწავლით, რადგან ისინი უფრო აქტიურები არიან ვიდრე ნეიტრალური ატომები და მოლეკულები. იონოსფეროში მომხდარი ქიმიური რეაქციები მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მის ენერგეტიკულ და ელექტრულ ბალანსში.
ნორმალური იონოსფერო.გეოფიზიკური რაკეტების და თანამგზავრების დახმარებით განხორციელებულმა დაკვირვებებმა ბევრი ახალი ინფორმაცია მოგვცა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ატმოსფეროს იონიზაცია ხდება მზის ფართო სპექტრის გამოსხივების გავლენის ქვეშ. მისი ძირითადი ნაწილი (90%-ზე მეტი) კონცენტრირებულია სპექტრის ხილულ ნაწილში. ულტრაიისფერი გამოსხივება უფრო მოკლე ტალღის სიგრძით და მეტი ენერგიით ვიდრე იისფერი სინათლის სხივები გამოიყოფა მზის ატმოსფეროს შიდა ნაწილის წყალბადით (ქრომოსფერო), ხოლო რენტგენის გამოსხივება, რომელსაც კიდევ უფრო მეტი ენერგია აქვს, მზის გაზებით. გარე გარსი (კორონა). იონოსფეროს ნორმალური (საშუალო) მდგომარეობა განპირობებულია მუდმივი ძლიერი გამოსხივებით. რეგულარული ცვლილებები ხდება ნორმალურ იონოსფეროში დედამიწის ყოველდღიური ბრუნვის გავლენის ქვეშ და სეზონური განსხვავებები მზის სხივების დაცემის კუთხით შუადღისას, მაგრამ ასევე ხდება იონოსფეროს მდგომარეობის არაპროგნოზირებადი და მკვეთრი ცვლილებები.
დარღვევები იონოსფეროში. როგორც ცნობილია, მზეზე წარმოიქმნება ძლიერი ციკლურად განმეორებადი აურზაური, რომელიც მაქსიმუმს აღწევს ყოველ 11 წელიწადში. საერთაშორისო გეოფიზიკური წლის (IGY) პროგრამის ფარგლებში დაკვირვებები დაემთხვა მზის ყველაზე მაღალი აქტივობის პერიოდს სისტემატური მეტეოროლოგიური დაკვირვებების მთელი პერიოდის განმავლობაში, ე.ი. მე-18 საუკუნის დასაწყისიდან მაღალი აქტივობის პერიოდში, მზის ზოგიერთი უბანი რამდენჯერმე მატულობს სიკაშკაშეს და ისინი აგზავნიან ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივების ძლიერ იმპულსებს. ასეთ მოვლენებს მზის ანთებები ეწოდება. ისინი გრძელდება რამდენიმე წუთიდან ერთ ან ორ საათამდე. აფეთქების დროს მზის გაზი (ძირითადად პროტონები და ელექტრონები) ამოიფრქვევა და ელემენტარული ნაწილაკები კოსმოსში შედიან. მზის ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური გამოსხივება ასეთი აფეთქების მომენტებში ძლიერ გავლენას ახდენს დედამიწის ატმოსფეროზე. თავდაპირველი რეაქცია შეინიშნება ციმციმიდან 8 წუთის შემდეგ, როდესაც ინტენსიური ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივება აღწევს დედამიწას. შედეგად, იონიზაცია მკვეთრად იზრდება; რენტგენის სხივები ატმოსფეროში იონოსფეროს ქვედა საზღვრამდე აღწევს; ამ ფენებში ელექტრონების რაოდენობა იმდენად იზრდება, რომ რადიოსიგნალები თითქმის მთლიანად შეიწოვება („ჩაქრება“). რადიაციის დამატებითი შთანთქმა იწვევს გაზის გათბობას, რაც ხელს უწყობს ქარის განვითარებას. იონიზებული გაზი არის ელექტრული გამტარი და როდესაც ის მოძრაობს დედამიწის მაგნიტურ ველში, ჩნდება დინამოს ეფექტი და წარმოიქმნება ელექტრული დენი. ასეთმა დინებმა შეიძლება, თავის მხრივ, გამოიწვიოს მაგნიტური ველის შესამჩნევი არეულობა და გამოვლინდეს მაგნიტური ქარიშხლის სახით. ამ საწყის ფაზას მხოლოდ მცირე დრო სჭირდება, რაც შეესაბამება მზის აფეთქების ხანგრძლივობას. მზეზე მძლავრი აფეთქებების დროს აჩქარებული ნაწილაკების ნაკადი გარე სივრცეში შემოდის. როდესაც ის დედამიწისკენ არის მიმართული, იწყება მეორე ფაზა, რომელიც დიდ გავლენას ახდენს ატმოსფეროს მდგომარეობაზე. ბევრი ბუნებრივი მოვლენა, რომელთა შორის ყველაზე ცნობილია ავრორა, მიუთითებს იმაზე, რომ დამუხტული ნაწილაკების მნიშვნელოვანი რაოდენობა აღწევს დედამიწას (იხ. აგრეთვე პოლარული ნათება). მიუხედავად ამისა, ამ ნაწილაკების მზიდან გამოყოფის პროცესები, მათი ტრაექტორიები პლანეტათაშორის სივრცეში და დედამიწის მაგნიტურ ველთან და მაგნიტოსფეროსთან ურთიერთქმედების მექანიზმები ჯერ კიდევ არასაკმარისად არის შესწავლილი. პრობლემა უფრო გართულდა მას შემდეგ, რაც 1958 წელს ჯეიმს ვან ალენმა აღმოაჩინა გეომაგნიტური ველის ჭურვი, რომელიც შედგება დამუხტული ნაწილაკებისგან. ეს ნაწილაკები ერთი ნახევარსფეროდან მეორეზე გადადიან და სპირალურად ბრუნავენ მაგნიტური ველის ხაზების გარშემო. დედამიწის მახლობლად, ძალის ხაზების ფორმისა და ნაწილაკების ენერგიიდან გამომდინარე სიმაღლეზე არის „არეკვლის წერტილები“, რომლებშიც ნაწილაკები მოძრაობის მიმართულებას საპირისპიროდ ცვლიან (ნახ. 3). ვინაიდან მაგნიტური ველის სიძლიერე მცირდება დედამიწიდან დაშორებით, ორბიტები, რომლებზეც მოძრაობენ ეს ნაწილაკები, გარკვეულწილად დამახინჯებულია: ელექტრონები გადახრილია აღმოსავლეთისაკენ, პროტონები კი დასავლეთისკენ. აქედან გამომდინარე, ისინი გავრცელებულია ქამრების სახით მთელს მსოფლიოში.

