فیزیک فضا و اتمسفر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

فیزیک فضا و اتمسفر

فیزیک فضا (Spase Physics)

انسان کنجکاو همواره در جریان پیشرفت علوم مختلف از فضای بالای سر خود غافل نبوده ‌است. و تلاش فوق‌العاده زیادی را جهت گشودن اسرار آن انجام داده‌است. انواع ماهواره‌های فضایی ، سفینه‌های فضایی ، تلسکوپهای گوناگون از جمله ابزار و وسایلی هستند که در این راستا توسط انسان ایجاد شده‌اند.

فیزیک فضا یکی از این شاخه‌های علم فیزیک است که تا اندازه‌ای پاسخگوی هزاران سوال موجود در ذهن بشر در مورد فضا می‌باشد. بخشی از فیزیک فضا که در آن اجرام آسمانی مورد مطالعه قرار می‌گیرد، مکانیک سماوی است. در این بخش نیروهای موثر بر حرکت اجسامی نظیر سیارات ، ماهواره‌ها و پروپهای مصنوعی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

قوانین کپلر

در سال 1619 ، کپلر در مورد حرکت سیارات سه قانون اساسی خود را با استفاده از مشاهدات تیکو براهه بیان کرد. قوانین کپلر که پایه و اساس قوانین نیوتن و مکانیک کلاسیک برای حرکت سیارات است، عبارتند از :

- حرکت سیارات به ‌دور خورشید در یک مدار بیضوی انجام می‌گیرد که خورشید در یکی از کانونهای آن بیضی قرار دارد.

- مدار یک سیاره به ‌دور خورشید ، سطحی را تشکیل می‌دهد که این سطح جاروب شده توسط خط واصل بین سیاره و خورشید با زمان حرکت سیاره نسبت مستقیم دارد.

- نسبت بین مربع دوره تناوب گردش هر سیاره و مکعب نصف محور بزرگ مدار بیضوی ، در مورد هر سیاره منظومه شمسی عدد یکسانی است.

فیزیک اتمسفر

فیزیک فضا یک علم بسیار جدید است. با وجود این یک تکنولوژی مهم سبب حل بسیاری از ناشناخته‌های قبلی بوده ‌است. محیط ، فضایی از اندرکنش‌های زیادی مانند نیروی گرانشی ، ماگنتواستاتیک ، الکترواستاتیک ، الکترومغناطیس و ... ، نسبت به زمان تغییرات مهمی را نشان می‌دهد که طبیعت ترکیب و توزیع ماده ، دمای گاز بین ستاره‌ای را تغییر می‌دهد.

در فیزیک اتمسفر پارامترهای مهم معین در هر نقطه از اتمسفر مانند فشار ، چگالی ، دما ، میدان مغناطیسی زمین ، میدان الکتریکی ، تابش الکترومغناطیسی موجود در اتمسفر ، ذرات باردار و شهاب سنگها مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

برهمکنش نور خورشید با اتمسفر

انرژی تابش خورشیدی در مسیر فاصله خورشید تا زمین در اثر برخورد با گازهای موجود در اتمسفر زمین در فرایندهای مختلفی شرکت می‌کند. در اثر این فرایندها قسمت اعظمی از تابش خورشیدی که برای انسان و موجودات زنده زیان ‌آور است، جذب می‌گردند. تعدادی از این پدیده‌های برهمکنشی عبارتنداز :

- جذب تابش در اتمسفر :

در اتمسفر زمین عناصری مانند اوزن ، اکسیژن ، ازت ، هلیوم ، گاز کربنیک ، هیدروژن و گازهای دیگر وجود دارد. همچنین می‌دانیم که امواج الکترومغناطیسی از ذراتی به‌ نام فوتون تشکیل شده‌اند. این فوتونها بعد از گسیل از خورشید توسط عناصر موجود در جو زمین تحت فرایندهای مختلف مانند پدیده فوتوالکتریک ، اثر کامپتون و ... جذب می‌شوند.

-پدیده یونش :

در اثر برهمکنش فوتون با گازهای موجود در جو زمین ، این گازها یونیزه می‌شوند. اتمهای یونیزه دوباره در اثر برخورد با الکترونهای موجود در اتمسفر در فرایند ترکیب مجدد شرکت می‌کنند. این فرایندها همچنین در جو زمین انجام می‌شوند. یکی از نتایج این فرایندها ایجاد پلاسما در اتمسفر می‌باشد.

تابش فیزیک امواج کوتاه خورشیدی

تحقیق در مورد فیزیک فضا و اتمسفر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 9 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

فیزیک فضا و اتمسفر

فیزیک فضا (Spase Physics)

انسان کنجکاو همواره در جریان پیشرفت علوم مختلف از فضای بالای سر خود غافل نبوده ‌است. و تلاش فوق‌العاده زیادی را جهت گشودن اسرار آن انجام داده‌است. انواع ماهواره‌های فضایی ، سفینه‌های فضایی ، تلسکوپهای گوناگون از جمله ابزار و وسایلی هستند که در این راستا توسط انسان ایجاد شده‌اند.

