Что такое тропосфера?

Атмосфера – газовая оболочка нашей планеты – простирается на многие километры (приблизительно – на 120км) от поверхности Земли. Разумеется, при такой протяжённости она не может представлять собой единого целого, в ней выделяется несколько отделов – точнее, слоёв. Нижний слой называется тропосферой. Название это происходит от двух греческих слов – «тропос» (изменение, поворот) и «сфера» (шар). Название такое связано с тем, что в этом слое постоянно происходит движение нисходящих и восходящих потоков воздуха. Так происходит потому, что солнечные лучи свободно проходят сквозь прозрачный воздух, нагревая земную поверхность, а воздух нагревается уже от неё – и при этом поднимается вверх. Остывая же, он опускается вниз – вот так и «живёт» тропосфера. Высотой, до которой «достают» эти воздушные потоки, и определяется её верхняя граница.

Протяжённость стратосферы сравнительно невелика – в среднем 11 километров. Для наглядности представим, что диаметр земного шара составляет полтора метра, так вот, тогда протяжённость атмосферы в целом будет 10 сантиметров, а на долю тропосферы придётся всего 1 миллиметр. Но это именно «средний показатель». В действительности толщина тропосферы в разных районах Земли неодинакова. Самая большая она на экваторе – от 16 до 18 километров, а самая тонкая – в районе полюсов: от 8 до 10. У нас же, в умеренных широтах, толщина тропосферы ближе к средней – от 10 до 12км. Такое неравномерное распределение происходит из-за действия центробежных сил.

Несмотря на такую небольшую – относительно атмосферы в целом – протяжённость, тропосфера «чемпион» среди атмосферных слоёв по части массы, здесь сосредоточено больше 80% всего воздуха, составляющего атмосферу! Половина этого «воздушного запаса» находится в нижней половине тропосферы. Здесь же сосредоточена большая часть водяных паров, так что большая часть облаком возникает именно в тропосфере.

Главная особенность тропосферы в том, что здесь чем выше, тем холоднее. Температура падает примерно на 0,65 градусов каждые 100 километров и на верхней границе доходит до минус 53 градусов. Объясняется это тем, что в этом слое температура воздуха определяется тем, насколько его нагревает земная поверхность, в свою очередь нагретая Солнцем. В более высоких слоях действует уже своя терморегуляция, с земной поверхностью не связанная – поэтому температура там не падает с повышением.

Пожалуй, из всех слоёв атмосферы учёные больше всего знают о тропосфере, и знания эти нельзя назвать бесполезными. Ведь именно в тропосфере с её конвекционными потоками рождаются и «живут» антициклоны и циклоны, атмосферные фронты – словом всё то, что влияет на погоду «здесь и сейчас» и на климат в целом.

Тропосферу выделяют не только в земной атмосфере. Скажем, тропосфера Урана подчиняется тем же законам, что и земная – в ней тоже с повышением падает температура… вот только показатели совсем другие: на нижней границе уранианской тропосферы температура приближается к 46 градусам, на верхней – к минус 220. Правда, выделение атмосферы вообще и тропосферы в частности на Уране достаточно условно, там ведь нет твёрдой поверхности. Считаются, что нижняя граница тропосферы проходит в 300 км от внешнего слоя, где атмосферное давление равно 100 бар – это почти в сто раз больше давления, считающегося нормальным на Земле. Впрочем, по мере подъёма давление снижается – и соответственно этому распределяются облака, которые на Уране весьма разнообразны: в промежутке 100-50 бар находятся облака, состоящие из водяного пара, 40-20 – из гидросульфида аммония, 10-30 – из сероводорода и аммиака, 2-1 – из метана. И так же, как и в земной тропосфере, в тропосфере Урана бушуют ветры.

Впрочем, даже земная тропосфера – при всей её исследованности – ещё многое может рассказать.