მზის მიერ ატმოსფეროს გახურების ზოგიერთი შედეგი.მზის ენერგია გავლენას ახდენს მთელ ატმოსფეროზე. უკვე აღვნიშნეთ დედამიწის მაგნიტურ ველში დამუხტული ნაწილაკების მიერ წარმოქმნილი და მის ირგვლივ მოძრავი სარტყლები. ეს სარტყლები დედამიწის ზედაპირთან ყველაზე ახლოს არის ცირკულარული რეგიონებში (იხ. სურ. 3), სადაც აუროები შეინიშნება. სურათი 1 გვიჩვენებს, რომ კანადის აურალის რეგიონებს აქვთ თერმოსფერული უფრო მაღალი ტემპერატურა, ვიდრე აშშ-ს სამხრეთ-დასავლეთში. სავარაუდოა, რომ დატყვევებული ნაწილაკები თავიანთი ენერგიის გარკვეულ ნაწილს ატმოსფეროს უთმობენ, განსაკუთრებით არეკვლის წერტილებთან ახლოს გაზის მოლეკულებთან შეჯახებისას და ტოვებენ ყოფილ ორბიტებს. ასე თბება ატმოსფეროს მაღალი ფენები ავრორას ზონაში. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გაკეთდა ხელოვნური თანამგზავრების ორბიტების შესწავლისას. ლუიჯი იაკია, სმიტსონის ასტროფიზიკური ობსერვატორიის ასტრონომი, თვლის, რომ ამ ორბიტების მცირე გადახრები გამოწვეულია ატმოსფეროს სიმკვრივის ცვლილებებით, რადგან ის მზე თბება. მან შესთავაზა იონოსფეროში ელექტრონის მაქსიმალური სიმკვრივის არსებობა 200 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე, რაც არ შეესაბამება მზის შუადღეს, მაგრამ ხახუნის ძალების გავლენის ქვეშ ჩამორჩება მის მიმართ დაახლოებით ორი საათით. ამ დროს 600 კმ სიმაღლეზე დამახასიათებელი ატმოსფერული სიმკვრივის მნიშვნელობები შეინიშნება დაახლოებით დონეზე. 950 კმ. გარდა ამისა, ელექტრონის მაქსიმალური კონცენტრაცია განიცდის არარეგულარულ რყევებს მზის ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივების მოკლევადიანი ციმციმების გამო. ლ. იაკიამ ასევე აღმოაჩინა ჰაერის სიმკვრივის მოკლევადიანი რყევები, რომლებიც შეესაბამება მზის ანთებებს და მაგნიტური ველის დარღვევას. ეს ფენომენები აიხსნება დედამიწის ატმოსფეროში მზის წარმოშობის ნაწილაკების შეჭრით და იმ ფენების გათბობით, სადაც თანამგზავრები ბრუნავენ.
ატმოსფერული ელექტროენერგია
ატმოსფეროს ზედაპირულ ფენაში მოლეკულების მცირე ნაწილი განიცდის იონიზაციას კოსმოსური სხივების, რადიოაქტიური ქანების გამოსხივების და თვით ჰაერში რადიუმის (ძირითადად რადონის) დაშლის პროდუქტების გავლენის ქვეშ. იონიზაციის პროცესში ატომი კარგავს ელექტრონს და იძენს დადებით მუხტს. თავისუფალი ელექტრონი სწრაფად ერწყმის სხვა ატომს და ქმნის უარყოფითად დამუხტულ იონს. ასეთ დაწყვილებულ დადებით და უარყოფით იონებს აქვთ მოლეკულური ზომები. ატმოსფეროში არსებული მოლეკულები ამ იონების გარშემო გროვდება. იონთან შერწყმული რამდენიმე მოლეკულა ქმნის კომპლექსს, რომელსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ "მსუბუქ იონს". ატმოსფერო ასევე შეიცავს მოლეკულების კომპლექსებს, რომლებიც მეტეოროლოგიაში ცნობილია როგორც კონდენსაციის ბირთვები, რომელთა ირგვლივ, როდესაც ჰაერი ტენით არის გაჯერებული, იწყება კონდენსაციის პროცესი. ეს ბირთვები არის მარილისა და მტვრის ნაწილაკები, ასევე დამაბინძურებლები, რომლებიც ჰაერში გამოიყოფა სამრეწველო და სხვა წყაროებიდან. მსუბუქი იონები ხშირად ერთვის ასეთ ბირთვებს და წარმოქმნის „მძიმე იონებს“. ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ, მსუბუქი და მძიმე იონები გადადიან ატმოსფეროს ერთი უბნიდან მეორეზე, გადააქვთ ელექტრო მუხტები. მიუხედავად იმისა, რომ ატმოსფერო ზოგადად არ ითვლება ელექტროგამტარ საშუალებად, მას აქვს მცირე გამტარობა. ამიტომ ჰაერში დარჩენილი დამუხტული სხეული ნელ-ნელა კარგავს მუხტს. ატმოსფერული გამტარობა იზრდება სიმაღლესთან ერთად კოსმოსური სხივების ინტენსივობის გაზრდის, დაბალი წნევის პირობებში იონების დაკარგვის შემცირების გამო (და შესაბამისად უფრო გრძელი საშუალო თავისუფალი გზა) და ნაკლები მძიმე ბირთვების გამო. ატმოსფეროს გამტარობა მაქსიმალურ მნიშვნელობას აღწევს დაახლოებით. 50 კმ, ე.წ. "კომპენსაციის დონე". ცნობილია, რომ დედამიწის ზედაპირსა და „კომპენსაციის დონეს“ შორის ყოველთვის არის რამდენიმე ასეული კილოვოლტის პოტენციური სხვაობა, ე.ი. მუდმივი ელექტრული ველი. აღმოჩნდა, რომ პოტენციური სხვაობა ჰაერის გარკვეულ წერტილს რამდენიმე მეტრის სიმაღლეზე და დედამიწის ზედაპირს შორის ძალიან დიდია - 100 ვ-ზე მეტი. ატმოსფეროს აქვს დადებითი მუხტი, ხოლო დედამიწის ზედაპირი უარყოფითად დამუხტულია. ვინაიდან ელექტრული ველი არის ფართობი, რომლის თითოეულ წერტილში არის გარკვეული პოტენციური მნიშვნელობა, შეგვიძლია ვისაუბროთ პოტენციურ გრადიენტზე. წმინდა ამინდში, რამდენიმე მეტრში, ატმოსფეროს ელექტრული ველის სიძლიერე თითქმის მუდმივია. ზედაპირის ფენაში ჰაერის ელექტრული გამტარობის განსხვავებების გამო, პოტენციური გრადიენტი ექვემდებარება დღიურ რყევებს, რომელთა მიმდინარეობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება ადგილიდან ადგილზე. ჰაერის დაბინძურების ადგილობრივი წყაროების არარსებობის შემთხვევაში - ოკეანეებზე, მთებში ან პოლარულ რეგიონებში - ნათელ ამინდში პოტენციური გრადიენტის ყოველდღიური კურსი იგივეა. გრადიენტის სიდიდე დამოკიდებულია უნივერსალურ, ანუ გრინვიჩის საშუალო დროზე (UT) და აღწევს მაქსიმუმს 19:00 E. Appleton-ის ვარაუდით, რომ ეს მაქსიმალური ელექტრული გამტარობა ალბათ ემთხვევა პლანეტარული მასშტაბის უდიდეს ჭექა-ქუხილის აქტივობას. ელვისებური გამონადენი ჭექა-ქუხილის დროს უარყოფით მუხტს ატარებს დედამიწის ზედაპირზე, რადგან ყველაზე აქტიური კუმულონიმბუსების ჭექა-ქუხილის ფუძეებს აქვთ მნიშვნელოვანი უარყოფითი მუხტი. ჭექა-ქუხილის მწვერვალებს აქვთ დადებითი მუხტი, რომელიც, ჰოლცერისა და საქსონის გამოთვლებით, ჭექა-ქუხილის დროს მათი მწვერვალებიდან მოედინება. მუდმივი შევსების გარეშე, დედამიწის ზედაპირზე მუხტი განეიტრალდებოდა ატმოსფეროს გამტარობით. ვარაუდი, რომ დედამიწის ზედაპირსა და „კომპენსაციის დონეს“ შორის პოტენციური სხვაობა შენარჩუნებულია ჭექა-ქუხილის გამო, მყარდება სტატისტიკური მონაცემებით. მაგალითად, ჭექა-ქუხილის მაქსიმალური რაოდენობა ფიქსირდება მდინარის ხეობაში. ამორძალები. ყველაზე ხშირად იქ ჭექა-ქუხილი ხდება დღის ბოლოს, ე.ი. ᲙᲐᲠᲒᲘ. 19:00 გრინვიჩის დროით, როდესაც პოტენციური გრადიენტი მაქსიმუმს აღწევს მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში. უფრო მეტიც, პოტენციური გრადიენტის დღიური ცვალებადობის მრუდების ფორმის სეზონური ცვალებადობა ასევე სრულად შეესაბამება ჭექა-ქუხილის გლობალური განაწილების მონაცემებს. ზოგიერთი მკვლევარი ამტკიცებს, რომ დედამიწის ელექტრული ველის წყარო შეიძლება იყოს გარეგანი წარმოშობისა, ვინაიდან ელექტრული ველები იონოსფეროსა და მაგნიტოსფეროში არსებობს. ეს გარემოება ალბათ ხსნის აურორების ძალიან ვიწრო წაგრძელებული ფორმების გამოჩენას, კულისებისა და თაღების მსგავსი.