فیزیک فضا یکی از این شاخه‌های علم فیزیک است که تا اندازه‌ای پاسخگوی هزاران سوال موجود در ذهن بشر در مورد فضا می‌باشد. بخشی از فیزیک فضا که در آن اجرام آسمانی مورد مطالعه قرار می‌گیرد، مکانیک سماوی است. در این بخش نیروهای موثر بر حرکت اجسامی نظیر سیارات ، ماهواره‌ها و پروپهای مصنوعی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

قوانین کپلر

در سال 1619 ، کپلر در مورد حرکت سیارات سه قانون اساسی خود را با استفاده از مشاهدات تیکو براهه بیان کرد. قوانین کپلر که پایه و اساس قوانین نیوتن و مکانیک کلاسیک برای حرکت سیارات است، عبارتند از :

- حرکت سیارات به ‌دور خورشید در یک مدار بیضوی انجام می‌گیرد که خورشید در یکی از کانونهای آن بیضی قرار دارد.

- مدار یک سیاره به ‌دور خورشید ، سطحی را تشکیل می‌دهد که این سطح جاروب شده توسط خط واصل بین سیاره و خورشید با زمان حرکت سیاره نسبت مستقیم دارد.

- نسبت بین مربع دوره تناوب گردش هر سیاره و مکعب نصف محور بزرگ مدار بیضوی ، در مورد هر سیاره منظومه شمسی عدد یکسانی است.

فیزیک اتمسفر

فیزیک فضا یک علم بسیار جدید است. با وجود این یک تکنولوژی مهم سبب حل بسیاری از ناشناخته‌های قبلی بوده ‌است. محیط ، فضایی از اندرکنش‌های زیادی مانند نیروی گرانشی ، ماگنتواستاتیک ، الکترواستاتیک ، الکترومغناطیس و ... ، نسبت به زمان تغییرات مهمی را نشان می‌دهد که طبیعت ترکیب و توزیع ماده ، دمای گاز بین ستاره‌ای را تغییر می‌دهد.

در فیزیک اتمسفر پارامترهای مهم معین در هر نقطه از اتمسفر مانند فشار ، چگالی ، دما ، میدان مغناطیسی زمین ، میدان الکتریکی ، تابش الکترومغناطیسی موجود در اتمسفر ، ذرات باردار و شهاب سنگها مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

برهمکنش نور خورشید با اتمسفر

انرژی تابش خورشیدی در مسیر فاصله خورشید تا زمین در اثر برخورد با گازهای موجود در اتمسفر زمین در فرایندهای مختلفی شرکت می‌کند. در اثر این فرایندها قسمت اعظمی از تابش خورشیدی که برای انسان و موجودات زنده زیان ‌آور است، جذب می‌گردند. تعدادی از این پدیده‌های برهمکنشی عبارتنداز :

- جذب تابش در اتمسفر :

در اتمسفر زمین عناصری مانند اوزن ، اکسیژن ، ازت ، هلیوم ، گاز کربنیک ، هیدروژن و گازهای دیگر وجود دارد. همچنین می‌دانیم که امواج الکترومغناطیسی از ذراتی به‌ نام فوتون تشکیل شده‌اند. این فوتونها بعد از گسیل از خورشید توسط عناصر موجود در جو زمین تحت فرایندهای مختلف مانند پدیده فوتوالکتریک ، اثر کامپتون و ... جذب می‌شوند.

-پدیده یونش :

در اثر برهمکنش فوتون با گازهای موجود در جو زمین ، این گازها یونیزه می‌شوند. اتمهای یونیزه دوباره در اثر برخورد با الکترونهای موجود در اتمسفر در فرایند ترکیب مجدد شرکت می‌کنند. این فرایندها همچنین در جو زمین انجام می‌شوند. یکی از نتایج این فرایندها ایجاد پلاسما در اتمسفر می‌باشد.

تابش فیزیک امواج کوتاه خورشیدی

تحقیق در مورد ترکیب اتمسفر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 5 صفحه

 قسمتی از متن .docx : 

● ترکیب اتمسفر :

اتمسفر یا جو زمین، مخلوطی از گازهای مختلف است که تا ارتفاع ۹۰ کیلومتری از سطح زمین ازت ـ اکسیژن ـ آرگون ـ دی اکسیدکربن و بخار آب از نظر حجم ۹۹/۷۷ در صد آن را تشکیل می دهند. مشاهدات نشان می دهد که تا ارتفاع ۵۰ کیلومتری نسبت اختلاط گازهای اتمسفری باستثناء بخار آب، به طور محسوس ثابت است. اتمسفر دارای جرمی برابر با ۱۰۱۴ ×۵/ ۶تن می باشد.

● تغییرات اتمسفر:

▪ تغییرات با ارتفاع :

گازهای سبکتر (بویژه هیدروژن ـ هلیوم) اصولاً باید در اتمسفر فوقانی بسیار فراوان باشند. تغییرات اساسی وابسته به میزان دو گاز عمده غیر دائمی یعنی بخارآب و ازن می باشد.

▪ بخار آب :

هوا در بعضی نواحی تقریباً فاقد بخار آب و دربرخی نقاط تا ۴ درصد از نظر حجم خود دارای رطوبت است. ۹۰ درصد از بخار آب در پایین ترین قسمت اتمسفر حدود ۶ کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته است.

▪ ازن : عمدتاً در ۱۵ تا ۳۵ کیلومتری از ضخامت اتمسفر، متمرکز می شود. اشعه ماوراء بنفش که لایه های فوقانی اتمسفر را منور می کند سبب تجزیه مولکول های اکسیژن در لایه های بین ۸۰ تا ۱۰۰ کیلومتر می گردد.

