Что образуется в стратосфере

Расположение стратосферы

В число составных частей строения земной атмосферы входит стратосфера. На нее приходится 20% от общего объема воздушного запаса. Стратосфера по высоте в км от Земли является вторым атмосферным слоем от поверхности планеты из 5 основных.

Расположение и высота от Земли

Эта атмосферная область размещается между нижележащей тропосферой и вышележащей мезосферой. Она начинается сразу после тропопаузы. Такая переходная часть отделяет тропосферу от стратосферы. Тропопауза размещается примерно в 10 км над полюсами Земли, постепенно повышаясь к экватору.

Контур нижней границы стратосферы напрямую зависит от расположенной под ней переходной части атмосферы. Тропопауза имеет неровные очертания. Это обусловлено зависимостью ее высоты от местонахождения сильных климатических явлений: над антициклонами она находится выше, а над циклонами — ниже. За тропопаузой, повторяя ее ломаные очертания, располагается слой стратосферы.

Эта часть строения атмосферы по высоте охватывает пространство между 11 км и 50 км от поверхности земного шара. Ее нижняя граница проходит в 11 км над Землей возле полюсов. По направлению к экватору она становится все выше и на 0° широты доходит до 18 км над поверхностью планеты. Верхняя граница слоя размещается на высоте 50-55 км над Землей.

Строение стратосферы

По своему устройству эта часть атмосферы включает 4 слоя. К ним относятся:

Общая высота этой области составляет около 40 километров. Нижняя часть занимает пространство от 11 до 25 км, а верхняя (она же — область инверсии) — от 25 до 50 км. Такое разделение напрямую связано с расположением озонового щита.

Слой из этого вещества распространяется на всю стратосферу и даже выходит за ее верхнюю границу. Озоносфера начинается на высоте 15-20 км. Заканчивается она в 55-60 км над Землей, т.е. уже в мезосфере. Образование озона осуществляется через фотохимические реакции или процесс взаимодействия кислорода с ультрафиолетом. Их наибольшая интенсивность зафиксирована на высоте 30 км. Но максимальная концентрация вещества размещается в 25 км над земным шаром. По этой причине стратосфера делится на 2 части на этом уровне.

Свойства и особенности

В состав стратосферы входит 90% озона от его общего содержания в атмосфере планеты Земля. Кроме этого вещества и кислорода она включает различные загрязнения. Но разреженных пылевидных частиц в ней вдвое меньше, чем сульфатных аэрозольных. По плотности воздух в этой части атмосферы в сотни раз уступает тому, который находится на уровне моря.

Озоновый слой, расположенный внутри этой области, служит щитом, защищающим планету от опасного радиоактивного излучения Солнца — ультрафиолета (УФ). Также этот своеобразный барьер является предельной границей биосферы, т.е. зоны обитания живых организмов. Условия выше него не подходят для чьего-либо существования. Поэтому жизнь есть только под озоносферой. Это значит, что по обитаемости стратосфера состоит из 2 частей. Нижняя (под озоновым щитом) населена живыми организмами. Верхняя, над ним — необитаема.

Несмотря на большое пространство, занимаемое озоносферой, общего количества вещества, собранного в отдельный сплошной слой вокруг планеты, при нормальном давлении хватило бы на создание щита толщиной 1,7-4 мм.

Стратосфера по своей структуре является более однородной, чем нижележащая тропосфера. Из-за характерного для газа снижения плотности с увеличением высоты коэффициент диэлектрической проницаемости в ней равняется 1. Поэтому стратосфера слабо влияет на радиоволновое распространение.

В этой области атмосферы задерживается преимущественная часть УФ-излучения. Там же преобразуется энергия его составляющих — коротких волн. Эти лучи обусловливают такие явления и реакции, как:

Такие процессы отражаются в форме различных небесных свечений — зарниц, северных сияний и т.д.