(იხილეთ აგრეთვე პოლარული ნათურები). „კომპენსაციის დონესა“ და დედამიწის ზედაპირს შორის ატმოსფეროს პოტენციური გრადიენტისა და გამტარობის გამო, დამუხტული ნაწილაკები იწყებენ მოძრაობას: დადებითად დამუხტული იონები - დედამიწის ზედაპირისკენ და უარყოფითად დამუხტული - მისგან ზემოთ. ეს დენი არის დაახლ. 1800 A. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მნიშვნელობა დიდი ჩანს, უნდა გვახსოვდეს, რომ ის განაწილებულია დედამიწის მთელ ზედაპირზე. ჰაერის სვეტში, რომლის საბაზისო ფართობია 1 მ2, დენის სიძლიერე არის მხოლოდ 4 * 10 -12 ა. მეორეს მხრივ, ელვისებური გამონადენის დროს დენის სიძლიერე შეიძლება მიაღწიოს რამდენიმე ამპერს, თუმცა, რა თქმა უნდა, ასეთი გამონადენი. აქვს ხანმოკლე ხანგრძლივობა - წამის ნაწილებიდან მთელ წამამდე ან ცოტა მეტი განმეორებითი გამონადენით. ელვა დიდ ინტერესს იწვევს არა მხოლოდ როგორც ბუნების თავისებური ფენომენი. ეს შესაძლებელს ხდის აიროვან გარემოში ელექტრული გამონადენის დაკვირვებას რამდენიმე ასეული მილიონი ვოლტის ძაბვაზე და ელექტროდებს შორის რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე. 1750 წელს ბ. ფრანკლინმა შესთავაზა ლონდონის სამეფო საზოგადოებას, რომ მათ ექსპერიმენტები გაეკეთებინათ საიზოლაციო ბაზაზე დამაგრებული და მაღალ კოშკზე დამაგრებული რკინის ჯოხით. ის ელოდა, რომ როდესაც ჭექა-ქუხილი უახლოვდება კოშკს, საპირისპირო ნიშნის მუხტი კონცენტრირებული იქნება თავდაპირველად ნეიტრალური ღეროს ზედა ბოლოზე, ხოლო იმავე ნიშნის მუხტი, როგორც ღრუბლის ძირში, კონცენტრირებული იქნება ქვედა ბოლოში. . თუ ელექტრული ველის სიძლიერე ელვისებური გამონადენის დროს საკმარისად გაიზრდება, მუხტი ღეროს ზედა ბოლოდან ნაწილობრივ ჩაედინება ჰაერში და ღერო შეიძენს იმავე ნიშნის მუხტს, როგორც ღრუბლის ფუძე. ფრანკლინის მიერ შემოთავაზებული ექსპერიმენტი ინგლისში არ განხორციელებულა, მაგრამ ის 1752 წელს მარლიში, პარიზთან ახლოს, ფრანგმა ფიზიკოსმა ჟან დ'ალმბერმა მოაწყო. მან გამოიყენა 12 მ სიგრძის რკინის ჯოხი, რომელიც ჩასმული იყო მინის ბოთლში (რომელიც ემსახურებოდა როგორც იზოლატორი), მაგრამ არ დააყენა იგი კოშკზე. 10 მაისს მისმა თანაშემწემ იტყობინება, რომ როდესაც ჭექა-ქუხილი ღეროზე გადავიდა, ნაპერწკლები წარმოიქმნა, როდესაც მასზე დამიწებული მავთული მიიტანეს. თავად ფრანკლინი, არ იცოდა საფრანგეთში განხორციელებული წარმატებული გამოცდილების შესახებ, იმავე წლის ივნისში ჩაატარა თავისი ცნობილი ექსპერიმენტი ფანქრით და დააკვირდა ელექტრო ნაპერწკლებს მასზე მიბმული მავთულის ბოლოს. მომდევნო წელს, ღეროდან შეგროვებული მუხტების შესწავლისას, ფრანკლინმა აღმოაჩინა, რომ ჭექა-ქუხილის ფუძეები, როგორც წესი, უარყოფითად დამუხტულია. ელვის უფრო დეტალური შესწავლა შესაძლებელი გახდა მე-19 საუკუნის ბოლოს ფოტოგრაფიული მეთოდების გაუმჯობესების გამო, განსაკუთრებით მბრუნავი ლინზებით აპარატის გამოგონების შემდეგ, რამაც შესაძლებელი გახადა სწრაფად განვითარებადი პროცესების დაფიქსირება. ასეთი კამერა ფართოდ გამოიყენებოდა ნაპერწკლების გამონადენის შესასწავლად. დადგინდა, რომ არსებობს რამდენიმე სახის ელვა, მათ შორის ყველაზე გავრცელებულია ხაზოვანი, ბრტყელი (ღრუბელშიდა) და გლობულური (ჰაერის გამონადენი). ხაზოვანი ელვა არის ნაპერწკლის გამონადენი ღრუბელსა და დედამიწის ზედაპირს შორის, რომელიც მიჰყვება არხს დაღმავალი ტოტებით. ბრტყელი ელვა ჩნდება ჭექა-ქუხილის შიგნით და გაფანტული სინათლის ციმციმებს ჰგავს. ბურთის ელვის ჰაერის გამონადენი, დაწყებული ჭექა-ქუხილიდან, ხშირად მიმართულია ჰორიზონტალურად და არ აღწევს დედამიწის ზედაპირს.

