Diagrami i strukturës së atmosferës së tokës. Roli dhe rëndësia e gazeve kryesore të ajrit atmosferik. Arsyet e ndryshimeve në përbërjen atmosferike

Atmosfera (nga greqishtja e lashtë ἀτμός - avulli dhe σφαῖρα - top) është një guaskë gazi (gjeosferë) që rrethon planetin Tokë. Sipërfaqja e saj e brendshme mbulon hidrosferën dhe pjesërisht koren e tokës, ndërsa sipërfaqja e saj e jashtme kufizohet me pjesën afër Tokës të hapësirës së jashtme.

Tërësia e degëve të fizikës dhe kimisë që studiojnë atmosferën zakonisht quhet fizikë atmosferike. Atmosfera përcakton motin në sipërfaqen e Tokës, meteorologjia studion motin dhe klimatologjia merret me ndryshimet afatgjata të klimës.

Vetitë fizike

Trashësia e atmosferës është afërsisht 120 km nga sipërfaqja e Tokës. Masa totale e ajrit në atmosferë është (5,1-5,3) 1018 kg. Nga këto, masa e ajrit të thatë është (5,1352 ± 0,0003) 1018 kg, masa totale e avullit të ujit është mesatarisht 1,27 1016 kg.

Masa molare e ajrit të pastër të thatë është 28,966 g/mol, dhe dendësia e ajrit në sipërfaqen e detit është afërsisht 1,2 kg/m3. Presioni në 0 °C në nivelin e detit është 101.325 kPa; temperatura kritike - -140,7 °C (~132,4 K); presioni kritik - 3.7 MPa; Cp në 0 °C - 1,0048·103 J/(kg·K), Cv - 0,7159·103 J/(kg·K) (në 0 °C). Tretshmëria e ajrit në ujë (në masë) në 0 °C - 0,0036%, në 25 °C - 0,0023%.

Si “kushte normale” në sipërfaqen e Tokës pranohen: dendësia 1,2 kg/m3, presioni barometrik 101,35 kPa, temperatura plus 20 °C dhe lagështia relative 50%. Këta tregues të kushtëzuar kanë një rëndësi thjesht inxhinierike.

Përbërje kimike

Atmosfera e Tokës u ngrit si rezultat i lëshimit të gazrave gjatë shpërthimeve vullkanike. Me ardhjen e oqeaneve dhe biosferës, ajo u formua për shkak të shkëmbimit të gazit me ujin, bimët, kafshët dhe produktet e dekompozimit të tyre në tokë dhe këneta.

Aktualisht, atmosfera e Tokës përbëhet kryesisht nga gazra dhe papastërti të ndryshme (pluhur, pika uji, kristale akulli, kripëra deti, produkte të djegies).

Përqendrimi i gazrave që përbëjnë atmosferën është pothuajse konstant, me përjashtim të ujit (H2O) dhe dioksidit të karbonit (CO2).

Përbërja e ajrit të thatë


Azoti
Oksigjen
Argoni
Uji
Dioksid karboni
Neoni
Heliumi
Metani
Kripton
Hidrogjeni
Ksenon
Oksidi i azotit

Përveç gazeve të treguara në tabelë, atmosfera përmban SO2, NH3, CO, ozon, hidrokarbure, HCl, HF, avull Hg, I2, si dhe NO dhe shumë gazra të tjerë në sasi të vogla. Troposfera përmban vazhdimisht një sasi të madhe të grimcave të ngurta dhe të lëngshme të pezulluara (aerosol).

Struktura e atmosferës

Troposfera

Kufiri i sipërm i saj është në një lartësi prej 8-10 km në polare, 10-12 km në të butë dhe 16-18 km në gjerësi tropikale; më e ulët në dimër se në verë. Shtresa e poshtme, kryesore e atmosferës përmban më shumë se 80% të masës totale të ajrit atmosferik dhe rreth 90% të të gjithë avullit të ujit të pranishëm në atmosferë. Turbulenca dhe konvekcioni janë shumë të zhvilluara në troposferë, lindin retë dhe zhvillohen ciklonet dhe anticiklonet. Temperatura ulet me rritjen e lartësisë me një gradient mesatar vertikal prej 0,65°/100 m

Tropopauza

Shtresa kalimtare nga troposfera në stratosferë, një shtresë e atmosferës në të cilën ulja e temperaturës me lartësinë ndalon.

Stratosfera

Një shtresë e atmosferës e vendosur në një lartësi prej 11 deri në 50 km. Karakterizohet nga një ndryshim i lehtë i temperaturës në shtresën 11-25 km (shtresa e poshtme e stratosferës) dhe një rritje e temperaturës në shtresën 25-40 km nga -56,5 në 0,8 ° C (shtresa e sipërme e stratosferës ose rajoni i përmbysjes) . Pasi ka arritur një vlerë prej rreth 273 K (pothuajse 0 °C) në një lartësi prej rreth 40 km, temperatura mbetet konstante deri në një lartësi prej rreth 55 km. Ky rajon me temperaturë konstante quhet stratopauzë dhe është kufiri midis stratosferës dhe mesosferës.

Stratopauza

Shtresa kufitare e atmosferës midis stratosferës dhe mesosferës. Në shpërndarjen vertikale të temperaturës ka një maksimum (rreth 0 °C).

Mesosferë

Mesosfera fillon në një lartësi prej 50 km dhe shtrihet në 80-90 km. Temperatura ulet me lartësinë me një gradient mesatar vertikal prej (0,25-0,3)°/100 m. Procesi kryesor i energjisë është transferimi i nxehtësisë rrezatuese. Proceset komplekse fotokimike që përfshijnë radikalet e lira, molekula të ngacmuara nga vibracionet, etj. shkaktojnë ndriçim atmosferik.

Mesopauza

Shtresa kalimtare midis mesosferës dhe termosferës. Ekziston një minimum në shpërndarjen vertikale të temperaturës (rreth -90 °C).

Linja Karman

Lartësia mbi nivelin e detit, e cila pranohet në mënyrë konvencionale si kufiri midis atmosferës së Tokës dhe hapësirës. Sipas përcaktimit të FAI, linja Karman ndodhet në një lartësi prej 100 km mbi nivelin e detit.

Kufiri i atmosferës së Tokës

Termosferë

Kufiri i sipërm është rreth 800 km. Temperatura rritet në lartësitë 200-300 km, ku arrin vlerat e rendit 1500 K, pas së cilës mbetet pothuajse konstante në lartësitë e mëdha. Nën ndikimin e rrezatimit diellor ultravjollcë dhe rreze x dhe rrezatimit kozmik, ndodh jonizimi i ajrit ("aurorat") - rajonet kryesore të jonosferës shtrihen brenda termosferës. Në lartësitë mbi 300 km mbizotëron oksigjeni atomik. Kufiri i sipërm i termosferës përcaktohet kryesisht nga aktiviteti aktual i Diellit. Gjatë periudhave të aktivitetit të ulët - për shembull, në 2008-2009 - ka një rënie të dukshme në madhësinë e kësaj shtrese.

Termopauza

Rajoni i atmosferës ngjitur me termosferën. Në këtë rajon, thithja e rrezatimit diellor është e papërfillshme dhe temperatura në fakt nuk ndryshon me lartësinë.

Ekzosfera (sfera e shpërndarjes)

Eksosfera është një zonë dispersioni, pjesa e jashtme e termosferës, e vendosur mbi 700 km. Gazi në ekzosferë është shumë i rrallë, dhe prej këtu grimcat e tij rrjedhin në hapësirën ndërplanetare (shpërndarja).

Deri në një lartësi prej 100 km, atmosfera është një përzierje homogjene, e përzier mirë e gazrave. Në shtresat më të larta, shpërndarja e gazeve sipas lartësisë varet nga pesha e tyre molekulare; përqendrimi i gazrave më të rëndë zvogëlohet më shpejt me distancën nga sipërfaqja e Tokës. Për shkak të uljes së densitetit të gazit, temperatura bie nga 0 °C në stratosferë në -110 °C në mesosferë. Megjithatë, energjia kinetike e grimcave individuale në lartësitë 200-250 km korrespondon me një temperaturë prej ~150 °C. Mbi 200 km vërehen luhatje të konsiderueshme të temperaturës dhe densitetit të gazit në kohë dhe hapësirë.

Në një lartësi prej rreth 2000-3500 km, ekzosfera gradualisht shndërrohet në të ashtuquajturin vakum afër hapësirës, i cili është i mbushur me grimca shumë të rralla të gazit ndërplanetar, kryesisht atome hidrogjeni. Por ky gaz përfaqëson vetëm një pjesë të materies ndërplanetare. Pjesa tjetër përbëhet nga grimca pluhuri me origjinë kometare dhe meteorike. Përveç grimcave jashtëzakonisht të rralla të pluhurit, në këtë hapësirë depërton rrezatimi elektromagnetik dhe korpuskular me origjinë diellore dhe galaktike.

Troposfera përbën rreth 80% të masës së atmosferës, stratosfera - rreth 20%; masa e mezosferës nuk është më shumë se 0.3%, termosfera është më pak se 0.05% e masës totale të atmosferës. Në bazë të vetive elektrike në atmosferë, dallohen neutronosfera dhe jonosfera. Aktualisht besohet se atmosfera shtrihet në një lartësi prej 2000-3000 km.

Në varësi të përbërjes së gazit në atmosferë, dallohen homosfera dhe heterosfera. Heterosfera është një zonë ku graviteti ndikon në ndarjen e gazeve, pasi përzierja e tyre në një lartësi të tillë është e papërfillshme. Kjo nënkupton një përbërje të ndryshueshme të heterosferës. Poshtë saj shtrihet një pjesë e mirë e përzier, homogjene e atmosferës e quajtur homosferë. Kufiri midis këtyre shtresave quhet turbopauzë; ai shtrihet në një lartësi prej rreth 120 km.

Karakteristikat e tjera të atmosferës dhe efektet në trupin e njeriut

Tashmë në një lartësi prej 5 km mbi nivelin e detit, një person i patrajnuar fillon të përjetojë urinë nga oksigjeni dhe pa përshtatje, performanca e një personi zvogëlohet ndjeshëm. Zona fiziologjike e atmosferës përfundon këtu. Frymëmarrja e njeriut bëhet e pamundur në një lartësi prej 9 km, megjithëse deri në afërsisht 115 km atmosfera përmban oksigjen.

Atmosfera na furnizon me oksigjenin e nevojshëm për frymëmarrje. Sidoqoftë, për shkak të rënies së presionit total të atmosferës, ndërsa ngriheni në lartësi, presioni i pjesshëm i oksigjenit zvogëlohet në përputhje me rrethanat.

Mushkëritë e njeriut përmbajnë vazhdimisht rreth 3 litra ajër alveolar. Presioni i pjesshëm i oksigjenit në ajrin alveolar në presion normal atmosferik është 110 mmHg. Art., Presioni i dioksidit të karbonit - 40 mm Hg. Art., dhe avujt e ujit - 47 mm Hg. Art. Me rritjen e lartësisë, presioni i oksigjenit bie, dhe presioni total i avullit të ujit dhe dioksidit të karbonit në mushkëri mbetet pothuajse konstant - rreth 87 mm Hg. Art. Furnizimi me oksigjen në mushkëri do të ndalet plotësisht kur presioni i ajrit të ambientit të bëhet i barabartë me këtë vlerë.

Në një lartësi prej rreth 19-20 km, presioni atmosferik bie në 47 mm Hg. Art. Prandaj, në këtë lartësi, uji dhe lëngu intersticial fillojnë të ziejnë në trupin e njeriut. Jashtë kabinës nën presion në këto lartësi, vdekja ndodh pothuajse menjëherë. Kështu, nga pikëpamja e fiziologjisë njerëzore, "hapësira" fillon tashmë në një lartësi prej 15-19 km.

Shtresat e dendura të ajrit - troposfera dhe stratosfera - na mbrojnë nga efektet e dëmshme të rrezatimit. Me rrallim të mjaftueshëm të ajrit, në lartësi mbi 36 km, rrezatimi jonizues - rrezet primare kozmike - ka një efekt intensiv në trup; Në lartësi mbi 40 km, pjesa ultravjollcë e spektrit diellor është e rrezikshme për njerëzit.

Ndërsa ngrihemi në një lartësi gjithnjë e më të madhe mbi sipërfaqen e Tokës, fenomene të tilla të njohura të vërejtura në shtresat e poshtme të atmosferës si përhapja e zërit, shfaqja e ngritjes dhe zvarritjes aerodinamike, transferimi i nxehtësisë me konvekcion, etj. gradualisht dobësohen dhe më pas zhduken plotësisht.

Në shtresat e rralla të ajrit, përhapja e zërit është e pamundur. Deri në lartësitë 60-90 km, është ende e mundur të përdoret rezistenca e ajrit dhe ngritja për fluturim aerodinamik të kontrolluar. Por duke filluar nga lartësitë 100-130 km, konceptet e numrit M dhe barrierës së zërit, të njohura për çdo pilot, humbasin kuptimin e tyre: aty shtrihet linja konvencionale Karman, përtej së cilës fillon rajoni i fluturimit thjesht balistik, i cili mundet vetëm të kontrollohet duke përdorur forcat reaktive.

Në lartësi mbi 100 km, atmosfera është e privuar nga një veçori tjetër e jashtëzakonshme - aftësia për të thithur, përçuar dhe transmetuar energji termike me konvekcion (d.m.th. duke përzier ajrin). Kjo do të thotë se elementë të ndryshëm të pajisjeve në stacionin hapësinor orbital nuk do të mund të ftohen nga jashtë në të njëjtën mënyrë siç bëhet zakonisht në një aeroplan - me ndihmën e avionëve të ajrit dhe radiatorëve të ajrit. Në këtë lartësi, si në hapësirë në përgjithësi, mënyra e vetme për të transferuar nxehtësinë është rrezatimi termik.

Historia e formimit atmosferik

Sipas teorisë më të zakonshme, atmosfera e Tokës ka pasur tre përbërje të ndryshme me kalimin e kohës. Fillimisht, ai përbëhej nga gazra të lehta (hidrogjen dhe helium) të kapur nga hapësira ndërplanetare. Kjo është e ashtuquajtura atmosfera primare (rreth katër miliardë vjet më parë). Në fazën tjetër, aktiviteti aktiv vullkanik çoi në ngopjen e atmosferës me gazra të tjerë përveç hidrogjenit (dioksid karboni, amoniak, avujt e ujit). Kështu u formua atmosfera dytësore (rreth tre miliardë vjet para ditëve të sotme). Kjo atmosferë ishte restauruese. Më tej, procesi i formimit të atmosferës u përcaktua nga faktorët e mëposhtëm:

rrjedhja e gazeve të lehta (hidrogjen dhe helium) në hapësirën ndërplanetare;
reaksionet kimike që ndodhin në atmosferë nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë, shkarkimet e rrufesë dhe disa faktorë të tjerë.

Gradualisht, këta faktorë çuan në formimin e një atmosfere terciare, e karakterizuar nga shumë më pak hidrogjen dhe shumë më tepër azot dhe dioksid karboni (i formuar si rezultat i reaksioneve kimike nga amoniaku dhe hidrokarburet).

Azoti

Formimi i një sasie të madhe të azotit N2 është për shkak të oksidimit të atmosferës amoniak-hidrogjen nga oksigjeni molekular O2, i cili filloi të vinte nga sipërfaqja e planetit si rezultat i fotosintezës, duke filluar 3 miliardë vjet më parë. Azoti N2 lëshohet gjithashtu në atmosferë si rezultat i denitrifikimit të nitrateve dhe komponimeve të tjera që përmbajnë azot. Azoti oksidohet nga ozoni në NO në atmosferën e sipërme.

Azoti N2 reagon vetëm në kushte specifike (për shembull, gjatë një shkarkimi rrufeje). Oksidimi i azotit molekular nga ozoni gjatë shkarkimeve elektrike përdoret në sasi të vogla në prodhimin industrial të plehrave azotike. Cianobakteret (algat blu-jeshile) dhe bakteret nyje që formojnë simbiozë rizobiale me bimët bishtajore, të ashtuquajturat, mund ta oksidojnë atë me konsum të ulët energjie dhe ta shndërrojnë atë në një formë biologjikisht aktive. plehun e gjelbër.

