Optikai, akusztikai és elektromos jelenségek a légkörben
Optikai jelenségek. Amint már említettük, amikor a nap sugarai áthaladó légkörben részét a közvetlen napsugárzás által elnyelt levegő molekulák, szétszórt, hogy tükröződik. Ennek eredményeként, a légkörben különböző optikai jelenségek figyelhetők meg, megérezte, közvetlenül a szemünkbe. Ilyen jelenségek közé tartoznak: az ég színét, fénytörés, délibáb, halogén, szivárvány, nap hamis, lámpaoszlopok, világos keresztek et al.
az ég színe. Köztudott, hogy a szín az ég, attól függően, hogy az állam a légkör változik. Tiszta ég felhőtlen nap van egy kék színű. A színe az ég annak a ténynek köszönhető, hogy a légkörben a sok szórt napsugárzás, mint egy része, amely uralja a hullámok, az a vélekedés, kék vagy kék. Ha a levegő poros, megváltoztatja a spektrális összetétele a szórt sugárzás révén van csillapítva a kék az ég; Az ég lesz fehéres. Minél több levegőt zavarosság, annál gyengébb a kékség az égen.
A magassága az ég színe megváltozik. A magassága 15-20 km-re a szín az ég, fekete és lila. A tetejét magas hegyek a szín az ég látszik sötétkék, és a Föld felszínén - kék. Ez a szín változás a fekete-lila világoskék köszönhető egyre diszperziós első lila, majd kék és kék sugarak.
Napkeltekor és napnyugtakor, amikor a nap sugarai át a legvastagabb a légkör, és elveszíti szinte az összes rövid hullámhosszú sugarak (ibolya és kék), és egy piros vagy narancssárga színt a megfigyelő szeme éri csak hosszúhullámú sugárzás, a szín az ég, a horizont és a Sun maga .
Fénytörés. Ennek eredményeként a reflexió és fénytörés napsugarak, amikor azok áthaladnak légréteg különböző sűrűségű pályájuk megy néhány változtatást. Ez vezet az a tény, hogy az égitestek és a távoli tárgyakat a Föld felszínén látunk egy irányba kissé eltér az egyik, amelyekben ténylegesen található. Például, ha megnézzük a hegy tetején a völgy, a hegy úgy tűnik, vidám; láttán a hegy a völgybe látható, hogy növelje a völgyben.
A szögben, amelyet egy egyenes vonalat a megfigyelő szeme, hogy egy pontot, és az az irány, amely a szem lát ezen a ponton az úgynevezett fénytörés.
Nagysága a fénytörés figyelhető meg a föld felszínén függ eloszlását az alsó réteg a levegő sűrűsége, és a távolság a megfigyelő a tárgyat. A levegő sűrűsége függ a hőmérséklettől és a nyomástól. Az átlagos értéke a föld fénytörés távolságtól függően, hogy a megfigyelt alanyok normál atmoszferikus körülmények között is:
Délibáb. Mirage jelenség kapcsolatos kóros fénytörés a napfény, amely által okozott hirtelen változása sűrűsége a levegő az alsó légkörben. Amikor a néző lát egy délibáb, kivéve témák, mégis a kép felett vagy alatt a tényleges dolgok állása, és néha a jobb vagy bal őket. Gyakran előfordul, hogy a megfigyelő láthatja a képet, csak nem látja a tárgyak maguk.
Ha a magassága a levegő sűrűsége csökken meredeken, a kép a tárgyak megfigyelt fölött a tényleges helyét. Például láthatjuk a sziluettje a hajó a tengerszint felett ilyen körülmények között, amikor a hajó el van rejtve a megfigyelőt a horizonton.
Inferior délibáb gyakran megfigyelhető a nyílt síkságon, különösen a sivatagban, ahol a levegő sűrűsége drámaian növeli a magassággal. A férfi ebben az esetben gyakran lát a távolban, mintha víz, kissé hullám felületre. Ha ugyanakkor a láthatáron van-e olyan elemeket, amelyek úgy tűnik, hogy fölé emelkedik ez a víz. Ebben a víztömeg látható fejjel lefelé, mintha tükröződik a vízben az alakjuk. Nyilvánosság a víz felszínén a sima jön létre eredményeként magas fénytörés miatt a fordított kép alsó felületén az ég, aki a tárgy mögött.
Halo. Kevesebb halo jelenség utal könnyű vagy irizáló körökben néha megfigyelhető a Nap körül vagy a hold. Halo történik abban az esetben, amikor ezek az égitestek kell látni a fényt pehelyfelhők vagy egy fátyol köd, amely a levegőben lebegő jeges tűk (ábra. 63).
halo jelenség miatt fénytörés jégkristályok és a tükröződés az arcukon napfény.