Для стратосферы свойственно мизерное содержание водяного пара. Как следствие, в ней практически полностью отсутствует облачность. Эта характеристика делает стратосферу подходящей областью атмосферы для совершения полетов, т.к. в ней стабильные условия. Большинство современных сверхзвуковых самолетов коммерческого и военного назначения летают в этой зоне на уровне 20 км над планетой.

Температурные колебания

В отличие от тропосферы, в стратосфере температура воздуха возрастает. В предшествующей ей тропопаузе этот показатель перестает снижаться с повышением высоты. Эта особенность сохраняется и в нижней части слоя стратосферы, размещающейся на высоте от 11 до 25 км. В этой области температура имеет практически неизменные значения.

На высоте 40 км температурные показатели воздуха доходят до 0°C (если точнее, то до +273 К). Это значение остается неизменным до 55 км над Землей, где кончается стратопауза, служащая границей, отделяющей стратосферу от мезосферы.

Источник

Стратосфера, свойства, строение и структура

Стратосфера, свойства, строение и структура.

Стратосфера – один из основных слоев атмосферы, который располагается между тропосферой и мезосферой на высоте от 10 – 50 км от уровня моря.

Стратосфера:

Сама стратосфера очень разрежена, влага (водяной пар) в ней практически отсутствует, а потому в ней не образуются облака, за исключением перламутровых. Перламутровые облака представляют собой конденсационные образования, которые образуются в нижнем слое стратосфере на высотах от 15 до 27 км в зимне-весенний период, преимущественно в полярных широтах (иногда – в средних широтах) при аномально низких температурах (менее –78 о С). Перламутровые облака являются достаточно редким явлением. Лучшее время для их наблюдений – сумерки, когда Солнце опускается на 1-6 градусов за горизонт.

Плотность воздуха в стратосфере в десятки и сотни раз меньше, чем на уровне моря. Давление на нижней границе стратосферы в 10 раз меньше, чем у поверхности Земли, а на верхней – меньше почти в 1000 раз.

По сравнению с тропосферой стратосфера представляет более однородную и более стабильную атмосферную среду, которая создает очень стабильные атмосферные условия. Поэтому в стратосфере отсутствует атмосферная турбулентность, которая так распространена в тропосфере. Здесь присутствуют устойчивые воздушные течения. Скорость ветра в стратосфере может значительно превышать скорость ветра в тропосфере, достигая 300 км/ч.

Строение, структура, слои стратосферы:

Стратосфера состоит из нескольких слоев: нижнего и верхнего.

Нижний слой стратосферы располагается на высоте 10 – 25 км над уровнем моря. Вблизи экватора нижний край стратосферы начинается с высоты около 18 км, в средних широтах – около 12 км и на полюсах – около 10 км. Для нижнего слоя стратосферы характерно незначительное изменение температуры с изменением высоты. Температура составляет порядка −56,5 °С.

Температура в пределах стратосферы также изменяются по мере смены сезонов года, достигая особенно низких температур в полярную ночь (зиму).

30 км. Общий объём О₃, будь он сконцентрирован в одном отдельном слое, составил бы при нормальном давлении сплошной слой толщиной всего 1,7−4,0 мм.

Полеты в стратосфере:

Коммерческие авиалайнеры обычно летают на высотах 9-12 км, которые находятся в нижних слоях стратосферы в умеренных широтах. Это связано с экономией топлива при полете, в основном за счет низких температур, возникающих вблизи тропопаузы, и низкой плотности воздуха, уменьшающей лобовое сопротивление летательного аппарата.

Современные боевые и сверхзвуковые коммерческие самолёты летают в стратосфере на больших высотах – до 20 км ввиду более стабильных летных условий (хотя динамический потолок может быть значительно выше). Высотные метеозонды поднимаются до 40 км. Рекорд высоты для беспилотного аэростата составляет 51,8 км.