● تغییرات در ارتباط با فصل و عرض جغرافیایی :

مقدار ازن در روی استوا کم و در عرض های فوق ۵۰ درجه شمالی بویژه در بهار بیشتر می شود. ازن ذخیره شده در طول «شب قطبی» سبب به وجود آمدن یک لایه غنی از آن در اوایل بهار می گردد. مقدار آب دقیقاً وابسته به حرارت است از این رو در عرض های پایین و تابستان ها بیشتر است ولی در بیابانهای مناطق حاره استثنا می باشد.

● تغییرات با زمان : کمیت هایی از دی اکسیدکربن و ازن در اتمسفر ممکن است مربوط به تغییرات در طی دوره ایی طولانی باشد. دی اکسیدکربن به طور عمده بوسیله کنش ارگانیزم های زنده در زمین و دریا وارد اتمسفر می شود. از منابع کوچک دیگر فساد عناصر اورگانیک در خاک و اشتعال سوخت های فسیل می باشند افزایش میزان دی اکسیدکربن سبب می شود که اتمسفر به مقدار زیاد، انرژی حاصل از خورشید را بگیرد. اگر تغییراتی در اشعه ماوراء بنفش خورشید رخ دهد در ارتباط با آن تغییراتی نیز ممکن است در میزان ازن حاصل آید زیرا ازن هم تابش خورشید و هم تشعشع زمینی را جذب می کند.

با توجه به پراکندگی دما، اتمسفر به لایه های زیر تقسیم می شود:

۱) تروپوسفر :

دارای ضخامتی حدود ۸ کیلومتر در قطب ها ۱۶ تا ۱۹ کیلومتر در مناطق استوایی است از خصوصیات عمده آن کاهش دما در جهت قائم تقریباً ۶ درجه سانتی گراد برای ۱۰۰۰ متر افزایش سرعت بادها با ارتفاع رطوبت قابل ملاحظه در سطوح پایین تر، و به طور کلی مجموعه پدیده های اتمسفری که هوا نامیده می شود در این لایه قابل بررسی است.

۲) تروپوپوز : مرز انتقال خصوصیات اتمسفری را در مقیاس بزرگی از تلاطم و اختلاط را تشکیل می دهد. این لایه کم ژرفا در منطقه استوا نسبتاً مشخص شده است این مرز فوقانی تروپوسفر نسبت به فصول سال تغییر می کند.

۳) استراتوسفر : دومین لایه بزرگ اتمسفر که بالای تروپوسفر و پایین مزوسفر قرار دارد. استراتوسفر نامیده می شود. افزایش تدریجی دما از ویژگی آن است یکی دیگر از ویژگی های استراتوسفر میزان نسبتاً زیاد گاز ازن به خصوص در اطراف لایه استراتوپوز است که ضخامتی حدود ۱۶ تا ۳۰ کیلومتر در این لایه را تشکیل می دهد. و از نظر جلوگیری از اثرات مرگبار تابش های شدید ماوراء بنفش، وجود ازن بسیار موثر است. از طرف دیگر گاز ازن توأم با دی اکسیدکربن اثر بسزائی در پراکندگی عمودی دما دارد.

۴) استراتوپوز : این لایه از ارتفاع حدود ۵۰ کیلومتری شروع شده و منطقه انتقالی بین استراتوسفر و مزوسفر را تشکیل می دهد.

۵) مزوسفر :

در این لایه درجه حرارت به سرعت کاهش می یابد بطوریکه در ارتفاع ۸۰ کیلومتری میزان آن به حدود ۹۰ درجه سانتی گراد می رسد. فشار هوا در مزوسفر بسیار پایین است و میزان آن از یک میلی بار در ارتفاع ۵۰ کیلومتری به ۱ درصد در ۹۰ کیلومتری کاهش می یابد.

۶) مزوپوز :

منطقه فوق مزوسفر در ارتفاع ۸۰ کیلومتری به وسیله حداقل دما، و وارونگی پس از آن مشخص می شود. این منطقه انتقالی بین مزوسفر و ترموسفر را مزوپوز می گویند.

۷) ترموسفر :

فاقد مرز فوقانی معین است. اصطلاح ترموسفر به سبب دمای فوق العاده زیاد ترمودینامیک، به این لایه داده شده است که این میزان ممکن است به ۱۵۰۰ درجه کلوین برسد جلوه سرخی شفق یکی از پدیده های ترموسفر پایینی است قسمت پایینی ترموسفر به طور عمده مرکب از ازت (N) و اکسیژن O۲ به صورت مولکولی اتمی (O) است در حالیکه در فوق کیلومتری اکسیژن به ازت غلبه می کند. دمای زیاد در این لایه مدیون جذب تشعشع ماوراء بنفش بوسیله اکسیژن اتمی .

