Մթնոլորտ

Անվան այլ կիրառումների համար տե՛ս՝ Մթնոլորտ (այլ կիրառումներ) HAJME

Երկրի մթնոլորտային գազերը կապույտ ալիքի երկարությունը ավելի լավ են ցրում ի տարբերություն մյուս մոլորակների, այդ իսկ պատճառով էլ եթե նայենք տիեզերքից, ապա մեր մոլորակի շուրջ կտեսնենք կապույտ լուսապսակ, իսկ եթե նայենք Երկրից ՝ կապույտ երկինք։

Մթնոլորտ (հուն․՝ ατμός - «գոլորշի» և σφαῖρα - «ոլորտ»), երկնային մարմնի գազային ծածկ, որը նրա շուրջը պահպանվում է ձգողականության շնորհիվ։ Քանի որ մթնոլորտի և միջմոլորակային տարածությունների միջև չկա հստակ սահման, ապա ընդունված է մթնոլորտ համարել գազային այն միջավայրը, որը պտտվում է մոլորակի հետ զուգընթաց որպես մեկ ամբողջություն։ Մի շարք մոլորակների մթնոլորտային շերտը, որը հիմնականում բաղկացած է գազերից (գազային մոլորակներ), կարող է չափազանց հաստ լինել։ Աստղերի արտաքին միջավայրը բնութագրելու համար, որը սկսվում է ֆոտոսֆերայից, օգտագործվում է աստեղային մթնոլորտ հասկացությունը։ Երկիր մոլորակի մթնոլորտը ներառում է թթվածին, որն օգտագործվում է կենդանի օրգանիզմների շնչառության համար, և ածխածնի երկօքսիդ, որն օգտագործում են բույսերը, ջրիմուռները, բակտերիաները ֆոտոսինթեզի համար։ Մթնոլորտը հանդես է գալիս նաև որպես մոլորակը արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից պաշտպանող շերտ։ Մթնոլորտը առկա է մեծ զանգված ունեցող բոլոր մարմինների մոտ, ինչպիսիք են օրինակ երկրանման մոլորակները կամ գազային հսկաները։ Աստղերը նույնպես զուրկ չեն մթնոլորտից, օրինակ Արևը։ Այժմ պարզենք թե ինչ գազերից է բաղկացած մթնոլորտը։ Առաջինն ազոտի մոլեկուլն է (նշանակվում է N տառով), որի միջուկում կա 7 պրոտոն և 7 նեյտրոն: Երկրորդը թթվածնի մոլեկուլն է (նշանակվում է O տառով), որի միջուկում կա 8 պրոտոն և 8 նեյտրոն։ Թթվածնի և ջրածնի մոլեկուլներն իրար հետ փոխազդելիս առաջացնում են ջրի մոլեկուլներ։ Երրորդն արգոնի ատոմն է (նշանակում են Ar տառերով): Ածխածինը թթվածնի հետ փոխազդելով առաջացնում է ածխաթթու գազ։ Այժմ պատկերացնենք գազերի մի խառնուրդ, որի 78%-ը ազոտ է, 21%-ը՝ թթվածին է, 0,93% արգոն է, իսկ մնացած 0,07%-ը ջրային գոլորշի, ածխաթթու գազ, նեոն, հելիում, մեթան, կրիպտոն և այլն։ Այժմ ուսումնասիրենք մթնոլորտի բոլոր շերտերն առանձին-առանձին։