Oksigjen

Përbërja e atmosferës filloi të ndryshojë rrënjësisht me shfaqjen e organizmave të gjallë në Tokë, si pasojë e fotosintezës, e shoqëruar me çlirimin e oksigjenit dhe thithjen e dioksidit të karbonit. Fillimisht, oksigjeni u shpenzua për oksidimin e përbërjeve të reduktuara - amoniakut, hidrokarbureve, formës hekuri të hekurit në oqeane, etj. Në fund të kësaj faze, përmbajtja e oksigjenit në atmosferë filloi të rritet. Gradualisht, u formua një atmosferë moderne me veti oksiduese. Meqenëse kjo shkaktoi ndryshime serioze dhe të papritura në shumë procese që ndodhin në atmosferë, litosferë dhe biosferë, kjo ngjarje u quajt Katastrofa e Oksigjenit.

Gjatë fanerozoikut, përbërja e atmosferës dhe përmbajtja e oksigjenit pësuan ndryshime. Ato lidhen kryesisht me shkallën e depozitimit të sedimentit organik. Kështu, gjatë periudhave të akumulimit të qymyrit, përmbajtja e oksigjenit në atmosferë me sa duket tejkaloi ndjeshëm nivelin modern.

Dioksid karboni

Përmbajtja e CO2 në atmosferë varet nga aktiviteti vullkanik dhe proceset kimike në guaskat e tokës, por mbi të gjitha - nga intensiteti i biosintezës dhe dekompozimi i lëndës organike në biosferën e Tokës. Pothuajse e gjithë biomasa aktuale e planetit (rreth 2.4 1012 ton) është formuar për shkak të dioksidit të karbonit, azotit dhe avullit të ujit që përmban ajri atmosferik. Organiket e varrosura në oqean, këneta dhe pyje kthehen në qymyr, naftë dhe gaz natyror.

Gazet fisnike

Burimi i gazeve fisnike - argoni, heliumi dhe kriptoni - janë shpërthimet vullkanike dhe prishja e elementeve radioaktive. Toka në përgjithësi dhe atmosfera në veçanti janë të varfëruar nga gazet inerte në krahasim me hapësirën. Besohet se arsyeja për këtë qëndron në rrjedhjen e vazhdueshme të gazeve në hapësirën ndërplanetare.

Ndotja e ajrit

Kohët e fundit, njerëzit kanë filluar të ndikojnë në evolucionin e atmosferës. Rezultati i aktiviteteve të tij ishte një rritje e vazhdueshme e përmbajtjes së dioksidit të karbonit në atmosferë për shkak të djegies së karburanteve hidrokarbure të grumbulluara në epokat e mëparshme gjeologjike. Sasi të mëdha të CO2 konsumohen gjatë fotosintezës dhe absorbohen nga oqeanet e botës. Ky gaz hyn në atmosferë për shkak të dekompozimit të shkëmbinjve karbonatikë dhe substancave organike me origjinë bimore dhe shtazore, si dhe për shkak të vullkanizmit dhe aktivitetit industrial njerëzor. Gjatë 100 viteve të fundit, përmbajtja e CO2 në atmosferë është rritur me 10%, ku pjesa më e madhe (360 miliardë tonë) vjen nga djegia e karburantit. Nëse ritmi i rritjes së djegies së karburantit vazhdon, atëherë në 200-300 vitet e ardhshme sasia e CO2 në atmosferë do të dyfishohet dhe mund të çojë në ndryshimin e klimës globale.

Djegia e karburantit është burimi kryesor i gazrave ndotës (CO, NO, SO2). Dioksidi i squfurit oksidohet nga oksigjeni atmosferik në SO3, dhe oksidi i azotit në NO2 në shtresat e sipërme të atmosferës, të cilat nga ana tjetër ndërveprojnë me avujt e ujit, dhe acidi sulfurik që rezulton H2SO4 dhe acidi nitrik HNO3 bien në sipërfaqen e Tokës në formë e të ashtuquajturit. shiu acid. Përdorimi i motorëve me djegie të brendshme çon në ndotje të konsiderueshme atmosferike me oksidet e azotit, hidrokarburet dhe komponimet e plumbit (tetraetil plumbi) Pb(CH3CH2)4.

Ndotja e atmosferës nga aerosolet shkaktohet si nga shkaqe natyrore (shpërthime vullkanike, stuhi pluhuri, futja e pikave të ujit të detit dhe polenit të bimëve, etj.) dhe nga aktivitetet ekonomike njerëzore (minimi i xeheve dhe materialeve të ndërtimit, djegia e karburantit, prodhimi i çimentos, etj. ). Lëshimi intensiv në shkallë të gjerë i grimcave në atmosferë është një nga shkaqet e mundshme të ndryshimit të klimës në planet.

(Vizituar 548 herë, 1 vizitë sot)

Atmosferë(nga atmosfera greke - avulli dhe sfaria - top) - guaska ajrore e Tokës, që rrotullohet me të. Zhvillimi i atmosferës ishte i lidhur ngushtë me proceset gjeologjike dhe gjeokimike që ndodhin në planetin tonë, si dhe me aktivitetet e organizmave të gjallë.

Kufiri i poshtëm i atmosferës përkon me sipërfaqen e Tokës, pasi ajri depërton në poret më të vogla të tokës dhe tretet edhe në ujë.

Kufiri i sipërm në një lartësi prej 2000-3000 km kalon gradualisht në hapësirën e jashtme.

Falë atmosferës, e cila përmban oksigjen, jeta në Tokë është e mundur. Oksigjeni atmosferik përdoret në procesin e frymëmarrjes së njerëzve, kafshëve dhe bimëve.

Nëse nuk do të kishte atmosferë, Toka do të ishte aq e qetë sa Hëna. Në fund të fundit, zëri është dridhja e grimcave të ajrit. Ngjyra blu e qiellit shpjegohet me faktin se rrezet e diellit, duke kaluar nëpër atmosferë, si përmes një lente, zbërthehen në ngjyrat e tyre përbërëse. Në këtë rast, rrezet e ngjyrave blu dhe blu shpërndahen më së shumti.

Atmosfera bllokon pjesën më të madhe të rrezatimit ultravjollcë të diellit, i cili ka një efekt të dëmshëm në organizmat e gjallë. Ai gjithashtu ruan nxehtësinë pranë sipërfaqes së Tokës, duke parandaluar që planeti ynë të ftohet.

Struktura e atmosferës

Në atmosferë, mund të dallohen disa shtresa, të ndryshme në densitet (Fig. 1).

Troposfera

Troposfera- shtresa më e ulët e atmosferës, trashësia e së cilës mbi polet është 8-10 km, në gjerësi të butë - 10-12 km, dhe mbi ekuator - 16-18 km.

Oriz. 1. Struktura e atmosferës së Tokës

Ajri në troposferë nxehet nga sipërfaqja e tokës, domethënë nga toka dhe uji. Prandaj, temperatura e ajrit në këtë shtresë zvogëlohet me lartësinë mesatarisht 0,6 °C për çdo 100 m. Në kufirin e sipërm të troposferës arrin -55 °C. Në të njëjtën kohë, në rajonin e ekuatorit në kufirin e sipërm të troposferës, temperatura e ajrit është -70 °C, dhe në rajonin e Polit të Veriut -65 °C.

Rreth 80% e masës së atmosferës është e përqendruar në troposferë, pothuajse i gjithë avulli i ujit ndodhet, ndodhin stuhi, stuhi, re dhe reshje, dhe ndodh lëvizje vertikale (konvekcion) dhe horizontale (erë).

Mund të themi se moti formohet kryesisht në troposferë.

Stratosfera

Stratosfera- një shtresë e atmosferës e vendosur mbi troposferë në një lartësi prej 8 deri në 50 km. Ngjyra e qiellit në këtë shtresë duket vjollcë, gjë që shpjegohet me hollësinë e ajrit, për shkak të së cilës rrezet e diellit pothuajse nuk shpërndahen.

Stratosfera përmban 20% të masës së atmosferës. Ajri në këtë shtresë është i rrallë, praktikisht nuk ka avuj uji, dhe për këtë arsye pothuajse nuk formohen re dhe reshje. Megjithatë, në stratosferë vërehen rryma të qëndrueshme ajri, shpejtësia e të cilave arrin 300 km/h.

Kjo shtresë është e përqendruar ozonit(ekrani i ozonit, ozonosfera), një shtresë që thith rrezet ultravjollcë, duke i penguar ato të arrijnë në Tokë dhe në këtë mënyrë të mbrojë organizmat e gjallë në planetin tonë. Falë ozonit, temperatura e ajrit në kufirin e sipërm të stratosferës varion nga -50 në 4-55 °C.

Midis mezosferës dhe stratosferës ekziston një zonë tranzicioni - stratopauza.

Mesosferë

Mesosferë- një shtresë e atmosferës e vendosur në një lartësi prej 50-80 km. Dendësia e ajrit këtu është 200 herë më pak se në sipërfaqen e Tokës. Ngjyra e qiellit në mesosferë duket e zezë dhe yjet janë të dukshëm gjatë ditës. Temperatura e ajrit bie në -75 (-90)°C.

Në një lartësi prej 80 km fillon termosferë. Temperatura e ajrit në këtë shtresë rritet ndjeshëm në një lartësi prej 250 m, dhe më pas bëhet konstante: në një lartësi prej 150 km arrin 220-240 ° C; në lartësinë 500-600 km kalon 1500 °C.

Në mezosferë dhe termosferë, nën ndikimin e rrezeve kozmike, molekulat e gazit shpërbëhen në grimca të ngarkuara (jonizuese) të atomeve, kështu që kjo pjesë e atmosferës quhet jonosferë- një shtresë e ajrit shumë të rrallë, e vendosur në një lartësi prej 50 deri në 1000 km, e përbërë kryesisht nga atome oksigjeni të jonizuar, molekula të oksidit të azotit dhe elektrone të lira. Kjo shtresë karakterizohet nga elektrifikimi i lartë, dhe valët e gjata dhe të mesme të radios reflektohen prej saj, si nga një pasqyrë.

Në jonosferë shfaqen aurora - shkëlqimi i gazrave të rralluar nën ndikimin e grimcave të ngarkuara elektrike që fluturojnë nga Dielli - dhe vërehen luhatje të mprehta në fushën magnetike.

Ekzosfera

Ekzosfera- shtresa e jashtme e atmosferës e vendosur mbi 1000 km. Kjo shtresë quhet edhe sfera e shpërndarjes, pasi grimcat e gazit lëvizin këtu me shpejtësi të madhe dhe mund të shpërndahen në hapësirën e jashtme.

Përbërja atmosferike

Atmosfera është një përzierje e gazrave që përbëhet nga azoti (78.08%), oksigjen (20.95%), dioksid karboni (0.03%), argon (0.93%), një sasi e vogël helium, neoni, ksenon, kripton (0.01%), ozoni dhe gazra të tjerë, por përmbajtja e tyre është e papërfillshme (Tabela 1). Përbërja moderne e ajrit të Tokës u krijua më shumë se njëqind milion vjet më parë, por aktiviteti i prodhimit njerëzor në rritje të mprehtë megjithatë çoi në ndryshimin e tij. Aktualisht, ka një rritje të përmbajtjes së CO 2 me afërsisht 10-12%.

Gazrat që përbëjnë atmosferën kryejnë role të ndryshme funksionale. Sidoqoftë, rëndësia kryesore e këtyre gazrave përcaktohet kryesisht nga fakti se ata thithin shumë energjinë rrezatuese dhe në këtë mënyrë kanë një ndikim të rëndësishëm në regjimin e temperaturës së sipërfaqes dhe atmosferës së Tokës.

Tabela 1. Përbërja kimike e ajrit të thatë atmosferik pranë sipërfaqes së tokës

	Përqendrimi i vëllimit. %	Pesha molekulare, njësi

Oksigjen

Dioksid karboni





Oksidi i azotit
	nga 0 në 0.00001
Dioksidi i squfurit	nga 0 në 0.000007 në verë; nga 0 në 0.000002 në dimër
	Nga 0 në 0.000002	46,0055/17,03061
Dioksidi i Azogut

Oksid karboni

Azoti, Gazi më i zakonshëm në atmosferë, është kimikisht joaktiv.

Oksigjen, ndryshe nga azoti, është një element kimikisht shumë aktiv. Funksioni specifik i oksigjenit është oksidimi i lëndës organike të organizmave heterotrofikë, shkëmbinjve dhe gazrave të nënoksiduar të emetuar në atmosferë nga vullkanet. Pa oksigjen, nuk do të kishte dekompozim të lëndës organike të vdekur.

Roli i dioksidit të karbonit në atmosferë është jashtëzakonisht i madh. Ai hyn në atmosferë si rezultat i proceseve të djegies, frymëmarrjes së organizmave të gjallë dhe kalbjes dhe është, para së gjithash, materiali kryesor ndërtimor për krijimin e lëndës organike gjatë fotosintezës. Përveç kësaj, aftësia e dioksidit të karbonit për të transmetuar rrezatimin diellor me valë të shkurtra dhe për të thithur një pjesë të rrezatimit termik me valë të gjata është me rëndësi të madhe, gjë që do të krijojë të ashtuquajturin efekt serë, i cili do të diskutohet më poshtë.

Proceset atmosferike, veçanërisht regjimi termik i stratosferës, ndikohen gjithashtu nga ozonit. Ky gaz shërben si një absorbues natyror i rrezatimit ultravjollcë nga dielli, dhe thithja e rrezatimit diellor çon në ngrohjen e ajrit. Vlerat mesatare mujore të përmbajtjes totale të ozonit në atmosferë ndryshojnë në varësi të gjerësisë gjeografike dhe kohës së vitit në intervalin 0,23-0,52 cm (kjo është trashësia e shtresës së ozonit në presionin dhe temperaturën e tokës). Ka një rritje të përmbajtjes së ozonit nga ekuatori në pole dhe një cikël vjetor me një minimum në vjeshtë dhe një maksimum në pranverë.

Një veti karakteristike e atmosferës është se përmbajtja e gazeve kryesore (azoti, oksigjeni, argoni) ndryshon pak me lartësinë: në një lartësi prej 65 km në atmosferë përmbajtja e azotit është 86%, oksigjen - 19, argoni - 0,91 , në një lartësi prej 95 km - azot 77, oksigjen - 21,3, argoni - 0,82%. Qëndrueshmëria e përbërjes së ajrit atmosferik vertikalisht dhe horizontalisht ruhet nga përzierja e tij.

Përveç gazrave, ajri përmban avujt e ujit Dhe grimcat e ngurta. Kjo e fundit mund të ketë origjinë natyrale dhe artificiale (antropogjene). Këto janë poleni, kristalet e vogla të kripës, pluhuri i rrugës dhe papastërtitë e aerosolit. Kur rrezet e diellit depërtojnë në dritare, ato mund të shihen me sy të lirë.

Ka veçanërisht shumë grimca të grimcave në ajrin e qyteteve dhe qendrave të mëdha industriale, ku emetimet e gazeve të dëmshme dhe papastërtitë e tyre të formuara gjatë djegies së karburantit shtohen në aerosol.

Përqendrimi i aerosoleve në atmosferë përcakton transparencën e ajrit, i cili ndikon në rrezatimin diellor që arrin në sipërfaqen e Tokës. Aerosolet më të mëdha janë bërthamat e kondensimit (nga lat. condensatio- ngjeshje, trashje) - kontribuojnë në shndërrimin e avullit të ujit në pika uji.

Rëndësia e avullit të ujit përcaktohet kryesisht nga fakti se ai vonon rrezatimin termik me valë të gjatë nga sipërfaqja e tokës; përfaqëson lidhjen kryesore të cikleve të mëdha dhe të vogla të lagështirës; rrit temperaturën e ajrit gjatë kondensimit të shtretërve të ujit.

Sasia e avullit të ujit në atmosferë ndryshon në kohë dhe hapësirë. Kështu, përqendrimi i avullit të ujit në sipërfaqen e tokës varion nga 3% në tropikët në 2-10 (15)% në Antarktidë.