Источник

Последние облака. Подробно о гипотезе влажной стратосферы

В 2004 году, на момент выхода фильма «Послезавтра», сохранялось ощущение, что подобный сюжет является фантастикой, преувеличением или просто страшилкой. Сегодня мы живем в мире, где уже превратилась в недавнюю историю филиппика Греты Тунберг, где рекордно обмелел водопад Виктория, а на Ямале зафиксирована вспышка сибирской язвы – болезнь сохранилась в трупе северного оленя, долгие годы пролежавшем в вечной мерзлоте, которая сегодня все сильнее тает. Буквально на момент подготовки этого материала читаем о беспрецедентном ослаблении Гольфстрима. Книга «Необитаемая Земля» в 2020 году стала бестселлером по версии «Нью-Йорк Таймс», и еще в 2020 году была издана на русском языке.

Но таковы жанры фантастики и постапокалиптики, а вместе с ними — и экологический дискурс — что по-настоящему грозные последствия глобального потепления остаются в тени, поскольку не слишком зрелищны, растянуты во времени и на данный момент маловероятны. Даже менее вероятны, чем сюжет «Послезавтра» в 2004 году. Я очень удивился, насколько скудно раскрыты в Рунете и практически не раскрыты на Хабре вопросы бесконтрольного парникового эффекта и влажной стратосферы – и сегодня хочу остановиться на них.

Тропосфера и тропопауза

Здесь обратим внимание на то, что озоновый слой, защищающий поверхность Земли от губительного ультрафиолетового излучения, расположен значительно выше тропопаузы, на высоте 22-25 километров.

Между тропосферой и озоновым слоем находится еще один важный слой, называемый «холодная ловушка» (cold trap). Это именно тот слой, в котором температура тропосферы достигает минимума. Поэтому в области холодной ловушки водяной пар конденсируется, превращается в облака и возвращается в круговорот воды, а выше почти не попадает.

Те молекулы воды, которые проникают выше тропопаузы и выше озонового слоя, подвергаются фотолизу. Ионизирующее излучение расщепляет молекулу воды на кислород и водород, после чего водород улетучивается в космос. Именно таким образом планета земного типа может потерять всю воду и превратиться в аналог Венеры.

Здесь уместно отметить, что три планеты земной группы – Марс, Земля и Венера – при всей схожести геологического строения принципиально отличаются запасами воды. Если распределить всю воду Марса равномерным слоем по поверхности планеты, его мощность составит 2-7 метров (в зависимости от точного объема воды на Марсе). На Земле аналогичный показатель составил бы 2,5 км, а на Венере – не более 20 см, причем, вся вода на Венере существует в виде следовых количеств водяного пара в атмосфере.

Такая разница указывает, что механизмы утраты воды на Марсе и Венере были разными. Если на Марсе опустынивание, вероятно, произошло из-за деградации магнитосферы, на Венере это были катастрофические последствия парникового эффекта.

Углекислый газ и холодная ловушка

Влияние углекислого газа на функционирование и проницаемость холодной ловушки заслуживает подробного описания, которое я приведу по этой работе, которая называется «Улетучивание воды на землеподобных планетах с атмосферами, насыщенными CO₂» (Water loss from terrestrial planets with CO₂-rich atmospheres).

Степень, в которой холодная ловушка ограничивает потерю воды, значительно зависит от количества CO₂ в атмосфере. Во-первых, CO₂ влияет на общее содержание воды в атмосфере, так как провоцирует парниковый эффект, тем самым повышая температуру на поверхности планеты. Однако, сила поглощения, проявляемая углекислым газом в полосах 15 и 4,3 µm, обеспечивает эффективное охлаждение даже при низком давлении, что и играет ключевую роль в поддержании температуры холодной ловушки. Кроме того, CO₂ также может напрямую ограничивать улетучивание водорода в самых верхних слоях атмосферы, поскольку хорошо испускает тепловое излучение в инфракрасном спектре, и таким образом «подъедает» энергию, которая могла бы стимулировать убегание водорода. Следовательно, история водного покрова на планетах земной группы тесно связана с историей концентрации углекислого газа. Считалось, что на Земле уровень диоксида углерода в геологических масштабах зависит от карбонатно-силикатного цикла: чем выше температура, тем быстрее происходит выветривание осадочных пород и, следовательно, образование карбонатов. Карбонаты связывают часть атмосферного углекислого газа, и благодаря этому температура воздуха вновь понижается.