Ջերմաստիճանի նվազման տիրույթը՝ 0-ից մինչև 8-10 կմ բարձրությամբ ընկած շերտը անվանում են տրոպոսֆերա, իսկ 12-18 կմ ընկած շերտը անվանում են տրոպոպաուզա։ Այստեղից սկսած ջերմաստիճանը սկսում է աճել։ Բանն այն է, որ 18 կմ-ից բարձր՝ Երկրի մակերևույթի ազդեցությունը, որպես ջերմության աղբյուր, արդեն աննշան է։ Ավելի զգալի է դառնում այն, որ օդն անմիջականորեն կլանում է Արեգակի ճառագայթները։ Այս նոր շերտի՝ ստրատոսֆերայի ստորին սահմանին ավելի քիչ է հասնում Արեգակի ճառագայթումից կլանվող ջերմացնող էներգիան, քանի որ մինչ այդ կլանվում է վերին շերտերի կողմից։ Ստացվում է, որ ջերմության աղբյուրն այս անգամ վերևում է։ Չնայած օդի ծայրահեղ չորությանը՝ ստրատոսֆերայում երբեմն հանդիպում են, այսպես կոչված սադափե ամպեր, որոնք գունեղ են՝ մանր սառցաբյուրեղների միջով անցնող ու ցրվող լույսի շնորհիվ։ Հասնելով 18 կմ-ին՝ աստիճանաբար զգալի է դառնում երկրային կյանքի համար ամենակարևոր, պաշտպանիչ շերտերից մեկը՝ օզոնային շերտը։ Ավելի վեր՝ 25 կմ-ի վրա օզոնի խտությունը հասնում է իր առավելագույն արժեքին։ Իսկ 10 կմ-ի վրա օդն այնքան նոսր է, որ թթվածնի ատոմներն ու մոլեկուլները շատ հազվադեպ են հանդիպում միմյանց։ Մյուս կողմից այստեղ հասնող ուժեղ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը քայքայում է թթվածնի մոլեկուլների մեծ մասը, արդյունքում օզոնի նշույլներն անհետանում են։ 55 կմ-ի վրա ջերմաստիճանը հասնում է 0 °C։ Այստեղ ավարտվում է ստրատոսֆերան և սկսվում է մեզոսֆերան՝ միջնոլորտը։ Ջերմաստիճանը կրկին սկսում է ընկնել, քանի որ նվազում է օդի խտությունը, ուստի և արգեկնային ճառագայթումից կլանվող և օդը տաքացնող էներգիան։ 80 կմ-ի վրա ջերմաստիճանը դառնում է –80 °C, սա արդեն մեզոպաուզան է։ Այստեղ հանդիպում են նոսր, թելիկավոր ամպեր։ Ենթադրվում են, որ ի տարբերություն ջրի մանրագույն կաթիլներից կազմված սովորական ամպերի՝ սրանք բաղկացած են ջրի սառցաբյուրեղներով պատված փոշու յուրահատուկ մասնիկներից, որոնց ծագումը, գուցե կապված է հրաբխային կամ արտադրական արտանետումների, ինչպես նաև տիեզերքից եկող փոքր մարմինների՝ երկնաքարերի հետ։ Այստեղից ջերմաստիճանը նորից սկսում է աճել։ Նշանակում է՝ մտնում ենք հաջորդ շերտը, որն անվանում են թերմոսֆերա (ջերմոլորտ) կամ իոնոսֆերա (իոնոլորտ)։ 150 կմ-ից սկսած հանդիպում ենք արբանյակների։ Իոնոլորտը ձգվում է մինչև 800 կմ։ Դրանից վեր էկզոսֆերան է։ Միջավայրի ծայրահեղ նոսրության պայմաններում առավել արագ ու վեր թռչող մասնիկները, առանց այլ մասնիկների հետ բախվելու, կարող են ավելի մեծ բարձրությունների հասնել, քան դանադաղ մասնիկները։ Այդ պատճառով էկզոսֆերա են թափանցում միայն մթնոլորտի ամենաթեթև ու ամենաարագ մասնիկները՝ հիմնականում ջրածնի ատոմները։ 1000 կմ-ի վրա էկզոսֆերայի և միջմոլորակային տարածության տարբերությունը դառնում է աննշմարելի։ Երկրային պայմանների համեմատ այնտեղ գրեթե դատարկություն է՝ վակուում։^[1]

Չոր օդի կազմը

Գազ	Պարունակությունը, ըստ ծավալի, %	Բաղադրություն ըստ զանգվածի, %
Ազոտ	78,084	75,50
Թթվածին	20,946	23,10
Արգոն	0,932	1,286
Ածխաթթու գազ[2]	3,95×10^−2	—
Նեոն	1,82×10^−3	1,3×10^−3
Հելիում	4,6×10^−4	7,2×10^−5
Մեթան[3]	1,7×10^−4	—
Կրիպտոն	1,14×10^−4	2,9×10^−4
Ջրածին	5×10^−5	7,6×10^−5
Քսենոն	8,7×10^−6	—
Ծիծաղեցնող գազ	5×10^−5	7,7×10^−5

Մթնոլորտային ճմշում

Միավորների միջազգային համակարգում ճնշումը չափվում է պասկալով, իսկ զանգվածային լրատվամիջոցներում մթնոլորտային ճնշումը հաճախ ներկայացվում է նաև միլիմետր սնդիկի սյունով: «Նորմալ պայմաններում»՝ ըստ Միջազգային ստանդարտ մթնոլորտի, ծովի մակերևույթի վրա օդի ճնշումը 15 °C ջերմաստիճանում ընդունվում է 101 325 Պա կամ 760 մմ. սնդ. սյուն: Մթնոլորտային ճնշումը նվազում է բարձրության հետ՝ համաձայն բարոմետրական բանաձևի: Մթնոլորտային ճնշումը, գազի զանգվածի կշիռը, նվազում է մեծ բարձրություններում՝ քանի որ բարոմետրիկ բանաձևով ավելի բարձր բարձրության վրա նվազում է վերևում գտնվող գազի զանգվածը:

Արտաքին հղումներ

• Структура атмосферы (в том числе тропосферы) и особенности проявления её элементов. Արխիվացված 2020-08-10 Wayback Machine
• ПРИРОДА ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА, Объединенный Научный Совет РАН по проблемам Геоинформатики.

Ծանոթագրություններ

1. Ավետիք Գրիգորյան։ «Դարերի խորքից դեպի տիեզերք»։ Երևան, 2013։ 464 էջ։ ISBN 978-9939-0-0714-4։
2. Tans, Pieter. «Globally averaged marine surface annual mean data». NOAA/ESRL. Վերցված է 2014 թ․ փետրվարի 19-ին. (անգլ.) (на 2013)
3. IPCC TAR table 6.1 Արխիվացված 2007-06-15 Wayback Machine (անգլ.) (на 1998).