Përmbajtja mesatare e avullit të ujit në kolonën vertikale të atmosferës në gjerësi të butë është rreth 1,6-1,7 cm (kjo është trashësia e shtresës së avullit të kondensuar të ujit). Informacionet në lidhje me avujt e ujit në shtresa të ndryshme të atmosferës janë kontradiktore. Supozohej, për shembull, se në rangun e lartësisë nga 20 në 30 km, lagështia specifike rritet fuqishëm me lartësinë. Megjithatë, matjet e mëvonshme tregojnë thatësi më të madhe të stratosferës. Me sa duket, lagështia specifike në stratosferë varet pak nga lartësia dhe është 2-4 mg/kg.

Ndryshueshmëria e përmbajtjes së avullit të ujit në troposferë përcaktohet nga ndërveprimi i proceseve të avullimit, kondensimit dhe transportit horizontal. Si rezultat i kondensimit të avullit të ujit, formohen retë dhe reshjet bien në formën e shiut, breshërit dhe borës.

Proceset e kalimit fazor të ujit ndodhin kryesisht në troposferë, për këtë arsye retë në stratosferë (në lartësi 20-30 km) dhe mezosferë (afër mesopauzës), të quajtura margaritar dhe argjend, vërehen relativisht rrallë, ndërsa retë troposferike shpesh mbulojnë rreth 50% të gjithë sipërfaqes së tokës.sipërfaqet.

Sasia e avullit të ujit që mund të përmbahet në ajër varet nga temperatura e ajrit.

1 m 3 ajër në një temperaturë prej -20 ° C mund të përmbajë jo më shumë se 1 g ujë; në 0 ° C - jo më shumë se 5 g; në +10 ° C - jo më shumë se 9 g; në +30 °C - jo më shumë se 30 g ujë.

konkluzioni: Sa më e lartë të jetë temperatura e ajrit, aq më shumë avuj uji mund të përmbajë.

Ajri mund të jetë i pasur Dhe jo të ngopur avujt e ujit. Pra, nëse në një temperaturë prej +30 °C 1 m 3 ajër përmban 15 g avull uji, ajri nuk është i ngopur me avull uji; nëse 30 g - i ngopur.

Lagështia absoluteështë sasia e avullit të ujit që përmbahet në 1 m3 ajër. Shprehet në gram. Për shembull, nëse thonë "lagështia absolute është 15", kjo do të thotë se 1 m L përmban 15 g avull uji.

Lageshtia relative- ky është raporti (në përqindje) i përmbajtjes aktuale të avullit të ujit në 1 m 3 ajër me sasinë e avullit të ujit që mund të përmbahet në 1 m L në një temperaturë të caktuar. Për shembull, nëse radio transmeton një raport moti që lagështia relative është 70%, kjo do të thotë se ajri përmban 70% të avullit të ujit që mund të mbajë në atë temperaturë.

Sa më e lartë të jetë lagështia relative, d.m.th. Sa më afër të jetë ajri në një gjendje të ngopjes, aq më shumë ka të ngjarë të ketë reshje.

Lagështia relative e ajrit gjithmonë e lartë (deri në 90%) vërehet në zonën ekuatoriale, pasi temperatura e ajrit mbetet e lartë atje gjatë gjithë vitit dhe avullimi i madh ndodh nga sipërfaqja e oqeaneve. Lagështia relative është gjithashtu e lartë në rajonet polare, por sepse në temperatura të ulëta edhe një sasi e vogël e avullit të ujit e bën ajrin të ngopur ose afër të ngopur. Në gjerësi të butë, lagështia relative ndryshon me stinët - është më e lartë në dimër, më e ulët në verë.

Lagështia relative e ajrit në shkretëtira është veçanërisht e ulët: 1 m 1 ajër aty përmban dy deri në tre herë më pak avuj uji sesa është e mundur në një temperaturë të caktuar.

Për të matur lagështinë relative, përdoret një higrometër (nga greqishtja hygros - i lagësht dhe metreco - unë masë).

Kur ftohet, ajri i ngopur nuk mund të mbajë të njëjtën sasi avulli uji; ai trashet (kondensohet), duke u shndërruar në pika mjegullore. Mjegulla mund të vërehet në verë në një natë të kthjellët dhe të freskët.

retë- kjo është e njëjta mjegull, vetëm ajo formohet jo në sipërfaqen e tokës, por në një lartësi të caktuar. Ndërsa ajri ngrihet, ai ftohet dhe avulli i ujit në të kondensohet. Pikat e vogla të ujit që rezultojnë përbëjnë retë.

Formimi i reve përfshin gjithashtu grimcat pezulluar në troposferë.

Retë mund të kenë forma të ndryshme, të cilat varen nga kushtet e formimit të tyre (Tabela 14).

Retë më të ulëta dhe më të rënda janë shtresat. Ato janë të vendosura në një lartësi prej 2 km nga sipërfaqja e tokës. Në një lartësi prej 2 deri në 8 km, mund të vërehen re më piktoreske kumulus. Më të lartat dhe më të lehtat janë retë cirrus. Ato janë të vendosura në një lartësi prej 8 deri në 18 km mbi sipërfaqen e tokës.

Familjet	Llojet e reve	Pamja e jashtme
A. Retë e sipërme - mbi 6 km	I. Cirrus	Fije-si, fibroze, e bardhë
	II. Cirrokumulus	Shtresa dhe kreshta me thekon dhe kaçurrela të vogla, të bardha
	III. Cirrostratus	Vello transparente me ngjyrë të bardhë
B. Retë e nivelit të mesëm - mbi 2 km	IV. Altokumulus	Shtresa dhe kreshta me ngjyrë të bardhë dhe gri
B. Retë e nivelit të mesëm - mbi 2 km	V. Altostratifikuar	Vello e lëmuar me ngjyrë gri qumështore
B. Re të ulëta - deri në 2 km	VI. Nimbostratus	Shtresë e ngurtë gri pa formë
	VII. Stratokumulus	Shtresa dhe kreshta jo transparente me ngjyrë gri
	VIII. Shtresore	Vello gri jo transparente
D. Retë e zhvillimit vertikal - nga niveli i poshtëm në atë të sipërm	IX. Kumulus	Klubet dhe kupolat janë të bardha të ndritshme, me skaje të grisura nga era
	X. Kumulonimbus	Masa të fuqishme në formë kumulusi me ngjyrë të errët plumbi

Mbrojtja atmosferike

Burimet kryesore janë ndërmarrjet industriale dhe makinat. Në qytetet e mëdha, problemi i ndotjes së gazit në rrugët kryesore të transportit është shumë i mprehtë. Kjo është arsyeja pse shumë qytete të mëdha në mbarë botën, përfshirë vendin tonë, kanë vendosur kontrollin mjedisor të toksicitetit të gazrave të shkarkimit të automjeteve. Sipas ekspertëve, tymi dhe pluhuri në ajër mund të zvogëlojnë përgjysmë furnizimin me energji diellore në sipërfaqen e tokës, gjë që do të çojë në një ndryshim të kushteve natyrore.

Një element i rëndësishëm mjedisor për të gjitha format e jetës biologjike në Tokë. Ajri është mjedisi me të cilin një person përballet që në minutat e para të jetës.

Në lidhje me një person, ajri kryen shumë funksione të ndryshme: ai përmban oksigjen të nevojshëm për jetën e tij; shpërndan në vetvete të gjitha produktet e gazta të metabolizmit dhe aktivitetit njerëzor, përfshirë në sferë prodhimit; ndikon në proceset e termorregullimit të trupit me mjedisin e jashtëm.

Moti i kthjellët dhe pa re i siguron një personi një sasi të madhe dhe cilësi të mirë të rrezatimit diellor, duke përcaktuar shpesh sjelljen e tij në këto ditë. Energjia diellore ka kontribuar në origjinën e jetës në Tokë, por në të njëjtën kohë mund të jetë edhe shkatërruese për florën dhe faunën. Rrezatimi ultravjollcë me ekspozim të zgjatur vret të gjitha gjallesat. Dielli mund të thajë lumenj, liqene dhe trupa të tjerë ujorë, duke i kthyer tokat dikur pjellore në shkretëtirë. Megjithatë, vranësirat e vazhdueshme, shirat e dendur, bora dhe era që formohen në atmosferën e Tokës gjithashtu ndikojnë negativisht në jetën e egër.

Ndryshimet në përbërjen dhe vetitë e mjedisit të ajrit shpesh ndikojnë negativisht në shëndetin e njeriut. Le të kujtojmë substancat e ndryshme kimike që ndotin atmosferën dhe numrin e madh të mikroorganizmave, shumë prej të cilëve, kur hyjnë në trupin e njeriut, shkaktojnë sëmundje infektive (gripi, difteria, skarlatina, fruthi etj.) të transmetuara nga njeriu në njeri nëpërmjet ajri.

Ndryshimet klimatike dhe transparenca atmosferike . Atmosfera e Tokës është një faktor i rëndësishëm në formimin e klimës (klima, siç e dini, zakonisht kuptohet si regjimi afatgjatë i motit i natyrshëm në një zonë të caktuar në përputhje me kushtet e saj gjeografike).

Aktiviteti ekonomik i njeriut ndikon në komponentë të ndryshëm të klimës, të cilat, nga ana tjetër, ndikojnë në gjendjen e njerëzve dhe mjedisin në një masë më të madhe ose më të vogël.

Kështu, pyllëzimi mbrojtës në terren ndihmon në uljen e shpejtësisë së erës, zvogëlimin e avullimit dhe mbajtjen e borës, dhe kjo rrit lagështinë e shtresave të poshtme të atmosferës dhe dheu. Kur kënetat kullohen, lagështia ulet dhe temperatura në mjedis rritet. Rezervuarët, përkundrazi, rrisin numrin ujë në tokë dhe avujt e ujit në troposferë, të cilët grumbullojnë nxehtësi dhe reduktojnë amplituda e temperaturës vjetore dhe ditore. Ujitja artificiale ka të njëjtin efekt.

Në dekadat e fundit, problemi i ngrohjes së klimës, i shkaktuar nga i ashtuquajturi efekt serë, ka shkaktuar shqetësim serioz.
Efekti serë shkaktohet nga një rritje në transparencën e atmosferës për pjesën më të madhe të energjisë diellore dhe një rritje në thithjen e pjesës infra të kuqe të rrezatimit termik të sipërfaqes së Tokës. Rrezatimi termik absorbohet jo vetëm nga dioksidi i karbonit (dioksidi i karbonit), por edhe nga avujt e ujit, metani, ozoni, oksidet dhe klorofluorokarburet. Prandaj, të gjitha këto gaze quhen gaze serë.

Ngrohja artificiale e planetit lidhet jo vetëm me efektin serë, por edhe me energjinë e konsumuar nga njerëzit në fusha të ndryshme të aktiviteteve të tyre. Nxehtësia e çliruar si rezultat i aktiviteteve të saj ekonomike përbën 0.02% të energjisë që Toka merr nga Dielli. Por, sipas shkencëtarëve, ajo tashmë ka shkaktuar një rritje të temperaturës së ambientit me një mesatare prej 0,1 °C. Nëse konsumi i energjisë vazhdon të rritet me të njëjtin ritëm si tani, në 60 vjet temperatura në shtresën sipërfaqësore të atmosferës mund të rritet ndjeshëm.

Një faktor tjetër i rëndësishëm që ndikon në procesin e ndryshimit të ekuilibrit termik në atmosferë është ndotja e saj me pluhur të imët, i cili mbetet në shtresat e sipërme duke formuar re pluhuri. Këto re formohen në një lartësi prej 10-20 km dhe reflektojnë rrezet e diellit, gjë që çon në një ulje të temperaturës në troposferën e poshtme. Aktualisht, mbi Oqeanin Atlantik Verior ka re të fuqishme grimcash të imëta të emetuara nga vendet e industrializuara të Evropës.

Si masa reale për të luftuar ndryshimet klimatike, është e nevojshme të merret parasysh, para së gjithash, rritja e efikasitetit të përdorimit të karburantit, zhvillimi dhe futja e burimeve të energjisë diellore dhe të tjera pa karburant, ndalimi i shpyllëzimit, veçanërisht ato tropikale, dhe organizimi dhe mbështetja e masave për zgjerimi i pyllëzimeve.

Shkatërrimi i mburojës së ozonit. Rrezatimi ultravjollcë ka një rëndësi të madhe për jetën në Tokë. Nëse rrezatimi ultravjollcë nga energjia diellore nuk do të dobësohej nga atmosfera, ai do të ishte shkatërrues për të gjitha gjallesat.

Përbërja kimike e ajrit në vende të largëta nga qendrat industriale është pak a shumë konstante. Është një përzierje mekanike e gazrave: 78,09% azot, 20,95% oksigjen, 0,03% dioksid karboni. Gazrat e mbetur përbëjnë një sasi shumë të vogël, jo më shumë se 1%, këto janë hidrogjeni, heliumi, argoni, neoni.

Ozoni duhet të diskutohet veçmas. Fjala "ozon" vjen nga greqishtja ozon - "erë". Është një gaz blu, një agjent i fortë oksidues dhe në përqendrime të larta dekompozohet në mënyrë shpërthyese. Përdoret për dezinfektimin e ujit dhe ajrit.

Shtresa e ozonit e atmosferës mbron të gjithë jetën në Tokë nga efektet e rrezatimit ultravjollcë nga Dielli.

Aktiviteti ekonomik njerëzor ka çuar në shfaqjen e faktorëve që shkatërrojnë shtresën e ozonit të Tokës. Në të u gjetën okside të azotit, burimet e të cilave janë avionët reaktivë, raketat hapësinore dhe plehra azotike që përdoren në bujqësi.

Një rrezik i madh për shtresën e ozonit (ekranit) është lëshimi i substancave që përmbajnë klor në atmosferë. Këto përfshijnë kryesisht klorofluorokarburet, të ashtuquajturat freone. Përdoren në frigoriferë, kondicionerë, pompa nxehtësie si ftohës; në prodhimin e plastikës poroze; për pastrimin e çipave kompjuterikë; si bartës në kanaçe aerosol dhe solucione sterilizuese në mjekësi.

Pse freonet janë të rrezikshëm për mjedisin? Fakti është se disa prej tyre shkatërrojnë shtresën e ozonit të Tokës dhe çojnë në formimin e të ashtuquajturave vrima të ozonit në atmosferë. Nëse numri dhe madhësia e tyre rritet, kjo në mënyrë të pashmangshme do të çojë në vdekjen e shumë organizmave të gjallë.

Fjalët "vrima e ozonit" tingëllojnë sot si një sinjal alarmi planetar. Hipoteza për lidhjen e klorofluorokarbureve me procesin e shkatërrimit të mburojës së ozonit u shfaq në vitin 1970. Prodhimi dhe përdorimi i tyre u ndalua në SHBA dhe disa vende të tjera, ndërsa në vende të tjera prodhimi i produkteve që përmbajnë freon vazhdoi të rritet. Në vjeshtën e vitit 1985, vëzhgimet satelitore zbuluan një "vrimë ozoni" mbi Polin e Jugut, zona e së cilës ishte afërsisht e barabartë me territorin e Shteteve të Bashkuara.

Në vitin 1989, shkencëtarët zbuluan një "vrimë ozoni" mbi Arktik. Në këtë drejtim u miratua Konventa Ndërkombëtare për Mbrojtjen e Shtresës së Ozonit të Tokës.

Precipitimi acid. Çdo reshje (shi, mjegull, borë) aciditeti i të cilit është më i lartë se normalja quhet acid. Aktualisht besohet se 2/3 e reshjeve acidike shkaktohen nga emetimet e dioksidit të squfurit dhe 1/3 nga emetimet e oksideve të azotit. Dioksidi i squfurit vjen kryesisht (afërsisht 88%) nga termocentralet dhe objektet e energjisë industriale, pjesa e mbetur prej 12% formohet gjatë prodhimit të acidit sulfurik dhe përpunimit të xeheve sulfide. Oksidet e azotit hyjnë në atmosferë nga termocentralet dhe objektet e energjisë industriale (51%) dhe nga gazrat e shkarkimit të automjeteve (44%); burimet e tjera përbëjnë vetëm rreth 5%.

Pasi në atmosferë, këto gaze ndërveprojnë me lagështinë, duke formuar acide. Veçanërisht të rrezikshme janë emetimet e dioksi-I dhe squfurit, i cili tretet në pika të lagështisë atmosferike, duke formuar një zgjidhje të acidit sulfurik.

