Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“2.2 lentelė. Oro sudėties kaita vertikalia kryptimiAukštis (km) Vyraujančios dujos Sluoksnis1000750500300H, He, OHe, O, HO, He, N 2O, N 2 , He Heterosfera18011085O, N 2 , O 2N 2 , O, O 2N 2 , O 2 , Ar0 N 2 , O 2 , Ar HomosferaDar aukščiau vertikalusis maišymasis labai susilpnėja, o atmosferos sudėtis pradedasmarkiai keistis, pagal ankščiau minėtą dėsnį. Svarbi ypatybė yra ta, kad termosferoje dėltrumpabangės spinduliuotės poveikio prasideda deguonies molekulių disociacija į įelektrintusatomus. 200 km aukštyje praktiškai visas molekulinis deguonis jau yra suskilęs į atomus. Toksprocesas taip pat būdingas <strong>ir</strong> azotui, bet jis skyla lėčiau <strong>ir</strong> 1000 km aukštyje dar randamamolekulinio azoto pėdsakų. 1000 km aukštyje atmosfera (tiksliau menkutės jos liekanos) susidedabeveik vien iš vandenilio <strong>ir</strong> helio atomų, kurie gali išlėkti į tarpplanetinę erdvę.Heterosfera dažnai sk<strong>ir</strong>stoma į keturias zonas pagal vyraujančias dujas: šio sluoksnioapačioje vis dar vyrauja molekulinis azotas, aukščiau ilgai tęsiasi deguonies atomų dominavimozona, dar aukščiau pradeda vyrauti helio <strong>ir</strong> galų gale – vandenilio atomai (2.2 lentelė).Paribio sluoksnis <strong>ir</strong> laisvoji atmosferaPagal sąveikos su žemės pav<strong>ir</strong>šiumi pobūdį, atmosfera sk<strong>ir</strong>stoma į paribio sluoksnį (iki 2km) <strong>ir</strong> laisvąją atmosferą. Paribio sluoksnyje vyksta ypač stipri oro turbulencija, ats<strong>ir</strong>andanti dėljudančio oro trinties į paklotinį pav<strong>ir</strong>šių bei kylant nuo pav<strong>ir</strong>šiaus įkaitusiam orui. Sluoksnio storisdaugiausia priklauso nuo vėjo greičio, paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus šiurkštumo <strong>ir</strong> jo įšilimo. Pučiantstipriam vėjui, paribio sluoksnis išauga. Dienos metu dėl pav<strong>ir</strong>šiaus įšilimo šio sluoksnio storispasiekia maksimalų dydį, o naktį gali sumažėti iki šimto metrų. Paribio sluoksnyje yra ryškimeteorologinių elementų paros eiga, kuri greitai silpnėja, artėjant prie v<strong>ir</strong>šutinės sluoksnio ribos.Apatinė paribio sluoksnio dalis (iki 50–100 m), pasižyminti ypač stipria meteorologinių elementų(temperatūros, absoliutaus drėgnumo, vėjo krypties <strong>ir</strong> greičio) kaita vertikalia kryptimi, vadinamapažemio sluoksniu.Laisvojoje atmosferoje tiesioginis atmosferos pav<strong>ir</strong>šiaus poveikis nėra jaučiamas. Orojudėjimo pobūdis yra artimas geostrofiniam (žr. skyrelį „Geostrofinis vėjas“), o meteorologiniųelementų dydžių kaita per parą yra labai silpna.MagnetosferaMagnetosfera – tai erdvė, kurioje Žemės magnetinis laukas sąveikauja su įelektrintųkosminių dalelių srautais. Magnetosfera prasideda 1000 km aukštyje v<strong>ir</strong>š Žemės pav<strong>ir</strong>šiaus. Išdieninės pusės magnetosfera nutolsta iki 70 000 km, iš naktinės – daugiau nei 5 mln. km.Žemės magnetinis laukas atstumia dideliu greičiu judančias elektringąsias daleles. Todėldidžioji Saulės vėjo dalis, susidūrusi su Žemės magnetiniu lauku, pastarąjį deformuoja, tačiauneprasiskverbia Žemės link. Šis srautas, spausdamas Saulės pusėn atkreiptą magnetosferos dalįapteka mūsų planetą <strong>ir</strong> sklinda tolyn į kosmosą.Visų įsimagnetinusių kūnų sukurto magnetinio lauko jėgos linijos sueina į du polius. Taippat <strong>ir</strong> Žemės magnetinės linijos ties magnetiniais poliais priartėja prie Žemės pav<strong>ir</strong>šiaus. Kadangitam tikra įelektrintų kosminių dalelių dalis kerta magnetinį Žemės barjerą <strong>ir</strong> yra sugaunamosvidiniuose magnetosferos sluoksniuose, jos pradeda judėti pagal magnetinio lauko linijas tarp27
Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“abiejų polių. Ypač didelis tokių dalelių kiekis į vidinius magnetosferos sluoksnius patenka, esantdideliam Saulės aktyvumui bei tuo laiku vykstant galingiems Saulės plazmos išmetimams į aplinką.Šios palei magnetinio lauko jėgos linijasjudančios dalelės sudaro vadinamąją radiacinę VanAleno juostą. Juostos viduryje kaupiasi protonai, ov<strong>ir</strong>šuje <strong>ir</strong> apačioje – elektronai. Prie kosminės kilmėsdalelių prisideda <strong>ir</strong> jonizacijos jonosferoje produktai.Dideliu greičiu judančių elektronų <strong>ir</strong> protonų srautaskelia pavojų d<strong>ir</strong>btiniams kosminėje erdvėjeskriejantiems objektams <strong>ir</strong> jų įguloms.Ties poliais įelektrintų kosminių daleliųsrautas per susiaurėjimus (kaspus) gali pasiektiv<strong>ir</strong>šutinius atmosferos sluoksnius <strong>ir</strong> įkaitinti beijonizuoti dujas. Ypač stiprios jonizacijos atvejususidaro gerai matomos poliarinės pašvaistės.2.10 pav. Magnetinis Žemės laukas(NASA sukurtas paveikslas)Žinių patikrinimasKontroliniai klausimai1. Kodėl argono <strong>ir</strong> anglies dioksido svoris oro sudėtyje yra didesnis už užimamą tūrį?2. Kuo sk<strong>ir</strong>iasi klasikinis <strong>ir</strong> fotocheminis smogas?3. Kodėl sk<strong>ir</strong>iasi sočiųjų vandens garų slėgis v<strong>ir</strong>š vandens <strong>ir</strong> ledo pav<strong>ir</strong>šių?4. Kaip, ore mažėjant vandens garų slėgiui, keičiasi rasos taško temperatūra?5. Kas yra barometrinė niveliacija?6. Kuo sk<strong>ir</strong>iasi izotermija nuo inversijos?7. Kokiu atveju oro tankis, didėjant aukščiui, didėja?8. Kodėl stratosferoje oro temperatūra didėjant aukščiui kyla?9. Kokie debesys susidaro aukščiausiai?Uždaviniai1. Apskaičiuokite oro temperatūrą, kada termometrai, matuojantys pagal Celsijaus <strong>ir</strong>Farenheito skales, rodys tą patį dydį.2. Kiek sk<strong>ir</strong>iasi sočiųjų vandens garų slėgis v<strong>ir</strong>š vandens <strong>ir</strong> v<strong>ir</strong>š ledo, kai oro temperatūra yralygi –12 °C.3. Apskaičiuokite sauso oro tankį ties stratopauze. Oro temperatūra joje yra – 0°C.28