ТРОПОСФЕРА

ТРОПОСФЕРА

-слой атмосферы от Земли до высоты в полярных и ср. широтах и до в тропиках. В Т. развиваются практически все погодооб-разующие процессы, происходит тепло- и влагообмен между Землёй и атмосферой, образуются облака, туманы, осадки и др. метеорологич. явления. Верх. границей Т., отделяющей её от стратосферы, служит переходный слой, наз. тропопаузой. В Т. содержится ок. 80% общей массы атм. воздуха. Он хорошо перемешан и на всех высотах Т. состоит в осн. из О ₂ (20,95%) и N₂ (78,08%). В Т. находится преобладающее кол-во природных и техногенных аэрозольных и газовых загрязнений воздуха. Ниж. часть Т. толщиной от 300-400 до 1500-2000 м составляет планетарный пограничный слой атмосферы. В нём наиб. велико влияние подстилающей поверхности и её термич. и топо-графич. неоднородностей на значения и вертикальное распределение ветра, темп-ры и др. метеоэлементов. Ниж. часть пограничного слоя до высоты в неск. десятков м составляет приземный слой; в нём вертикальные турбулентные потоки кол-ва движения, тепла и водяного пара не меняются с высотой. Чем менее однородна подстилающая поверхность и чем интенсивнее турбулентность и конвекция, тем толще пограничный слой атмосферы и сильнее тормозятся в нём воздушные потоки.

Т. к. воздух почти не поглощает солнечную радиацию, осн. источником тепла в Т. служит ИК-излучение поверхности Земли, к-рое поглощается в вышележащем воздухе парами Н ₂ О и в меньшей степени СО ₂. На распределение темп-ры с высотой сильно влияют также турбулентный и конвективный вертикальные потоки тепла. На локальном распределении темп-ры сказываются тепло фазовых переходов воды и адиабатич. нагревание и охлаждение воздуха, сопровождающие его вертикальные перемещения. В среднем в Т. темп-pa падает с высотой со ср. вертикальным градиентом Зимой в ниж. части Т. градиенты в среднем меньше, а в верхней - больше этого значения. В нек-рых слоях Т. (чаще всего в пограничном слое зимой) темп-pa растёт с увеличением z, т. е. образуется т. н. инверсия темп-ры. На всех высотах темп-pa испытывает как периодические (суточные, годовые), так и непериодич. колебания; максимальные они - в пограничном слое атмосферы. Внутри него ветер быстро усиливается с ростом z, а выше продолжает расти на 2-3 м/с на км. Иногда в ниж. Т. и около тропопаузы образуются узкие воздушные потоки планетарного масштаба со скоростями, превышающими 30 м/с, т. н. струйные течения. В умеренных широтах во всей Т. преобладают западные, а вблизи экватора - восточные потоки. Давление воздуха на уровне моря в среднем близко к 1013 гПа, но горизонтальное его распределение из-за неодинакового нагрева Земли в разных районах и др. причин весьма сложно и быстро меняется со временем. Сопровождающие это изменения горизонтальных градиентов давления приводят к изменениям скорости и направления ветра. На характеристики ветра влияют также силы вязкости (внутри пограничного слоя) и силы инерции. В движениях большого масштаба весьма велика роль Кориолиса силы. Изменения давления, темп-ры и ветра обусловливают горизонтальное расчленение Т. на воздушные массы, характеристики к-рых зависят от особенностей подстилающей поверхности в месте их формирования, географич. широты и др. факторов. На границах между соседними воздушными массами - на т. н. атмосферных фронтах - резко усиливаются вертикальные (особенно восходящие) движения, из-за чего здесь возникает мощная облачность, дающая осадки. Потеря гидротер-модинамич. устойчивости отд. участками фронтов приводит к образованию подвижных циклонов и антициклонов, с перемещением к-рых связаны наиб. резкие апериодич. изменения погоды. Они часто сопровождаются междуширотным обменом воздуха, играющим важную роль в формировании погоды и климата.

Лит. см. при ст. Термосфера, Атмосфера. С. М. Шметер.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.