Gama e transportit të dioksidit të squfurit është zakonisht 300-400 km. Por gjendet edhe në reshje që bien edhe në një distancë prej 1000-1500 km nga burimet e shkarkimeve.

Reshjet acidike janë bërë një kërcënim serioz për ekzistencën e pyjeve. Në Gjermani, të paktën 20% e pyjeve janë në rrezik të shkatërrimit. Në Rusi, zona e acidifikimit të konsiderueshëm për shkak të shiut dhe borës ka arritur në 46 milion hektarë. Reshjet acide rrit aciditetin e tokës dhe ndikon negativisht në gjendjen e liqeneve, lumenjve dhe trupave të tjerë ujorë. Ato shkaktojnë vdekjen e pyjeve, kryesisht bredhin dhe lisin, dhe shkatërrimin e shtresës pjellore të tokës.

Acidifikimi i ujërave të cekëta të oqeanit po bëhet shumë i rrezikshëm, duke çuar në pamundësinë e riprodhimit të shumë kafshëve jovertebrore detare. Kjo kërcënon të thyejë zinxhirët ushqimorë dhe të prishë ekuilibrin ekologjik në Oqeanin Botëror.

Shkencëtarët kanë llogaritur se reduktimi i reshjeve acidike me 50% do të ndalonte acidifikimin e mëtejshëm të mjedisit. Meqenëse shumica e gazeve acide emetohen në atmosferë nga termocentralet, është e nevojshme të fokusohemi në kursimin e energjisë, kalimin nga qymyri në llojet e tjera të karburantit që përmbajnë më pak squfur dhe zhvillimin dhe zbatimin e sistemeve efektive për pastrimin e emetimeve të gazit.

Emetimet e substancave të dëmshme. Zhvillimi i gjerë i industrisë kimike, rritja e vëllimit të aviacionit dhe transportit rrugor, emetimet e gazeve të patrajtuara në atmosferë nga termocentralet, ndërmarrjet metalurgjike, trajtimi i pakujdesshëm i zjarrit në pyje, duke çuar në zjarre pyjore, shkaktojnë dëme të pariparueshme në mjedisin njerëzor.

Emetimet e gazit dhe avullit gjenerohen më shpesh gjatë procesit të djegies.

Përbërësit kryesorë të emetimeve sot janë grimcat, dioksidi i squfurit, monoksidi i karbonit, oksidi i azotit dhe hidrokarburet. Ato përbëjnë rreth 98% të të gjitha emetimeve në atmosferë. Më poshtë janë përqindjet e ndotësve që hyjnë në atmosferë nga burime të palëvizshme.

Vitet e fundit, në qytetet e mëdha të Rusisë, transporti rrugor, kimikatet, rafinimi i naftës dhe ndërmarrjet metalurgjike janë bërë burime serioze të ndotjes së ajrit. Për të përmirësuar situatën mjedisore në qytete të tilla, këshillohet të zhvendosen disa industri të rrezikshme përtej kufijve të tyre, të instalohen pajisje për pastrimin e emetimeve në ndërmarrje dhe të sigurohen makina me neutralizues efektivë të gazrave të shkarkimit. Është shumë e rëndësishme të zgjerohet edukimi mjedisor dhe ndriçimi i popullatës, pasi ka shumë shembuj të analfabetizmit mjedisor. Le të japim vetëm një.

Rreth unazës së Moskës, banorët e qytetit kanë ngritur kopshtet e tyre ku kultivojnë perime, fruta dhe manaferra të ndryshme. Bëhet e ditur se brenda një ore në këtë rrugë kalojnë më shumë se 2000 automjete. Shkarkimet e makinave depozitohen në një distancë prej 800-900 m në njërën dhe në anën tjetër të rrugës. Hulumtimet tregojnë se toka dhe bimësia në këtë distancë përmbajnë substanca të dëmshme. shëndetin substancat njerëzore tejkalojnë të gjitha standardet e higjienës. A është e mundur të hahet një bimësi e tillë? Sigurisht që jo. Megjithatë aktiviteti i kopshtarisë në këto vende nuk është në rënie, por përkundrazi në rritje. Njerëzit në mënyrë të pavetëdijshme shkurtojnë jetën e tyre dhe dëmtojnë shëndetin e tyre.

Sistemi i frymëmarrjes është më i ndjeshëm ndaj ndikimit të përbërësve të dëmshëm të ajrit atmosferik. Dëme të konsiderueshme i shkaktohen edhe sistemit kardiovaskular dhe imunitar të trupit.

Çdo aktivitet njerëzor i lidhur me ndotjen e mundshme të ajrit duhet të jetë në përputhje me standardet higjienike për punë të sigurt dhe të rregullohet rreptësisht. Çdo emetim në atmosferë duhet të kryhet vetëm nëpërmjet sistemeve të trajtimit. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të vendoset kontrolli i vazhdueshëm higjienik, i ashtuquajturi monitorim atmosferik.

Bazat e sigurisë së jetës. klasa e 8-të : tekst shkollor për arsimin e përgjithshëm. institucionet / S. N. Vangorodsky, M. I. Kuznetsov, V. N. Latchuk, V. V. Markov. - Botimi i 5-të, i rishikuar. - M.: Bustard, 2005. - 254, f. : i sëmurë.

Mbledhja e shënimeve mësimore për shkarkimin e OBZD, planifikimi kalendar dhe tematik, tekste shkollore për të gjitha lëndët në internet

Përmbajtja e mësimit shënimet e mësimit mbështetja e prezantimit të mësimit në kuadër të metodave të përshpejtimit teknologjitë interaktive Praktikoni detyra dhe ushtrime punëtori për vetëtestim, trajnime, raste, kërkime pyetje diskutimi për detyra shtëpie pyetje retorike nga nxënësit Ilustrime audio, videoklipe dhe multimedia fotografi, foto, grafika, tabela, diagrame, humor, anekdota, shaka, komike, shëmbëlltyra, thënie, fjalëkryqe, citate Shtesa abstrakte artikuj truke për krevat kureshtarë tekste mësimore fjalor termash bazë dhe plotësues të tjera Përmirësimi i teksteve dhe mësimevekorrigjimi i gabimeve në tekstin shkollor përditësimi i një fragmenti në një tekst shkollor, elemente të inovacionit në mësim, zëvendësimi i njohurive të vjetruara me të reja Vetëm për mësuesit leksione perfekte plani kalendar për vitin, rekomandimet metodologjike, programet e diskutimit Mësime të integruara

ATMOSFERË
mbështjellës i gaztë që rrethon një trup qiellor. Karakteristikat e tij varen nga madhësia, masa, temperatura, shpejtësia e rrotullimit dhe përbërja kimike e një trupi të caktuar qiellor, dhe gjithashtu përcaktohen nga historia e formimit të tij që nga momenti i fillimit të tij. Atmosfera e Tokës përbëhet nga një përzierje e gazrave të quajtur ajër. Përbërësit kryesorë të tij janë azoti dhe oksigjeni në një raport afërsisht 4:1. Një person ndikohet kryesisht nga gjendja e 15-25 km më të ulët të atmosferës, pasi është në këtë shtresë të poshtme që përqendrohet pjesa më e madhe e ajrit. Shkenca që studion atmosferën quhet meteorologji, megjithëse objekt i kësaj shkence është edhe moti dhe ndikimi i tij tek njerëzit. Ndryshon edhe gjendja e shtresave të sipërme të atmosferës, të vendosura në lartësi nga 60 deri në 300 dhe madje 1000 km nga sipërfaqja e Tokës. Këtu zhvillohen erëra të forta, stuhi dhe ndodhin fenomene të mahnitshme elektrike si aurorat. Shumë nga fenomenet e listuara lidhen me rrjedhën e rrezatimit diellor, rrezatimin kozmik dhe fushën magnetike të Tokës. Shtresat e larta të atmosferës janë gjithashtu një laborator kimik, pasi aty, në kushte afër vakumit, disa gaze atmosferike, nën ndikimin e një rryme të fuqishme të energjisë diellore, hyjnë në reaksione kimike. Shkenca që studion këto fenomene dhe procese të ndërlidhura quhet fizikë e lartë atmosferike.
KARAKTERISTIKAT E PËRGJITHSHME TË ATMOSFERËS SË TOKËS
Dimensionet. Derisa raketat dhe satelitët artificialë eksploruan shtresat e jashtme të atmosferës në distanca disa herë më të mëdha se rrezja e Tokës, besohej se ndërsa largohemi nga sipërfaqja e tokës, atmosfera gradualisht bëhet më e rrallë dhe kalon pa probleme në hapësirën ndërplanetare. . Tani është vërtetuar se rrjedhat e energjisë nga shtresat e thella të Diellit depërtojnë në hapësirën e jashtme shumë përtej orbitës së Tokës, deri në kufijtë e jashtëm të Sistemit Diellor. Kjo e ashtuquajtura Era diellore rrjedh rreth fushës magnetike të Tokës, duke formuar një "zgavër" të zgjatur brenda së cilës është përqendruar atmosfera e Tokës. Fusha magnetike e Tokës është ngushtuar dukshëm në anën e ditës përballë Diellit dhe formon një gjuhë të gjatë, ndoshta duke u shtrirë përtej orbitës së Hënës, në anën e kundërt, të natës. Kufiri i fushës magnetike të Tokës quhet magnetopauzë. Në anën e ditës, ky kufi shkon në një distancë prej rreth shtatë rrezesh të Tokës nga sipërfaqja, por gjatë periudhave të rritjes së aktivitetit diellor rezulton të jetë edhe më afër sipërfaqes së Tokës. Magnetopauza është gjithashtu kufiri i atmosferës së Tokës, guaska e jashtme e së cilës quhet edhe magnetosferë, pasi në të janë të përqendruara grimca (jone) të ngarkuara, lëvizja e të cilave përcaktohet nga fusha magnetike e Tokës. Pesha totale e gazeve atmosferike është afërsisht 4.5 * 1015 ton. Kështu, "pesha" e atmosferës për njësi sipërfaqe, ose presioni atmosferik, është afërsisht 11 ton/m2 në nivelin e detit.
Kuptimi për jetën. Nga sa më sipër rezulton se Toka është e ndarë nga hapësira ndërplanetare nga një shtresë e fuqishme mbrojtëse. Hapësira e jashtme është e përshkuar me rrezatim të fuqishëm ultravjollcë dhe rreze x nga Dielli dhe rrezatim akoma më të fortë kozmik, dhe këto lloje rrezatimi janë shkatërruese për të gjitha gjallesat. Në skajin e jashtëm të atmosferës, intensiteti i rrezatimit është vdekjeprurës, por pjesa më e madhe e tij mbahet nga atmosfera larg sipërfaqes së Tokës. Thithja e këtij rrezatimi shpjegon shumë nga vetitë e shtresave të larta të atmosferës dhe veçanërisht fenomenet elektrike që ndodhin atje. Shtresa më e ulët e atmosferës në nivelin e tokës është veçanërisht e rëndësishme për njerëzit, të cilët jetojnë në pikën e kontaktit midis predhave të ngurta, të lëngshme dhe të gazta të Tokës. Predha e sipërme e Tokës "të ngurtë" quhet litosferë. Rreth 72% e sipërfaqes së Tokës është e mbuluar nga ujërat e oqeanit, të cilat përbëjnë pjesën më të madhe të hidrosferës. Atmosfera kufizohet si me litosferën ashtu edhe me hidrosferën. Njeriu jeton në fund të oqeanit të ajrit dhe afër ose mbi nivelin e oqeanit të ujit. Ndërveprimi i këtyre oqeaneve është një nga faktorët e rëndësishëm që përcakton gjendjen e atmosferës.
Kompleksi. Shtresat e poshtme të atmosferës përbëhen nga një përzierje gazesh (shih tabelën). Përveç atyre të listuara në tabelë, gazra të tjerë janë të pranishëm në formën e papastërtive të vogla në ajër: ozoni, metani, substanca të tilla si monoksidi i karbonit (CO), oksidet e azotit dhe squfurit, amoniaku.