ელვისებური გამონადენი ჩვეულებრივ შედგება სამი ან მეტი განმეორებითი გამონადენისგან - იმპულსებისგან, რომლებიც მიჰყვებიან იმავე გზას. ზედიზედ იმპულსებს შორის ინტერვალები ძალიან მოკლეა, 1/100-დან 1/10 წმ-მდე (ეს არის ის, რაც იწვევს ელვის ციმციმს). ზოგადად, ფლეში გრძელდება დაახლოებით ერთი წამით ან ნაკლები. ტიპიური ელვის განვითარების პროცესი შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგნაირად. პირველ რიგში, სუსტად მანათობელი გამონადენის გამტარი მიდის ზემოდან დედამიწის ზედაპირზე. როდესაც ის მიაღწევს მას, კაშკაშა უკუღმა, ანუ მთავარი გამონადენი დედამიწიდან გადის ლიდერის მიერ დაგებულ არხზე. განმუხტვის ლიდერი, როგორც წესი, ზიგზაგისებურად მოძრაობს. მისი გავრცელების სიჩქარე წამში ასიდან რამდენიმე ასეულ კილომეტრამდე მერყეობს. თავის გზაზე, ის იონიზებს ჰაერის მოლეკულებს, ქმნის არხს გაზრდილი გამტარობით, რომლის მეშვეობითაც საპირისპირო გამონადენი მაღლა მოძრაობს დაახლოებით ასჯერ მეტი სიჩქარით, ვიდრე ლიდერის გამონადენი. არხის ზომის დადგენა ძნელია, მაგრამ ლიდერის გამონადენის დიამეტრი ფასდება 1-10 მ, ხოლო საპირისპირო გამონადენის - რამდენიმე სანტიმეტრი. ელვისებური გამონადენი ქმნის რადიო ჩარევას რადიოტალღების გამოსხივებით ფართო დიაპაზონში - 30 kHz-დან ულტრა დაბალ სიხშირემდე. რადიოტალღების ყველაზე დიდი გამოსხივება ალბათ 5-დან 10 kHz-მდეა. ასეთი დაბალი სიხშირის რადიო ჩარევა "კონცენტრირებულია" იონოსფეროს ქვედა საზღვარსა და დედამიწის ზედაპირს შორის და შეუძლია გავრცელდეს წყაროდან ათასობით კილომეტრის მანძილზე.
ცვლილებები ატმოსფეროში
მეტეორებისა და მეტეორიტების ზემოქმედება.მიუხედავად იმისა, რომ ზოგჯერ მეტეორული წვიმა ღრმა შთაბეჭდილებას ახდენს მათი განათების ეფექტით, ცალკეული მეტეორები იშვიათად ჩანს. ბევრად უფრო მრავალრიცხოვანია უხილავი მეტეორები, რომლებიც ზედმეტად მცირეა იმ მომენტში, როდესაც ისინი ატმოსფეროს შთანთქავენ. ზოგიერთი ყველაზე პატარა მეტეორი, ალბათ, საერთოდ არ ცხელდება, მაგრამ მხოლოდ ატმოსფეროს მიერ არის დაფიქსირებული. ამ მცირე ნაწილაკებს, რომელთა ზომებია რამდენიმე მილიმეტრიდან ათიათასმეასედი მილიმეტრამდე, მიკრომეტეორიტები ეწოდება. მეტეორიული ნივთიერების რაოდენობა ყოველდღიურად ატმოსფეროში შედის 100-დან 10000 ტონამდე, რომელთა უმეტესობა მიკრომეტეორიტებია. მას შემდეგ, რაც მეტეორიული მატერია ნაწილობრივ იწვის ატმოსფეროში, მისი გაზის შემადგენლობა ივსება სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების კვალით. მაგალითად, ქვის მეტეორებს ლითიუმი შემოაქვს ატმოსფეროში. მეტალის მეტეორების წვა იწვევს პატარა სფერული რკინის, რკინა-ნიკელის და სხვა წვეთების წარმოქმნას, რომლებიც გადიან ატმოსფეროში და დეპონირდება დედამიწის ზედაპირზე. ისინი გვხვდება გრენლანდიასა და ანტარქტიდაში, სადაც ყინულის ფურცლები თითქმის უცვლელი რჩება წლების განმავლობაში. ოკეანოლოგები მათ პოულობენ ოკეანის ქვედა ნალექებში. ატმოსფეროში შემავალი მეტეორის ნაწილაკების უმეტესობა დეპონირდება დაახლოებით 30 დღეში. ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ ეს კოსმოსური მტვერი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ატმოსფერული ფენომენების ფორმირებაში, როგორიცაა წვიმა, რადგან ის ემსახურება როგორც წყლის ორთქლის კონდენსაციის ბირთვს. აქედან გამომდინარე, ვარაუდობენ, რომ ნალექი სტატისტიკურად ასოცირდება დიდ მეტეორულ წვიმასთან. თუმცა, ზოგიერთი ექსპერტი თვლის, რომ იმის გამო, რომ მეტეორიული მატერიის მთლიანი შეყვანა ბევრჯერ მეტია, ვიდრე ყველაზე დიდი მეტეორული წვიმის შემთხვევაშიც კი, ამ მასალის მთლიანი რაოდენობის ცვლილება, რომელიც ხდება ერთი ასეთი შხაპის შედეგად, შეიძლება უგულებელყოფილი იყოს. თუმცა, ეჭვგარეშეა, რომ ყველაზე დიდი მიკრომეტეორიტები და, რა თქმა უნდა, ხილული მეტეორიტები ტოვებენ იონიზაციის გრძელ კვალს ატმოსფეროს მაღალ ფენებში, ძირითადად იონოსფეროში. ასეთი კვალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას შორ მანძილზე რადიო კომუნიკაციებისთვის, რადგან ისინი ასახავს მაღალი სიხშირის რადიოტალღებს. ატმოსფეროში შემავალი მეტეორების ენერგია ძირითადად და შესაძლოა მთლიანად მის გაცხელებაზე იხარჯება. ეს არის ატმოსფეროს სითბოს ბალანსის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი კომპონენტი.
სამრეწველო წარმოშობის ნახშირორჟანგი.ნახშირბადის პერიოდში დედამიწაზე ფართოდ იყო გავრცელებული მერქნიანი მცენარეულობა. იმ დროს მცენარეების მიერ შთანთქმული ნახშირორჟანგის უმეტესი ნაწილი ნახშირის საბადოებში და ნავთობის შემცველ საბადოებში იყო დაგროვილი. ადამიანებმა ისწავლეს ამ მინერალების უზარმაზარი მარაგების გამოყენება ენერგიის წყაროდ და ახლა სწრაფად აბრუნებენ ნახშირორჟანგს ნივთიერებების მიმოქცევაში. ნამარხი სავარაუდოდ დაახლოებით. 4*10 13 ტონა ნახშირბადი. გასული საუკუნის განმავლობაში კაცობრიობამ დაწვა იმდენი წიაღისეული საწვავი, რომ დაახლოებით 4 * 10 11 ტონა ნახშირბადი კვლავ შევიდა ატმოსფეროში. ამჟამად არის დაახ. 2 * 10 12 ტონა ნახშირბადი და მომდევნო ას წელიწადში ეს მაჩვენებელი შეიძლება გაორმაგდეს წიაღისეული საწვავის დაწვის გამო. თუმცა, ყველა ნახშირბადი არ დარჩება ატმოსფეროში: მისი ნაწილი დაიშლება ოკეანის წყლებში, ნაწილი შეიწოვება მცენარეების მიერ, ნაწილი კი შეკრული იქნება კლდეების გაფუჭების პროცესში. ჯერჯერობით შეუძლებელია იმის პროგნოზირება, თუ რამდენი ნახშირორჟანგი იქნება ატმოსფეროში ან რა გავლენას მოახდენს ის მსოფლიოს კლიმატზე. მიუხედავად ამისა, ითვლება, რომ მისი შემცველობის ნებისმიერი ზრდა გამოიწვევს დათბობას, თუმცა სულაც არ არის აუცილებელი, რომ რაიმე დათბობა მნიშვნელოვან გავლენას მოახდენს კლიმატზე. ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია ატმოსფეროში, გაზომვების შედეგების მიხედვით, შესამჩნევად იზრდება, თუმცა ნელი ტემპით. ანტარქტიდაში როსის ყინულის შელფზე სვალბარდისა და პატარა ამერიკის სადგურის კლიმატის მონაცემები მიუთითებს საშუალო წლიური ტემპერატურის ზრდაზე დაახლოებით 50 წლის განმავლობაში, შესაბამისად 5° და 2,5°C-ით.
