30. Стратосфера и мезосфера
Над тропосферой до высоты 50—55 км лежит стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в среднем растет с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой (толщиной 1—2 км) носит название тропопаузы.
Выше были приведены данные о температуре на верхней границе тропосферы. Эти температуры характерны и для нижней стратосферы. Таким образом, температура воздуха в нижней стратосфере над экватором всегда очень низкая; притом летом много ниже, чем над полюсом.
Нижняя стратосфера более или менее изотермична. Но, начиная с высоты около 25 км, температура в стратосфере быстро растет с высотой (рис. 7), достигая на высоте около 50 км максимальных, притом положительных значений (от +10 до +30°). Вследствие возрастания температуры с высотой турбулентность в стратосфере мала.
Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20—25 км наблюдаются иногда в высоких широтах очень тонкие, так называемые перламутровые облака. Днем они не видны, а ночью кажутся светящимися, так как освещаются солнцем, находящимся под горизонтом. Эти облака состоят из переохлажденных водяных капелек. Стратосфера характеризуется еще тем, что преимущественно в ней содержится атмосферный озон, о чем было сказано выше (параграф 5). С этой точки зрения она может быть названа озоносферой. Рост температуры с высотой в стратосфере объясняется именно поглощением солнечной радиации озоном.
Над стратосферой лежит слой мезосферы, примерно до 80 км. Здесь температура с высотой падает до нескольких десятков градусов ниже нуля (рис. 7). Вследствие быстрого падения температуры с высотой в мезосфере сильно развита турбулентность. На высотах, близких к верхней границе мезосферы (75—90 км), наблюдаются еще особого рода облака, также освещаемые солнцем в ночные часы, так называемые серебристые. Наиболее вероятно, что они состоят из ледяных кристаллов.
На верхней границе мезосферы давление воздуха раз в 200 меньше, чем у земной поверхности. Таким образом, в тропосфере, стратосфере и мезосфере вместе, до высоты 80 км, заключается больше чем 99,5% всей массы атмосферы. На вышележащие слои приходится ничтожное количество воздуха.
Рис. 7. Распределение температуры в атмосфере с высотой в нижних 120 км.
- Воздух и атмосфера
- 3. Упругость водяного пара и относительная влажность
- 4. Изменение состава воздуха с высотой
- 5. Распределение озона в атмосфере
- 6. Жидкие и твердые примеси к атмосферному воздуху
- 7. Дымка, облака, туманы
- 8. Ионы в атмосфере
- 9. Электрическое поле атмосферы
- 10. Уравнение состояния газов
- 11. Атмосферное давление
- 12. Температура воздуха
- 13. Плотность воздуха
- 14. Основное уравнение статики атмосферы
- 15. Применения барометрической формулы
- 16. Барическая ступень
- 17. Среднее распределение атмосферного давления с высотой
- 18. Общая масса атмосферы
- 19. Адиабатические изменения состояния в атмосфере
- 20. Сухоадиабатические изменения температуры
- 21. Сухоадиабатические изменения температуры при вертикальных движениях
- 22. Влажноадиабатические изменения температуры
- 23. Псевдоадиабатический процесс
- 24. Адиабатная диаграмма
- 25. Потенциальная температура
- 26. Вертикальное распределение температуры
- 28. Турбулентный обмен
- 30. Стратосфера и мезосфера
- 31. Ионосфера
- 32. Экзосфера
- 33. Воздушные массы и фронты