PËRBËRJA E ATMOSFERËS

Në shtresat e larta të atmosferës, përbërja e ajrit ndryshon nën ndikimin e rrezatimit të fortë nga Dielli, gjë që çon në shpërbërjen e molekulave të oksigjenit në atome. Oksigjeni atomik është përbërësi kryesor i shtresave të larta të atmosferës. Së fundi, në shtresat e atmosferës më të largëta nga sipërfaqja e Tokës, përbërësit kryesorë janë gazrat më të lehtë - hidrogjeni dhe heliumi. Meqenëse pjesa më e madhe e substancës është e përqendruar në 30 km më të ulët, ndryshimet në përbërjen e ajrit në lartësi mbi 100 km nuk kanë një efekt të dukshëm në përbërjen e përgjithshme të atmosferës.
Shkëmbimi i energjisë. Dielli është burimi kryesor i energjisë që furnizohet me Tokën. Në një distancë prej përafërsisht. 150 milionë km larg Diellit, Toka merr afërsisht një të dy miliarda të energjisë që lëshon, kryesisht në pjesën e dukshme të spektrit, të cilin njerëzit e quajnë "dritë". Pjesa më e madhe e kësaj energjie absorbohet nga atmosfera dhe litosfera. Toka gjithashtu lëshon energji, kryesisht në formën e rrezatimit infra të kuqe me valë të gjatë. Në këtë mënyrë, vendoset një ekuilibër midis energjisë së marrë nga Dielli, ngrohjes së Tokës dhe atmosferës dhe rrjedhës së kundërt të energjisë termike të emetuar në hapësirë. Mekanizmi i këtij ekuilibri është jashtëzakonisht kompleks. Molekulat e pluhurit dhe gazit shpërndajnë dritën, duke e reflektuar pjesërisht në hapësirën e jashtme. Edhe më shumë nga rrezatimi në hyrje reflektohet nga retë. Një pjesë e energjisë thithet drejtpërdrejt nga molekulat e gazit, por kryesisht nga shkëmbinjtë, bimësia dhe uji sipërfaqësor. Avujt e ujit dhe dioksidi i karbonit të pranishëm në atmosferë transmetojnë rrezatim të dukshëm, por thithin rrezatimin infra të kuqe. Energjia termike grumbullohet kryesisht në shtresat e poshtme të atmosferës. Një efekt i ngjashëm ndodh në një serë kur xhami lejon që drita të hyjë dhe toka nxehet. Meqenëse qelqi është relativisht i errët ndaj rrezatimit infra të kuqe, nxehtësia grumbullohet në serë. Ngrohja e atmosferës së poshtme për shkak të pranisë së avullit të ujit dhe dioksidit të karbonit shpesh quhet efekt serë. Retë luan një rol të rëndësishëm në ruajtjen e nxehtësisë në shtresat e poshtme të atmosferës. Nëse retë pastrohen ose ajri bëhet më transparent, temperatura në mënyrë të pashmangshme bie pasi sipërfaqja e Tokës rrezaton lirshëm energjinë e nxehtësisë në hapësirën përreth. Uji në sipërfaqen e Tokës thith energjinë diellore dhe avullon, duke u shndërruar në gaz - avull uji, i cili mbart një sasi të madhe energjie në shtresat e poshtme të atmosferës. Kur avulli i ujit kondensohet dhe formohen retë ose mjegulla, kjo energji lirohet si nxehtësi. Rreth gjysma e energjisë diellore që arrin në sipërfaqen e tokës shpenzohet në avullimin e ujit dhe hyn në shtresat e poshtme të atmosferës. Kështu, për shkak të efektit të serrës dhe avullimit të ujit, atmosfera ngrohet nga poshtë. Kjo shpjegon pjesërisht aktivitetin e lartë të qarkullimit të tij në krahasim me qarkullimin e Oqeanit Botëror, i cili nxehet vetëm nga lart dhe për këtë arsye është shumë më i qëndrueshëm se atmosfera.
Shihni gjithashtu METEOROLOGJIA DHE KLIMATOLOGJIA. Përveç ngrohjes së përgjithshme të atmosferës nga rrezet e diellit, ngrohje e konsiderueshme e disa prej shtresave të saj ndodh për shkak të rrezatimit ultravjollcë dhe rreze X nga Dielli. Struktura. Krahasuar me lëngjet dhe trupat e ngurtë, në substancat e gazta forca e tërheqjes ndërmjet molekulave është minimale. Ndërsa distanca midis molekulave rritet, gazrat janë në gjendje të zgjerohen pafundësisht nëse asgjë nuk i pengon ato. Kufiri i poshtëm i atmosferës është sipërfaqja e Tokës. Në mënyrë të rreptë, kjo pengesë është e padepërtueshme, pasi shkëmbimi i gazit ndodh midis ajrit dhe ujit, madje edhe midis ajrit dhe shkëmbinjve, por në këtë rast këta faktorë mund të neglizhohen. Meqenëse atmosfera është një guaskë sferike, ajo nuk ka kufij anësor, por vetëm një kufi të poshtëm dhe një kufi të sipërm (të jashtëm), të hapur nga ana e hapësirës ndërplanetare. Disa gazra neutralë rrjedhin përmes kufirit të jashtëm, si dhe lënda hyn nga hapësira e jashtme përreth. Shumica e grimcave të ngarkuara, me përjashtim të rrezeve kozmike me energji të lartë, ose kapen nga magnetosfera ose zmbrapsen prej saj. Atmosfera ndikohet gjithashtu nga forca e gravitetit, e cila mban guaskën e ajrit në sipërfaqen e Tokës. Gazrat atmosferikë janë të ngjeshur nën peshën e tyre. Kjo ngjeshje është maksimale në kufirin e poshtëm të atmosferës, prandaj dendësia e ajrit është më e madhe këtu. Në çdo lartësi mbi sipërfaqen e tokës, shkalla e ngjeshjes së ajrit varet nga masa e kolonës së sipërme të ajrit, prandaj, me lartësinë, dendësia e ajrit zvogëlohet. Presioni, i barabartë me masën e kolonës së sipërme të ajrit për njësi sipërfaqe, varet drejtpërdrejt nga dendësia dhe, për rrjedhojë, zvogëlohet gjithashtu me lartësinë. Nëse atmosfera do të ishte një "gaz ideal" me një përbërje konstante të pavarur nga lartësia, një temperaturë konstante dhe një forcë konstante graviteti që vepron mbi të, atëherë presioni do të ulej 10 herë për çdo 20 km lartësi. Atmosfera reale ndryshon pak nga një gaz ideal deri në rreth 100 km lartësi, dhe më pas presioni ulet më ngadalë me lartësinë ndërsa përbërja e ajrit ndryshon. Ndryshime të vogla në modelin e përshkruar futen gjithashtu nga një rënie në forcën e gravitetit me distancën nga qendra e Tokës, e cila është përafërsisht. 3% për çdo 100 km lartësi. Ndryshe nga presioni atmosferik, temperatura nuk ulet vazhdimisht me lartësinë. Siç tregohet në Fig. 1, zvogëlohet përafërsisht në një lartësi prej 10 km, dhe më pas fillon të rritet përsëri. Kjo ndodh kur rrezatimi diellor ultravjollcë absorbohet nga oksigjeni. Kjo prodhon gazin e ozonit, molekulat e të cilit përbëhen nga tre atome oksigjeni (O3). Ai gjithashtu thith rrezatimin ultravjollcë, dhe kështu kjo shtresë e atmosferës, e quajtur ozonosferë, ngrohet. Sa më lart, temperatura bie përsëri, pasi ka shumë më pak molekula të gazit atje dhe thithja e energjisë zvogëlohet përkatësisht. Në shtresat edhe më të larta, temperatura rritet sërish për shkak të përthithjes së rrezatimit ultravjollcë me gjatësi vale më të shkurtër dhe rrezeve X nga Dielli nga atmosfera. Nën ndikimin e këtij rrezatimi të fuqishëm ndodh jonizimi i atmosferës, d.m.th. një molekulë gazi humbet një elektron dhe fiton një ngarkesë elektrike pozitive. Molekula të tilla bëhen jone të ngarkuar pozitivisht. Për shkak të pranisë së elektroneve dhe joneve të lira, kjo shtresë e atmosferës fiton vetitë e një përcjellësi elektrik. Besohet se temperatura vazhdon të rritet në lartësi ku atmosfera e hollë kalon në hapësirën ndërplanetare. Në një distancë prej disa mijëra kilometrash nga sipërfaqja e Tokës, temperaturat që variojnë nga 5,000° deri në 10,000° C ka të ngjarë të mbizotërojnë. Edhe pse molekulat dhe atomet kanë shpejtësi shumë të larta të lëvizjes, dhe për rrjedhojë temperatura të larta, ky gaz i rralluar nuk është "i nxehtë". në kuptimin e zakonshëm. Për shkak të numrit të vogël të molekulave në lartësi të mëdha, energjia totale termike e tyre është shumë e vogël. Kështu, atmosfera përbëhet nga shtresa të veçanta (d.m.th., një seri predhash ose sferash koncentrike), ndarja e të cilave varet nga cila pronë është me interes më të madh. Bazuar në shpërndarjen mesatare të temperaturës, meteorologët kanë zhvilluar një diagram të strukturës së "atmosferës mesatare" ideale (shih Fig. 1).

Troposfera është shtresa e poshtme e atmosferës, që shtrihet deri në minimumin e parë termik (e ashtuquajtura tropopauzë). Kufiri i sipërm i troposferës varet nga gjerësia gjeografike (në tropikët - 18-20 km, në gjerësi të butë - rreth 10 km) dhe koha e vitit. Shërbimi Kombëtar i Meteorologjisë i SHBA-së kreu sondazhe pranë Polit të Jugut dhe zbuloi ndryshime sezonale në lartësinë e tropopauzës. Në mars, tropopauza është në një lartësi prej përafërsisht. 7.5 km. Nga marsi në gusht ose shtator ka një ftohje të qëndrueshme të troposferës dhe kufiri i saj rritet në një lartësi prej rreth 11.5 km për një periudhë të shkurtër në gusht ose shtator. Më pas nga shtatori në dhjetor zvogëlohet me shpejtësi dhe arrin pozicionin më të ulët - 7.5 km, ku qëndron deri në mars, duke u luhatur brenda vetëm 0.5 km. Është në troposferë që kryesisht formohet moti, i cili përcakton kushtet për ekzistencën e njeriut. Pjesa më e madhe e avullit të ujit atmosferik është e përqendruar në troposferë, dhe këtu formohen kryesisht retë, megjithëse disa, të përbëra nga kristale akulli, gjenden në shtresa më të larta. Troposfera karakterizohet nga turbulenca dhe rryma të fuqishme ajrore (erëra) dhe stuhi. Në troposferën e sipërme ka rryma të forta ajri në një drejtim të përcaktuar rreptësisht. Vorbullat e turbullta, të ngjashme me vorbullat e vogla, formohen nën ndikimin e fërkimit dhe ndërveprimit dinamik midis masave ajrore që lëvizin ngadalë dhe me shpejtësi. Për shkak se zakonisht nuk ka mbulesë resh në këto nivele të larta, kjo turbulencë quhet "turbulenca e ajrit të pastër".
Stratosfera. Shtresa e sipërme e atmosferës shpesh përshkruhet gabimisht si një shtresë me temperatura relativisht konstante, ku erërat fryjnë pak a shumë në mënyrë të qëndrueshme dhe ku elementët meteorologjikë ndryshojnë pak. Shtresat e sipërme të stratosferës nxehen kur oksigjeni dhe ozoni thithin rrezatimin ultravjollcë nga dielli. Kufiri i sipërm i stratosferës (stratopauza) është vendi ku temperatura rritet pak, duke arritur një maksimum të ndërmjetëm, i cili shpesh është i krahasueshëm me temperaturën e shtresës sipërfaqësore të ajrit. Bazuar në vëzhgimet e bëra duke përdorur aeroplanë dhe balona të dizajnuara për të fluturuar në lartësi konstante, në stratosferë janë konstatuar shqetësime të turbullta dhe erëra të forta që fryjnë në drejtime të ndryshme. Ashtu si në troposferë, ka vorbulla të fuqishme ajri që janë veçanërisht të rrezikshme për avionët me shpejtësi të lartë. Erërat e forta, të quajtura përrenj avionësh, fryjnë në zona të ngushta përgjatë kufijve të poleve të gjerësive gjeografike të buta. Megjithatë, këto zona mund të zhvendosen, zhduken dhe rishfaqen. Rrjedhat e avionëve zakonisht depërtojnë në tropopauzë dhe shfaqen në troposferën e sipërme, por shpejtësia e tyre zvogëlohet me shpejtësi me uljen e lartësisë. Është e mundur që një pjesë e energjisë që hyn në stratosferë (kryesisht e shpenzuar për formimin e ozonit) të ndikojë në proceset në troposferë. Përzierja veçanërisht aktive lidhet me frontet atmosferike, ku rrjedhat e gjera të ajrit stratosferik u regjistruan shumë poshtë tropopauzës dhe ajri troposferik u tërhoq në shtresat e poshtme të stratosferës. Është bërë përparim i dukshëm në studimin e strukturës vertikale të shtresave të poshtme të atmosferës për shkak të përmirësimit të teknologjisë për lëshimin e radiosondave në lartësitë 25-30 km. Mesosfera, e vendosur mbi stratosferë, është një guaskë në të cilën, deri në një lartësi prej 80-85 km, temperatura bie në vlerat minimale për atmosferën në tërësi. Temperaturat e ulëta rekord deri në -110°C u regjistruan nga raketat e motit të lëshuara nga instalimi amerikano-kanadez në Fort Churchill (Kanada). Kufiri i sipërm i mezosferës (mesopauza) përafërsisht përkon me kufirin e poshtëm të rajonit të përthithjes aktive të rrezeve X dhe rrezatimit ultravjollcë me valë të shkurtër nga Dielli, i cili shoqërohet me ngrohje dhe jonizimin e gazit. Në rajonet polare, sistemet e reve shfaqen shpesh gjatë mesopauzës në verë, duke zënë një zonë të madhe, por duke pasur pak zhvillim vertikal. Retë e tilla që shkëlqejnë natën shpesh zbulojnë lëvizje ajri të ngjashme me valët në shkallë të gjerë në mesosferë. Përbërja e këtyre reve, burimet e lagështisë dhe bërthamave të kondensimit, dinamika dhe marrëdhëniet me faktorët meteorologjikë nuk janë studiuar ende mjaftueshëm. Termosfera është një shtresë e atmosferës në të cilën temperatura rritet vazhdimisht. Fuqia e saj mund të arrijë 600 km. Presioni dhe, rrjedhimisht, dendësia e gazit zvogëlohet vazhdimisht me lartësinë. Pranë sipërfaqes së tokës, 1 m3 ajër përmban përafërsisht. 2,5 x 1025 molekula, në një lartësi prej përafërsisht. 100 km, në shtresat e poshtme të termosferës - afërsisht 1019, në një lartësi prej 200 km, në jonosferë - 5 * 10 15 dhe, sipas llogaritjeve, në një lartësi prej përafërsisht. 850 km - afërsisht 1012 molekula. Në hapësirën ndërplanetare, përqendrimi i molekulave është 10 8-10 9 për 1 m3. Në një lartësi prej përafërsisht. 100 km numri i molekulave është i vogël, dhe ato rrallë përplasen me njëra-tjetrën. Distanca mesatare që kalon një molekulë që lëviz në mënyrë kaotike përpara se të përplaset me një molekulë tjetër të ngjashme quhet rruga e saj mesatare e lirë. Shtresa në të cilën kjo vlerë rritet aq shumë sa që probabiliteti i përplasjeve ndërmolekulare ose ndëratomike mund të neglizhohet, ndodhet në kufirin midis termosferës dhe guaskës së sipërme (ekzosferës) dhe quhet termopauzë. Termopauza është afërsisht 650 km nga sipërfaqja e tokës. Në një temperaturë të caktuar, shpejtësia e një molekule varet nga masa e saj: molekulat më të lehta lëvizin më shpejt se ato më të rënda. Në atmosferën e poshtme, ku rruga e lirë është shumë e shkurtër, nuk ka ndarje të dukshme të gazeve sipas peshës së tyre molekulare, por ajo shprehet mbi 100 km. Përveç kësaj, nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë dhe rreze X nga Dielli, molekulat e oksigjenit shpërbëhen në atome, masa e të cilëve është gjysma e masës së molekulës. Prandaj, ndërsa largohemi nga sipërfaqja e Tokës, oksigjeni atomik bëhet gjithnjë e më i rëndësishëm në përbërjen e atmosferës dhe në një lartësi prej përafërsisht. 200 km bëhen komponenti kryesor i tij. Më lart, në një distancë prej afërsisht 1200 km nga sipërfaqja e Tokës, mbizotërojnë gazrat e lehta - helium dhe hidrogjen. Predha e jashtme e atmosferës përbëhet prej tyre. Kjo ndarje sipas peshës, e quajtur shtresim difuz, është e ngjashme me ndarjen e përzierjeve duke përdorur një centrifugë. Eksosfera është shtresa e jashtme e atmosferës, e formuar në bazë të ndryshimeve të temperaturës dhe vetive të gazit neutral. Molekulat dhe atomet në ekzosferë rrotullohen rreth Tokës në orbita balistike nën ndikimin e gravitetit. Disa nga këto orbita janë parabolike dhe ngjajnë me trajektoret e predhave. Molekulat mund të rrotullohen rreth Tokës dhe në orbita eliptike, si satelitët. Disa molekula, kryesisht hidrogjeni dhe heliumi, kanë trajektore të hapura dhe shkojnë në hapësirën e jashtme (Fig. 2).