Rainbow. Rainbow egy nagy színes ív, általában megfigyelhető eső után a háttérben az eső felhő, ellenzik, hogy az égbolt egy részét, ahol süt a nap. Nagysága az ív különböző, néha egy teljes félkör szivárvány. Gyakran látjuk ugyanakkor két szivárvány. Az intenzitás az egyes színek a szivárvány, és a szélessége a sáv különböző. A jól látható az egyik végén a szivárvány piros, a másik - lila; más színek a szivárvány sorrendben a spektrum színek.
Rainbow jelenség okozta fénytörés és visszaverődés a napfény a vízcseppek a légkörben.
Hanghatások a mosfere. Hosszanti rezgések számít részecskék, terjed tárgyi közegben (levegő, víz és szilárd anyagok), és elérte az emberi fül, okoz érzetek úgynevezett „hang”.
A légköri levegő mindig hanghullámok különböző frekvencia és az erőt. Néhány ilyen hullámokat mesterségesen létrehozott ember által, és a hangok egy meteorológiai eredetű.
A hangok meteorológiai eredetű közé mennydörgés, üvöltő szél, zümmögő vezetékek, a zaj és a susogó fák, „hang a tenger”, a hangok és zajok, amelyek bekövetkeznek mozog a homok tömege a sivatagok és a dűnék és a hópelyhek a sima hó felszínén, csökkenő hangok föld felszínén szilárd és folyékony csapadék, surf hangzik partjának közelében tengerek és tavak és mások. Nézzük meg néhány közülük.
Thunder a jelenség figyelhető meg a villám. Ez kapcsolatosan is felmerül a speciális termodinamikai körülmények jönnek létre, ahogy a villám mozgás. Általában vesszük a mennydörgés, mint egy sor sztrájk - az úgynevezett tekercs. Thunder azzal a ténnyel magyarázható, hogy a hangok keletkezett ugyanakkor végig a hosszú és kanyargós utat általában villámcsapás éri a megfigyelő a sorozatból, és különböző intenzitással. Thunder, annak ellenére, hogy a nagy hatalom a hang, lehet hallani a parttól legfeljebb 20-25 km (átlagosan mintegy 15 km).
szél üvöltése alatt következik be gyors légmozgás forgásba, hogy bármilyen terméket. Így van egy váltakozása felhalmozódása és a levegő kiáramlását a tárgyakat, hogy ad okot hangokat. A buzz vezetékek, a zaj és a susogó fák, „hang a tenger” is kapcsolódik a légmozgás.
„A hang a tenger” - egyfajta szonikus jelenség figyelhető meg a tengeren. Ezek hanghatások a szél, és támadj fel a légmozgás felett címerek a hullámok és a talpa.
A hang sebessége a légkörben. A hangsebesség a légkörben, befolyásolja a hőmérséklet és a páratartalom, és a szél (irány és ereje). Az átlagos hangsebesség a légkörben egyenlő 333 méter másodpercenként. A növekvő hőmérséklet a hangsebesség valamelyest növekszik. Megváltoztatása az abszolút páratartalom kisebb hatással van a hangsebesség. Wind erősen befolyásolja: a hang sebessége a mozgás irányát a szél növekszik, a szél - csökken.
A tudás a hangsebesség a légkörben fontos megoldani egy sor problémát a tanulmány a felső légkörben akusztikus módszerrel. Az átlagos hangsebességgel a légkörben, akkor lehet tudni, hogy a távolság a helyét, hogy a előfordulási helye mennydörgés. Ehhez meg kell határoznia, hogy hány másodperc közötti villám, és a látszólagos érkezési idejét a mennydörgést. Ezután meg kell szorozni az átlagos értéke a hang sebessége a légkörben - 333 m / sec. kapjuk a másodpercek számát.
Echo. A hanghullámok, mint a fénysugarak élmény, amikor mozog az egyik környezetből a másikba fénytörés és visszaverődés. A hanghullámok is tükröződik a Föld felszínét, a víz, a környező hegyek, felhők, a interfész réteget levegő különböző hőmérséklet és a páratartalom. A hang visszaverődik, lehet ismételni. A jelenség ismételt hangok visszaverődése miatt hanghullámok a különböző felületekről az úgynevezett „echo”.
Nagyon gyakran van egy visszhang a hegyekben, közel a sziklák, ahol a kimondott szó hangosan után bizonyos ideig ismétlődik egy vagy több alkalommal. Például, a Rajna-völgy területén Loreley, akinek echo megismételjük 17-20 alkalommal. Ilyen például egy visszhang és a mennydörgés, ami miatt előforduló tükrözi a hangok elektromos kisülések a különböző tárgyakat a föld felszínét.