۸) یونسفر :

بخشی از اتمسفر زمین است که از حدود فوق ۶۰ کیلومتری به سبب یونیزاسیون، به صورت منطقه (تمرکز یون ها و الکترون های) آزادی در می آید که سبب انعکاس امواج رادیویی می شود. از طرف دیگر فجرهای قطبی شمالی و جنوبی نیز بوسیله نفوذ ذرات یونیزه، در درون اتمسفر از ۳۰ تا ۸۰ کیلومتری به ویژه در مناطق حدود ۲۰ تا ۲۵ درجه از قطب های مغناطیسی مشاهده می شوند. این لایه فاقد گازهای سنگینی نظیر بخارآب ـ اکسیژن و ازت حالت مولکولی است.در این لایه ناوه های کم ژرفا به صورت لایه های یونسفری E و F۱ و F۲ طبقه بندی می شوند.که به ترتیب در حدود ۱۱۰ ۱۶۰ و ۳۰۰ کیلومتری قرار دارند. انعکاسات رادیویی بعضاً در سطوحی به ارتفاع ۶۵ تا ۸۰ کیلومتری رخ می دهد که بنام لایه D نامیده می شود.این لایه با حداکثر از تمرکز یونیزاسیون مشخص می شود. لایه های E و F۱ تقریباً منظم و در میزان های حداکثر خود از نظر یون و چگالی الکترون ها، دارای تغییرات منظم روزانه ـ فصلی و چرخه لک های خورشیدی می باشند.

لایه F۲ در ارتباط با کشنده های خورشیدی ـ قمری و اثر میدان مغناطیسی زمین، آنومالی های بسیاری را نشان می دهد. تغییرات کوتاه مدت از پراکندگی و تمرکز در این لایه، دقیقاً وابسته به طوفان های مغناطیسی است که بنام طوفان های یونسفری نامیده می شود.

۹ اگزوسفر : در ارتفاع بیش از ۳۰۰ کیلومتری از زمین و در ورای یونسفر منطقه ایی که جاذبه زمین نیروی چندانی ندارد. لایه ای از گازها وجود دارد که بنام اگزوسفر نامیده می شود. در اینجا اتمهای اکسیژن و هلیوم اتمسفر رقیقی را تشکیل می دهند. هلیوم خنثی و اتم های هیدروژن که دارای وزن های اتمی پایینی هستند می توانند فرار کنند. هیدروژن با تجزیه بخار آب و متان از نزدیکی مزوپوز جایگزین می شود. در حالی که هلیوم به طریق عمل پرتوهای کیهانی در ازت و از شکستن عناصر پرتوزا در پوسته سطحی زمین به طور آرام ولی مداوم تولید می شود.

با توجه به تغییرات و پراکندگی دما اتمسفر به لایه های زیر تقسیم می شود:

۱) تغییرات با ارتفاع :

گازهای سبکتر (بویژه هیدروژن ـ هلیوم) اصولاً باید در اتمسفر فوقانی بسیار فراوان باشند. تغییرات اساسی وابسته به میزان دو گاز عمده غیر دائمی یعنی بخارآب و ازن می باشد.

▪ بخار آب :

هوا در بعضی نواحی تقریباً فاقد بخار آب و دربرخی نقاط تا ۴ درصد از نظر حجم خود دارای رطوبت است. ۹۰ درصد از بخار آب در پایین ترین قسمت اتمسفر حدود ۶ کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته است.

ازن : عمدتاً در ۱۵ تا ۳۵ کیلومتری از ضخامت اتمسفر، متمرکز می شود. اشعه ماوراء بنفش که لایه های فوقانی اتمسفر را منور می کند سبب تجزیه مولکول های اکسیژن در لایه های بین ۸۰ تا ۱۰۰ کیلومتر می گردد.