კოსმოსური გამოსხივების გავლენა.როდესაც მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივები ურთიერთქმედებენ ატმოსფეროს ცალკეულ კომპონენტებთან, წარმოიქმნება რადიოაქტიური იზოტოპები. მათ შორის გამოირჩევა 14C ნახშირბადის იზოტოპი, რომელიც გროვდება მცენარეულ და ცხოველურ ქსოვილებში. ორგანული ნივთიერებების რადიოაქტიურობის გაზომვით, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში არ ცვლიდნენ ნახშირბადს გარემოსთან, მათი ასაკის დადგენა შესაძლებელია. რადიოკარბონის მეთოდმა დაიმკვიდრა თავი, როგორც ყველაზე საიმედო მეთოდი ნამარხი ორგანიზმებისა და მატერიალური კულტურის ობიექტების დათარიღებისთვის, რომელთა ასაკი არ აღემატება 50 ათას წელს. სხვა რადიოაქტიური იზოტოპები, რომლებსაც აქვთ ნახევრადგამოყოფის პერიოდი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ასობით ათასი წლის ასაკის მასალების დასათვლელად, თუ გადაიჭრება რადიოაქტიურობის უკიდურესად დაბალი დონის გაზომვის ფუნდამენტური პრობლემა.
(იხილეთ აგრეთვე რადიოკარბონის გაცნობა).
დედამიწის ატმოსფეროს წარმოშობა
ატმოსფეროს ფორმირების ისტორია ჯერ კიდევ არ არის აბსოლუტურად საიმედოდ აღდგენილი. მიუხედავად ამისა, გამოვლინდა ზოგიერთი სავარაუდო ცვლილება მის შემადგენლობაში. ატმოსფეროს ფორმირება დედამიწის ჩამოყალიბებისთანავე დაიწყო. არსებობს საკმაოდ კარგი მიზეზები იმის დასაჯერებლად, რომ პრა-დედამიწის ევოლუციის პროცესში და მისი თანამედროვე ზომებისა და მასის შეძენის პროცესში, მან თითქმის მთლიანად დაკარგა თავდაპირველი ატმოსფერო. ითვლება, რომ ადრეულ ეტაპზე დედამიწა დნობის მდგომარეობაში იყო და დაახლ. 4,5 მილიარდი წლის წინ მან ფორმა მიიღო მყარ სხეულში. ეს ეტაპი აღებულია როგორც გეოლოგიური ქრონოლოგიის დასაწყისი. მას შემდეგ ატმოსფეროში ნელი ევოლუცია მოხდა. ზოგიერთ გეოლოგიურ პროცესს, როგორიცაა ვულკანური ამოფრქვევის დროს ლავის ამოფრქვევა, თან ახლდა აირების გამოყოფა დედამიწის ნაწლავებიდან. მათში ალბათ შედიოდა აზოტი, ამიაკი, მეთანი, წყლის ორთქლი, ნახშირორჟანგი და ნახშირორჟანგი. მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ წყლის ორთქლი იშლება წყალბადად და ჟანგბადად, მაგრამ გამოთავისუფლებული ჟანგბადი რეაგირებს ნახშირბადის მონოქსიდთან და წარმოქმნის ნახშირორჟანგს. ამიაკი დაიშალა აზოტად და წყალბადად. დიფუზიის პროცესში წყალბადი ამაღლდა და დატოვა ატმოსფერო, ხოლო მძიმე აზოტი ვერ გავიდა და თანდათან გროვდებოდა, გახდა მისი მთავარი კომპონენტი, თუმცა მისი ნაწილი შებოჭილი იყო ქიმიური რეაქციების დროს. ულტრაიისფერი სხივების და ელექტრული გამონადენის გავლენის ქვეშ, აირების ნარევი, რომელიც სავარაუდოდ იმყოფება დედამიწის თავდაპირველ ატმოსფეროში, შევიდა ქიმიურ რეაქციებში, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ორგანული ნივთიერებები, კერძოდ, ამინომჟავები. შესაბამისად, ცხოვრება შეიძლება წარმოიშვას თანამედროვესგან ფუნდამენტურად განსხვავებულ ატმოსფეროში. პრიმიტიული მცენარეების მოსვლასთან ერთად დაიწყო ფოტოსინთეზის პროცესი (იხ. აგრეთვე ფოტოსინთეზი), რომელსაც თან ახლდა თავისუფალი ჟანგბადის გამოყოფა. ამ გაზმა, განსაკუთრებით ზედა ატმოსფეროში დიფუზიის შემდეგ, დაიწყო მისი ქვედა ფენების და დედამიწის ზედაპირის დაცვა სიცოცხლისათვის საშიში ულტრაიისფერი და რენტგენის გამოსხივებისგან. სავარაუდოა, რომ დღევანდელი მოცულობის ჟანგბადის 0,00004-მა შეიძლება გამოიწვიოს ფენის წარმოქმნა, რომელსაც აქვს ოზონის კონცენტრაციის ნახევარი, რაც, მიუხედავად ამისა, უზრუნველყოფს ძალიან მნიშვნელოვან დაცვას ულტრაიისფერი სხივებისგან. ასევე სავარაუდოა, რომ პირველადი ატმოსფერო შეიცავს უამრავ ნახშირორჟანგს. მას მოიხმარდნენ ფოტოსინთეზის დროს და მისი კონცენტრაცია უნდა შემცირებულიყო მცენარეთა სამყაროს განვითარებასთან ერთად და ასევე ზოგიერთი გეოლოგიური პროცესის დროს შეწოვის გამო. ვინაიდან სათბურის ეფექტი დაკავშირებულია ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის არსებობასთან, ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ მისი კონცენტრაციის რყევები დედამიწის ისტორიაში ფართომასშტაბიანი კლიმატური ცვლილებების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მიზეზია, როგორიცაა გამყინვარების ხანა. თანამედროვე ატმოსფეროში არსებული ჰელიუმი, ალბათ, ძირითადად ურანის, თორიუმის და რადიუმის რადიოაქტიური დაშლის პროდუქტია. ეს რადიოაქტიური ელემენტები ასხივებენ ალფა ნაწილაკებს, რომლებიც წარმოადგენენ ჰელიუმის ატომების ბირთვებს. ვინაიდან რადიოაქტიური დაშლის დროს ელექტრული მუხტი არ იქმნება ან განადგურებულია, ყველა ალფა ნაწილაკზე ორი ელექტრონია. შედეგად, ის აერთიანებს მათ და ქმნის ნეიტრალურ ჰელიუმის ატომებს. რადიოაქტიურ ელემენტებს შეიცავს ქანების სისქეში გაფანტული მინერალები, ამიტომ რადიოაქტიური დაშლის შედეგად წარმოქმნილი ჰელიუმის მნიშვნელოვანი ნაწილი ინახება მათში, რომელიც ძალიან ნელა აორთქლდება ატმოსფეროში. ჰელიუმის გარკვეული რაოდენობა დიფუზიის გამო ამოდის ეგზოსფეროში, მაგრამ დედამიწის ზედაპირიდან მუდმივი შემოდინების გამო, ამ გაზის მოცულობა ატმოსფეროში უცვლელია. ვარსკვლავების შუქის სპექტრული ანალიზისა და მეტეორიტების შესწავლის საფუძველზე, შესაძლებელია შეფასდეს სამყაროში სხვადასხვა ქიმიური ელემენტების შედარებითი სიმრავლე. ნეონის კონცენტრაცია სივრცეში დაახლოებით ათ მილიარდჯერ მეტია ვიდრე დედამიწაზე, კრიპტონი - ათ მილიონჯერ, ხოლო ქსენონი - მილიონჯერ. აქედან გამომდინარეობს, რომ ამ ინერტული აირების კონცენტრაცია, რომლებიც თავდაპირველად იმყოფებოდნენ დედამიწის ატმოსფეროში და არ ავსებდნენ ქიმიური რეაქციების დროს, მნიშვნელოვნად შემცირდა, ალბათ, დედამიწის პირველადი ატმოსფეროს დაკარგვის ეტაპზეც კი. გამონაკლისს წარმოადგენს ინერტული აირი არგონი, რადგან ის კვლავ წარმოიქმნება 40Ar იზოტოპის სახით კალიუმის იზოტოპის რადიოაქტიური დაშლის პროცესში.
