Журнал «Пионер» - Пионер, 1949 № 11 Ноябрь

На больших высотах воздух становится слишком разреженным. Давление газа внутри шара становится больше наружного давления и разрывает оболочку.

Для изучения больших высот теперь приходит на помощь другой разведчик - ракета.

Русский учёный Константин Эдуардович Циолковский первым в мире предложил ракету для исследования атмосферы.

Ракета - исследователь атмосферы - показана на рисунке. Ракета управляется автоматическими приборами или по радио и может подниматься на 200 и выше километров.

Кроме самолётов, стратостатов, шаров-зондов и ракет, у нас есть и другое могучее оружие изучения атмосферы. Учёные не только посылают в атмосферу приборы, но и наблюдают с земли за различными явлениями, которые происходят там.

В 1920 году в Москве произошёл взрыв артиллерийских складов. Этот взрыв был слышен на сотни километров вокруг. Но самое удивительное - сравнительно близко от Москвы были места, где не слыхали взрыва, хотя дальше он снова был слышен. Этим заинтересовался советский учёный профессор Виткевич.

Почему звуковые волны вели себя так странно? Очевидно, где-то в стратосфере есть слой тёплого воздуха. Тёплый воздух имеет другую плотность. Попадая в этот тёплый воздух, звук преломляется, так же как свет, попадающий из воздуха в воду. Постепенно искривляясь, звуковая волка возвращается обратно на землю, отражаясь от тёплого воздуха. Путь звуковой волны показан здесь на рисунке. Звук слышен лишь там, где волна касается земли, после того, как она совершит путешествие вверх и обратно. Поэтому звук слышен не везде.

Изучая распространение звука в атмосфере, учёные узнали, что в стратосфере есть слой тёплого воздуха, и определили его высоту.

Много даёт для изучения атмосферы наблюдение за метеорами. Метеор - гость из мирового пространства. Он влетает в атмосферу, раскаляется и во время полёта оставляет за собой светящийся след. Если бы воздух там, где пролетает метеор, был неподвижен, след его не искривлялся бы. Когда воздух спокоен, дым из трубы поднимается прямо вверх, ветер не сносит его в сторону. След метеора всегда искривляется, и это показывает, что в стратосфере есть мощные воздушные течения - там дуют ветры. Наблюдения за полётом метеоров вели советские учёные Федынский и Астапович. Они определили скорости и направления воздушных течений в верхних слоях атмосферы.

Разведчиком воздушного океана является также и радио: оно открыло нам новую область атмосферы - ионосферу. Было замечено, что радиоволны отражаются от находящихся на высотах от 100 до 250 километров слоев ионизированного, то есть заряженного электрически воздуха. Эту область атмосферы и назвали поэтому ионосферой. Ионосфера имеет важнейшее значение для развития радиосвязи. На рисунке показано, как, много раз отражаясь от ионосферы, радиоволны могут пробегать большие расстояния и даже совершать кругосветные путешествия.

Мы рассказали, чем вооружена наука, изучающая воздушный океан, и как она раскрывает его тайны. Расскажем теперь об успехах этой науки.

Раньше стратосферу считали «мёртвой пустыней» по сравнению с тропосферой. Думали, что всё, происходящее в заоблачных высях, где и воздуха-то почти нет, не влияет на жизнь атмосферы, на рождение погоды.

Работы учёных, главным образом советских учёных, представителей самой передовой науки в мире, раскрыли нам многие загадки стратосферы. Оказалось, что стратосфера - это не тихая заводь, не спокойный залив в воздушном океане. В ней бушуют ветры, как и везде в атмосфере земли. И то, что происходит на больших высотах, в ионосфере и стратосфере, отражается w на всей атмосфере. Оказалось, что в стратосфере не только холодно, но и жарко. На высоте 35 - 50 километров температура доходит до 60 - 70° тепла. Затем снова становится холодно, и на высоте 80 километров - стоградусный мороз. В ионосфере, начиная от высоты около 100 километров, опять начинается быстрое повышение температуры. На высоте 200 - 300 километров температура, как полагают, доходит до 600 - 700°! В чём же причина высокой температурь» в стратосфере и ионосфере?

Предполагают, что в стратосфере причина этого - озон. Озон - родственник кислорода. Это газ, как и кислород. Но молекула его состоит из трёх атомов, а молекула кислорода - из двух атомов. После грозы мы ощущаем необычную свежесть, потому что в воздухе под действием атмосферного электричества образуется озон. В высоких слоях атмосферы озон образуется под действием энергии, которую несут с собой ультрафиолетовые солнечные лучи. Встречая солнечные лучи, озон нагревается. Наибольшее количество озона находится на высоте 35 - 50 километров, там, где наблюдается высокая температура воздуха.

Атмосфера пронизывается мощным космическим излучением.

Космические лучи - это потоки мельчайших электрически заряженных частиц. Они несутся из мирового пространства и обладают колоссальной энергией. Войдя в атмосферу, космические лучи разбивают атомы воздуха, растрачивая на это свою энергию. Наблюдение за тем, как это происходит, позволяет нам глубже проникать в тайны строения вещества.

История этого открытия такова. Учёные обнаружили в воздухе электрически заряженные частицы. Они думали, что причина этого - радиоактивные элементы, которые есть всюду вокруг «ас. Эти элементы испускают заряженные частицы «делают воздух проводником электричества.

Тогда на большой высоте, вдали от земли, где нет радиоактивных элементов, в воздухе не должно быть заряженных частиц.

Чтобы проверить эту догадку, учёные поднялись с чувствительными приборами на воздушном шаре. Но чем выше они поднимались, тем больше заряженных частиц обнаруживали приборы.

Учёные очень заинтересовались этим явлением.

Мощные потоки заряженных частиц были найдены не только в воздухе, высоко над землёй. Приборы обнаружили эти частицы в глубоких шахтах и на дне озёр.

Космические лучи - интереснейшая загадка природы, над разгадкой которой успешно работают наши учёные.

Выдающиеся работы советских учёных, изучающих космические лучи, - академиков Алиханова и Алиханяна, профессора Вернова - отмечены Сталинскими премиями.

В высоких слоях атмосферы происходит много интересных явлений.

Освещенные солнечным светом, капельки воды образуют на больших высотах красивые светящиеся облака. В ионосфере в несколько слоев располагаются слои заряженных частиц, от которых отражаются радиоволны.