Строение атмосферы Земли - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767

Атмосфера Земли - это воздушная оболочка, окружающая Землю. Нижней границей атмосферы является поверхность Земли. Высота верхней границы условно принята равной 2-3 тыс. км. До высоты 100 км состав атмосферы не изменяется. Поскольку высота полета современных пассажирских самолетов не превышает 12 км, то целесообразно рассмотреть строение атмосферы в пределах этой высоты.

В зависимости от характера изменения температуры атмосферу разделяют на 5 слоев:

    - Тропосфера - Стратосфера - Мезосфера - Ионосфера - Экзосфера
строение атмосферы

Рис. 2. Строение атмосферы

1. Тропосфера

Слой атмосферы, непосредственно прилегающий к поверхности Земли, называется тропосферой. Высота тропосферы различна: в средних широтах она равна примерно 11 км, над экватором - 16-18 км и над полюсами 7-8 км. В тропосфере сосредоточено 79% массы атмосферы Земли. По мере увеличения высоты температура воздуха понижается примерно на 6,5 градусов Цельсия на каждый километр, а скорость звука уменьшается на 1 м/с через каждые 250 м. В тропосфере образуется основная часть облаков.

Выше тропосферы расположен слой воздуха, называемый тропопаузой, который является как бы переходным между тропосферой и стратосферой. Толщина тропопаузы примерно 1-2 км.

2. Стратосфера

Стратосфера расположена выше тропопаузы и распространяется до высоты 50-55 км. Температура воздуха в стратосфере сохраняется практически постоянной до высоты 25-30 км и равно -56,5 градусов Цельсия, затем начинает повышаться. Состояние атмосферы меняется в зависимости от времени года, суток, координат местности.

Стратосфера довольно "спокойная" часть атмосферы, которая часто характеризуется отсутствием неблагоприятных погодных условий и благоприятными условиями полета.

3. Мезосфера

Мезосфера -- средний слой атмосферы, который расположен между стратосферой и ионосферой на высоте от 40-50 до 80-90 км. Между стратосферой и мезосферой располагается тонкий промежуточный слой, называемый стратопаузой.

Для мезосферы характерно повышение температуры с высотой. Максимальная температура (около +50°C) отмечается на высоте примерно 60 км, а далее с увеличением высоты температура снижается до ?70° или ?80°C. Понижение температуры обусловлено энергичным поглощением озоном солнечной радиации (излучения).

Мезосфера имеет такой же газовый состав, как и атмосферные слои, расположенные ниже нее. Газовый состав постоянный и состоит из 80% азота и 20% кислорода. Мезосфера отделяется мезопаузой от вышележащей ионосферы.

В мезосфере воздух слишком разрежен (плотность воздуха на уровне моря в тысячу раз превышает таковую на высоте около 50 км), поэтому условия в мезосфере не пригодны для полетов летательных аппаратов. Разряженный воздух не может поддерживать самолеты или аэростаты.

4. Ионосфера

Ионосфера простирается до высоты примерно 400 км. Атмосферные газы в этом слое ионизированы и обладают огромной электропроводимостью.

5. Экзосфера

Экзосфера является последним слоем и постепенно переходит в свободный космос. Она состоит из распыленного водорода и гелия, но водород все же является доминирующим элементом.

Летные характеристики самолета в значительной мере зависят от температуры и плотности воздуха, атмосферного давления, наличия ветра, осадков.

Похожие статьи




Строение атмосферы Земли - Расчет летно-технических характеристик самолета Boeing 767

Предыдущая | Следующая