LIDHJET DIELL-TOKSORE DHE NDIKIMI I TYRE NË ATMOSFERË
Baticat atmosferike. Tërheqja e Diellit dhe Hënës shkakton baticat në atmosferë, të ngjashme me baticat e tokës dhe të detit. Por baticat atmosferike kanë një ndryshim domethënës: atmosfera reagon më fort ndaj tërheqjes së Diellit, ndërsa korja e tokës dhe oqeani reagojnë më fort ndaj tërheqjes së Hënës. Kjo shpjegohet me faktin se atmosfera nxehet nga Dielli dhe, përveç asaj gravitacionale, ndodh një valë e fuqishme termike. Në përgjithësi, mekanizmat e formimit të baticave atmosferike dhe detare janë të ngjashme, me përjashtim të faktit se për të parashikuar reagimin e ajrit ndaj ndikimeve gravitacionale dhe termike, është e nevojshme të merret parasysh kompresueshmëria e tij dhe shpërndarja e temperaturës. Nuk është plotësisht e qartë pse baticat diellore gjysmëditore (12-orëshe) në atmosferë mbizotërojnë mbi baticat e përditshme diellore dhe gjysmëditore hënore, megjithëse forcat lëvizëse të dy proceseve të fundit janë shumë më të fuqishme. Më parë, besohej se në atmosferë lind një rezonancë, e cila rrit lëkundjet me një periudhë 12-orëshe. Sidoqoftë, vëzhgimet e bëra duke përdorur raketa gjeofizike tregojnë mungesën e arsyeve të temperaturës për një rezonancë të tillë. Gjatë zgjidhjes së këtij problemi, ndoshta është e nevojshme të merren parasysh të gjitha tiparet hidrodinamike dhe termike të atmosferës. Në sipërfaqen e tokës pranë ekuatorit, ku ndikimi i luhatjeve të baticës është maksimal, siguron një ndryshim të presionit atmosferik prej 0,1%. Shpejtësia e erës së baticës është përafërsisht. 0.3 km/h. Për shkak të strukturës komplekse termike të atmosferës (veçanërisht pranisë së një temperature minimale në mesopauzë), rrymat e ajrit të baticës janë intensifikuar dhe, për shembull, në një lartësi prej 70 km shpejtësia e tyre është afërsisht 160 herë më e lartë se ajo e sipërfaqen e tokës, e cila ka pasoja të rëndësishme gjeofizike. Besohet se në pjesën e poshtme të jonosferës (shtresa E), luhatjet e baticës lëvizin gazin e jonizuar vertikalisht në fushën magnetike të Tokës, dhe për këtë arsye rrymat elektrike lindin këtu. Këto sisteme rrymash që shfaqen vazhdimisht në sipërfaqen e Tokës krijohen nga shqetësimet në fushën magnetike. Ndryshimet ditore të fushës magnetike janë në përputhje mjaft të mirë me vlerat e llogaritura, gjë që siguron prova bindëse në favor të teorisë së mekanizmave të baticës së "dinamos atmosferike". Rrymat elektrike të krijuara në pjesën e poshtme të jonosferës (shtresa E) duhet të udhëtojnë diku, dhe për këtë arsye qarku duhet të përfundojë. Analogjia me një dinamo bëhet e plotë nëse e konsiderojmë lëvizjen e ardhshme si punë të një motori. Supozohet se qarkullimi i kundërt i rrymës elektrike ndodh në një shtresë më të lartë të jonosferës (F), dhe kjo rrjedhje kundër mund të shpjegojë disa nga tiparet e veçanta të kësaj shtrese. Së fundi, efekti i baticës duhet të gjenerojë gjithashtu rrjedha horizontale në shtresën E dhe rrjedhimisht në shtresën F.
Jonosfera. Duke u përpjekur të shpjegojnë mekanizmin e shfaqjes së aurorave, shkencëtarët e shekullit të 19-të. sugjeroi se ekziston një zonë me grimca të ngarkuara elektrike në atmosferë. Në shekullin e 20-të Në mënyrë eksperimentale u morën prova bindëse për ekzistencën në lartësitë 85 deri në 400 km të një shtrese që reflekton valët e radios. Tashmë dihet se vetitë e tij elektrike janë rezultat i jonizimit të gazit atmosferik. Prandaj, kjo shtresë zakonisht quhet jonosferë. Efekti në valët e radios ndodh kryesisht për shkak të pranisë së elektroneve të lira në jonosferë, megjithëse mekanizmi i përhapjes së valëve të radios shoqërohet me praninë e joneve të mëdha. Këto të fundit janë gjithashtu me interes kur studiohen vetitë kimike të atmosferës, pasi ato janë më aktive se atomet dhe molekulat neutrale. Reaksionet kimike që ndodhin në jonosferë luajnë një rol të rëndësishëm në ekuilibrin e saj energjetik dhe elektrik.
Jonosferë normale. Vëzhgimet e bëra duke përdorur raketa dhe satelitë gjeofizikë kanë dhënë një mori informacionesh të reja që tregojnë se jonizimi i atmosferës ndodh nën ndikimin e një game të gjerë rrezatimi diellor. Pjesa kryesore e saj (më shumë se 90%) është e përqendruar në pjesën e dukshme të spektrit. Rrezatimi ultravjollcë, i cili ka një gjatësi vale më të shkurtër dhe energji më të madhe se rrezet e dritës vjollce, emetohet nga hidrogjeni në atmosferën e brendshme të diellit (kromosfera), dhe rrezet x, të cilat kanë energji edhe më të lartë, emetohen nga gazrat në shtresën e jashtme të Diellit. (korona). Gjendja normale (mesatare) e jonosferës është për shkak të rrezatimit të vazhdueshëm të fuqishëm. Ndryshime të rregullta ndodhin në jonosferën normale për shkak të rrotullimit ditor të Tokës dhe ndryshimeve sezonale në këndin e rënies së rrezeve të diellit në mesditë, por ndodhin edhe ndryshime të paparashikueshme dhe të papritura në gjendjen e jonosferës.
Çrregullime në jonosferë. Siç dihet, në Diell ndodhin shqetësime të fuqishme ciklike të përsëritura, të cilat arrijnë një maksimum çdo 11 vjet. Vëzhgimet në kuadër të programit të Vitit Ndërkombëtar Gjeofizik (IGY) përkonin me periudhën e aktivitetit më të lartë diellor për të gjithë periudhën e vëzhgimeve sistematike meteorologjike, d.m.th. nga fillimi i shekullit të 18-të. Gjatë periudhave të aktivitetit të lartë, shkëlqimi i disa zonave në Diell rritet disa herë, dhe ato dërgojnë pulse të fuqishme të rrezatimit ultravjollcë dhe rreze X. Dukuritë e tilla quhen ndezje diellore. Ato zgjasin nga disa minuta në një deri në dy orë. Gjatë shpërthimit, gazi diellor (kryesisht protone dhe elektrone) shpërthen dhe grimcat elementare nxitojnë në hapësirën e jashtme. Rrezatimi elektromagnetik dhe korpuskular nga Dielli gjatë shpërthimeve të tilla ka një ndikim të fortë në atmosferën e Tokës. Reagimi fillestar vërehet 8 minuta pas shpërthimit, kur rrezatimi intensiv ultravjollcë dhe rreze x arrin në Tokë. Si rezultat, jonizimi rritet ndjeshëm; Rrezet X depërtojnë në atmosferë deri në kufirin e poshtëm të jonosferës; numri i elektroneve në këto shtresa rritet aq shumë, saqë sinjalet e radios absorbohen pothuajse plotësisht (“shuaren”). Thithja shtesë e rrezatimit bën që gazi të nxehet, gjë që kontribuon në zhvillimin e erërave. Gazi i jonizuar është një përcjellës elektrik dhe kur ai lëviz në fushën magnetike të Tokës, ndodh një efekt dinamo dhe krijohet një rrymë elektrike. Rryma të tilla, nga ana tjetër, mund të shkaktojnë shqetësime të dukshme në fushën magnetike dhe të shfaqen në formën e stuhive magnetike. Kjo fazë fillestare zgjat vetëm një kohë të shkurtër, që korrespondon me kohëzgjatjen e shpërthimit diellor. Gjatë shpërthimeve të fuqishme në Diell, një rrymë grimcash të përshpejtuara nxiton në hapësirën e jashtme. Kur drejtohet drejt Tokës, fillon faza e dytë, e cila ka një ndikim të madh në gjendjen e atmosferës. Shumë dukuri natyrore, më të famshmet prej të cilave janë aurorat, tregojnë se një numër i konsiderueshëm grimcash të ngarkuara arrijnë në Tokë (shih gjithashtu AURORAURAL). Sidoqoftë, proceset e ndarjes së këtyre grimcave nga Dielli, trajektoret e tyre në hapësirën ndërplanetare dhe mekanizmat e ndërveprimit me fushën magnetike të Tokës dhe magnetosferën ende nuk janë studiuar mjaftueshëm. Problemi u bë më i ndërlikuar pas zbulimit në 1958 nga James Van Allen të predhave të përbëra nga grimca të ngarkuara të mbajtura nga një fushë gjeomagnetike. Këto grimca lëvizin nga një hemisferë në tjetrën, duke u rrotulluar në spirale rreth vijave të fushës magnetike. Pranë Tokës, në një lartësi në varësi të formës së vijave të fushës dhe energjisë së grimcave, ka "pika reflektimi" në të cilat grimcat ndryshojnë drejtimin e lëvizjes në drejtim të kundërt (Fig. 3). Për shkak se forca e fushës magnetike zvogëlohet me distancën nga Toka, orbitat në të cilat lëvizin këto grimca janë disi të shtrembëruara: elektronet devijohen në lindje dhe protonet në perëndim. Prandaj, ato shpërndahen në formën e rripave në të gjithë globin.

Disa pasoja të ngrohjes së atmosferës nga Dielli. Energjia diellore ndikon në të gjithë atmosferën. Rripat e formuar nga grimcat e ngarkuara në fushën magnetike të Tokës dhe që rrotullohen rreth saj janë përmendur tashmë më lart. Këto rripa afrohen më shumë me sipërfaqen e tokës në rajonet nënpolare (shih Fig. 3), ku vërehen aurora. Figura 1 tregon se në rajonet aurale në Kanada, temperaturat e termosferës janë dukshëm më të larta se në Shtetet e Bashkuara Jugperëndimore. Ka të ngjarë që grimcat e kapura të lëshojnë një pjesë të energjisë së tyre në atmosferë, veçanërisht kur përplasen me molekulat e gazit pranë pikave të reflektimit dhe të lënë orbitat e tyre të mëparshme. Kështu nxehen shtresat e larta të atmosferës në zonën auroral. Një tjetër zbulim i rëndësishëm u bë gjatë studimit të orbitave të satelitëve artificialë. Luigi Iacchia, një astronom në Observatorin Astrofizik Smithsonian, beson se devijimet e vogla në këto orbita janë për shkak të ndryshimeve në densitetin e atmosferës pasi ajo nxehet nga Dielli. Ai sugjeroi ekzistencën e një densiteti elektronik maksimal në një lartësi prej më shumë se 200 km në jonosferë, e cila nuk korrespondon me mesditën diellore, por nën ndikimin e forcave të fërkimit vonohet në lidhje me të me rreth dy orë. Në këtë kohë, vlerat e densitetit atmosferik, tipike për një lartësi prej 600 km, vërehen në një nivel prej përafërsisht. 950 km. Për më tepër, densiteti maksimal i elektroneve përjeton luhatje të parregullta për shkak të ndezjeve afatshkurtra të rrezatimit ultravjollcë dhe rreze X nga Dielli. L. Iacchia zbuloi gjithashtu luhatje afatshkurtra në densitetin e ajrit, që korrespondojnë me ndezjet diellore dhe shqetësimet e fushës magnetike. Këto dukuri shpjegohen me depërtimin e grimcave me origjinë diellore në atmosferën e Tokës dhe me ngrohjen e atyre shtresave ku orbitojnë satelitët.
ELEKTRIKE ATMOSFERIKE
Në shtresën sipërfaqësore të atmosferës, një pjesë e vogël e molekulave i nënshtrohet jonizimit nën ndikimin e rrezeve kozmike, rrezatimit nga shkëmbinjtë radioaktivë dhe produkteve të kalbjes së radiumit (kryesisht radonit) në vetë ajrin. Gjatë jonizimit, një atom humbet një elektron dhe fiton një ngarkesë pozitive. Elektroni i lirë kombinohet shpejt me një atom tjetër për të formuar një jon të ngarkuar negativisht. Jone të tillë të çiftëzuar pozitiv dhe negativ kanë madhësi molekulare. Molekulat në atmosferë priren të grumbullohen rreth këtyre joneve. Disa molekula të kombinuara me një jon formojnë një kompleks, që zakonisht quhet "jon i dritës". Atmosfera përmban edhe komplekse molekulash, të njohura në meteorologji si bërthama kondensimi, rreth të cilave, kur ajri është i ngopur me lagështi, fillon procesi i kondensimit. Këto bërthama janë grimca kripe dhe pluhuri, si dhe ndotës të lëshuar në ajër nga burime industriale dhe të tjera. Jonet e lehta shpesh bashkohen me bërthama të tilla, duke formuar "jone të rënda". Nën ndikimin e një fushe elektrike, jonet e lehta dhe të rënda lëvizin nga një zonë e atmosferës në tjetrën, duke transferuar ngarkesa elektrike. Edhe pse atmosfera në përgjithësi nuk konsiderohet të jetë përçuese elektrike, ajo ka njëfarë përçueshmërie. Prandaj, një trup i ngarkuar i mbetur në ajër humbet ngadalë ngarkesën e tij. Përçueshmëria atmosferike rritet me lartësinë për shkak të rritjes së intensitetit të rrezeve kozmike, zvogëlimit të humbjes së joneve në presion më të ulët (dhe rrjedhimisht rrugës së lirë mesatare më të gjatë) dhe më pak bërthamave të rënda. Përçueshmëria atmosferike arrin vlerën e saj maksimale në një lartësi prej përafërsisht. 50 km, të ashtuquajturat "niveli i kompensimit". Dihet se midis sipërfaqes së Tokës dhe "nivelit të kompensimit" ekziston një ndryshim potencial konstant prej disa qindra kilovolt, d.m.th. fushë elektrike konstante. Doli se diferenca e mundshme midis një pike të caktuar të vendosur në ajër në një lartësi prej disa metrash dhe sipërfaqes së Tokës është shumë e madhe - më shumë se 100 V. Atmosfera ka një ngarkesë pozitive, dhe sipërfaqja e tokës është e ngarkuar negativisht . Meqenëse fusha elektrike është një rajon në secilën pikë të të cilit ka një vlerë të caktuar potenciale, mund të flasim për një gradient potencial. Në mot të kthjellët, brenda disa metrave më të ulët forca e fushës elektrike të atmosferës është pothuajse konstante. Për shkak të ndryshimeve në përçueshmërinë elektrike të ajrit në shtresën sipërfaqësore, gradienti i mundshëm i nënshtrohet luhatjeve ditore, rrjedha e të cilave ndryshon ndjeshëm nga vendi në vend. Në mungesë të burimeve lokale të ndotjes së ajrit - mbi oqeane, lart në male ose në rajone polare - ndryshimi ditor i gradientit të mundshëm është i njëjtë në mot të pastër. Madhësia e gradientit varet nga koha universale ose mesatare e Greenwich-ut (UT) dhe arrin një maksimum në 19 orë E. Appleton sugjeroi që kjo përçueshmëri maksimale elektrike ndoshta përkon me aktivitetin më të madh të stuhisë në një shkallë planetare. Goditjet e rrufesë gjatë stuhive bartin një ngarkesë negative në sipërfaqen e Tokës, pasi bazat e bubullimave më aktive kumulonimbus kanë një ngarkesë të konsiderueshme negative. Majat e bubullimave kanë një ngarkesë pozitive, e cila, sipas llogaritjeve të Holzer dhe Saxon, rrjedh nga majat e tyre gjatë stuhive. Pa rimbushje të vazhdueshme, ngarkesa në sipërfaqen e tokës do të neutralizohej nga përçueshmëria atmosferike. Supozimi se diferenca potenciale midis sipërfaqes së tokës dhe "nivelit të kompensimit" mbahet nga stuhitë, mbështetet nga të dhënat statistikore. Për shembull, numri maksimal i stuhive vërehet në luginën e lumit. Amazonat. Më shpesh, stuhitë ndodhin atje në fund të ditës, d.m.th. NE RREGULL. 19:00 me orën e Greenwich-it, kur gradienti potencial është maksimal kudo në botë. Për më tepër, variacionet sezonale në formën e kthesave të variacionit ditor të gradientit potencial janë gjithashtu në përputhje të plotë me të dhënat mbi shpërndarjen globale të stuhive. Disa studiues argumentojnë se burimi i fushës elektrike të Tokës mund të jetë me origjinë të jashtme, pasi besohet se fusha elektrike ekzistojnë në jonosferë dhe magnetosferë. Kjo rrethanë ndoshta shpjegon shfaqjen e formave shumë të ngushta të zgjatura të aurorave, të ngjashme me kulisat dhe harqet.
(shih gjithashtu AURORA LIGHTS). Për shkak të pranisë së një gradienti të mundshëm dhe përçueshmërisë atmosferike, grimcat e ngarkuara fillojnë të lëvizin midis "nivelit të kompensimit" dhe sipërfaqes së Tokës: jonet e ngarkuar pozitivisht lëvizin drejt sipërfaqes së Tokës, dhe jonet e ngarkuara negativisht lëvizin lart nga ajo. Fuqia e kësaj rryme është përafërsisht. 1800 A. Edhe pse kjo vlerë duket e madhe, duhet mbajtur mend se ajo është e shpërndarë në të gjithë sipërfaqen e Tokës. Forca aktuale në një kolonë ajri me një sipërfaqe bazë prej 1 m2 është vetëm 4 * 10 -12 A. Nga ana tjetër, forca aktuale gjatë shkarkimit të rrufesë mund të arrijë disa ampera, megjithëse, natyrisht, një shkarkimi ka një kohëzgjatje të shkurtër - nga një pjesë e sekondës në një sekondë të tërë ose pak më shumë me goditje të përsëritura. Rrufeja është me interes të madh jo vetëm si një fenomen natyror i veçantë. Ai bën të mundur vëzhgimin e një shkarkimi elektrik në një mjedis të gaztë në një tension prej disa qindra milion volt dhe një distancë midis elektrodave prej disa kilometrash. Në vitin 1750, B. Franklin i propozoi Shoqërisë Mbretërore të Londrës të kryente një eksperiment me një shufër hekuri të montuar në një bazë izoluese dhe të montuar në një kullë të lartë. Ai priste që ndërsa një re bubullima i afrohej kullës, një ngarkesë e shenjës së kundërt do të përqendrohej në skajin e sipërm të shufrës fillimisht neutrale dhe një ngarkesë e së njëjtës shenjë si në bazën e resë do të përqendrohej në skajin e poshtëm. . Nëse forca e fushës elektrike gjatë një shkarkimi rrufe rritet mjaftueshëm, ngarkesa nga skaji i sipërm i shufrës do të rrjedhë pjesërisht në ajër dhe shufra do të marrë një ngarkesë të së njëjtës shenjë si baza e resë. Eksperimenti i propozuar nga Franklin nuk u krye në Angli, por u krye në vitin 1752 në Marly afër Parisit nga fizikani francez Jean d'Alembert. Ai përdori një shufër hekuri 12 m të gjatë të futur në një shishe qelqi (e cila shërbente si izolator), por nuk e vendosi atë në kullë. Më 10 maj, ndihmësi i tij raportoi se kur një re bubullima ishte mbi një shtangë, u krijuan shkëndija kur një tel i tokëzuar u soll pranë tij. Vetë Franklin, i pavetëdijshëm për eksperimentin e suksesshëm të kryer në Francë. , në qershor të të njëjtit vit kreu eksperimentin e tij të famshëm të qiftit dhe vëzhgoi shkëndija elektrike në fundin e një teli të lidhur me të.Vitin pasardhës, ndërsa studionte ngarkesat e mbledhura nga një shufër, Franklin zbuloi se bazat e reve të bubullimave zakonisht janë të ngarkuara negativisht. Studime më të hollësishme të rrufesë u bënë të mundura në fund të shekullit të 19-të falë përmirësimeve në teknikat fotografike, veçanërisht pas shpikjes së aparatit me lente rrotulluese, të cilat bënë të mundur regjistrimin e proceseve me zhvillim të shpejtë. Ky lloj kamerash u përdor gjerësisht në studimin e shkarkimeve të shkëndijës. Është zbuluar se ekzistojnë disa lloje rrufeje, ku më të zakonshmet janë linja, rrafsh (në re) dhe top (shkarkimet ajrore). Rrufeja lineare është një shkarkim shkëndijë midis një reje dhe sipërfaqes së tokës, duke ndjekur një kanal me degë poshtë. Rrufeja e sheshtë ndodh brenda një re bubullima dhe shfaqet si ndezje e dritës difuze. Shkarkimet ajrore të rrufesë së topit, duke filluar nga një re bubullima, shpesh drejtohen horizontalisht dhe nuk arrijnë në sipërfaqen e tokës.