اتمسفر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

گرم شدن اتمسفر

  بطور کلی اتمسفر کره زمین تمام گرمای طبیعی خود را به طور مستقیم و یا غیرمستقیم از خورشید دریافت می‌کند. این امر به طرق زیر صورت می‌پذیرد:1- انرژی تابشی : انرژی تابشی دریافت شده از خورشید، گستره‌ای از طول موج‌ها است که بنام طیف خورشیدی معروف است. در این طیف وسیع بلندترین امواج (امواج رادیویی) حدود 10n برابر امواج کوتاه (اشعه گاما) می‌باشد ولی حداکثر انرژی و مقدار زیادی از کل انرژی تابش در محدوده کم عرض قسمت مرئی واقع است.امواج مرئی خورشیدی از درون گازهای اتمسفر عبور می‌کنند ولی اشعه ماورای بنفش با طول موج کوتاه، در اتمسفر فوقانی جذب می‌گردد. مقداری از اشعه مادون‌قرمز توسط دی‌‌اکسیدکربن و بخار آب اتمسفر تحتانی جذب می‌شود. اما بیشتر انرژی خورشیدی بدون اینکه توسط هوا جذب شود. به زمین می‌رسد.گرما قسمت اعظمی از اتمسفر در وهله اول بوسیله سطح زیرین آن، پس از گرم شدن توسط تابش خورشیدی تأمین می‌شود. سه طریقه انتقال گرما (تابش‌ـ رسانش‌ـ همرفت) به همراه گرمای نهان تبخیر در هم آمیخته اتمسفر را گرم می‌کنند.2- تشعشع زمین : سطح زمین با جذب نورخورشیدی، به نوبه خود گرم می‌شود. مواد گرم ساطع کننده انرژی هسته و طول موج این تابش به درجه حرارت جسمی که انرژی تابشی از دست می‌‌دهد بستگی دارد. زمین نورمرئی را به اشعه مادون‌قرمز با طول موج بلندتر تبدیل می‌کند بخار ‌آب و تا حدی کمتر دی‌اکسیدکربن، اشعه مادون قرمز را جذب می‌کنند. قطرات مایع آب موجود در ابرها نیز یک جاذب خیلی قوی اشعه مادون قرمز هستند و در نتیجه شب‌های ابری همیشه گرمتر از شب‌های صاف است.3- انتقال آشفته : دومین طریقه مهم گرم شدن اتمسفر، انتقال انرژی بوسیله هدایت مستقیم، گرما از سطح زمین به اتمسفر با تماس مستقیم با آن است هوا یک هادی خیلی ضعیف انرژی گرمایی است چرا که فقط پایین‌ترین قسمت اتمسفر بوسیله آن گرم می‌شود. اما به محض گرم شدن، هوا گسترش یافته، صعود می‌کند و از طریق همرفت گرمایی هدایت شده را به سطوح بالا انتقال می‌دهد ترکیب اعمال هدایت و همرفت در گرم کردن هوا را معمولاً تبادل گرمایی آشفته می‌نامند.4- گرمای نهان : هنگامی که آب بخار شده از حالت مایع خارج می‌گردد. 540 تا 600 کالری توسط هر گرم آب تبدیل شده به بخار جذب می‌شود. هیچ مقداری از این گرما در تغییر دما دخالت ندارد. بلکه صرفاً برای تأمین انرژی لازم مولکول‌های آب جهت خارج شدن از حالت مایع به گاز می باشد (تنها یک کالری لازم است که دمای یک گرم آب را یک درجه سانتی‌گراد بالا ببرد)540 تا 600 کالری که برای تبدیل یک گرم آب به گاز لازم است بسیار زیاد می‌باشد. سرانجام بخار آب در فرآیند تراکم قطرات آب، ابرها را بوجود آورده و در نتیجه گرمای نهان خود را به صورت گرمای محسوس آزاد می‌کند.5- پدیده گلخانه : اتمسفر کره زمین همانند شیشه گلخانه، با جلوگیری از اتلاف انرژی برگشتی از سطح زمین، بخش اعظم انرژی تابش از خورشید را محبوس می‌کند زیرا جو زمین تقریباً شرایط شفافی را نسبت به تابش خورشیدی با امواج کوتاه دارد ولی در مقابل امواج طولانی تشعشع زمین تقریباً شرایط کدری را دارا می باشد در این بین بخار‌آب‌ـ ابرها و دی‌اکسیدکربن نقش بسیار عمده‌ایی در مقیاس وسیعی در درون اتمسفر جهت بازداشتن از خروج تشعشع زمین به عهده دارند این امر سرانجام شرایط پدیده‌ گلخانه‌ای را برای جو زمین بوجود آورده و سبب افزایش درجه حرارت آن می‌گردد.

