• بازدید : 52 views
  • بدون نظر

این فایل در ۶صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

بادنماي قرار گرفته در محوطه هواشناسي به طول ۱۰ متر قرار داشت جهت و سرعت باد را مشخص مي كرد. اين بادنما داراي يك اندي كاتور«بادنماي الكتريكي در دفتر مركزي محوطه بود كه يكي سرعت باد و ديگري جهت باد را نشان مي داد كه واحد سرعت باد نشان داده شده برحسب متر بر ثانيه بود. كه به واحدهاي ديگري مثل نات كه دو برابر متر بر ثانيه يا كيلومتر بر ساعت هم قرائت مي شود.

  • بازدید : 45 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۱صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

لغت ماهواره طبق تعريف , به سفينه اي گفته مي شود که درمداري به دوريک سياره معمولا زمين درحال گردش باشد. در عصري که ما در آن زندگي مي کنيم , ماهواره وتکنولوژي وابسته به آن آنچنان درتاروپود جوامع بشري نفوذکرده وبه پيش مي تازدکه نقش تعيين کننده آن درسيرتحولات تمدن بشري ,قابل توجه است .بخشي ازتحقيقات وپژوهشهاي علمي -تخصصي که درآزمايشگاههاي مسقتر در فضا انجام مي شود , هرگز نمي توانست روي کره زمين جنبه عملي به خود گيرد
اجزاي سيستم ماهواره اي مخابرات 

سيستم ماهواره اي مخابرات مجموعه اي است از ايستگاههاي فضايي و ايستگاههاي زميني به 
منظور ايجادارتباطات راديويي .بخشي ازاين سيستم ماهواره اي مي تواند تنها ازيک ماهواره و .ايستگاههاي زميني مربوطه تشکيل مي شود. اين مجموعه , يک ( شبکه ماهواره اي ) ناميده مي شود 
ايستگاههاي فضايي 

ايستگاه فضايي شبکه ماهواره اي مخابرات , از ماهواره ( بخش اصلي شبکه ) و دستگاههاي . جانبي تشکيل شده است 

ساختمان ماهواره 

ماهواره از دوبخش تجهيزات مخابراتي وغيرمخابراتي تشکيل شده است . زيرسيستمهاي مخابراتي , آنتنها و تکرارکننده ها هستند. در بخش مخابراتي , دستگاهي وجود دارد که وظيفه تکرارکننده هاي رله راديويي را .انجام مي دهد و ( ترانسپاندر ) نام دارد
ترانسپاندرها سيگنالهاي فرستاده شده از زمين را دريافت وپس ازتقويت وتغييرفرکانس آنها را به زمين مي فرستند.آنتنهاي مربوط به اين ترانسپاندرها طوري طراحي شده اند که فقط قسمتهايي ازسطح زمين را که . درون شبکه ماهواره اي قرار دارند, پوشش مي دهد يک ماهواره معمولا آنتني همه جهته دارد که براي دريافت سيگنالهاي فرمان صادره از زمين به کار مي رود زيرا آنتنهاي ديگر ماهواره احتمال دارد به سوي زمين نباشند . آنتن همه جهته همچنين براي کنترل سيستمهاي فرعي در زمان پرتاب ماهواره و تعيين موقعيت آن به کارمي رود.بخش غيرمخابراتي ماهواره که در واقع قسمت پشتيباني فنی آن است شامل سيستم کنترل حرارتي , سيستم کنترل موقعيت ومدار, ساختمان مکانيکي ,سيستم منبع تغذيه وموتور . اوج است 
سيستم کنترل حرارتي ماهواره
اين سيستم بايد درجه حرارت دستگاهها و تجهيزات دورن ماهواره را در حد متعادل و متعارف .حفظ کند
سيستم کنترل موقعيت ومدار

کنترل موقعيت ماهواره آن است که جهت تابش پرتو فرکانسهاي راديويي آنتن را براي منطقه .موردنظر درروي زمين ثابت نگه مي دارد
ساختمان مکانيکي

ساختمان ماهواره بايد به گونه اي طراحي شده باشد که بتواند نيروهايي را که بر اثر فشارهاي ديناميکي در هنگام روشن شدن موتور و پرتاب وارد مي شود , تحمل کند. بدنه ماهواره معمولا از آلياژ آلومينيوم سبک ساخته مي شود که شامل سلولهاي خورشيدي و منعکس کننده هاي آنتن نيز هست .اين قسمت ازترکيب موادي مانند فيبرکربن که داراي استحکام وثبات ساختماني خاصي است .ساخته مي شود
سيستم منبع تغذيه 

