Термосфера. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Термосфера - слой атмосферы, расположенный над мезосферой. Ниж. граница T.-мезопауза (см. Мезосфе-ра)-находится на высоте z = 80-90 км, а верхняя-на z>=500 км, т. е. там, где начинается ускользание наиб. лёгких частиц (атомов водорода и гелия) в космос (см. Экзосфера ).Темп-pa в T. быстро растёт с высотой и достигает на z = 200-300 км 500-2500 К. Выше темп-pa мало изменяется с высотой. С ростом солнечной активности темп-pa и её вертикальные градиенты увеличиваются. Плотность воздуха в T. уменьшается от 1,8 · 10^-8 г/см³ на z

80км до 1,8^.10^-15 г/см³ на z

500 км.

Выше 100-110 км под действием УФ-излучения Солнца с длинами волн l<242 нм (hv>5,11 эВ) диссоциирует молекулярный кислород (O₂). При z>150-200 км атомарный кислород (О) преобладает. Для разбиения на атомы молекул азота (N₂) нужна энергия >9,76 эВ. Поэтому образование атомарного азота (N) идёт гораздо медленнее, чем О. Заметное кол-во N наблюдается лишь выше 300 км. При этом и в верх. T. сохраняется высокая концентрация N₂. Диссоциация O₂, N₂ и др. молекул сопровождается уменьшением ср. молекулярной массы воздуха под действием гравитац. разделения газов. Вследствие увеличения с высотой относит. кол-ва лёгких газов (О, Не, H) она уменьшается от прибл. 29 на уровне мезо-паузы до 14-15 вблизи верх. границы T. Под действием УФ-излучения в T. возникают ионы O⁺, O₂, NO⁺, N₂⁺, а также свободные электроны. Поглощение в T. энергии космич. лучей и солнечных частиц-протонов и электронов- также приводит к ионизации и диссоциации частиц воздуха. Благодаря сильной ионизации T. составляет б. ч. ионосферы. На движение воздуха в ней влияют магнито-гидродинамич. силы. Вблизи геомагн. полюсов в верх. части T. под действием бомбардировки воздуха высокоэнергичными протонами и электронами возникают полярные сияния. В ниж. части T. зажигаются и сгорают метеоры.

Осн. источником тепла в T. служит переход энергии УФ-излучения, потраченной на диссоциацию и ионизацию, в тепло при двойных и тройных столкновениях, а также при тушении возбуждённых атомов кислорода при столкновениях с др. частицами. Тепло выделяется также при диссипации в T. акустич. и гравитац. волн, а также энергии проникающих внутрь неё солнечных и космич. частиц. Молекулы и атомы кислорода не могут излучать больших количеств ИК-радиации, а сильноизлучающих газов CO₂и H₂O в б. ч. T. нет. Лишь в самой ниж. части T. нек-рую роль играет охлаждение воздуха, порождаемое ИК-излуче-нием трёхатомных газов: O₃, H₂O и CO₂. В целом охлаждение T. происходит в осн. за счёт теплопроводности, создающей поток тепла в более холодную мезосферу. Темп-pa, плотность, циркуляция воздуха и др. параметры T. подвержены заметным суточным и сезонным колебаниям. Они зависят от колебаний интенсивности приходящей солнечной радиации, корпускулярного излучения, а также от развития гравитац. и акустич. волн, возникающих как в нижележащих атм. слоях, так и в самой T. Дневное нагревание сопровождается расширением Т., подчас превосходящим 100 км, а ночное охлаждение - её оседанием. Чем больше активность Солнца, тем больше и временная и пространственная изменчивость температуры, плотности и др. характеристик T.

Литература по термосфере

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.