اتمسفر زمین

بسیاری از مردم پوشش اطراف زمین را تا آنجا که جو نامیده میشودبه مثابه پوششی تحت نام اقیانوس هوا می شناسند که زمین را در بر گرفته است و این پوشش لایه هایی از گازها وبخار آب است . با اینکه از نگاه اولیه این تصور شکل می گیرد اما باید بدانیم که در این نگرش ساده مواردی وجوددارد که در بحثهای عمومی کمتر بدان پرداخته می شود. بحثهائی که تحت آن علم هواشناسی شکل می گیرد و به راستی یکی از زیبا ترین وپیچیده ترین مکانیسم های طبیعی را مورد بررسی قرار میدهد. آنچه که برروی این کره خاکی حیات را مقدور ساخته است ارتباط بسیار منظم وتنگاتنگی ما بین اعضای تشکیل دهنده این پوشش با طبقات مختلف است.طبقاتی که هر لایه آن وظیفه بسیار مهم وتعیین کننده ای در تشکیل و ادامه حیات داراست. به نحوی که با حذف مجازی هر لایه ومحاسبات مربوط به آن دگرگونی ژرفی در سایر طبقات وبه تبع آن، تغییر کامل مکانیسم فعلی را سبب می شود.در دید اغلب افراد اهمیت جو در لایه مجاور زمین است که دارای اکسیژن کافی برای تنفس می باشد.برای شکل گیری این لایه که موجودات در تماس مستقیم با آن می باشندطبقات دیگر طبق چینش خاص خود با خصوصیات منحصر به فرد دخالت دارند که در این مشارکت با حذف هر کدام قطعا حیات به خطر جدی خواهد افتاد. گر چه جو به معنای واقعی یک سوسیال کامل است و هیچ جای خالی در جو نمی توان یافت و کاملا فضا را به یک نسبت ویک شکل پوشش می دهد اما در هر لایه ترکیبات خاص از عناصر و ملوکولها با توجه به خصوصیات آن لایه قرار دارد.از دیدگاه مخابرات ماکروویو وابستگی ارسال تحت کانال هوا به پارامترهای فیزیکی ،جای پائی برای مطالعه وباز بینی دقیقی بر این رویه میطلبد. اهمیت لایه های جو در مخابرات بدین سبب است که محیط انتقال امواج الکترومغناطیس بوده و گاهی به عنوان Reflector مورد استفاده قرار میگیرد ماهواره ای که در مدار زمین قرار میگیرد وتنها راه ارتباطی آن با زمین امواج رادیوئی میباشد، امواجی را دریافت میدارد که از این لایه ها در شرایط مختلف جوی ودر زمانهای مختلف فصلی وشبانه روزی عبور نموده است.دو مشخصه عمده امواج صرفنظر از نوع قطبی شدگی و اختلاف فاز ، دامنه موج و فرکانس موج میباشد.که هرچه فرکانس موج بالاتر رود نفوذ وانتشار آن در فاصله های بعید بهتر صورت میگیرد.اما این دو کمیت به چه نسبت وتا چه حدود افزایش یابند که اولا اختلاف زیادی با سطح Optimize خود نداشته از طرف دیگر ارتباط به شکلی دائمی وجود داشته باشد.چرا که طبق آنچه که در ادامه توضیح داده خواهد شد جو ترکیبی پیچیده از عوامل محدود کننده میباشد که بر اساس ماهیت فیزیکی منحصر به فرد خود در ارتباط با امواج رادیوئی در طول شبانه روز رفتار متغییری از خود نشان میدهد. مختصری در خصوص اتمسفر زمین فضای بین اتمسفر زمین وسیارات منظومه شمسی خلا کامل نیست اگر چه چگالی مواد بین سیارات کم است این فضا مقادیری گازهای داغ وذرات گرد و غبار در بر دارد. مواد گازی موجود در این نواحی را گاز بین سیارات مینامند زیرا این گازها بین سیارات قرار دارند واغلب از پروتونها و الکترونها تشکیل شده اند و چگالی مولوکولی آن بسیار کم است. مدار حرکت زمین به دور خور شید از فضای بین سیارات میگذرد وبه همین دلیل با گازهای بسیار رقیق بین سیارات ادغام می شود. جو از نظر عمودی ممکن است بنا به ترکیبات ،عکس العملهای شیمیایی ، یونیزه شدن ، دما ، فشار وغیره برحسب ارتفاع طبقه بندی شود که در این بخش مختصری از خصوصیات این طبقات شرح داده میشود.از موارد بر شمرده شده یونیزه شدن از اهمیت فوق العاده ای بر خوردار است. به طور خلاصه میتوان گفت که جو از چهار لایه کاملا مشخص تروپوسفر ، استراتوسفر ،مزوسفر و ترموسفر تشکیل شده است. دماهای زیاد نزدیک سطح زمین ،در مجاورت استراتوپاز و ناحیه ترموسفر دیده میشود.این زیاد بودن دما به تابش خورشید و جذب آن مربوط است.بیشتر تابش خورشیدی توسط سطح زمین جذب میشود.بنا بر این تروپوسفر از ناحیه زیرین شروع به گرم شدن میکند.تغییرات دما از سطح زمین با افزایش ارتفاع ، کاهش می یابد و این بدین سبب است که از منبع گرمائی که سطح زمین می باشد دور میشویم.بر عکس تروپوسفر ناحیه گرمائی استراتوسفر در بالای آن قرار دارد واینجا همان نقطه ای است که در آن شکل گیری اوزن و تجزیه ملوکولهای اکسیژن صورت میگیرد ودر اثر این واکنش گرما ایجاد میشود .با نزدیک شدن به این بخش چون به منبع گرمائی نزدیک میشویم تغییرات دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد.در بخش بالاتر، مزوسفر قرار دارد که در اینجا چگالی مولکولی کم میشود وبا افزایش ارتفاع به دلیل دور شدن از استراتوسفر که منبع گرمائی میباشد، دما به شدت نزول میکند تا بخش بالاتر که ترموسفر نامیده میشود از اینجا به بعد دما باز هم افزایش می یابدو توجیه آن خروج از حیطه زمین وکاسته شدن اثرات حرارتی آن ونزدیک شدن به منبع اصلی گرما در منظومه شمسی می باشد.از اینجا به بعد تغییرات دما سیر صعودی دارد. در اتمسفر زمین تقریبا از ارتفاع 50 تا 500 کیلومتر یعنی بخشهائی از مزوسفر و ترموسفر لایه هائی از گازهای یونیزه به نام یونسفر وجود دارد.یونسفر از الکترونهای آزاد و یونهای مثبتی تشکیل میشودکه با جذب تشعشع ماوراء‎‎ بنفش خورشید توسط اتمها ومولکولهای اتمسفر بالائی ایجاد میگردند.ذرات باردار در این ناحیه توسط میدان مغناطیسی زمین به دام می افتند.خصوصیات این لایه ها از نظر ارتفاع وچگالی یونی از طرفی به ترکیبات مزوسفر و ترموسفر و از سوی دیگر به طبیعت تشعشعات خورشیدی و چگونگی چرخه لکه خورشیدی(Sunspot cycle) بستگی دارد.طوفانهای خورشیدی که در اثر انفجارات سطحی خورشید به وجود می آیندو از میزان بسیار زیاد انرژی آزاد شده آن تنها بخش بسیار کوچکی به زمین میرسد نیز در این مشخصه ها نقش اساسی دارند .از

اتمسفر چیست

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

اتمسفر چیست؟

در لایه‌های جو زمین فشار ناشی از هوای محیط به چگالی هوا و ارتفاع از سطح زمین ، دمای هوا و سرعت وزش باد وابسته است. این فشار بیشترین مقدارش را در سطح دریا دارد و در ارتفاعات بالا به شدت با تابع نمایی کاهش می‌یابد. برای همین است که در بالای کوه تخم مرغ زودتر پخته می‌شود و یا اینکه آب سریعتر می‌جوشد، زیرا فشار هوا پایین بوده و دما نیز ارتباط مستقیم با فشار هوا دارد. با این حال بر حسب رنج فشار جو زمین رابه لایه‌هایی طبقه بندی نموده‌اند. بد نیست بدانید که این فشار به تغییرات شدت تابش نور خورشید نیز بستگی دارد و در اثر توان تابش بالا ، افزایش می‌یابد.