ოპტიკური ფენომენები
ატმოსფეროში ოპტიკური ფენომენების მრავალფეროვნება განპირობებულია სხვადასხვა მიზეზით. ყველაზე გავრცელებულ ფენომენებს შორისაა ელვა (იხ. ზემოთ) და ძალიან თვალწარმტაცი aurora borealis და aurora borealis (იხ. ასევე პოლარული შუქები). გარდა ამისა, განსაკუთრებით საინტერესოა ცისარტყელა, გალი, პარჰელიონი (ცრუ მზე) და რკალი, გვირგვინი, ბროკენის ჰალოები და მოჩვენებები, მირაჟები, წმინდა ელმოს ცეცხლი, მანათობელი ღრუბლები, მწვანე და ბინდის სხივები. ცისარტყელა არის ყველაზე ლამაზი ატმოსფერული ფენომენი. ჩვეულებრივ, ეს არის უზარმაზარი თაღი, რომელიც შედგება მრავალ ფერადი ზოლებისგან, შეინიშნება, როდესაც მზე ანათებს ცის მხოლოდ ნაწილს და ჰაერი გაჯერებულია წყლის წვეთებით, მაგალითად, წვიმის დროს. მრავალფერადი რკალი განლაგებულია სპექტრის თანმიმდევრობით (წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ციანი, ინდიგო, იისფერი), მაგრამ ფერები თითქმის არასოდეს არის სუფთა, რადგან ზოლები ერთმანეთს ემთხვევა. როგორც წესი, ცისარტყელების ფიზიკური მახასიათებლები მნიშვნელოვნად განსხვავდება და, შესაბამისად, ისინი ძალიან მრავალფეროვანია გარეგნულად. მათი საერთო მახასიათებელია ის, რომ რკალის ცენტრი ყოველთვის განლაგებულია მზიდან დამკვირვებლისკენ გავლებულ სწორ ხაზზე. მთავარი ცისარტყელა არის რკალი, რომელიც შედგება ყველაზე ნათელი ფერებისაგან - გარედან წითელი და შიგნიდან მეწამული. ზოგჯერ მხოლოდ ერთი რკალი ჩანს, მაგრამ ხშირად მეორადი ჩნდება მთავარი ცისარტყელის გარედან. მას არ აქვს ისეთი ნათელი ფერები, როგორც პირველი, და მასში წითელი და მეწამული ზოლები ცვლის ადგილს: წითელი მდებარეობს შიგნით. მთავარი ცისარტყელის წარმოქმნა აიხსნება ორმაგი რეფრაქციით (იხ. აგრეთვე ოპტიკა) და მზის სხივების ერთჯერადი შიდა არეკვით (იხ. სურ. 5). წყლის წვეთში (A) შეღწევისას სინათლის სხივი ირღვევა და იშლება, როგორც პრიზმაში გავლისას. შემდეგ ის აღწევს წვეთი (B) მოპირდაპირე ზედაპირს, აირეკლება მისგან და გამოდის წვეთიდან გარედან (C). ამ შემთხვევაში, სინათლის სხივი, სანამ დამკვირვებელს მიაღწევს, მეორედ ირღვევა. საწყისი თეთრი სხივი იშლება სხვადასხვა ფერის სხივებად, განსხვავების კუთხით 2°. როდესაც მეორადი ცისარტყელა იქმნება, ხდება ორმაგი რეფრაქცია და მზის სხივების ორმაგი არეკვლა (იხ. სურ. 6). ამ შემთხვევაში, სინათლე ირღვევა, შეაღწევს წვეთში მისი ქვედა ნაწილის მეშვეობით (A) და აირეკლება წვეთი შიდა ზედაპირიდან ჯერ B წერტილში, შემდეგ C წერტილში. D წერტილში სინათლე ირღვევა. ტოვებს წვეთს დამკვირვებლისკენ.

მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას დამკვირვებელი ხედავს ცისარტყელას ნახევარ წრის ტოლი რკალის სახით, ვინაიდან ცისარტყელას ღერძი ჰორიზონტის პარალელურია. თუ მზე ჰორიზონტზე მაღლა დგას, ცისარტყელის რკალი ნახევარ წრეზე ნაკლებია. როდესაც მზე ჰორიზონტზე 42°-ზე მაღლა ამოდის, ცისარტყელა ქრება. ყველგან, გარდა მაღალი განედებისა, ცისარტყელა ვერ გამოჩნდება შუადღისას, როდესაც მზე ძალიან მაღალია. საინტერესოა ცისარტყელამდე მანძილის შეფასება. მიუხედავად იმისა, რომ როგორც ჩანს, ფერადი რკალი იმავე სიბრტყეში მდებარეობს, ეს ილუზიაა. სინამდვილეში, ცისარტყელას აქვს დიდი სიღრმე და ის შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ღრუ კონუსის ზედაპირი, რომლის ზედა ნაწილში არის დამკვირვებელი. კონუსის ღერძი აკავშირებს მზეს, დამკვირვებელს და ცისარტყელის ცენტრს. დამკვირვებელი უყურებს, როგორც იქნა, ამ კონუსის ზედაპირის გასწვრივ. ორი ადამიანი ვერასოდეს დაინახავს ზუსტად ერთსა და იმავე ცისარტყელას. რა თქმა უნდა, ერთი და იგივე ეფექტი შეიძლება დაფიქსირდეს ზოგადად, მაგრამ ორი ცისარტყელა განსხვავებულ მდგომარეობაშია და წარმოიქმნება სხვადასხვა წყლის წვეთებით. როდესაც წვიმა ან ნისლი აყალიბებს ცისარტყელას, სრული ოპტიკური ეფექტი მიიღწევა ყველა წყლის წვეთების კომბინირებული ეფექტით, რომელიც კვეთს ცისარტყელას კონუსის ზედაპირს დამკვირვებელთან მწვერვალზე. თითოეული წვეთის როლი წარმავალია. ცისარტყელას კონუსის ზედაპირი რამდენიმე ფენისგან შედგება. სწრაფად გადაკვეთს მათ და გადის კრიტიკული წერტილების სერიას, თითოეული წვეთი მყისიერად ანაწილებს მზის სხივს მთელ სპექტრში მკაცრად განსაზღვრული თანმიმდევრობით - წითელიდან მეწამულამდე. მრავალი წვეთი ერთნაირად კვეთს კონუსის ზედაპირს, ასე რომ ცისარტყელა დამკვირვებელს უწყვეტად ეჩვენება როგორც მის რკალის გასწვრივ, ისე მის გასწვრივ. ჰალო - თეთრი ან მოლურჯო სინათლის რკალი და წრეები მზის ან მთვარის დისკის გარშემო. ისინი წარმოიქმნება ატმოსფეროში ყინულის ან თოვლის კრისტალების მიერ სინათლის გარდატეხის ან არეკვლის გამო. კრისტალები, რომლებიც ქმნიან ჰალოს, განლაგებულია წარმოსახვითი კონუსის ზედაპირზე, რომლის ღერძი მიმართულია დამკვირვებლიდან (კონუსის ზემოდან) მზისკენ. გარკვეულ პირობებში, ატმოსფერო გაჯერებულია პატარა კრისტალებით, რომელთაგან ბევრი სახე სწორ კუთხეს ქმნის მზეზე, დამკვირვებელთან და ამ კრისტალებთან გამავალ თვითმფრინავთან. ასეთი ასპექტები ასახავს შემომავალ სინათლის სხივებს 22 °-იანი გადახრით, ქმნის ჰალოს, რომელიც შიგნიდან მოწითალოა, მაგრამ ის ასევე შეიძლება შედგებოდეს სპექტრის ყველა ფერისგან. ნაკლებად გავრცელებულია ჰალო, რომლის კუთხური რადიუსია 46°, რომელიც მდებარეობს კონცენტრულად 22 გრადუსიანი ჰალოს გარშემო. მის შიდა მხარეს ასევე აქვს მოწითალო ელფერი. ამის მიზეზი ასევე არის სინათლის გარდატეხა, რომელიც ამ შემთხვევაში ხდება ბროლის სახეებზე, რომლებიც ქმნიან სწორ კუთხეებს. ასეთი ჰალოს რგოლის სიგანე 2,5°-ს აღემატება. ორივე 46-გრადუსიანი და 22-გრადუსიანი ჰალოები, როგორც წესი, ყველაზე კაშკაშაა ბეჭდის ზედა და ქვედა ნაწილში. იშვიათი 90 გრადუსიანი ჰალო არის სუსტად მანათობელი, თითქმის უფერო რგოლი, რომელსაც აქვს საერთო ცენტრი დანარჩენ ორ ჰალოსთან. თუ იგი ფერადია, მას აქვს წითელი ფერი ბეჭდის გარედან. ამ ტიპის ჰალოს გამოჩენის მექანიზმი ბოლომდე არ არის განმარტებული (ნახ. 7).