Наибольшую обеспокоенность в качестве парникового газа вызывает именно CO₂, но Кастинг подсчитал, что для запуска механизма влажной стратосферы из-за одного только сжигания углерода уровень CO₂ в атмосфере должен превысить нынешний примерно в двадцать пять раз, для чего, по всей вероятности, не хватит ни возможностей современной цивилизации, ни запасов углерода на Земле.

Тем не менее, подобные допущения можно считать оптимистичными. Дело в том, что сильным парниковым эффектом обладает не только углекислый газ, но и водяной пар. Вода имеет высокую теплоемкость, а чем больше теплого водяного пара образуется в атмосфере, тем выше могут формироваться облака. Из-за таяния ледников, вызванного парниковым эффектом углекислого газа, тропосфера становится все более влажной, а также снижается отражающая способность всей планеты – полярные льды отражают гораздо больше солнечного света, чем гораздо более темная морская вода.

Таким образом, существует три фактора риска, подталкивающих тропопаузу вверх и приближающих ее к озоновому слою:

Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, дающее парниковый эффект

Увеличение концентрации водяного пара в атмосфере, дающее не только дополнительный парниковый эффект, но и активизацию образования облаков. При этом облака образуются все выше.

Таяние ледников, снижающее альбедо планеты. Вода темнее льда, поэтому океан нагревается, а вслед за ним продолжает нагреваться атмосфера.

Когда холодная ловушка откажет

Все это заставляет задуматься о пессимистичных сценариях и о тех лимитах потепления, которые может выдержать тропосфера.

Существует распространенное заблуждение, согласно которому бесконтрольный парниковый эффект является простым продолжением положительной обратной связи, провоцируемой водяным паром. Чем сильнее нагревается планета, тем больше воды испаряется. Поскольку водяной пар является парниковым газом, предполагалось, что такие процессы могут привести к выкипанию океана. Но на самом деле переход к бесконтрольному парниковому эффекту более сложен: существует предел, до которого планета может сбрасывать в космос тепловое (длинноволновое) излучение. Некоторое время температурное равновесие может поддерживаться за счет такой отдачи, но рано или поздно тропосфера перестает остывать, растет температура тропопаузы, и парниковый эффект становится лавинообразным. Тогда тепловое равновесие на Земле установится снова, но уже на точке около 1400 K (1127 °С); в таком случае океаны успеют выкипеть до дна, а планета станет излучать тепло в космос в инфракрасном спектре, где водяной пар утрачивает парниковые свойства.

В 1967 и 1969 году первые расчеты такой теплоемкости атмосферы были выполнены, соответственно, Макото Комабаяси и Эндрю Ингерсоллом. В 1988 и начале 1990-х появились оценки Кастинга, о которых шла речь выше, а в 1992 складывающуюся картину систематизировал Шиничи Накадзима. Согласно его расчетам, холодная ловушка начнет терять эффективность, а тропопауза – сдвигаться вверх – уже при небольшом повышении температуры воздуха у поверхности Земли. В данном случае наиболее важен коэффициент смешения водяного пара, то есть, отношение давления водяного пара к общему атмосферному давлению. Чем он выше, тем ниже эффективность холодной ловушки, и тем выше образуются облака. В настоящее время такая приповерхностная температура воздуха составляет 290 K (17 °С), а коэффициент смешения – 10%. При повышении приповерхностной температуры до 300 K (27 °С), 310 K (37 °С) и 330 K (57 °С) коэффициент смешения водяного пара возрастет в 1,5, 2,7 и 21 раз соответственно.