Një shkarkim rrufe zakonisht përbëhet nga tre ose më shumë shkarkime të përsëritura - impulse që ndjekin të njëjtën rrugë. Intervalet midis pulseve të njëpasnjëshme janë shumë të shkurtra, nga 1/100 në 1/10 s (kjo është ajo që shkakton dridhjen e rrufesë). Në përgjithësi, blici zgjat rreth një sekondë ose më pak. Një proces tipik i zhvillimit të rrufesë mund të përshkruhet si më poshtë. Së pari, një shkarkesë udhëheqëse me dritë të dobët nxiton nga lart në sipërfaqen e tokës. Kur ai e arrin atë, një kthim me shkëlqim ose shkarkim kryesor kalon nga toka lart përmes kanalit të vendosur nga drejtuesi. Shkarkimi kryesor, si rregull, lëviz në mënyrë zigzag. Shpejtësia e përhapjes së saj varion nga njëqind deri në disa qindra kilometra në sekondë. Gjatë rrugës, ai jonizon molekulat e ajrit, duke krijuar një kanal me përçueshmëri të shtuar, përmes të cilit shkarkimi i kundërt lëviz lart me një shpejtësi afërsisht njëqind herë më të madhe se ajo e shkarkimit kryesor. Madhësia e kanalit është e vështirë të përcaktohet, por diametri i shkarkimit të liderit vlerësohet në 1-10 m, dhe diametri i shkarkimit të kthimit është disa centimetra. Shkarkimet e rrufesë krijojnë ndërhyrje radio duke emetuar valë radio në një gamë të gjerë - nga 30 kHz deri në frekuenca ultra të ulëta. Emetimi më i madh i valëve të radios është ndoshta në intervalin nga 5 deri në 10 kHz. Një ndërhyrje e tillë radio me frekuencë të ulët "përqendrohet" në hapësirën midis kufirit të poshtëm të jonosferës dhe sipërfaqes së tokës dhe mund të përhapet në distanca mijëra kilometra nga burimi.
NDRYSHIMET NË ATMOSFERË
Ndikimi i meteorëve dhe meteoritëve. Megjithëse shirat e meteorëve ndonjëherë krijojnë një shfaqje dramatike të dritës, meteorët individualë shihen rrallë. Shumë më të shumtë janë meteorët e padukshëm, shumë të vegjël për të qenë të dukshëm kur thithen në atmosferë. Disa nga meteorët më të vegjël ndoshta nuk nxehen fare, por janë kapur vetëm nga atmosfera. Këto grimca të vogla me madhësi që variojnë nga disa milimetra deri në dhjetë të mijëtat e milimetrit quhen mikrometeorite. Sasia e materialit meteorik që hyn në atmosferë çdo ditë varion nga 100 në 10,000 ton, ku pjesa më e madhe e këtij materiali vjen nga mikrometeoritët. Meqenëse lënda meteorike digjet pjesërisht në atmosferë, përbërja e saj e gazit plotësohet me gjurmë të elementëve të ndryshëm kimikë. Për shembull, meteorët shkëmborë futin litium në atmosferë. Djegia e meteorëve metalikë çon në formimin e hekurit të vogël sferik, hekur-nikelit dhe pikave të tjera që kalojnë nëpër atmosferë dhe vendosen në sipërfaqen e tokës. Ato mund të gjenden në Grenlandë dhe Antarktidë, ku shtresat e akullit mbeten pothuajse të pandryshuara për vite me rradhë. Oqeanologët i gjejnë ato në sedimentet fundore të oqeanit. Shumica e grimcave të meteorit që hyjnë në atmosferë vendosen brenda përafërsisht 30 ditësh. Disa shkencëtarë besojnë se ky pluhur kozmik luan një rol të rëndësishëm në formimin e fenomeneve atmosferike si shiu, sepse shërben si bërthama kondensimi për avujt e ujit. Prandaj, supozohet se reshjet janë statistikisht të lidhura me shirat e mëdhenj të meteorëve. Megjithatë, disa ekspertë besojnë se meqenëse furnizimi i përgjithshëm i materialit meteorik është shumë dhjetëra herë më i madh se ai madje edhe i shiut më të madh të meteorëve, ndryshimi në sasinë totale të këtij materiali që rezulton nga një shi i tillë mund të neglizhohet. Megjithatë, nuk ka dyshim se mikrometeoritët më të mëdhenj dhe, natyrisht, meteorët e dukshëm lënë gjurmë të gjata jonizimi në shtresat e larta të atmosferës, kryesisht në jonosferë. Gjurmë të tilla mund të përdoren për komunikime radio në distanca të gjata, pasi ato pasqyrojnë valë radio me frekuencë të lartë. Energjia e meteorëve që hyjnë në atmosferë shpenzohet kryesisht, dhe ndoshta plotësisht, për ngrohjen e saj. Ky është një nga komponentët e vegjël të ekuilibrit termik të atmosferës.
Dioksidi i karbonit me origjinë industriale. Gjatë periudhës së karboniferit, bimësia drunore ishte e përhapur në Tokë. Pjesa më e madhe e dioksidit të karbonit të absorbuar nga bimët në atë kohë u grumbullua në depozitat e qymyrit dhe sedimentet që përmbajnë naftë. Njeriu ka mësuar të përdorë rezerva të mëdha të këtyre mineraleve si burim energjie dhe tani po e kthen me shpejtësi dioksidin e karbonit në ciklin e substancave. Gjendja fosile është ndoshta rreth. 4*10 13 ton karbon. Gjatë shekullit të kaluar, njerëzimi ka djegur aq shumë lëndë djegëse fosile sa rreth 4*10 11 tonë karbon janë rifutur në atmosferë. Aktualisht ka përafërsisht. 2 * 10 12 ton karbon, dhe në njëqind vitet e ardhshme për shkak të djegies së lëndëve djegëse fosile kjo shifër mund të dyfishohet. Megjithatë, jo i gjithë karboni do të mbetet në atmosferë: një pjesë e tij do të shpërndahet në ujërat e oqeanit, disa do të absorbohen nga bimët dhe disa do të lidhen në procesin e gërryerjes së shkëmbinjve. Nuk është ende e mundur të parashikohet se sa dioksid karboni do të përmbahet në atmosferë ose saktësisht se çfarë ndikimi do të ketë në klimën globale. Megjithatë, besohet se çdo rritje e përmbajtjes së tij do të shkaktojë ngrohje, megjithëse nuk është aspak e nevojshme që ndonjë ngrohje të ndikojë ndjeshëm në klimë. Përqendrimi i dioksidit të karbonit në atmosferë, sipas rezultateve të matjeve, është dukshëm në rritje, edhe pse me ritëm të ngadaltë. Të dhënat klimatike për Stacionin Svalbard dhe Little America në shelfin e akullit Ross në Antarktidë tregojnë një rritje të temperaturave mesatare vjetore prej 5°C dhe 2,5°C, respektivisht, gjatë një periudhe afërsisht 50-vjeçare.
Ekspozimi ndaj rrezatimit kozmik. Kur rrezet kozmike me energji të lartë ndërveprojnë me përbërës individualë të atmosferës, formohen izotope radioaktive. Midis tyre spikat izotopi i karbonit 14C, i akumuluar në indet bimore dhe shtazore. Duke matur radioaktivitetin e substancave organike që nuk kanë shkëmbyer karbonin me mjedisin për një kohë të gjatë, mund të përcaktohet mosha e tyre. Metoda e radiokarbonit është vendosur si mënyra më e besueshme e datimit të organizmave fosile dhe objekteve të kulturës materiale, mosha e të cilave nuk i kalon 50 mijë vjet. Izotopët e tjerë radioaktivë me gjysmë jetë të gjatë mund të përdoren për të datuar materiale qindra mijëra vjeçare nëse mund të zgjidhet sfida themelore e matjes së niveleve jashtëzakonisht të ulëta të radioaktivitetit.
(shih gjithashtu DATIM RADIOKARBON).
ORIGJINA E ATMOSFERËS SË TOKËS
Historia e formimit të atmosferës ende nuk është rindërtuar plotësisht në mënyrë të besueshme. Megjithatë, disa ndryshime të mundshme në përbërjen e tij janë identifikuar. Formimi i atmosferës filloi menjëherë pas formimit të Tokës. Ka arsye mjaft të mira për të besuar se në procesin e evolucionit të Tokës dhe përvetësimit të dimensioneve dhe masës së saj afër atyre moderne, ajo humbi pothuajse plotësisht atmosferën e saj origjinale. Besohet se në një fazë të hershme Toka ishte në gjendje të shkrirë dhe rreth. 4.5 miliardë vjet më parë u formua në një trup të ngurtë. Ky moment historik merret si fillimi i kronologjisë gjeologjike. Që nga ajo kohë, ka pasur një evolucion të ngadaltë të atmosferës. Disa procese gjeologjike, si p.sh. derdhja e llavës gjatë shpërthimeve vullkanike, u shoqëruan me lëshimin e gazrave nga zorrët e Tokës. Ato ndoshta përfshinin azot, amoniak, metan, avull uji, monoksid karboni dhe dioksid. Nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë diellore, avujt e ujit dekompozohen në hidrogjen dhe oksigjen, por oksigjeni i çliruar reagoi me monoksidin e karbonit për të formuar dioksid karboni. Amoniaku zbërthehet në azot dhe hidrogjen. Gjatë procesit të difuzionit, hidrogjeni u ngrit dhe u largua nga atmosfera, dhe azoti më i rëndë nuk mund të avullohej dhe gradualisht grumbullohej, duke u bërë përbërësi kryesor i tij, megjithëse një pjesë e tij u lidh gjatë reaksioneve kimike. Nën ndikimin e rrezeve ultravjollcë dhe shkarkimeve elektrike, një përzierje e gazrave që ndoshta ishin të pranishme në atmosferën origjinale të Tokës, hyri në reaksione kimike, të cilat rezultuan në formimin e substancave organike, në veçanti aminoacideve. Rrjedhimisht, jeta mund të kishte origjinën në një atmosferë thelbësisht të ndryshme nga ajo moderne. Me ardhjen e bimëve primitive, filloi procesi i fotosintezës (shih gjithashtu FOTOSINTHEZA), i shoqëruar me çlirimin e oksigjenit të lirë. Ky gaz, veçanërisht pas difuzionit në shtresat e sipërme të atmosferës, filloi të mbrojë shtresat e poshtme të tij dhe sipërfaqen e Tokës nga rrezatimi ultravjollcë dhe rreze X, kërcënuese për jetën. Vlerësohet se prania e vetëm 0,00004 të vëllimit modern të oksigjenit mund të çojë në formimin e një shtrese me gjysmën e përqendrimit aktual të ozonit, e cila megjithatë siguronte një mbrojtje shumë të konsiderueshme nga rrezet ultravjollcë. Është gjithashtu e mundshme që atmosfera kryesore të përmbajë shumë dioksid karboni. Ai është përdorur gjatë fotosintezës dhe përqendrimi i tij duhet të jetë ulur me evoluimin e botës bimore dhe gjithashtu për shkak të përthithjes gjatë proceseve të caktuara gjeologjike. Për shkak se efekti i serrës lidhet me praninë e dioksidit të karbonit në atmosferë, disa shkencëtarë besojnë se luhatjet në përqendrimin e tij janë një nga shkaqet e rëndësishme të ndryshimeve klimatike në shkallë të gjerë në historinë e Tokës, siç janë epokat e akullit. Heliumi i pranishëm në atmosferën moderne është ndoshta kryesisht një produkt i zbërthimit radioaktiv të uraniumit, toriumit dhe radiumit. Këto elemente radioaktive lëshojnë grimca alfa, të cilat janë bërthamat e atomeve të heliumit. Meqenëse asnjë ngarkesë elektrike nuk krijohet ose humbet gjatë zbërthimit radioaktiv, ka dy elektrone për çdo grimcë alfa. Si rezultat, ajo kombinohet me ta, duke formuar atome neutrale të heliumit. Elementet radioaktive përmbahen në mineralet e shpërndara në shkëmbinj, kështu që një pjesë e konsiderueshme e heliumit të formuar si rezultat i kalbjes radioaktive ruhet në to, duke ikur shumë ngadalë në atmosferë. Një sasi e caktuar heliumi ngrihet lart në ekzosferë për shkak të difuzionit, por për shkak të fluksit të vazhdueshëm nga sipërfaqja e tokës, vëllimi i këtij gazi në atmosferë është konstant. Bazuar në analizën spektrale të dritës së yjeve dhe studimin e meteoritëve, është e mundur të vlerësohet bollëku relativ i elementëve të ndryshëm kimikë në Univers. Përqendrimi i neonit në hapësirë është rreth dhjetë miliardë herë më i lartë se në Tokë, kriptoni është dhjetë milionë herë më i lartë dhe ksenoni është një milion herë më i lartë. Nga kjo rrjedh se përqendrimi i këtyre gazeve inerte, të cilat fillimisht ishin të pranishme në atmosferën e Tokës dhe nuk u plotësuan gjatë reaksioneve kimike, u ul shumë, ndoshta edhe në fazën e humbjes së atmosferës primare të Tokës. Një përjashtim është argoni i gazit inert, pasi në formën e izotopit 40Ar ai ende formohet gjatë zbërthimit radioaktiv të izotopit të kaliumit.
FENOMENI OPTIK
Shumëllojshmëria e fenomeneve optike në atmosferë është për arsye të ndryshme. Fenomenet më të zakonshme përfshijnë rrufetë (shih më lart) dhe aurorat shumë spektakolare veriore dhe jugore (shih gjithashtu AURORA). Përveç kësaj, ylberi, gal, parhelium (dielli i rremë) dhe harqet, korona, halos dhe fantazmat Brocken, mirazhet, zjarret e Shën Elmos, retë shkëlqyese, rrezet e gjelbra dhe krepuskulare janë veçanërisht interesante. Ylberi është fenomeni më i bukur atmosferik. Zakonisht ky është një hark i madh i përbërë nga vija me shumë ngjyra, që vërehet kur Dielli ndriçon vetëm një pjesë të qiellit dhe ajri është i ngopur me pika uji, për shembull gjatë shiut. Harqet me shumë ngjyra janë të renditura në një sekuencë spektrale (e kuqe, portokalli, e verdhë, jeshile, blu, vjollcë, vjollcë), por ngjyrat nuk janë pothuajse asnjëherë të pastra, sepse vijat mbivendosen me njëra-tjetrën. Si rregull, karakteristikat fizike të ylberëve ndryshojnë ndjeshëm, dhe për këtë arsye ato janë shumë të ndryshme në pamje. Karakteristika e tyre e përbashkët është se qendra e harkut është gjithmonë e vendosur në një vijë të drejtë të tërhequr nga Dielli te vëzhguesi. Ylberi kryesor është një hark i përbërë nga ngjyrat më të ndritshme - e kuqe nga jashtë dhe vjollcë nga brenda. Ndonjëherë vetëm një hark është i dukshëm, por shpesh një hark dytësor shfaqet në pjesën e jashtme të ylberit kryesor. Nuk ka ngjyra aq të ndezura sa e para, dhe vijat e kuqe dhe vjollcë në të ndryshojnë vendet: e kuqja ndodhet brenda. Formimi i ylberit kryesor shpjegohet nga përthyerja e dyfishtë (shih gjithashtu OPTIKA) dhe reflektimi i vetëm i brendshëm i rrezeve të diellit (shih Fig. 5). Duke depërtuar brenda një pike uji (A), një rreze drite thyhet dhe zbërthehet, sikur të kalonte nëpër një prizëm. Pastaj arrin në sipërfaqen e kundërt të pikës (B), reflektohet prej saj dhe e lë pikën jashtë (C). Në këtë rast, rrezja e dritës thyhet për herë të dytë përpara se të arrijë te vëzhguesi. Rrezja e bardhë fillestare zbërthehet në trarë me ngjyra të ndryshme me një kënd divergjence prej 2°. Kur formohet një ylber dytësor, ndodh thyerja e dyfishtë dhe reflektimi i dyfishtë i rrezeve të diellit (shih Fig. 6). Në këtë rast, drita thyhet, duke depërtuar në pikën përmes pjesës së poshtme të saj (A) dhe reflektohet nga sipërfaqja e brendshme e pikës, së pari në pikën B, pastaj në pikën C. Në pikën D, drita thyhet. duke e lënë pikën drejt vëzhguesit.