პარჰელია და რკალი. პარჰელიური წრე (ან ცრუ მზის წრე) - თეთრი რგოლი, რომელიც ორიენტირებულია ზენიტის წერტილში, რომელიც გადის მზეზე ჰორიზონტის პარალელურად. მისი წარმოქმნის მიზეზი არის მზის შუქის ასახვა ყინულის კრისტალების ზედაპირის კიდეებიდან. თუ კრისტალები საკმარისად თანაბრად არის განაწილებული ჰაერში, ხილული ხდება სრული წრე. პარჰელია, ანუ ცრუ მზეები, მზის მსგავსი კაშკაშა ლაქებია, რომლებიც წარმოიქმნება პარჰელიური წრის ჰალოსთან გადაკვეთის წერტილებში, კუთხური რადიუსით 22°, 46° და 90°. ყველაზე ხშირად წარმოქმნილი და ყველაზე კაშკაშა პარჰელიონი იქმნება 22 გრადუსიანი ჰალოს კვეთაზე, რომელიც ჩვეულებრივ ცისარტყელის თითქმის ყველა ფერშია შეღებილი. 46- და 90-გრადუსიანი ჰალოების კვეთაზე ცრუ მზეები გაცილებით ნაკლებად შეინიშნება. პარჰელიებს, რომლებიც წარმოიქმნება 90 გრადუსიანი ჰალოების კვეთაზე, ეწოდება პარანთელია, ანუ ცრუ მზე. ზოგჯერ ჩანს ანთელიუმი (მზე-მზე) - ნათელი ლაქა, რომელიც მდებარეობს პარჰელიონის რგოლზე ზუსტად მზის საპირისპიროდ. ვარაუდობენ, რომ ამ ფენომენის მიზეზი მზის სინათლის ორმაგი შიდა არეკლია. არეკლილი სხივი მიჰყვება იმავე გზას, როგორც დაცემის სხივი, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. გარშემორტყმული რკალი, რომელსაც ზოგჯერ არასწორად მოიხსენიებენ, როგორც 46-გრადუსიანი ჰალოს ზედა ტანგენტის რკალს, არის 90° ან ნაკლები რკალი, ცენტრით ზენიტის წერტილზე და დაახლოებით 46° მზეზე. ის იშვიათად ჩანს და მხოლოდ რამდენიმე წუთის განმავლობაში, აქვს ნათელი ფერები, ხოლო წითელი ფერი შემოიფარგლება რკალის გარე მხარეს. გარშემორტყმული რკალი გამოირჩევა შეფერილობით, სიკაშკაშით და მკაფიო კონტურებით. ჰალო ტიპის კიდევ ერთი საინტერესო და ძალიან იშვიათი ოპტიკური ეფექტია ლოვიცის რკალი. ისინი წარმოიქმნება პარჰელიის გაგრძელებად 22-გრადუსიან ჰალოსთან კვეთაზე, გადიან ჰალოს გარე მხრიდან და ოდნავ ჩაზნექილი არიან მზისკენ. მოთეთრო სინათლის სვეტები, ისევე როგორც სხვადასხვა ჯვრები, ზოგჯერ ჩანს გამთენიისას ან შებინდებისას, განსაკუთრებით პოლარულ რეგიონებში და შეიძლება თან ახლდეს როგორც მზეს, ასევე მთვარეს. ზოგჯერ შეინიშნება მთვარის ჰალოები და ზემოთ აღწერილის მსგავსი ეფექტები, ყველაზე გავრცელებული მთვარის ჰალო (მთვარის გარშემო რგოლი) კუთხის რადიუსით 22°. ცრუ მზეების მსგავსად, ყალბი მთვარეები შეიძლება წარმოიშვას. გვირგვინები, ან გვირგვინები, არის პატარა კონცენტრული ფერის რგოლები მზის, მთვარის ან სხვა კაშკაშა ობიექტების გარშემო, რომლებიც დროდადრო შეინიშნება, როდესაც სინათლის წყარო არის გამჭვირვალე ღრუბლების მიღმა. გვირგვინის რადიუსი ჰალოს რადიუსზე მცირეა და არის დაახლ. 1-5°, ლურჯი ან იისფერი რგოლი ყველაზე ახლოს არის მზესთან. კორონა წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც სინათლე იფანტება წყლის პატარა წვეთებით, რომლებიც ქმნიან ღრუბელს. ზოგჯერ გვირგვინი გამოიყურება როგორც მანათობელი ლაქა (ან ჰალო) მზის (ან მთვარის) გარშემო, რომელიც მთავრდება მოწითალო რგოლით. სხვა შემთხვევებში, ჰალოს გარეთ ჩანს, სულ მცირე, ორი კონცენტრული რგოლი უფრო დიდი დიამეტრის, ძალიან სუსტად შეფერილი. ამ ფენომენს თან ახლავს მოლურჯო ღრუბლები. ზოგჯერ ძალიან მაღალი ღრუბლების კიდეები შეღებილია ნათელი ფერებით.
გლორია (ჰალოები).განსაკუთრებულ პირობებში ხდება უჩვეულო ატმოსფერული მოვლენები. თუ მზე დამკვირვებლის უკან დგას და მისი ჩრდილი დაპროექტებულია ახლომდებარე ღრუბლებზე ან ნისლის ფარდაზე, ატმოსფეროს გარკვეული მდგომარეობის ქვეშ, ადამიანის თავის ჩრდილის ირგვლივ, შეგიძლიათ იხილოთ ფერადი მანათობელი წრე - ჰალო. ჩვეულებრივ, ასეთი ჰალო იქმნება ბალახიან გაზონზე ნამის წვეთებით სინათლის არეკვლის გამო. გლორია ასევე საკმაოდ გავრცელებულია იმ ჩრდილის ირგვლივ, რომელსაც თვითმფრინავი აყენებს ქვემო ღრუბლებს.
