Изучение А. Хотя изучение А. началось ещё в античное время, наука об А. — метеорология — сложилась только в 19 в. В состав метеорологии входит ряд дисциплин, которые различаются по применяемым в них методам исследований и по изучаемым объектам. Сюда относятся: физика атмосферы, химия атмосферы, климатология, синоптическая метеорология, динамическая метеорология и др. Влияние атмосферных факторов на биологические процессы изучается биометеорологией, включающей с.-х. метеорологию и биометеорологию человека. Классификация этих дисциплин окончательно не установилась и находится в стадии развития.

  Для наблюдения за А. на земной поверхности создана обширная сеть метеорологических станций и постов, оборудованных стандартными метеорологическими приборами и аэрологическими приборами, в труднодоступных районах устанавливаются автоматические метеорологические станции. Важное значение в системе наземных метеорологических наблюдений приобрела радиолокация, позволяющая обнаруживать и исследовать облака и осадки, турбулентные и конвективные образования в А., измерять скорость и направление ветра на высотах (см. Радиолокация в метеорологии). Широко применяется также пеленгация грозовых очагов путём регистрации атмосфериков. Важная роль в метеорологических наблюдениях принадлежит вертикальным зондированиям А. при помощи радиозондов для измерений атмосферного давления, скорости и направления ветра, температуры, влажности воздуха в свободной А.

  Для изучения различных характеристик А. применяются самолёты и автоматические аэростаты, например при исследовании облаков и разработке методов активных воздействий на них, а также для измерений в области актинометрии, атмосферной оптики и атмосферного электричества. В период Международного геофизического года (1957—58) и в последующие годы началось использование ракет метеорологических для измерений температуры и атмосферных давления в верхней стратосфере и мезосфере. Важнейшим средством получения метеорологической информации, особенно существенным для акватории океанов и территорий труднодоступных районов, стали спутники метеорологические.

  Лит.: Метеорология и гидрология за 50 лет Советской власти, под ред. Е. К. Федорова, Л., 1967; Хргиан А. Х., Физика атмосферы, 2 изд., М., 1958; Зверев А. С., Синоптическая метеорология и основы предвычисления погоды, Л., 1968; Хромов С. П., Метеорология и климатология для географических факультетов, Л., 1964; Тверской П. Н., Курс метеорологии, Л., 1962; Матвеев Л. Т., Основы общей метеорологии. Физика атмосферы, Л., 1965; Будыко М. И., Тепловой баланс земной поверхности, Л., 1956; Кондратьев К. Я., Актинометрия, Л., 1965; Хвостиков И. А., Высокие слои атмосферы, Л., 1964; Мороз В. И., Физика планет, М., 1967; Тверской П. Н., Атмосферное электричество, Л., 1949; Шишкин Н. С., Облака, осадки и грозовое электричество, М., 1964; Озон в земной атмосфере, под ред. Г. П. Гущина, Л., 1966; Имянитов И. М., Чубарина Е. В., Электричество свободной атмосферы, Л., 1965.

  М. И. Будыко, К. Я. Кондратьев.

Вертикальное распределение температуры в атмосфере и связанная с этим терминология.

Схема строения атмосферы: 1 — уровень моря; 2 — высшая точка Земли — г. Джомолунгма (Эверест), 8848 м ; 3 — кучевые облака хорошей погоды; 4 — мощно-кучевые облака; 5 — ливневые (грозовые) облака; 6 — слоисто-дождевые облака; 7 — перистые облака; 8 — самолёт; 9 — слой максимальной концентрации озона; 10 — перламутровые облака; 11 — стратостат; 12 — радиозонд; 1З — метеоры; 14 — серебристые облака; 15 — полярные сияния; 16 — американский самолёт-ракета Х-15; 17, 18, 19 — радиоволны, отражающиеся от ионизованных слоев и возвращающиеся на Землю; 20 — звуковая волна, отражающаяся от тёплого слоя и возвращающаяся на Землю; 21 — первый советский искусственный спутник Земли; 22 — межконтинентальная баллистическая ракета; 23 — геофизические исследовательские ракеты; 24 — метеорологические спутники; 25 — космические корабли «Союз-4» и «Союз-5»; 26 — космические ракеты, уходящие за пределы атмосферы, а также радиоволна, пронизывающая ионизованные слои и уходящая из атмосферы; 27, 28 — диссипация (ускальзывание) атомов Ни Не; 29 — траектория солнечных протонов Р; 30 — проникновение ультрафиолетовых лучей (длина волны l > 2000

 и l < 900  ).

Атмосфера кабины

Атмосфе'ра каби'ны космического корабля, искусственная газовая среда в замкнутом объёме герметической кабины космического летательного аппарата. Для человека оптимальна А. к., полностью соответствующая по физическим свойствам и химическому составу земной атмосфере. А. к. может быть одногазовой — из газообразного кислорода при избыточном давлении от 33 до 56 кн/м² (1 кн/м² = 7,5 мм рт. ст.), или многогазовой — из нескольких газов (O₂, N₂CO₂ и др.). Преимущество одногазовой А. к. — некоторое уменьшение возможности декомпрессионных расстройств и снижение эффекта разгерметизации кабины при выходе космонавтов в космическое пространство или на поверхность другого небесного тела. Но при применении одногазовой А. к. должно быть повышено давление кислорода по сравнению с его парциальным давлением в земной атмосфере, что сопряжено с повышенной пожарной опасностью. Кроме того, при одногазовой А. к. усложняется система терморегуляции. При длительном (более 2—3 нед.) воздействии на человека одногазовой А. к. отмечаются некоторые нарушения физиологических функций человека, снижающие устойчивость организма к действию факторов космического полёта, поэтому в длительном полёте использование одногазовой А. к. недопустимо.

  Ряд важнейших преимуществ имеет многогазовая Л. к. при нормальном барометрическом давлении. Однако при длительных космических полётах в такой А. к. могут возникнуть некоторые отклонения от нормальной земной атмосферы. Допустимы колебания общего барометрического давления в кабине в пределах 40—120 кн/м². Парциальное давление кислорода должно составлять 20—40 кн/м², падение его ниже 20 кн/м² может привести к появлению признаков кислородного голодания, снижению сопротивляемости организма, неблагоприятному воздействию факторов космического полёта и понижению работоспособности членов экипажа. Повышение давления св. 40 кн/м² может вызвать изменения со стороны органов дыхания и также снизить сопротивляемость организма. Парциальное давление углекислого газа не должно быть больше 1 кн/м², чему соответствует объёмная концентрация в 1% (при нормальном барометрическом давлении); повышение концентрации может вызвать отрицательные реакции организма. Физиология, значение азота для живого организма ещё недостаточно выяснено. Исключение азота из А. к. вызывает снижение общего барометрического давления с соответствующими вредными последствиями для организма.

  Перспективна замена азота другим инертным газом, например гелием, в 7 раз более лёгким и более теплопроводным, что позволяет повысить температуру в кабине и снизить мощность системы терморегулирования. Однако гелий более текуч, чем азот (усложняется борьба с утечками из кабины). Возможность кратковременного (до 10 сут) пребывания человека в гелиевой, вернее гелиево-кислородной, среде доказана экспериментально. В А. к. должна поддерживаться относит. влажность в пределах 30—70%, при t = 20±1°C, скорость перемещения газовых потоков — не более 0,2—0,3 м/сек, скорость изменения давления в процессах регулирования и др. — не более 300 н/(м²сек) (2 мм рт. ст. в 1 сек). Все физические свойства А. к. и её химический состав поддерживаются системой жизнеобеспечения.