Elektromos jelenségek a légkörben. Megfigyelt légköri elektromos jelenségek társított jelenlétében a levegőben elektromosan töltött atomokat és molekulákat gázok, amelyek úgynevezett ionokat. Ionok is mind negatív, mind pozitív töltést, és vannak osztva a könnyű és nehéz súly értékét. A ionizációs a légkör befolyásolja a rövidhullámú része napsugárzás, kozmikus sugárzás, sugárzás és a radioaktív anyagok a földkéreg és a légkör is. ÖSSZEFOGLALÁS ionizáció az, hogy ezek az ionizálókészülék továbbított semleges molekula vagy atom energiájú levegő gáz, amelyet hatására eltávolítjuk az egyik külső elektronok hatálya alól a sejtmagba. Ennek eredményeként, egy atom, amelyből hiányzik egy elektron, könnyűvé válik pozitív ion. Eltávolítás az atom az elektron gyorsan rögzíthető egy semleges atom, és ily módon hoz létre negatív fényben ion. Könnyű ionok, előforduló levegő szuszpendált részecskék, hogy nekik töltése, és így képeznek nehéz ionok.
Az ionok száma a légkörben növekszik magassága. Átlagosan minden 2 km-es magasságban növeli az ionok száma ezrelék ugyanezen kocka. centiméter. A felső légkörben maximális koncentrációja ionok megfigyelt magasságban körülbelül 100 és 250 km.
A ionok jelenlétében a légkörben teremt levegő vezetőképesség és az elektromos mező a légkörben.
A vezetőképesség a légkör által létrehozott magas mobilitását elsősorban könnyű ionok. Nehézionokat játszani egy kis szerepet játszik e tekintetben. A nagyobb koncentráció a fény a levegőben ionokat, annál nagyobb a vezetőképessége. És mivel a több könnyű ionok, akkor a vezetőképesség magasságával növekszik a légkör növeli a magassággal. Például egy magasságban 7-8 km vezetőképessége körülbelül 15-20-szor nagyobb, mint a Föld felszínén. Magasságban mintegy 100 km vezetőképesség igen magas.
A tiszta levegőt néhány szuszpendált részecskék, így több könnyű ionok és kevésbé nehéz. Ezzel kapcsolatban a tiszta levegő vezetőképességét magasabb, mint a vezetőképessége poros. Ezért, amikor a köd és köd vezetőképesség alacsony, az elektromos mező az első, hogy létrehozza a légkörbe Lomonoszov. Tiszta időben felhőtlen térerősség normálisnak tekinthető. felé
Föld felszínén pozitív töltésű hangulatot. Hatása alatt a légköri elektromos mező és negatív területen a földfelszín van beállítva függőleges aktuális pozitív ionok a talaj fel, és a negatív ionok a légkörbe le. Az elektromos mezőt a légkör a talaj közelében rendkívül változó, és függ a légvezetésű. Minél alacsonyabb a vezetőképessége a légkör, annál nagyobb az intenzitása az elektromos mező a légkör. A vezetőképesség a légkör nagymértékben függ a mennyisége abban szuszpendált szilárd és folyékony részecskék. Ezért közben pára, köd és csapadék légköri elektromos térerősség növekszik, és ez gyakran vezet az elektromos kisülések.
Elmo világít. Zivatarok alatt és vihar a nyári vagy a téli hóviharok néha megfigyelni a csendes elektromos kisülések éles tárgyak, kiemelkedő felett a Föld felszínét. Ezek a látható biteket az úgynevezett „fények Elmo” (ábra. 64). Leggyakrabban megfigyelt Elmo világít a tartóoszlopok, a tetejét a hegyek; néha kíséri enyhe recsegés.
Elma fények képződik nagy elektromos térerő. A feszültség olyan nagy, hogy az ionok és az elektronok nagy sebességgel mozgó, emésztettük az útjába a levegő molekulák, ami megnövekedett számú ionok és elektronok a levegőben. Ebben a tekintetben, hogy növekszik a vezetőképesség a levegő, és egy éles tárggyal, amely felhalmozódik a villamos energia, kezd menekülni és mentesítés a villamos energia.
Lightning. Ennek eredményeként a komplex termikus és dinamikus folyamatok vihar felhők elektromos töltés elválasztás történik: általában negatív töltést vannak elrendezve alján a felhőbe a tetején pozitív. Mivel az ilyen felosztása tértöltések belül a felhők erős elektromos mező belsejében a felhők, és a kettő között. A térerősség a felületen ebben az esetben elérheti a több száz kilovolt per 1 m. A legtöbb térerősség vezet az a tény, hogy az elektromos kisülések előfordulnak a légkörben. Erős szikra elektromos kisülések között bekövetkezett viharfelhők között, vagy a felhők és a földfelszín nevezzük villám.