Новейшие модели, разработанные в 2013 и 2015 году, позволяют предположить, что критическая температура тропосферы (при которой в масштабах всей тропосферы происходит конвекция водяного пара, и тропосфера начинает разогревать стратосферу, то есть, тропопауза исчезает) должна быть еще выше, и составить 350-370 K (77-97 °С), согласно модели Вулфа и Туна (2015). Согласно этой модели, стабильный климат, в принципе, допускающий сохранение современной биосферы, возможен при температурах около 363 K (90 °С). Тем не менее, уже при приповерхностной температуре порядка 350 K (77 °С) водяной пар начнет активно проникать в стратосферу. При этом атмосферное давление у поверхности Земли будет возрастать, поэтому даже при температуре 373 K (100 °С) кипение океана не начнется, но при такой температуре океан определенно станет безжизненным, из-за чего окажутся обречены и все прочие земные экосистемы.

Максимальная температура, зафиксированная у поверхности Земли в последние годы, составляет около 330 K (54-57 °С). При этом мы вряд ли сможем поднять температуру тропосферы на 20 градусов, просто сжигая ископаемое топливо. Подобный сценарий более вероятен в случае повышения солнечной активности примерно на 15,5%, что, как ожидается, произойдет в ближайшие 1,5 миллиарда лет. В таком случае нижние слои тропосферы будут наполнены горячим водяным паром, но в верхних слоях тропосферы и в стратосфере какое-то время сохранится мощный слой облаков. Облака повысят альбедо планеты, что позволит на некоторое время стабилизировать климат, но содержащийся в них водяной пар будет необратимо распадаться на кислород и водород в процессе фотолиза.

Заключение

Источник

Стратосфера

Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой») (на высоте от 15—20 до 55—60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере. Озон (О3) образуется в результате фотохимических реакций наиболее интенсивно на высоте

30 км. Общий объём О3, будь он сконцентрирован в одном отдельном слое, составил бы при нормальном давлении сплошной слой толщиной всего 1,7—4,0 мм.

В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения (180—200 нм) и происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц и других свечений.

В стратосфере и более высоких слоях под воздействием солнечной радиации молекулы газов диссоциируют — на атомы (выше 80 км диссоциируют СО2 и Н2, выше 150 км — О2, выше 300 км — N2). На высоте 200—500 км в ионосфере происходит также ионизация газов, на высоте 320 км концентрация заряжённых частиц (О+2, О−2, N+2) составляет

1/300 от концентрации нейтральных частиц. В верхних слоях атмосферы присутствуют свободные радикалы — ОН•, НО•2 и др.

В стратосфере почти нет водяного пара.

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Титан — крупнейший спутник Сатурна — является одним из кандидатов на колонизацию во внешней части Солнечной системы. Одна из причин интереса к колонизации спутника — наличие на нём углеводородов, на которых в настоящее время работает большая часть земной техники. В процессе колонизации Титана также следует учитывать возможность наличия жидких органических соединений и даже некислородной жизни. Текущие планы флагманской программы NASA (Outer Planet Flagship) подтверждают, что Титан наряду с Энцеладом.

Источник

Стратосферные характеристики, функции, температура

Тропосфера простирается от поверхности Земли до 10 км в высоту. Следующий слой, стратосфера, проходит от 10 до 50 км над поверхностью Земли..

Мезосфера имеет высоту от 50 до 80 км. Термосфера от 80 до 500 км, и, наконец, экзосфера простирается на высоту от 500 до 10000 км, являясь пределом межпланетного пространства..

Характеристики стратосферы

место

Стратосфера расположена между тропосферой и мезосферой. Нижний предел этого слоя зависит от широты или расстояния до экваториальной земной линии.

На полюсах планеты стратосфера начинается между 6 и 10 км над земной поверхностью. На экваторе он начинается на высоте от 16 до 20 км. Верхний предел составляет 50 км над поверхностью Земли.

