Cтраница 1
Верхняя атмосфера находится в непрерывном движении. В частности, к основным типам движений относятся: среднесуточная циркуляция; термические гравитационные приливы с суточными и полусуточными периодами; акустические и внутренние гравитационные волны; турбулентные движения. Ниже 80 км в зимнем полушарии преобладает западный среднесуточный ветер с максимумом в средних широтах на высоте 60 км, достигающий значения 80 м / с; в летнем полушарии преобладает восточный с максимумом в средних широтах на высоте 70 км, достигающий 60 м / с. Выше 200 км среднесуточный ветер имеет такой же сезонный ход, но его величины в спокойных геомагнитных условиях, как правило, меньше. Начиная с высот около 100 км выше существует слой обратной циркуляции: восточной зимой и западной летом. Выше 140 - 160 км образуются глобальные ячейки циркуляции, различные в солнцестояние и равноденствие. В зимнем полушарии обратная ячейка обусловлена действием высокоширотного источника нагревания. Метеорная зона на высотах 75 - 105 км с центром на 95 км находится как раз на границе слоев с разной циркуляцией. Дрейфы метеорных следов показывают здесь полугодовой сезонный ход: в течение года - западный ветер, но в период равноденствий наблюдается резкое ослабление западного ветра или обращение ветра на восточный. [1]
Подобно верхней атмосфере Земли, сток тепла обусловлен спонтанным излучением молекул и атомов в видимой и инфракрасной областях спектра и турбулентной теплопроводностью. [2]
Ионизация верхней атмосферы вызвана ультрафиолетовым излучением Солнца. Характерные дневные и ночные вертикальные профили электронной концентрации показаны на рис. 13.18. Распределение электронов и полное содержание электронов меняются также в зависимости от геомагнитной широты, времени года и цикла солнечной активности. Имеются также значительные ветры, движущиеся ионосферные возмущения и неоднородности. [4]
![]() |
Среднее число ионов, возникающих за 1 с в 1 см3 воздуха.| Концентрация космогенных нуклидов в приземном слое воздуха.| Электрический заряд Q. [5] |
Ионизация верхней атмосферы в сильной степени определяется влиянием Солнца; степень ионизации изменяется со временем суток, с сезоном и фазой цикла солнечной активности. Сильное влияние на ионизацию оказывает также бомбардировка атмосферы частицами солнечного происхождения, вызывающими магнитные бури и полярные сияния. Область Е предположительно соответствует области диссоциации О2 - - О О, а область D - ионизации О2, соответствующей первому потенциалу ионизации. Максимумы ионизации областей F, и F2 располагаются примерно на высоте 200 и 272 км соответственно. В течение ночи области F и F2 сливаются, образуя один слой ионизации. Слой D ночью исчезает, а слой Е заметно рассасывается. [6]
![]() |
Типичные вертикальные профили коэффициента ослабления аэрозоля на длине волны 0 55 мкм. [7] |
Аэрозоль верхней атмосферы ( выше 30 км) характеризуют две модели: фоновая и экстремальная. [8]
Ионизация верхней атмосферы в сильной степени определяется влиянием Солнца; степень ионизации изменяется со временем суток, с сезоном и фазой цикла солнечной активности. Сильное влияние на ионизацию оказывает также бомбардировка атмосферы частицами солнечного происхождения, вызывающими магнитные бури и полярные сияния. Область Е предположительно соответствует области диссоциации Оз - О О, а область D - ионизации Оа, соответствующей первому потенциалу ионизации. Максимумы ионизации областей Р и FI располагаются примерно на высотах 200 и 275 км соответственно. В течение ночи области FinF2 сливаются, образуя один слой ионизации. Слой D ночью исчезает, а слой Е заметно рассасывается. [9]
Ионизация верхней атмосферы в сильной степени определяется влиянием Солнца; степень ионизации изменяется со временем суток, с сезоном и фазой цикла солнечной активности. Сильное влияние на ионизацию оказывает также бомбардировка атмосферы частицами солнечного происхождения, вызывающими магнитные бури и полярные сияния. [10]
Рассматривая верхнюю атмосферу как частично ионизованную многокомпонентную смесь газов, можно при использовании соотношений Стефана-Максвелла (2.3.69) получить уравнение движения только для нейтральной атмосферной составляющей. [11]
В верхнюю атмосферу проникает космическая пыль, в том числе и образующаяся при сгорании метеоритов. Подсчитано, что за год на Землю падает около 1000 т космической пыли. [12]
В верхней атмосфере существуют активные зоны, где происходит интенсивное превращение одних видов энергии в другие. В частности, можно выделить зоны полярных сияний и радиационные пояса, в которые в периоды магнитных бурь высыпаются потоки заряженных частиц. Отметим, что верхняя атмосфера является термодинамически неравновесной средой. Степень неравновесности возрастает с высотой с убыванием плотности. Однако вплоть до высот 500 - 1000 км и выше степень неравновесности многих характеристик верхней атмосферы остается достаточно малой, что позволяет использовать классическую гидродинамику и магнитную гидродинамику с учетом химических реакций для описания верхней атмосферы. [13]
В верхней атмосфере наблюдаются сильные суточные вариации температуры. [14]
![]() |
Ионосфера в летний день ( максимум пятен. [15] |