طرز ساخت فشار سنج جیوه‌ای

یک لوله شیشه‌ای به طول حدود یک متر انتخاب و آنرا از جیوه پرکنید. انتهای باز لوله را با انگشت بگیرید و در همین حال آن را داخل یک ظرف پر از آب جیوه قرار دهید . وقتی انگشت خود را بردارید جیوه درلوله پایین می‌آید و یک ناحیه خلأ در فضای بالای جیوه تشکیل می‌دهد. جیوه در لوله ، در بالای ظرف جیوه ، معیاری از فشار هوا است.

توجه کنید که کار با فشار سنج جیوه‌ای اقدامات احتیاطی ویژه‌ای را لازم دارد. چون جیوه سمی است برای انجام آزمایش بایستی موارد احتیاطی کار با آن را رعایت نمایید.

اولین فشار سنج محتوی آب بود و ارتفاع ستون آن به بیش از 10.37m می‌رسید. استفاده از جیوه این امکان را فراهم کرد که طول لوله کوتاهتر باشد، زیرا چگالی جیوه بیش از 13 برابر چگالی آب است.

اندازه گیری فشار جو

وقتی فشار هوا برابر یک اتمسفر استاندارد یا 101.3pa است ، ارتفاع ستون جیوه چقدر است؟ تعادل هیدروستاتیکی وقتی برقرار می‌شود که فشار ناشی از وزن ستون جیوه در ته لوله ، با فشار جوی که جیوه را در ته لوله نگه می‌دارد و مانع ریختن آن در ظرف می‌شود، برابر باشد.

بنابراین می‌خواهیم بدانیم ، طول ستون جیوه چقدر باشد تا فشاری برابر 101.3pa را درته لوله تولید کند؟ حجم جیوه برابر است با طول ستون جیوه (h) ضرب در مساحت سطح آن (A) یعنی v = hA در نتیجه ، فشار اتمسفر بر حسب ارتفاع ستونی از جیوه که این فشار می‌تواند آن را در فشار سنج نگه دارد، اندازه گیری می‌شود.P = ρgh

می‌توان بر حسب حجم سیال جابجا شده سیال به کمک نیروی ارشمیدس نیز فشار جو را اندازه گیری کرد. البته قوانین شارل گیلوساک ، بویل و مایروت و معادله حالت گازها سنجش فشار هوا را به مراتب آسان نموده‌اند.