Az időtartam egy villám átlagosan körülbelül 0,2 másodperc. A villamos energia mennyisége, amely hordozza a villámlás 10-50 függők. A jelenlegi intenzitása nagyon magas; néha eléri a 100-150 ezer. amper, de a legtöbb esetben nem haladja meg a 20 ezret. amper. A legtöbb villám negatív töltést.
A megjelenés szikra villám elme van osztva egyenes, sík, gömb alakú, gyöngyözött.
A leggyakrabban megfigyelt lineáris cipzár, amelyek megkülönböztetik közül számos fajta: cikcakk, elágazó, szalag, stb Ha raketovidnye lineáris cipzár között van kialakítva egy felhő, és a talaj felülete, átlagos hossza 3.2 km ,. között a villám felhő lehet 15-20 km hosszú. Lightning ürítőcsatorna, amely létrehozta hatása alatt a levegő ionizációs és amelyen van egy intenzív ellenáramú negatív töltések halmozódott fel a felhők, és a pozitív töltések felhalmozott a felületen, átmérője 3-60 cm.
Lapos cipzár szakaszos elektromos kisülés, amely egy nagy része a felhő. Lapos villám nem mindig kíséri villámlás.
Mennydörgő - egy ritka jelenség. Úgy van kialakítva, esetenként után erős lineáris villám. Fireball egy tűzgolyó átmérőjű tipikusan 10-20 cm-es (néha akár több méter). A Föld felszínét, hogy a villámcsapás mozog mérsékelt sebességgel, és hajlamos arra, hogy behatoljon az épületbe a kémények és más kis nyílásokkal. Ártalmatlanul és a bonyolult mozgásokat, gömbvillám biztonságosan elhagyni az épületet. Néha ez nem okoz tüzet és a pusztítás.
Még több ritka gyöngyözik villám. Jönnek, amikor az elektromos kisülés sorozatából áll, izzó gömb vagy hosszúkás testek.
Lightning gyakran okoznak sok kárt; elpusztítják az épületek, ami tüzet, olvasztott elektromos vezetékek, split fák és befolyásolják az emberek. Hogy megvédje épületek, ipari épületek, hidak, erőművek, távvezetékek és egyéb szerkezetek elleni közvetlen villámcsapás villámhárítókat használt (közkeletű nevén villámhárítókat).
A legnagyobb napok száma zivatarok előfordul trópusi és egyenlítői országokban. Például, kb. Java év 220 nap zivatarok Közép-Afrikában, 150 nap Közép-Amerikában mintegy 140 A Szovjetunió, a legtöbb napon zivatarok történni a kaukázusi (legfeljebb 40 nap évente), az ukrán és a délkelet-európai részének a Szovjetunióban. Storm események gyakran figyelhetők meg a második felében a nap folyamán, különösen 15 és 18 óra.
Auroras. Auroras vannak sajátos sugárzás formájában a felső légkörben, a megfigyelt alkalommal az éjszaka folyamán túlnyomóan poláros és poláros országokban az északi és a déli féltekén (ábra. 65). Ezek megnyilvánulásai elektromos izzás légkör és fellépő erők magasságban 80 és 1000 km egy rendkívül kifinomult levegő áthaladását rajta keresztül elektromos töltések. A természet a sarki még nem teljesen megoldott, de jól megalapozott, hogy az oka ezek előfordulása
erősen befolyásolja a felső réteg a föld atmoszférájának ritkított töltött részecskék (vörösvértestek) jut a légkörbe a nap aktív régiók (foltok, kiemelkedések és más helyek) napkitörések.
A legnagyobb számú sarki megfigyelt közel a Föld mágneses pólusai. Így például a mágneses pólus az északi féltekén egy évben akár 100 fények.
Az alakja a ragyogás aurora igen változatos, de általában ezek vannak osztva két fő csoportra: Aurora bezluchevoy formájában (homogén sáv ív, csendes és pulzáló sugárzó felület, diffúz fény és mtsai.), És süt sugárzó szerkezete (csíkok, drapériák, sugarak, Corona et al.). Auroras bezluchevoy különböző struktúrák nyugodt ragyogás. Sugárzó ugyanazon sugár szerkezetét, éppen ellenkezőleg, a mobil, hogy változtatni a forma, így a fényerő és a fény színe. Ezen túlmenően, a sugárzó fény formájában csatolni mágneses gerjesztések.