منبع اصلي تغذيه معمولا سلولهاي خورشيدي هستند. انرژي خورشيدي جذب شده براي شارژکردن .باتريهاي ذخيره نيزمورداستفاده قرارمي گيرد.اين باتريهاازنوع نيکل -کادميم هستند
موتوراوج 

نقش موتوراوج ايجاد مدار دايره اي شکل وجلوگيري ازانحرافات مداري ماهواره است .بعضي مواقع با.استفاده ازموتوراوج , ماهواره هارادرمدار ثابت مستقرمي کنند
ايستگاههاي زميني :
ايستگاههاي زميني سيستمهاي ماهواره اي مخابرات براساس نوع استفاده ازآنهاعبارت اند از:
ايستگاههاي ثابت ,ايستگاههاي سيار.ايستگاههي زميني ماهواره معمولا ازچند قسمت تشکيل شده اند. آنتن , فرستنده , گيرنده , سيستمهاي کنترل برقراري ارتباط ومنابع تغذيه مورد لزوم ايستگاه هر يک ازاجزاي فوق شامل قسمتهاي مختلفي اند که متناسب با نوع ايستگاه زميني , حجم وتجهيزات .آنها متفاوت خواهدبود
آنتن ايستگاههاي زميني
به طور کل آنتن فرستنده , انرژي الکتريکي حاصل از يک منبع را در فضا به صورت امواج 
الکترومغناطيسي پخش مي کند. سپس آنتن گيرنده اين امواج رامي گيردوبه انرژي الکتريکي تبديل مي کند . در هر سيستم مخابرات راديويي , آنتن نقش حساس و مهمي دارد, زيرا با انتخاب آنتنهاي مناسب ونصب وتنظيم صحيح آنهامي توان تاحدزيادي بازدهي سيستم رابالا برد. علايم و سيگنالهاي فرستاده شده از ماهواره توسط آنتنهاي بزرگ يا کوچک دريافت مي شودوسپس به دستگاه تقويت کننده انتقال مي يابد. ايستگاههاي زميني داراي دو نوع آنتن فرستنده و گيرنده به صورت بشقابي در اندازه هاي مختلــــــف هستنــــد . اين آنتنها اطــــلاعات را به صورت امواج راديويي به فضا مي فرستند يا از فضا دريافت مي کننـــد. آنتن ايستگا ههاي زميني در ابعــــاد بزرگ و ساختمان مکانيکي معيني ساخته مي شوند که قطرنوع قديمي آنها به بيش از ۳۰۰ تن مي رسد . از آنجا که فرکانس مورد نظر براي سرويس ثابت ماهواره درمحدوده فرکانسهاي مگاهرتزوگيگاهرتزاست , آنتنهاي مورداستفاده .ماهواره تقريباهمه ازنوع آنتنهاي منعکس کننده هستند
سيستم هاي کنترل ورديابي فضايي 
: اين سيستمهابه طورکلي چهارعمل راانجام مي دهند 
فرمان ازراه دور: عبارت است ازفرستادن سيگنال جهت انجام کارهايي که ماهواره براي آن تنظيم شده است , مثلا براي راه اندازي يک قسمت خاص يا فرمان براي تغيير 

مسير يا پرتاب يک موشک 

اندازه گيري از راه دور:
عبارت است ازسيستمي که اطلاعات دريافت شده ازماهواره ياسفينه هاي فضايي رابه صورت علامتهايي مخصوص و قابل درک براي تجهيزات زميني در مي آورد واز اين طريق , اندازه گيري ازمسافتهاي خيلي دورانجام مي شود 
رديابي :
بااين کارموقعيت مداري وسرعت ماهواره ومشخصه هاي ديگرآن گزارش مي شود 

کنترل :
عبارت است ازهدايت وسايل وبالارودنده هاي فضايي وماهواره هادرمدار, به وسيله 
شبکه ايستگاههاي زميني بخصوصي که کنترل , يکي از کارهاي آنهاست ماهواره ها دقيقا در موقعيت خودنسبت به زمين ثابت نيستند و براي اينکه بتوان آنها را در موقعيت فضايي ازپيش تعيين شده خود ثابت نگه داشت , بايد از ايستگاههاي زميني به طور مرتب
تنظيمهايي بروي موقعيت آنهاانجام گيردتابتوان ازانحراف مسيرماهواره جلوگيري کرد 
عوامل موثردرهزينه تجهيزات ايستگاه زميني 
قطرآنتن مهمترين عاملي است که هزينه آنتن راتعيين مي کند, چون بابزرگ بودن قطر, وزن آنتن سنگين ترمي شود و احتياج به نگهدارنده هايي قويتر پيدامي کند وهمچنان که شعاع کم مي شود تجهيزات ردياب پيچيده تر مي شود. براي آنتنهاي بزرگ مثلا ۱۱متري
و ۱۳ متري سيستمهاي . درياب کامپيوتري موردنيازوسيستم هدايت امواج آنتن , بزرگتروپيچيده تر مي شود در سيستم ارسال , قدرت لازم براي تقويت کننده هاي سيگنال , يک عامل تعيين کننده در قيمت فرستنده است . نه تنها قيمت اين تقويت کننده هاي سيگنال گران است , تامين قدرت موردنياز آن نيز در مناطق دورافتاده بايد در نظر گرفته شود, زيرا بيشترين قدرت مصرفي در سيستم , صرف تغذيه تقويت کننده هاي سيگنال مي شود. پس عوامل عمده اي که درهزينه تجهيزات يک ايستگاه زميني موثرندعبارتنداز: 
قطرآنتن , مقدارقدرت تقويت کننده هاي سيگنال , سيستمهاي جايگزين .تجهيزات اصلي وقطعات يدکي