структура

Стратосфера имеет свою собственную структуру в слоях, которые определяются температурой: холодные слои находятся внизу, а горячие слои находятся сверху.

Кроме того, стратосфера имеет слой с высокой концентрацией озона, называемый озоновым слоем или озоносферой, который находится на расстоянии от 30 до 60 км над поверхностью Земли..

Химический состав

Наиболее важным химическим соединением в стратосфере является озон. От 85 до 90% всего озона, присутствующего в атмосфере Земли, находится в стратосфере.

Озон образуется в стратосфере с помощью фотохимической реакции (химическая реакция, где свет вмешивается), которая страдает от кислорода. Большая часть газов в стратосфере поступает из тропосферы.

В стратосфере содержится озон (О₃), азот (N₂), кислород (O₂), оксиды азота, азотная кислота (HNO)₃), серная кислота (Н₂SW₄), силикаты и галогенированные соединения, такие как хлорфторуглероды. Некоторые из этих веществ происходят от извержений вулканов. Концентрация водяного пара (ч₂Или в газообразном состоянии) в стратосфере она очень низкая.

В стратосфере смесь газов по вертикали очень медленная и практически нулевая из-за отсутствия турбулентности. По этой причине химические соединения и другие материалы, попадающие в этот слой, остаются в нем в течение длительного времени..

температура

Температура в стратосфере представляет собой поведение, противоположное тропосферному. В этом слое температура увеличивается с высотой.

Это повышение температуры связано с возникновением химических реакций, которые выделяют тепло, когда озон вмешивается (O₃). В стратосфере содержится значительное количество озона, который поглощает ультрафиолетовое излучение высокой энергии от Солнца.

Образование озона

В стратосфере молекулярный кислород (O₂) диссоциируется действием ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца:

Атомы кислорода (O) очень реактивны и реагируют с молекулами кислорода (O)₂) с образованием озона (O₃):

В этом процессе выделяется тепло (экзотермическая реакция). Эта химическая реакция является источником тепла в стратосфере и вызывает ее высокие температуры в верхних слоях..

функции

Стратосфера выполняет защитную функцию всех форм жизни, которые существуют на планете Земля. Озоновый слой предотвращает попадание высокоэнергетического ультрафиолетового (УФ) излучения на поверхность Земли.

Озон поглощает ультрафиолетовое излучение и разлагается на атомарный кислород (O) и молекулярный кислород (O₂), как показано следующей химической реакцией:

В стратосфере процессы образования и разрушения озона находятся в равновесии, что поддерживает его постоянную концентрацию.

Таким образом, озоновый слой защищает от ультрафиолетового излучения, которое является причиной генетических мутаций, рака кожи, уничтожения сельскохозяйственных культур и растений в целом..

Разрушение озонового слоя

Соединения ХФУ

С 1970-х годов исследователи выражали большую обеспокоенность по поводу вредного воздействия хлорфторуглеродов (ХФУ) на озоновый слой..

В 1930 году было введено использование хлорфторуглеродных соединений, называемых коммерчески фреонами. Среди них CFCl₃ (Фреон 11), CF₂Cl₂ (Фреон 12), С₂F₃Cl₃ (Фреон 113) и С₂F₄Cl₂ (Фреон 114). Эти соединения легко сжимаются, относительно не реагируют и не горючи..

Они стали использоваться в качестве хладагентов в кондиционерах и холодильниках, заменяя аммиак (NH₃) и диоксид серы (SO)₂) жидкий (высокотоксичный).

Впоследствии ХФУ использовались в больших количествах при изготовлении одноразовых пластиковых изделий, в качестве пропеллентов для коммерческих продуктов в форме консервированных аэрозолей и в качестве растворителей для очистки карточек электронных устройств..

Широкое и широкомасштабное использование ХФУ вызвало серьезную экологическую проблему, поскольку те, которые используются в промышленности и использовании хладагентов, выбрасываются в атмосферу.