Në lindjen dhe perëndimin e diellit, vëzhguesi sheh një ylber në formën e një harku të barabartë me gjysmë rrethi, pasi boshti i ylberit është paralel me horizontin. Nëse Dielli është më i lartë mbi horizont, harku i ylberit është më pak se gjysma e perimetrit. Kur Dielli ngrihet mbi 42° mbi horizont, ylberi zhduket. Kudo, përveç në gjerësi të mëdha, një ylber nuk mund të shfaqet në mesditë, kur Dielli është shumë i lartë. Është interesante të vlerësohet distanca deri në ylber. Edhe pse harku shumëngjyrësh duket se ndodhet në të njëjtin rrafsh, ky është një iluzion. Në fakt, ylberi ka një thellësi të madhe dhe mund të imagjinohet si sipërfaqja e një koni të zbrazët, në krye të të cilit ndodhet vëzhguesi. Boshti i konit lidh Diellin, vëzhguesin dhe qendrën e ylberit. Vëzhguesi duket sikur përgjatë sipërfaqes së këtij koni. Asnjë dy njerëz nuk mund të shohë saktësisht të njëjtin ylber. Sigurisht, ju mund të vëzhgoni në thelb të njëjtin efekt, por dy ylberët zënë pozicione të ndryshme dhe formohen nga pika të ndryshme uji. Kur shiu ose spërkatja formon një ylber, efekti i plotë optik arrihet nga efekti i kombinuar i të gjitha pikave të ujit që kalojnë sipërfaqen e konit të ylberit me vëzhguesin në kulm. Roli i çdo pike është i shpejtë. Sipërfaqja e konit të ylberit përbëhet nga disa shtresa. Duke i kaluar shpejt ato dhe duke kaluar nëpër një sërë pikash kritike, çdo pikë zbërthen menjëherë rrezet e diellit në të gjithë spektrin në një sekuencë të përcaktuar rreptësisht - nga e kuqja në vjollcë. Shumë pika kryqëzojnë sipërfaqen e konit në të njëjtën mënyrë, kështu që ylberi i duket vëzhguesit si i vazhdueshëm si përgjatë ashtu edhe përgjatë harkut të tij. Halos janë harqe dhe rrathë të bardhë ose të ylbertë rreth diskut të Diellit ose Hënës. Ato lindin për shkak të thyerjes ose reflektimit të dritës nga kristalet e akullit ose borës në atmosferë. Kristalet që formojnë aureolën janë të vendosura në sipërfaqen e një koni imagjinar me një bosht të drejtuar nga vëzhguesi (nga maja e konit) në Diell. Në kushte të caktuara, atmosfera mund të jetë e ngopur me kristale të vegjël, shumë prej fytyrave të të cilëve formojnë një kënd të drejtë me rrafshin që kalon përmes Diellit, vëzhguesit dhe këtyre kristaleve. Fytyra të tilla reflektojnë rrezet hyrëse të dritës me një devijim prej 22°, duke formuar një aureolë të kuqërremtë nga brenda, por gjithashtu mund të përbëhet nga të gjitha ngjyrat e spektrit. Më pak e zakonshme është një halo me një rreze këndore prej 46°, e vendosur në mënyrë koncentrike rreth një haloje 22°. Ana e saj e brendshme gjithashtu ka një nuancë të kuqërremtë. Arsyeja për këtë është edhe thyerja e dritës, e cila ndodh në këtë rast në skajet e kristaleve duke formuar kënde të drejta. Gjerësia e unazës së një halo të tillë tejkalon 2.5 °. Të dy aureolët 46-gradë dhe 22-gradë priren të jenë më të shndritshmet në krye dhe në fund të unazës. Halo e rrallë 90 gradë është një unazë me shkëlqim të dobët, pothuajse pa ngjyrë, që ndan një qendër të përbashkët me dy halo të tjera. Nëse është me ngjyrë, do të ketë një ngjyrë të kuqe në pjesën e jashtme të unazës. Mekanizmi i shfaqjes së këtij lloji halo nuk është kuptuar plotësisht (Fig. 7).

Parhelia dhe harqet. Rrethi parhelik (ose rrethi i diejve të rremë) është një unazë e bardhë e përqendruar në pikën zenit, që kalon përmes Diellit paralel me horizontin. Arsyeja e formimit të tij është reflektimi i dritës së diellit nga skajet e sipërfaqeve të kristaleve të akullit. Nëse kristalet shpërndahen mjaftueshëm në mënyrë të barabartë në ajër, një rreth i plotë bëhet i dukshëm. Parhelia, ose dielli i rremë, janë njolla me shkëlqim që të kujtojnë Diellin që formohen në pikat e kryqëzimit të rrethit parhelik me aureolë që kanë rreze këndore prej 22°, 46° dhe 90°. Parheliumi më i zakonshëm dhe më i ndritshëm formohet në kryqëzimin me aureolën 22 gradë, zakonisht me ngjyrë pothuajse në çdo ngjyrë të ylberit. Diejtë e rremë në kryqëzimet me halo 46 dhe 90 gradë vërehen shumë më rrallë. Parhelia që ndodh në kryqëzimet me halo 90 gradë quhen parantelia, ose kundërdiell të rremë. Ndonjëherë një antelium (anti-diell) është gjithashtu i dukshëm - një pikë e ndritshme e vendosur në unazën e parheliumit pikërisht përballë Diellit. Supozohet se shkaku i këtij fenomeni është reflektimi i dyfishtë i brendshëm i dritës së diellit. Rrezja e reflektuar ndjek të njëjtën rrugë si rrezja rënëse, por në drejtim të kundërt. Një hark afër zenitit, ndonjëherë i quajtur gabimisht harku i sipërm tangjent i një halo 46 gradë, është një hark prej 90° ose më pak i përqendruar në zenit, i vendosur afërsisht 46° mbi Diell. Është rrallë e dukshme dhe vetëm për disa minuta, ka ngjyra të ndezura, me ngjyrën e kuqe të kufizuar në anën e jashtme të harkut. Harku afër zenitit është i shquar për ngjyrën, shkëlqimin dhe skicat e qarta. Një tjetër efekt optik interesant dhe shumë i rrallë i tipit halo është harku i Lowitz. Ato lindin si vazhdim i parhelisë në kryqëzimin me aureolën 22 gradë, shtrihen nga ana e jashtme e aureolës dhe janë pak konkave drejt Diellit. Kolonat e dritës së bardhë, si kryqe të ndryshme, ndonjëherë janë të dukshme në agim ose muzg, veçanërisht në rajonet polare dhe mund të shoqërojnë Diellin dhe Hënën. Ndonjëherë vërehen halo hënore dhe efekte të tjera të ngjashme me ato të përshkruara më sipër, me aureolën më të zakonshme hënore (një unazë rreth Hënës) që ka një rreze këndore prej 22°. Ashtu si dielli i rremë, hënat e rreme mund të lindin. Koronat, ose kurorat, janë unaza të vogla koncentrike me ngjyrë rreth Diellit, Hënës ose objekteve të tjera të ndritshme që vërehen herë pas here kur burimi i dritës është pas reve të tejdukshme. Rrezja e koronës është më e vogël se rrezja e aureolës dhe është përafërsisht. 1-5°, unaza blu ose vjollcë është më afër Diellit. Një koronë ndodh kur drita shpërndahet nga pika të vogla uji, duke formuar një re. Ndonjëherë korona shfaqet si një pikë (ose aureolë) e ndritshme që rrethon Diellin (ose Hënën), e cila përfundon në një unazë të kuqërremtë. Në raste të tjera, të paktën dy unaza koncentrike me diametër më të madh, me ngjyrë shumë të dobët, janë të dukshme jashtë aureolës. Ky fenomen shoqërohet me re ylberi. Ndonjëherë skajet e reve shumë të larta kanë ngjyra të ndritshme.
Gloria (halos). Në kushte të veçanta ndodhin dukuri të pazakonta atmosferike. Nëse Dielli është prapa vëzhguesit dhe hija e tij projektohet në retë e afërta ose në një perde mjegullore, nën një gjendje të caktuar të atmosferës rreth hijes së kokës së personit, mund të shihni një rreth të ndritshëm me ngjyrë - një halo. Në mënyrë tipike, një halo e tillë formohet për shkak të reflektimit të dritës nga pikat e vesës në një lëndinë me bar. Glorias gjithashtu gjenden mjaft shpesh rreth hijes së hedhur nga avioni në retë e poshtme.
Fantazmat e Brocken. Në disa zona të globit, kur hija e një vëzhguesi të vendosur në një kodër në lindjen ose perëndimin e diellit bie pas tij mbi retë e vendosura në një distancë të shkurtër, zbulohet një efekt goditës: hija merr përmasa kolosale. Kjo ndodh për shkak të reflektimit dhe thyerjes së dritës nga pikat e vogla të ujit në mjegull. Fenomeni i përshkruar quhet "Fantazma e Brocken" sipas majës në malet Harz në Gjermani.
Mirazhet- një efekt optik i shkaktuar nga thyerja e dritës kur kalon nëpër shtresa ajri me dendësi të ndryshme dhe e shprehur në pamjen e një imazhi virtual. Në këtë rast, objektet e largëta mund të duken të ngritura ose të ulura në lidhje me pozicionin e tyre aktual, dhe gjithashtu mund të shtrembërohen dhe të marrin forma të parregullta, fantastike. Mirazhet vërehen shpesh në klimat e nxehta, si p.sh. mbi fushat ranore. Mirazhet më të ulëta janë të zakonshme kur një sipërfaqe e largët, pothuajse e sheshtë e shkretëtirës merr pamjen e ujit të hapur, veçanërisht kur shikohet nga një lartësi e lehtë ose thjesht e vendosur mbi një shtresë ajri të nxehtë. Ky iluzion zakonisht ndodh në një rrugë të ngrohur asfalti, e cila duket si një sipërfaqe uji shumë përpara. Në realitet, kjo sipërfaqe është një reflektim i qiellit. Nën nivelin e syve, objektet mund të shfaqen në këtë "ujë", zakonisht me kokë poshtë. Një "tortë me shtresë ajri" formohet mbi sipërfaqen e nxehtë të tokës, me shtresën më të afërt me tokën që është më e nxehta dhe aq e rrallë saqë valët e dritës që kalojnë nëpër të shtrembërohen, pasi shpejtësia e përhapjes së tyre ndryshon në varësi të densitetit të mediumit. . Mirazhet e sipërme janë më pak të zakonshme dhe më piktoreske se ato të poshtme. Objektet e largëta (shpesh të vendosura përtej horizontit të detit) shfaqen me kokë poshtë në qiell, dhe ndonjëherë një imazh i drejtë i të njëjtit objekt shfaqet gjithashtu sipër. Ky fenomen është tipik në rajonet e ftohta, veçanërisht kur ka një përmbysje të konsiderueshme të temperaturës, kur ka një shtresë më të ngrohtë ajri mbi një shtresë më të ftohtë. Ky efekt optik manifestohet si rezultat i modeleve komplekse të përhapjes së pjesës së përparme të valëve të dritës në shtresat e ajrit me dendësi johomogjene. Mirazhe shumë të pazakonta ndodhin herë pas here, veçanërisht në rajonet polare. Kur mirazhet ndodhin në tokë, pemët dhe përbërësit e tjerë të peizazhit janë me kokë poshtë. Në të gjitha rastet, objektet duken më qartë në mirazhet e sipërme sesa në ato të poshtme. Kur kufiri i dy masave ajrore është një plan vertikal, ndonjëherë vërehen mirazhe anësore.
Zjarri i Shën Elmos. Disa dukuri optike në atmosferë (për shembull, shkëlqimi dhe fenomeni më i zakonshëm meteorologjik - rrufeja) janë të natyrës elektrike. Shumë më pak të zakonshme janë dritat e St. Elmo-s - furça të ndritshme blu të zbehtë ose vjollcë nga 30 cm deri në 1 m ose më shumë në gjatësi, zakonisht në majat e shtyllave ose në skajet e oborreve të anijeve në det. Ndonjëherë duket se e gjithë manipulimi i anijes është i mbuluar me fosfor dhe shkëlqen. Zjarri i Shën Elmos shfaqet ndonjëherë në majat e maleve, si dhe në kunjat dhe qoshet e mprehta të ndërtesave të larta. Ky fenomen paraqet shkarkimet elektrike me furçë në skajet e përçuesve elektrikë kur forca e fushës elektrike në atmosferën rreth tyre rritet shumë. Will-o'-the-wisps janë një shkëlqim i dobët kaltërosh ose i gjelbër që ndonjëherë vërehet në këneta, varreza dhe kripta. Ata shpesh duken si një flakë qiri e ngritur rreth 30 cm mbi tokë, që digjet në heshtje, nuk jep nxehtësi dhe qëndron pezull për një moment mbi objekt. Drita duket krejtësisht e pakapshme dhe, kur vëzhguesi afrohet, duket se lëviz në një vend tjetër. Arsyeja e këtij fenomeni është zbërthimi i mbetjeve organike dhe djegia spontane e metanit (CH4) ose fosfinës (PH3) të gazit të kënetës. Will-o'-the-wisps kanë forma të ndryshme, ndonjëherë edhe sferike. Rreze jeshile - një ndezje e dritës së diellit jeshile smerald në momentin kur rrezja e fundit e Diellit zhduket pas horizontit. Komponenti i kuq i dritës së diellit zhduket i pari, të gjithë të tjerët ndjekin me radhë dhe e fundit mbetet jeshile smeraldi. Ky fenomen ndodh vetëm kur vetëm skaji i diskut diellor mbetet mbi horizont, përndryshe ndodh një përzierje ngjyrash. Rrezet krepuskulare janë rreze divergjente të dritës së diellit që bëhen të dukshme për shkak të ndriçimit të tyre të pluhurit në shtresat e larta të atmosferës. Hijet e reve formojnë vija të errëta dhe rrezet përhapen midis tyre. Ky efekt ndodh kur Dielli është i ulët në horizont para agimit ose pas perëndimit të diellit.