CURS nr.5Structura atmosferei - partea a II-a

Mezopauza (subtermosfera) - este stratul subtire de aer, situat

la inaltimea medie de 80 km, care face tranzitia, intre partea

superioara a mezosferei si termosfera.

• se caracterizeaza prin temperaturi negative extrem de

coborate (-80…-1100C) si, prin prezenta episodica a norilor

luciosi nocturni in lunile de vara;

• mezopauza a fost identificata concret in epoca sondajelor

aerologice moderne, cu ajutorul rachetelor si satelitilor meteorologici;

TERMOSFERA - reprezinta portiunea atmosferei inalte, situata

intre 80 km si 1000-1200 km inaltime;

• ea incepe acolo unde temperatura aerului, inregistreaza o

crestere de la cele mai mici valori (-80…-1100C) in

mezopauza, ajungand treptat la limita superioara a sa, pana

la valori de 2000-30000C;

• aceste temperaturi ridicate se datoreaza absorbtiei

radiatiilor solare ultraviolete de catre oxigenul molecular,

care se disociaza in doi atomi de oxigen, generand o

crestere a temperaturii:

O2 + UV = O + O

• la acest proces termic contribuie si interactiunea electronilor

liberi emisi de Soare si de fluxurile corpusculare cosmice cu

campul magnetic terestru;

• in termosfera, gazele sunt puternic ionizate, de catre razele de

mare energie din spectrul radiatiei solare (raze gama, raze X,

ultraviolete cu lungime de unda sub 0,2 microni), care sunt

absorbite, in mare parte, de moleculele de azot si oxigen;

• in acest proces de absorbtie fiecare molecula sau atom

elibereaza un electron, ce devine ion pozitiv;

• la procesul de ionizare participa si radiatiile corpusculare

venite din exploziile supernovelor;

• ionizarea incepe de la 60-80 km si atinge cea mai mare

concentratie de ioni la cca.300 km;

• sub aceste limite, intensitatea redusa a radiatiilor

ultraviolete nu produce ionizarea gazelor, iar peste 300

km, concentratia foarte mica a gazelor diminueaza procesul

ionizarii;

• aceasta portiune a atmosferei (60-700 km), cu gaze partial

ionizate se numeste ionosfera;

IONOSFERA - are o mare importanta pentru comunicarea prin

radio pe Terra, datorita capacitatii stratelor de ioni de a reflecta

undele radio;

• undele radio emise de pe suprafata terestra, sunt reflectate

de ionosfera inapoi pe Pamant, permitand transmiterea la

mari distante a emisiunilor radio;

• viteza de propagare a undelor radio, este cu atat mai mare,

cu cat concentratia ionilor din stratele ionosferei intalnite este

mai ridicata;

• cu cat lungimea de unda este mai mica cu atat autoputerea de penetrare in ionosfera este mai mare, inainte de a fi reflectata inapoi, spre suprafata terestra;

Dupa gradul de ionizare si inaltimea la care se reflecta undele

radio, ionosfera nu este omogena, ci este alcatuita din mai multe

straturi notate cu literele D, E si F;

1. stratul D - este situat intre 60 si 90 km, iar procesul de

ionizare se datoreaza radiatiilor cosmice si ultraviolete; acest

strat reflecta undele lungi si medii;

2. stratul E - este situat intre 90 si 130-140 km; aici se produce

ionizarea moleculelor de oxigen (reflecta unde scurte, medii)

3. stratul F (Applenton) - se dezvolta pana la peste 400 km;

In urma proceselor de ionizare stratul F se subimparte in:

stratul F1 (140 - 200 km) - se produce fotoionizarea atomilor

de oxigen (reflecta undele scurte);

stratul F2 (200 - 400 km) - prezinta cea mai intensa ionizare si

reflecta undele ultrascurte;

Undele radio sunt influentate si perturbate ciclul activitatii

solare, miscarile Pamantului, eclipsele solare, exploziile atomice,

meteoriti etc.;

EXOSFERA

EXOSFERA - este partea terminala a atmosferei superioare,

care incepe acolo unde se egalizeaza densitatea aerului cu

densitatea materiei din spatiul interplanetar;

• este situata intre 1000-1200 km pana la limita superioara a

atmosferei;

• este formata din gaze extrem de rarefiate, intrucat distanta

medie dintre atomii si moleculele gazelor atmosferice este de

ordinul a 100 km, insa au viteze de deplasare foarte mari,

uneori de peste 11,2 km/s;

MAGNETOSFERA

• Pamantul este inconjurat de u n i m e n s c a m p electromagnetic , care se intinde dincolo de invelisul atmosferic, pana la distante cuprinse intre 65.000 km si 130.000 km - magnetosfera;

• Ea este turtita in dreptul Soarelui, din cauza unui flux continuu de electroni si protoni cu sarcini electrice, emisi de Soare (plasma solara);

• Particulele care vin de la Soare, sau din spatiul cosmic sunt

capturate de magnetosfera si dirijate apoi, pe traiectorii

spiralate de-a lungul liniilor de camp magnetic;

• totalitatea acestor particule constituie centuri de radiatie,

care au o forma inelara dependenta de campul magnetic

terestru;

• au fost descoperite trei centuri de radiatii, primele doua ,,van

Allen”, iar cea exterioara ,,Vernov Ciudakov”;

Centura van Allen interioara este compusa din protoni si electroni, de mare energie, captati din radiatia corpusculara cosmica;

• are forma unui inel bombat spre exterior si limiteaza Terra,

intre latitudinile geomagnetice de 350 latitudine nordica si

sudica;

• in cadrul acestei centuri, intensitatea radiatiilor este foarte

mare, motiv pentru care navele cosmice evita strabaterea ei;

Centura van Allen exterioara este formata din electroni si

neutroni, captati din emisia corpusculara a Soarelui, astfel ca,

intensitatea radiatiilor este influentata de ciclul activitatii solare;

la capetele ei apar frecvente aurore polare; si aceasta centura

este evitate de navele cosmice;

Centura superioara de radiatii Vernov Ciudakov a fost

descoperita de sovietici in anul 1963, la inaltimi cuprinse intre

55.000 km si 75.000 km;

• are o intensitate a radiatiilor mai redusa decat primele

doua;

• forma acestei ultime centuri de radiatii nu este circulara, ci

mai turtita in partea dinspre Soare, si mai alungita in cea

opusa Soarelui;

• vantul solar este flux continuu de plasma coronala (ioni

de hidrogen, heliu), care paraseste Soarele cu viteze

supersonice, propagandu-se in toate directiile, pana

dincolo de ultima planeta s sistemului solar;

• intensitatea vantului solar prezinta variatii ample,

dependente de evolutia activitatii Soarelui;

• in timpul eruptiilor cromosferice, viteza vantului solar poate

depasi chiar 1000 km/s;

• impactul acestei scurgeri rapide de particule electrizate, cu

magnetosfera, da nastere unui front de soc situat la o distanta

de circa 19.000 km fata de magnetopauza (periferia

magnetosferei);

• troposfera si stratosfera alcatuiesc atmosfera inferioara, iar

celelalte subdiviziuni: mezosfera, termosfera si exosfera

alcatuiesc atmosfera inalta;

• Homosfera se intinde de la suprafata Terrei pana la 90-100

km inaltime, in care predomina azotul si oxigenul;

• Heterosfera se afla deasupra homosferei, pana la peste

10.000 km si este alcatuita din 4 straturi gazoase: stratul de

azot molecular, de oxigen atomic, de heliu si de hidrogen

atomic;