Атмосфераның құрылысын кім сипаттады

Жер табиғаты ежелден бері адамзатқа ерекше әсер етіп, тіршілік иелерінің өмір сүруіне қажет тетіктерді түсінуге ұмтылдырды. Әр дәуірдің ойшылдары ауаның шығу тегін түсіндіріп, планетаны қоршаған газ қабығының неден тұратынын анықтауға тырысты. Кейін теңіз қатынасының, метеорологияның, астрономияның және физиканың дамуы атмосфераның нақты құрылысы туралы білімнің қажеттілігін арттырды. Уақыт өте келе ғалымдар бақылауды, тәжірибені және математикалық моделдеуді біріктіріп, күрделі қабаттардың сырын ашты. Бұл еңбектердің тарихы дүние жüzін түсіну жолында жасалған маңызды қадамдарды айқын көрсетеді.

Атмосфера қабаттары туралы түсінік қалай қалыптасты

Алғашқы ғасырларда ауа біртекті орта ретінде қабылданды. Дәл өлшеу тәсілдері пайда болғанға дейін оның құрылымы жайлы нақты дерек болған жоқ. Ғылыми әдістер дамығаннан кейін ғана атмосфера қабаттарға бөлініп, олардың физикалық ерекшеліктері анықталды. Қазіргі ауа қабықшасы туралы тұжырымдаманың қалыптасуына әр кезеңнің зерттеушілері үлкен үлес қосты.

Ғылыми анықтама пайда болмас бұрын теңізшілер мен саяхатшылар жиналған деректерге сүйенген көптеген болжамдар болды. Олар биік тауларға көтерілген сайын немесе солтүстік аймақтарға жақындаған кезде ауа райы күрт өзгеретінін байқады. Бұл мәліметтер кейінгі зерттеулердің негізіне айналды. Уақыт өте келе жиналған ақпараттарды жүйелеу қажеттілігі туындап, белгілі ғалымдар осы міндетті атқарды.

Атмосфера құрылысы туралы заманауи түсініктің қалыптасуында аты әлемге әйгілі бірнеше ғалым ерекше орын алады.

Жозеф Лаланд және алғашқы биіктік зерттеулері

XVIII ғасырда француз астрономы және физигі Жозеф Лаланд жоғарғы ауа қабаттарындағы құбылыстарды зерттеуге үлкен назар аударды. Ол аэростаттар арқылы тәжірибелер жүргізіп, биіктеген сайын қысымның төмендейтінін және температураның күрт суытатынын дәлелдеді. Бұл байқаулар атмосфераның біртекті емес екенін дәлелдеп, жаңа ғылыми бағыттың басталуына себеп болды.

XVIII–XIX ғасырлардағы зерттеулердің негізгі ой-тұжырымдары

Бұл кезеңдегі жұмыстар келесі жаңалықтардың негізін қалады:

• ауа биіктеген сайын тығыздығы мен температурасы өзгеретін қабаттардан тұрады;
• атмосфера қасиеттері географиялық аймақпен тығыз байланысты;
• ауа массаларының қозғалысы ауа райына тікелей әсер етеді;
• биіктікке байланысты зерттеулер климат құбылыстарын болжауға мүмкіндік береді;
• жер бетіндегі және жоғары қабаттардағы көрсеткіштерді салыстыру желдер қозғалысын түсіндіруге жәрдемдеседі.

Осы нәтижелер метеорология ғылымының дамуына жол ашты.

Атмосфера құрылысының ғылыми сипаттамасын кім жасады

XX ғасырдың басында атмосфералық физика жаңа деңгейге көтеріліп, қазіргі ғылыми модель қалыптасты. Радиобайланыстың, авиацияның және аэрологиялық зерттеулердің дамуы дәл өлшеулерге жол ашты. Арнайы құралдар стратосфераға дейін көтеріліп, температура, қысым және газ тығыздығы туралы нақты деректер жинай бастады.

Енді атмосфера құрылымын анықтаған негізгі ғалымдардың есімдерімен танысайық.

1. Леон Тейсерен де Бор. 1902 жылы француз физигі мен метеорологы стратосфераның бар екенін дәлелдеп, ауа қабықшасының біртекті емес құрылымын ғылыми негізге енгізді. Биіктік артқан сайын температураның тұрақталуы және өзгеріссіз қалуы — оның басты жаңалығы. Бұл жаңалық авиацияның дамуына серпін беріп, жаһандық ауа райын болжауды жетілдірді.
2. Рихард Ассман. Неміс зерттеушісі де дәл сол жылы тәуелсіз түрде жүргізген жоғары биіктік өлшеулері арқылы стратосфераның бар екенін нақты дәлелдеді. Ол арнайы құралдардың көмегімен жоғары қабаттардың физикалық параметрлерін зерттеп, атмосфера бірнеше деңгейден тұратынын көрсетті. Оның жұмыстары циклондар мен антициклондардың пайда болу себептерін түсіндіруге жол ашты.
3. Альфред Вегенер. Атақты геофизик Арктика экспедицияларына қатысып, ауа массаларының экстремалды жағдайдағы қозғалысын зерттеді. Оның атмосферадағы циркуляция туралы теориясы жоғары қабаттардағы желдердің таралуын түсінуге мүмкіндік берді. Осындай еңбектер климаттық жүйенің динамикасын түсіндіретін жаңа бағыттарға жол салды.

Бұл жаңалықтардан кейін атмосфера қабаттары атаулары белгіленді:

• тропосфера;
• стратосфера;
• мезосфера;
• термосфера;
• экзосфера.

Әрбір деңгей қазіргі ғылымда жеке бағыт ретінде зерттеледі.

Атмосфера қабаттарын зерттеудің маңызы

Атмосфераның тік құрылымын түсіну авиация, ғарыш кеңістігін игеру және климат болжамы сияқты салаларда шешуші рөл атқарды. Ғалымдардың еңбектерінің арқасында адамзат радиация деңгейін бақылауды, радиотолқындардың таралуын талдауды және ауа ағындарының жаһандық қозғалысын моделдеуді үйренді. Зерттеулер қауіпсіз ұшу жүйелерін, ауа райын алдын ала болжау тәсілдерін дамытты және экологиялық мәселелерді жеңілдетуге мүмкіндік берді.

Бүгінде ғылым атмосфераның жаңа ерекшеліктерін ашып, табиғи өзгерістер кезінде ауа массаларының қалай әрекет ететінін зерттеуді жалғастыруда. Зерттеу нәтижелері климаттық үлгілерді жетілдіру және қоршаған ортаны сақтау үшін аса қажет. Әрбір жаңалық табиғатты терең түсінудің келесі баспалдағына айналады.

Қорытындылай келе, атмосфера құрылысы туралы білім көптеген ұрпақтың біріккен еңбегінің нәтижесі болды. Табиғат сырын тануға деген талпыныс зерттеушілерді биік шыңдарға көтеріп, ғылыми батылдыққа жетеледі. Атмосфераны зерттеу адамзатты өз ортасымен үйлесімде өмір сүруге және болашақ техногендік қиындықтарды еңсеруге ынталандырады.