История робототехникиГлавное предназначение робота - заменить человека в тех местах, где требуется высокая физическая устойчивость и точность. Кроме этого, такие устройства довольно часто применяются во время различных испытаний. Беспилотные самолеты-разведчики, саперные тралы, а также известные советские луноходы – все это, они - роботы. Далее... |
термосфера
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 z80км
до 1,8.10-15 г/см3 на z500
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 CO2 и 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 темп-ры,
плотности и др. характеристик T.
Лит.: Хргиан A.
X., Физика атмосферы, 2 изд., т. 1, Л., 1978; Крейг P. А., Метеорология и физика
верхней атмосферы, пер. с англ., Л., 1970; Атмосфера. Справочник, Л., 1991.
С. M. Шметер.