2o Μάθημα Μετεωρολογίας

11-11-2016 19:54 / 350 προβολές
2o Μάθημα Μετεωρολογίας

ΥΨΟΣ ΓΗΙΝΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

Γενικά, από θεωρητική άποψη, σαν ανώτατο όριο της ατμόσφαιρας μπορεί να θεωρηθεί το μέγιστο ύψος της ατμόσφαιρας στο οποίο μόρια των ατμοσφαιρικών αερίων συμμετέχουν στην περιστροφική κίνηση της Γης, και όπου η τιμή της βαρύτητας εξακολουθεί να είναι μεγαλύτερη από την φυγόκεντρο δύναμη και την τάση διαφυγής των αερίων. Με υπολογισμούς προκύπτει ότι αυτό το ύψος είναι περίπου 28.000 Κm πάνω από τους πόλους και 42.000 Κm πάνω από τον Ισημερινό.

Υπάρχουν όμως ενδείξεις ότι το ύψος της ατμόσφαιρας με αισθητή συγκέντρωση ατμοσφαιρικής ύλης είναι πολύ μικρότερο. Το ενδεικτικό αυτό ύψος της ατμόσφαιρας βασίζεται σε μέτρηση, εκτίμηση η υπολογισμό του ύψους στο οποίο σημειώνονται διάφορα φαινόμενα που η δημιουργία τους απειτεί την ύπαρξη ικανοποιητικής συγκέντρωσης ατμοσφαιρικής ύλης. Τα φαινόμενα αυτά τα οποία δεν μας επιτρέπουν να εκτιμήσουμε ύψος της γήινης ατμόσφαιρας μεγαλύτερο των 3.000 Κm είναι:

1. Το ύψος των νεφών

Τα υψηλότερα νέφη είναι οι θύσσανοι με μέγιστο ύψος σχηματισμού τους που κυμαίνεται από 10-12 Κm. Στην τροπική ζώνη, σόρισμένες περιπτώσεις, έχει σημειωθεί σχηματισμός σωρειτομελανιών που οι κορυφές τους έφτασαν μέχρι το ύψος των 15 Κm. Δηλαδή ο μηχανισμός της συμπύκνωσης ή παγοκρυστάλλωσης των υδρατμών μπορεί να συμβεί μέχρι το ύψος των 15 Κm.

2. Διάρκεια λυκόφωτος ή λυκαυγούς

Είναι γνωστό ότι τόσο τα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας όσο και η επιφάνεια της Γης φωτίζονται για μικρό χρονικό διάστημα αμέσως μετά τη δύση ή ανατολή του Ήλιου. Ο φωτισμός αυτός οφείλεται στη διάχυση του φωτός από την ύλη των ανωτέρων ατμοσφαιρικών στρωμάτων στα οποία εξακολουθεί να φτάνει η ηλιακή ακτινοβολία. Το φαινόμενο αυτό του αστρονομικού λυκόφωτος ή λυκαυγούς παύει να ιφίσταται όταν ο Ήλιος βρίσκεται σε ύψος 18 μοίρες κάτω από τον ορίζοντα.

3. Μετεωρίτες και διάττοντες αστέρες

Πολλές φορές, μερικά από τα πολυάριθμα τεμάχια αστρικής ύλης που περιπλανώνται μέσα στον κοσμικό χώρο εισέρχονται μέσα στη γήινη ατμόσφαιρα είτε για να ξαναβγούν από αυτή μετά από μικρή διαδρομή, οπότε ονομάζονται διάττοντες αστέρες, είτε για να φτάσουν μέχρι την επιφάνεια της Γης με ταχύτητες που κυμαίνονται από 20-80 Κm το δευτερόλεπτο, οπότε ονομάζονται μετεωρίτες. Με τις ταχύτητες αυτές αναπτύσσεται ισχυρή τριβή με αποτέλεσμα την πυράκτωσή τους και την εκπομπή ζωηρότατης λάμψης. Το ύψος των ανωτέρων ορίων της ατμόσφαιρας, στο οποίο οι μετεωρίτες γίνονται ορατοί, κυμαίνεται από 200-300 Κm.

4. Ζώνες σιγής του ήχου

Στη διάρκεια του Α' Παγκοσμίου Πολέμου παρατηρήθηκε το φαινόμενο ο ήχος των κανονιοβολισμών να γίνεται ακουστός σε σημαντικές αποστάσεις από την πηγή και να μην ακούγεται σε ζώνες πολύ πλησιέστερες προς αυτή. Η μελέτη της ύπαρξης αυτών των ζωνών σιγής απόδειξε οτί στο ύψος των 80 Km περίπου σημειώνεται αναστροφή της θερμοκρασίας, που δρα σαν ανακλαστήρας των ηχητικών κυμάτων. Δηλαδή στο ύψος αυτό διαπιστώνεται ύπαρξη ικανής ατμοσφαιρικής ύλης για την δημιουργία αναστροφής της θερμοκρασίας και ανακλάσεως του ήχου.

5. Διαστημόπλοια

Tόσο η πυράκτωση των διαστημοπλοίων που επανεισέρχονται στην ατμόσφαιρα όσο και η διακοπή στις επικοινωνίες μ'αυτά εξαιτίας της δημιουργίας στρώματος ιονισμένων σωματιδίων γύρω από το όχημα, αποδεικνείουν την ύπαρξη ικανής ατμοσφαιρικής ύλης για την δημιουργία των φαινομένων αυτών, σε ύψη που κυμαίνονται από 200-350 Κm.

6. Ioνισμένες ατμοσφαιρικές στοιβάδες

7. Πολικό σέλας

Από παρατηρήσεις σε πολύ μεγάλα γεωγραφικά πλάτη του πολικού σέλαος που είναι φαινόμενο ηλεκτρομαγνητικής φύσης και οφείλεται, κυρίως, στη σωματιδιακή ακτινοβολία του Ήλιου, προέκυψε ότι αυτό δημιουργείται σε ύψη που κυμαίνονται από 200-1.000 Κm. Αυτό σημαίνει ότι η γήινη ατμόσφαιρα φτάνει μέχρι τα ύψη αυτά. Το πολικό σέλας σχηματίζεται στην περίπτωση που παρατηρείται ανωμαλία στο γήινο μαγνητικό πεδίο εξαιτίας διάφορων ανωμαλιών που συμβαίνουν στον Ήλιο. Οι νεότερες θεωρίες δέχονται ότι, πέραν της κλασικής έννοιας της ατμόσφαιρας, ο πλανήτης περιβάλλεται από την μαγνητόσφαιρα που είναι περίπου 40.000 μίλια.

8. Δορυφορικές μετρήσεις

Οι διάφορες μετρήσεις της ανώτερης ατμόσφαιρας τόσο με πυραύλους όσο και με τεχνητούς δορυφόρους απόδειξαν ότι το ύψος της αισθητής ατμόσφαιρας συμπίπτει περίπου μ'αυτό που προκύπτει από τις παρατηρήσεις του πολικού σέλαος.

Από τα παραπάνω, συμπερασματικά θα μπορούσε να ειπωθεί ότι το ύψος μέχρι του οποίου η ατμόσφαιρα γίνεται αισθητή δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3.000 Κm.

Πηγή: Μαθήματα Μετεωρολογίας και Κλιματολογίας, Αποστόλου Αθ. Φλόκα Εκδόσεις ΖΗΤΗ
Συγγραφή-Επιμέλεια: Τάσος Κουρτζιάκης