В атмосфере эти соединения медленно диффундируют в стратосферу; в этом слое они подвергаются разложению под действием УФ-излучения:

Атомы хлора очень легко реагируют с озоном и разрушают его:

Один атом хлора может уничтожить более 100 000 молекул озона.

Оксиды азота

Оксиды азота NOx и NOx₂ они реагируют, разрушая озон. Присутствие этих оксидов азота в стратосфере обусловлено выбросами газов сверхзвуковыми авиационными двигателями, выбросами от человеческой деятельности на Земле и вулканической активности..

Истончение и дыры в озоновом слое

В 1980-х годах было обнаружено, что отверстие в озоновом слое сформировалось над областью Южного полюса. В этой области количество озона сократилось вдвое.

Также было обнаружено, что над Северным полюсом и по всей стратосфере озоновый слой истончился, то есть сократил свою ширину, потому что количество озона значительно уменьшилось.

Потеря озона в стратосфере имеет серьезные последствия для жизни на планете, и несколько стран согласились с необходимостью и срочностью радикального сокращения или полной ликвидации использования ХФУ..

Международные соглашения об ограничении использования ХФУ

В 1978 году многие страны запретили использование ХФУ в качестве пропеллентов для коммерческих продуктов в форме аэрозолей. В 1987 году подавляющее большинство промышленно развитых стран подписали так называемый Монреальский протокол, международное соглашение, в котором были поставлены цели постепенного сокращения производства ХФУ и его полной ликвидации в 2000 году..

Несколько стран нарушили Монреальский протокол, потому что это сокращение и устранение ХФУ повлияет на их экономику, ставя экономические интересы перед сохранением жизни на планете Земля.

Почему самолеты не летают в стратосферу?

Во время полета самолета существует 4 основных силы: подъемная сила, вес самолета, сопротивление и тяга..

Самолеты, которые они летят в тропосфере

Коммерческие и гражданские самолеты на короткие расстояния летают примерно до 10000 метров в высоту, то есть в верхней границе тропосферы..

Во всех самолетах необходимо, чтобы в кабине было наддува, заключающееся в прокачке сжатого воздуха в кабине самолета..

Почему требуется герметизация стенда?

По мере того, как самолет поднимается на более высокие высоты, внешнее атмосферное давление уменьшается, и содержание кислорода также уменьшается.

Если сжатый воздух не подается в салон, пассажиры могут страдать от гипоксии (или горной болезни) с такими симптомами, как усталость, головокружение, головная боль и потеря сознания из-за недостатка кислорода.

Если произойдет сбой в подаче сжатого воздуха в салон или при декомпрессии, возникнет аварийная ситуация, когда самолет должен немедленно спуститься, и все его пассажиры должны надеть кислородные маски.

Полеты в стратосферу, сверхзвуковые самолеты

На высотах более 10000 метров в стратосфере плотность газообразного слоя ниже, и поэтому подъемная сила, способствующая полету, также ниже.

С другой стороны, на этих больших высотах содержание кислорода (O₂) в воздухе меньше, и это необходимо как для сгорания дизельного топлива, которое заставляет работать двигатель самолета, так и для эффективного наддува в салоне.

На высоте более 10 000 метров над поверхностью земли самолет должен лететь с очень высокой скоростью, называемой сверхзвуковой, достигая более 1225 км / час на уровне моря..

Недостатки сверхзвукового самолета, разработанного до настоящего времени

Сверхзвуковые полеты производят так называемые звуковые взрывы, которые очень громкие, похожие на гром. Эти шумы негативно влияют на животных и людей.

Кроме того, эти сверхзвуковые самолеты должны использовать больше топлива и, следовательно, производить больше загрязняющих воздух веществ, чем самолеты, которые летают на малых высотах..

Сверхзвуковые самолеты требуют гораздо более мощных двигателей и дорогостоящих специальных материалов для их изготовления. Коммерческие полеты были настолько экономически дорогостоящими, что их реализация не была прибыльной.

Источник