Основы строения атмосферы

Начиная разговор про авиационную метеорологию необходимо начать с самых общих понятий.

Как наверное некоторым уже известно из школьного курса (а возможно из институтского курса), атмосфера нашей планеты является газовой оболочкой, состоящей из смеси газов (преимущественно азота, кислорода, водяного пара, аргона, углекислого газа). До высоты около 100 километров атмосфера является вполне гомогенной смесью вышеуказанных газов, изменяется лишь атмосферное давление и температура.

На приведенной иллюстрации для сравнения показаны и орбиты спутников на низких орбитах и Международной космической станции (МКС, ISS).

Непосредственное влияние на нашу жизнь и на функционирование авиации (в том числе и беспилотной) оказывает тропосфера, особенно приземный слой (до 2000 м), и, в определенной степени стратосфера (в конце концов именно в этом слое формируется так называемый "Западный перенос" - повторяющиеся воздушные потоки, возникающие благодаря вращению Земли).

По большому счету, погода на нашей планете обусловлена весьма немногими факторами, а именно: вращение Земли вокруг своей оси, наклон оси вращения Земли относительно эклиптики орбиты вокруг Солнца (поэтому есть у нас смена времен года)

Ну и на фоне вышеописанных явлений, которые определяют так сказать основные условия игры, завершающим штрихом служит текущее взаимное расположение материков и океанов (дающее неравномерность нагрева воздушных и океанических масс), а точнее их конфигурация по полушариям. Например во времена динозавров атмосферных ячеек было меньше, и, в целом, на планете был меньший перепад температур и климат был намного более мягким:

На рисунке показана разница между современностью (слева) и мезозойской эрой (справа) структуры конвективных ячеек. А ведь по большому счету вся разница по части материков заключается, что ранее был возможен свободный ток океанических масс воды на всем протяжении экватора.

Вот и все, что определяет атмосферу, а соответственно и погоду на нашей Земле. Я специально начал издалека, чтобы была возможность осмыслить и осознать, насколько глобальные факторы определяют столь обыденные для нас явления: дождь, ветер, облачность. В следующей части мы разберем особенности именно приземного слоя, узнаем, существуют ли какие то стандарты или общепринятые понятия для учитывания влияния атмосферы на авиацию.

P.S. за иллюстрации благодарю NASA и Кирилла Еськова (из книги "Удивительная палеонтология").