WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Будова планети Земля - Реферат

Будова планети Земля - Реферат


Реферат на тему:
"Будова планети Земля"
Магнітосфера
Зовнішньою і найбільш протяжною оболонкою Землі є магнітосфера - область навколоземного простору, фізичні властивості якої визначаються магнітним полем Землі і його взаємодією з потоками заряджених часток.
Дослідження, проведені за допомогою космічних зондів і штучних супутників Землі, показали, що Земля постійно знаходиться в потоці корпускулярного випромінювання Сонця (т.зв. сонячний вітер). Він утворюється завдяки безупинному розширенню (витіканню) плазми сонячної корони і складається з заряджених часток (протонів, ядер та іонів гелію, а також більш важких позитивних іонів та електронів). В орбіті Землі швидкість спрямованого руху часток у потоці коливається від 300 до 800 км/сек. Сонячна плазма несе із собою магнітне поле, напруженість якого в середньому дорівнює 4,8-10-за/м (6·10-5 е).
При зіткненні потоку сонячної плазми з перешкодою - магнітним полем Землі - утворюється ударна хвиля, що поширюється назустріч потоку, фронт якого з боку Сонця в середньому локалізований на відстані 14-14 радіусів Землі (RA) від її центру. За фронтом ударної хвилі випливає перехідна область товщиною ~ 20 тис. км, де магнітне поле сонячної плазми стає неупорядкованим, а рух її часток - хаотичним. Температура плазми у цій області підвищується приблизно з 200 тис. градусів до ~ 10 млн. градусів.
Магнітосфера реагує на прояви сонячної активності, що викликає помітні зміни у сонячному вітрі і його магнітному полі. Виникає складний комплекс явищ, що одержав назву магнітної бурі. При бурях спостерігається безпосереднє вторгнення в магнітосферу часток сонячного вітру, відбувається нагрівання і посилення іонізації верхніх шарів атмосфери, прискорення заряджених часток, збільшення яскравості полярних сяйв, виникнення електромагнітних шумів, порушення радіозв'язку на коротких хвилях і т.д.
В області замкнутих ліній геомагнітного поля існує магнітна пастка для заряджених часток. Нижня її межа визначається поглинанням захоплених у пастку часток атмосферою на висоті кількох сотень км, верхня практично збігається з межею магнітосфери на денній стороні Землі, дещо знижуючи на нічній стороні. Потоки захоплених у пастку часток високих енергій (головним чином протонів і електронів) утворюють т.зв. радіаційний пояс Землі. Частки радіаційного пояса становлять значну радіаційну небезпеку при польотах у космос.
Атмосфера
Атмосферою, чи повітряною оболонкою Землі, називають газове середовище, що оточує "тверду" Землю й обертається разом з нею. Маса атмосфери складає ~5,15·1018 кг. Середній тиск атмосфери на поверхню Землі на рівні моря дорівнює 101 325 н/м2 (це відповідає 1 атмосфері чи 760 мм рт. ст.). Щільність і тиск атмосфери швидко убувають з висотою: біля поверхні Землі середня щільність повітря r = 1,22 кг/м3, на висоті 10 км (= 0,41 кг/м3), а на висоті 100 км r=8,8(10-7 кг/м3). Атмосфера має шарувату будівлю, шари розрізняються своїми фізичними і хімічними властивостями (температурою, хімічним складом, іонізацією молекул тощо).
Прийнятий розподіл атмосфери на шари засновано головним чином на зміні у ній температури з висотою, оскільки воно відбиває баланс основних енергетичних процесів в атмосфері.
Нижня частина атмосфери, що містить близько 80% усієї її маси, називається тропосферою. Вона поширюється до висоти 16-18 км в екваторіальному поясі і до 8-10 км у полярних широтах. Температура тропосфери знижується з висотою у середньому на 0,6 К на кожні 100 м. Над тропосферою до висоти 55 км розташована стратосфера, у якій знаходиться майже 20% маси атмосфери. Від тропосфери вона відділена перехідним шаром - тропопаузою, з температурою 190-220 К. До висоти ~25 км температура стратосфери дещо падає, ле далі починає рости, досягаючи максимуму (~270 К) на висоті 50-55 км. Цей ріст пов'язаний головним чином зі збільшенням концентрації озону у верхніх шарах стратосфери, який інтенсивно поглинає ультрафіолетове випромінювання Сонця.
Над стратосферою розташована мезосфера (до 80 км), термосфера (від 80 км до 800-1000 км) і екзосфера (вище 800-1000 км). Загальна маса всіх цих шарів не перевищує 0,5% маси атмосфери. У мезосфері, відділеній від стратосфери стратопаузою, озон зникає, температура знову падає до 180-200 К поблизу її верхньої межі (мезопаузи). У термосфері відбувається швидкий ріст температури, зв'язаний головним чином з поглинанням у ній сонячного короткохвильового випромінювання. Ріст температури спостерігається до висоти 200-300 км. Вище, приблизно до 800-1000 км, температура залишається постійної (~1000 К), тому що тут розріджена атмосфера слабко поглинає сонячне випромінювання.
Верхній шар атмосфери - екзосфера - украй розріджена (біля його нижньої межі число протонів у 1 м3 складає ~ 1011) і зіткнення часток у ньому відбуваються рідко. Швидкості окремих часток екзосфери можуть перевищувати критичну швидкість вислизання (другу космічну швидкість). Ці частки, якщо їм не перешкодять зіткнення, можуть, переборовши тяжіння Землі, залишити атмосферу і піти в міжпланетний простір. Так відбувається розсіювання (дисипація) атмосфери. Тому екзосферу називають також сферою розсіювання. Вислизають з атмосфери у міжпланетний простір головним чином атоми водню й гелію. Хімічний склад земної атмосфери неоднорідний.
Сухе атмосферне повітря біля поверхні Землі містить за об`ємом 78,08% азоту, 20,95% кисню (~ 10-6% озону), 0,93% аргону і близько 0,03% вуглекислого газу. Не більше 0,1% складають разом водень, неон, гелій, метан, криптон та інші гази. У шарі атмосфери до висот 90-100 км, де відбувається інтенсивне перемішування атмосфери, відносний склад її основних компонентів не міняється (цей шар називається гомосферою). В атмосфері міститься (1,3-1,5)·1016 кг води. Головна маса атмосферної води (у вигляді пари, зважених крапель і кристаликів льоду) зосереджена у тропосфері, причому з висотою її зміст різко убуває. У вологому повітрі вміст водяної пари біля земної поверхні коливається від 3-4% у тропіках до 2·10-5% в Антарктиді.
Біля верхньої границі тропосфери й у стратосфері спостерігається підвищений вміст озону. Шар максимальної концентрації озону розташований на висотах ~21-25 км. Починаючи з висоти ~ 40 км збільшується вміст атомарного кисню. Дисоціація молекулярного азоту починається на висоті близько 200 км. Поряд з дисоціацією молекул під дією короткохвильового і корпускулярного випромінювань Сонця на висотах від 50 до 400 км відбувається іонізація атмосферних газів. Від ступеня іонізації залежить електропровідність атмосфери. На висоті 250-300 км, де розташований максимум іонізації, електропровідність атмосфери у 1012 разів вища, аніж біля земної поверхні.
Для верхніх
Loading...

 
 

Цікаве