ბროკენის აჩრდილები.დედამიწის ზოგიერთ რეგიონში, როდესაც დამკვირვებლის ჩრდილი გორაზე, მზის ამოსვლისას ან მზის ჩასვლისას, მის უკან ეცემა ღრუბლებზე, რომლებიც მდებარეობს მცირე მანძილზე, ვლინდება გასაოცარი ეფექტი: ჩრდილი იძენს კოლოსალურ ზომებს. ეს გამოწვეულია ნისლში წყლის უმცირესი წვეთების მიერ სინათლის არეკვით და გარდატეხით. აღწერილ ფენომენს გერმანიაში ჰარცის მთებში მწვერვალის მიხედვით „ბროკენის მოჩვენება“ ეწოდება.
მირაჟები- ოპტიკური ეფექტი, რომელიც გამოწვეულია სინათლის გარდატეხით სხვადასხვა სიმკვრივის ჰაერის ფენებში გავლისას და გამოიხატება ვირტუალური გამოსახულების გარეგნობაში. ამ შემთხვევაში, შორეული ობიექტები შეიძლება აღმოჩნდეს აწეული ან დაშვებული მათი ფაქტობრივი პოზიციის მიმართ, ასევე შეიძლება დამახინჯდეს და შეიძინოს არარეგულარული, ფანტასტიკური ფორმები. მირაჟები ხშირად შეინიშნება ცხელ კლიმატში, მაგალითად, ქვიშიან დაბლობებზე. დაბალი მირაჟები ხშირია, როდესაც შორეული, თითქმის ბრტყელი უდაბნოს ზედაპირი ღია წყლის იერს იძენს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დანახულია ოდნავ მაღლიდან ან უბრალოდ გახურებული ჰაერის ფენის ზემოთ. მსგავსი ილუზია, როგორც წესი, ჩნდება გახურებულ მოასფალტებულ გზაზე, რომელიც შორს მდებარე წყლის ზედაპირს ჰგავს. სინამდვილეში, ეს ზედაპირი ცის ანარეკლია. თვალის დონის ქვემოთ ამ „წყალში“ შესაძლოა აღმოჩნდეს საგნები, ჩვეულებრივ თავდაყირა. „ჰაერის ფენის ნამცხვარი“ იქმნება გახურებული მიწის ზედაპირის ზემოთ, ხოლო დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მდებარე ფენა ყველაზე მწვავეა და იმდენად იშვიათია, რომ მასში გამავალი სინათლის ტალღები დამახინჯებულია, რადგან მათი გავრცელების სიჩქარე მერყეობს საშუალო სიმკვრივის მიხედვით. უმაღლესი მირაჟები ნაკლებად გავრცელებული და უფრო თვალწარმტაცია, ვიდრე ქვედა მირაჟები. შორეული ობიექტები (ხშირად ზღვის ჰორიზონტის ქვემოთ) ცაზე თავდაყირა ჩნდება და ზოგჯერ ზემოთ იმავე ობიექტის პირდაპირი გამოსახულებაც ჩნდება. ეს ფენომენი დამახასიათებელია ცივი რეგიონებისთვის, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ხდება ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ინვერსია, როდესაც ჰაერის თბილი ფენა ცივ ფენაზე მაღლა დგას. ეს ოპტიკური ეფექტი ვლინდება არაერთგვაროვანი სიმკვრივის მქონე ჰაერის ფენებში სინათლის ტალღების წინა ნაწილის გავრცელების რთული ნიმუშების შედეგად. ძალიან უჩვეულო მირაჟები ხდება დროდადრო, განსაკუთრებით პოლარულ რეგიონებში. როდესაც მირაჟები ხდება ხმელეთზე, ხეები და ლანდშაფტის სხვა კომპონენტები თავდაყირა დგება. ყველა შემთხვევაში ზედა მირაჟებში ობიექტები უფრო ნათლად ჩანს, ვიდრე ქვედაში. როდესაც ორი ჰაერის მასის საზღვარი ვერტიკალური სიბრტყეა, ზოგჯერ შეინიშნება გვერდითი მირაჟები.
წმინდა ელმოს ცეცხლი.ზოგიერთი ოპტიკური ფენომენი ატმოსფეროში (მაგალითად, სიკაშკაშე და ყველაზე გავრცელებული მეტეოროლოგიური ფენომენი - ელვა) ელექტრული ხასიათისაა. გაცილებით ნაკლებად გავრცელებულია სენტ ელმოს ხანძარი - მანათობელი ღია ცისფერი ან მეწამული ჯაგრისები 30 სმ-დან 1 მ ან მეტი სიგრძით, ჩვეულებრივ ანძების თავზე ან ზღვაზე გემების ეზოების ბოლოებზე. ზოგჯერ ჩანს, რომ გემის მთელი გაყალბება დაფარულია ფოსფორით და ანათებს. ელმოს ხანძარი ხანდახან ჩნდება მთის მწვერვალებზე, ასევე შუბებსა და მაღალი შენობების მკვეთრ კუთხეებზე. ეს ფენომენი არის ფუნჯის ელექტრული გამონადენი ელექტრული გამტარების ბოლოებზე, როდესაც ელექტრული ველის სიძლიერე მნიშვნელოვნად იზრდება მათ გარშემო ატმოსფეროში. Will-o'-the-wisps არის სუსტი მოლურჯო ან მომწვანო ბზინვარება, რომელიც ზოგჯერ ჩანს ჭაობებში, სასაფლაოებსა და საძვალოებში. ისინი ხშირად ჩნდებიან, როგორც მშვიდად იწვის, არ აცხელებს, სანთლის ალი, რომელიც ამაღლებულია მიწიდან დაახლოებით 30 სმ სიმაღლეზე, რომელიც ერთი წუთით ტრიალებს ობიექტზე. სინათლე თითქოს სრულიად გაუგებარია და, როგორც დამკვირვებელი უახლოვდება, თითქოს სხვა ადგილას გადადის. ამ ფენომენის მიზეზი არის ორგანული ნარჩენების დაშლა და ჭაობის გაზის მეთანის (CH4) ან ფოსფინის (PH3) სპონტანური წვა. მოხეტიალე განათებებს განსხვავებული ფორმა აქვთ, ზოგჯერ სფერულიც კი. მწვანე სხივი - ზურმუხტისფერი მწვანე მზის ნათება იმ მომენტში, როდესაც მზის ბოლო სხივი ქრება ჰორიზონტის ქვემოთ. მზის შუქის წითელი კომპონენტი პირველი ქრება, ყველა დანარჩენი თანმიმდევრობით მიჰყვება და ზურმუხტისფერი მწვანე რჩება ბოლოს. ეს ფენომენი ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მზის დისკის მხოლოდ კიდე რჩება ჰორიზონტის ზემოთ, წინააღმდეგ შემთხვევაში ფერების ნაზავია. კრეპუსკულური სხივები არის მზის სინათლის განსხვავებული სხივები, რომლებიც ხილული ხდება, როდესაც ისინი ანათებენ მტვერს მაღალ ატმოსფეროში. ღრუბლების ჩრდილები ქმნიან ბნელ ზოლებს და მათ შორის სხივები ვრცელდება. ეს ეფექტი ხდება მაშინ, როდესაც მზე ჰორიზონტზე დაბლა დგას გამთენიისას ან მზის ჩასვლის შემდეგ.