بسیاری از مردم پوشش اطراف زمین را تا آنجا که جو نامیده میشودبه مثابه پوششی تحت نام اقیانوس هوا می شناسند که زمین را در بر گرفته است و این پوشش لایه هایی از گازها وبخار آب است . با اینکه از نگاه اولیه این تصور شکل می گیرد اما باید بدانیم که در این نگرش ساده مواردی وجوددارد که در بحثهای عمومی کمتر بدان پرداخته می شود. بحثهائی که تحت آن علم هواشناسی شکل می گیرد و به راستی یکی از زیبا ترین وپیچیده ترین مکانیسم های طبیعی را مورد بررسی قرار میدهد. آنچه که برروی این کره خاکی حیات را مقدور ساخته است ارتباط بسیار منظم وتنگاتنگی ما بین اعضای تشکیل دهنده این پوشش با طبقات مختلف است.طبقاتی که هر لایه آن وظیفه بسیار مهم وتعیین کننده ای در تشکیل و ادامه حیات داراست. به نحوی که با حذف مجازی هر لایه ومحاسبات مربوط به آن دگرگونی ژرفی در سایر طبقات وبه تبع آن، تغییر کامل مکانیسم فعلی را سبب می شود.در دید اغلب افراد اهمیت جو در لایه مجاور زمین است که دارای اکسیژن کافی برای تنفس می باشد.برای شکل گیری این لایه که موجودات در تماس مستقیم با آن می باشندطبقات دیگر طبق چینش خاص خود با خصوصیات منحصر به فرد دخالت دارند که در این مشارکت با حذف هر کدام قطعا حیات به خطر جدی خواهد افتاد. گر چه جو به معنای واقعی یک سوسیال کامل است و هیچ جای خالی در جو نمی توان یافت و کاملا فضا را به یک نسبت ویک شکل پوشش می دهد اما در هر لایه ترکیبات خاص از عناصر و ملوکولها با توجه به خصوصیات آن لایه قرار دارد.از دیدگاه مخابرات ماکروویو وابستگی ارسال تحت کانال هوا به پارامترهای فیزیکی ،جای پائی برای مطالعه وباز بینی دقیقی بر این رویه میطلبد. اهمیت لایه های جو در مخابرات بدین سبب است که محیط انتقال امواج الکترومغناطیس بوده و گاهی به عنوان Reflector مورد استفاده قرار میگیرد ماهواره ای که در مدار زمین قرار میگیرد وتنها راه ارتباطی آن با زمین امواج رادیوئی میباشد، امواجی را دریافت میدارد که از این لایه ها در شرایط مختلف جوی ودر زمانهای مختلف فصلی وشبانه روزی عبور نموده است.دو مشخصه عمده امواج صرفنظر از نوع قطبی شدگی و اختلاف فاز ، دامنه موج و فرکانس موج میباشد.که هرچه فرکانس موج بالاتر رود نفوذ وانتشار آن در فاصله های بعید بهتر صورت میگیرد.اما این دو کمیت به چه نسبت وتا چه حدود افزایش یابند که اولا اختلاف زیادی با سطح Optimize خود نداشته از طرف دیگر ارتباط به شکلی دائمی وجود داشته باشد.چرا که طبق آنچه که در ادامه توضیح داده خواهد شد جو ترکیبی پیچیده از عوامل محدود کننده میباشد که بر اساس ماهیت فیزیکی منحصر به فرد خود در ارتباط با امواج رادیوئی در طول شبانه روز رفتار متغییری از خود نشان میدهد. مختصری در خصوص اتمسفر زمین فضای بین اتمسفر زمین وسیارات منظومه شمسی خلا کامل نیست اگر چه چگالی مواد بین سیارات کم است این فضا مقادیری گازهای داغ وذرات گرد و غبار در بر دارد. مواد گازی موجود در این نواحی را گاز بین سیارات مینامند زیرا این گازها بین سیارات قرار دارند واغلب از پروتونها و الکترونها تشکیل شده اند و چگالی مولوکولی آن بسیار کم است. مدار حرکت زمین به دور خور شید از فضای بین سیارات میگذرد وبه همین دلیل با گازهای بسیار رقیق بین سیارات ادغام می شود. جو از نظر عمودی ممکن است بنا به ترکیبات ،عکس العملهای شیمیایی ، یونیزه شدن ، دما ، فشار وغیره برحسب ارتفاع طبقه بندی شود که در این بخش مختصری از خصوصیات این طبقات شرح داده میشود.از موارد بر شمرده شده یونیزه شدن از اهمیت فوق العاده ای بر خوردار است. به طور خلاصه میتوان گفت که جو از چهار لایه کاملا مشخص تروپوسفر ، استراتوسفر ،مزوسفر و ترموسفر تشکیل شده است. دماهای زیاد نزدیک سطح زمین ،در مجاورت استراتوپاز و ناحیه ترموسفر دیده میشود.این زیاد بودن دما به تابش خورشید و جذب آن مربوط است.بیشتر تابش خورشیدی توسط سطح زمین جذب میشود.بنا بر این تروپوسفر از ناحیه زیرین شروع به گرم شدن میکند.تغییرات دما از سطح زمین با افزایش ارتفاع ، کاهش می یابد و این بدین سبب است که از منبع گرمائی که سطح زمین می باشد دور میشویم.بر عکس تروپوسفر ناحیه گرمائی استراتوسفر در بالای آن قرار دارد واینجا همان نقطه ای است که در آن شکل گیری اوزن و تجزیه ملوکولهای اکسیژن صورت میگیرد ودر اثر این واکنش گرما ایجاد میشود .با نزدیک شدن به این بخش چون به منبع گرمائی نزدیک میشویم تغییرات دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد.در بخش بالاتر، مزوسفر قرار دارد که در اینجا چگالی مولکولی کم میشود وبا افزایش ارتفاع به دلیل دور شدن از استراتوسفر که منبع گرمائی میباشد، دما به شدت نزول میکند تا بخش بالاتر که ترموسفر نامیده میشود از اینجا به بعد دما باز هم افزایش می یابدو توجیه آن خروج از حیطه زمین وکاسته شدن اثرات حرارتی آن ونزدیک شدن به منبع اصلی گرما در منظومه شمسی می باشد.از اینجا به بعد تغییرات دما سیر صعودی دارد. در اتمسفر زمین تقریبا از ارتفاع 50 تا 500 کیلومتر یعنی بخشهائی از مزوسفر و ترموسفر لایه هائی از گازهای یونیزه به نام یونسفر وجود دارد.یونسفر از الکترونهای آزاد و یونهای مثبتی تشکیل میشودکه با جذب تشعشع ماوراء‎‎ بنفش خورشید توسط اتمها ومولکولهای اتمسفر بالائی ایجاد میگردند.ذرات باردار در این ناحیه توسط میدان مغناطیسی زمین به دام می افتند.خصوصیات این لایه ها از نظر ارتفاع وچگالی یونی از طرفی به ترکیبات مزوسفر و ترموسفر و از سوی دیگر به طبیعت تشعشعات خورشیدی و چگونگی چرخه لکه خورشیدی(Sunspot cycle) بستگی دارد.طوفانهای خورشیدی که در اثر انفجارات سطحی خورشید به وجود می آیندو از میزان بسیار زیاد انرژی آزاد شده آن تنها بخش بسیار کوچکی به زمین میرسد نیز در این مشخصه ها نقش اساسی دارند .از آنجائیکه این انفجارات و تشعشعات پریودیک نبوده ومیزان ومعیاری برای تناوبی شدن آنها در فواصل کوتاه شبانه روز،فصلها وحتی سالها وجود ندارد پیش بینی مشخصه های چگالی یونی و ارتفاع توسعه یافته لایه یونسفر تقریبا غیر ممکن میباشد.لایه یونسفر با توجه به دارا بودن حالت یونی وپلاسما گونه اش به لایه پلاسما نیز شهرت دارد.از خصوصیات بارز این لایه ایجاد شفق قطبی که پدیده ای نادر است