Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  История 

Техника для исследования атмосферы

Воздушную среду изучают не только с Земли, однако и из космоса. Со спутников смотрят за температурой, плотностью и химическим составом средней (10—100 км от поверхности Земли) и верхней (более сто км) атмосферы. Самой современной аппаратурой для подобных исследований является CRISTA (Германия). Это три инфракрасных телескопа-спектрометра, которые улавливают тепловое излучение газов. Чтоб найти, как распределяются газы, проводят зондирование (сканирование) атмосферы по высоте. Три телескопа направлены под углами 162°, 180° и 198° к траектории движения спутника, так что вся воздушная среда разделяется на три полосы по 200 км шириной. Каждую полосу следит один телескоп. Весь участок нужно измерить за 1 с. На борту CRISTA (так называют и сам спутник) содержится 600 л жидкого гелия, имеющего температуру -270 °С. Он охлаждает высокочувствительные инфракрасные сенсоры и оптические устройства, чтобы их собственное тепловое излучение не мешало измерениям. За 16 оборотов спутника вокруг Земли в течение суток можно получить картину распределения в атмосфере соединений углерода, азота, хлора, фтора и остальных частей. Такая условная карта состоит из более чем 9 тыс. квадратов размером 200x200 км каждый. В шестидесятых гг. XX в. южноамериканские спутники неожиданно начали фиксировать всплески гамма-излучения, подобные тем, что появляются при ядерных испытаниях. Однако никаких испытаний там, где заметили подобные явления (над Африкой, Индонезией, океанскими широтами), быть не могло. Скоро выяснилось, что аппаратура регистрирует не взрывы, а массивные грозы .

 

помощью высокочувствительных кинокамер, спектрографов и приёмников гамма-излучения, размещённых в самолёте-лаборатории, удалось заснять необыкновенные электрические разряды — восходящие молнии в средней атмосфере. Природа этого относительно редкого явления до сих пор неясна. В среднем на 500 обыденных молний приходится одна, бьющая в ионосферу, при том что в год на земном шаре происходит около 10 млрд. грозовых разрядов.

 

Воздушная среда вокруг нашей планеты, либо атмосфера, совсем сложна для исследования. Она находится в динамическом равновесии с океаном, внутренней Землёй (откуда постоянно выделяются газы и изливается магма), космосом и биосферой. Исследует механизм этого равновесия и предсказывает изменение климата метеорология (от греч. «метеорита» — «атмосферные явления» и «логос» — «учение») — наука об атмосфере. Столь серьёзную работу без специальной аппаратуры проводить невозможно: при помощи устройств определяют направление движения воздушных масс, состав газовой среды, получают данные о химических реакциях, происходящих под действием солнечного и космического излучений, и о многих остальных действиях. НЕМНОГО ИСТОРИИ 1-ые метеорологические приборы возникли, вероятно, совсем давно. До нашего времени сохранились трактаты учёных Античного мира с описанием устройства, который указывал направление ветра (тогда считалось, что погоду во многом описывает конкретно ветер). Позднее это устройство назвали флюгером (от голл. vleugel — «крыло»). Устройство, измеряющий скорость ветра, — анемометр (от греч. «а'немос» — «ветер» и «ме'трон» — «мера») — создали лишь в XVII столетии в Англии. Мысль указателя температуры (от греч. «те'рме» — «тепло» и «ме'трон»), барометра (от греч. «ба'рос» — «тяжесть» и «ме'трон») и дождемера принадлежала итальянскому учёному Галилео Галилею. Термометр Галилей изобрёл в 1597 г. Он представлял собой стеклянный шар с трубкой, один конец которой был погружён в воду. Изменение уровня воды в трубке свидетельствовало о повышении либо снижении температуры (о возможности воздуха расширяться при нагревании знали ещё в древности). К середине XVII в. термометры существенно усовершенствовали: их стали заполнять спиртом и снабдили шкалой. А вот барометр создал ученик Галилея — Эванджелиста Торричелли: он воплотил идею своего учителя в жизнь. КАК Изучат АТМОСФЕРУ В конце XX в., как и несколько веков назад, важно знать, каковы температура воздуха, атмосферное давление, влажность. Но о действиях, протекающих не у поверхности Земли, а на высоте в 10-ки километров, обыкновенные указатель температуры и барометр рассказать не могут. Тут на помощь приходит непростая техника. Чтобы получить подобные данные, употребляют радиозонды — приборы, включающие в себя датчики температуры, влажности и давления, указатель высоты и радиопередатчики. Зонд прикрепляют к заполненному водородом небольшому шару и запускают. Поднимаясь, он непрерывно передаёт сведения о состоянии атмосферы на различных высотах (до 40 км более). Каждый год в мире посылают в полёт около 300 тыс. таковых шаров-зондов. Для отбора проб воздуха и измерения интенсивности потоков заряженных частиц используют огромные шары-баллоны — грузоподъёмностью до 1 т. Запускают их частенько с палубы корабля. Чтоб не мешал сильный ветер, оболочку заполняют гелием в особом контейнере — его форма повторяет форму шара. Когда контейнер раскрывается, шар устремляется ввысь вместе с нужной аппаратурой. Современные технические устройства могут определять, что происходит в воздушном пространстве, и на расстоянии. Их работа строится по последующей методике. Излучатель (радиолокатор, лазер, звуковой генератор) посылает сигнал в атмосферу. Радиоволна, свет либо звук отражаются от облака, дождевых капель, потоков воздуха и ворачиваются обратно. При всем этом в зависимости от природы препятствия меняются свойства импульса. Приобретенный сигнал учёные сравнивают с начальным и по изменениям судят о действиях, протекающих в атмосфере. Так, например, сейчас действуют три радиолокационные станции слежения за дождевыми тучами, расположенные в центральной части Рф (Москва, Калуга, Рязань). Спутниковые и наземные озонометры, ведущие мониторинг (ежедневное наблюдение) озонового слоя Земли, работают по-другому — не воздействуя на воздушную среду. Они только фиксируют проходящее через атмосферу ультрафиолетовое излучение. Молекулы озона поглощают ультрафиолет, и по тому, как сильно рассеяно излучение, судят о толщине озонового щита. И озонометры, и радиозонды, и радиолокационные станции входят в единую систему мониторинга атмосферы. В этой системе действует много устройств и устройств: они смотрят за радиоактивностью воздуха, измеряют количество пыли и водяного пара в нём, концентрацию озона, окислов азота, углерода, серы, углекислого газа, метана и др. Полученные данные употребляются в оперативном прогнозе погоды.



Патентное ведомство. Адаптеризация. Гальванотехника. Палеолит. ашельская эра.

На главную  История 





0.0131
 
Яндекс.Метрика