يک ماهواره شي اي است که بر مدار تقريبا بيضي شکل به دور زمين مي گردد. نخستين ماهواره در ۴ اکتبر ۱۹۵۷ توسط اتحاديه ي جماهير شوروي به فضا پرتاب شد. اين ماهواره، اسپوتنيک ۱ نام داشت. اين ماهواره کره اي به وزن ۶/۸۳ کيلوگرم . به قطر ۵۸ سانتيمتر بود که زمين را بر مداري بيضوي با حضيض زميني ۲۵۰ کيلومتر و اوج زميني ۹۳۴ کيلومتر دور مي زد و هر بار گردش آن به دور زمين ۹۶ دقيقه طول مي کشيد. اسپونتيک ۱ در طول عمر خود راهي برابر با ۵۹۰ کيلومتر را پيمود.
عکس رو برو تصوير اين ماهواره را نشان مي دهد.
براي پرتاب ماهواره، بايد:
۱- آن را به ارتفاع لازم از سطح زمين رساند.
۲- آن را در امتداد درست قرار داد.
۳- تندي مناسب را به آن داد.
ماهواره را بايد به ارتفاع چند صد کيلومتر برد تا اثر اصطکاک جوي بر حرکت مداريش حداقل شود. اگر بخواهيم ماهواره در مداري دايره اي شکل قرار گيرد بايد سرعتي عمود بر شعاع زمين به آن داده شود و اگر بخواهيم مدار ماهواره بيضي شکل باشد، سرعتي که به آن مي دهيم بايد اندکي از خط عمود انحراف داشته باشد.
براي اينکه از سرعتي که حرکت وضعي زمين به ماهواره مي دهد بيشترين استفاده ممکن به عمل آيد بايد ماهواره در استوا و به جانب مشرق پرتاب شود، زيرا در اين صورت سرعت موجود حداکثر و حدود ۱۶۰۰ کيلومتر در ساعت خواهد بود. هر شي اي که در استوا باشد، اگر فرض کنیم که یک بار در ۲۴ ساعت به دور زمين بچرخد داراي چنين سرعتي نسبت به فضا است. ( پيرامون زمين ۴۰۰۰۰ کيلومتر است. ) چنين ماهواره اي را تنها ناظراني مي توانند ببينند که در استوا يا در نزديکي آن هستند. اين ماهواره فقط اطلاعاتي درباره ي عرض جغرافيايي صفر درجه به ما خواهد داد.
براي آنکه ماهواره اي را همه ي ناظران زميني ببينند، بايد ماهواره در امتداد شمال – جنوب حرکت کند، ولي اين وضعيت امکان استفاده از سرعت ” موجود ” را منتفي مي کند.
سرعت افقي مناسب بين ۳۰۰۰۰ و ۴۰۰۰۰ کيلومتر در ساعت يا بين ۲/۸ تا ۲/۱۱ کيلومتر در ثانيه است. ۸ کيلومتر در ثانيه براي مدارهاي کوچک و ۱۱ کيلومتر در ثانيه مناسب مدارهاي بسيار بزرگ است. اگر سرعت افقي از ۸ کيلومتر در ثانيه کمتر باشد، ماهواره در مدار قرار نخواهد گرفت و بر سطح زمين سقوط خواهد کرد. اگر اين سرعت از ۲/۱۱ کيلومتر در ثانيه بيشتر باشد باز هم در مدار گردش به دور زمين قرار نخواهد گرفت. ولي اين بار از ميدان گرانش زمين خواهد گريخت.
معمولا سه کاري را که براي پرتاب ماهواره بايد انجام داد با هم ترکيب مي کنند. ماهواره را معمولا به کمک موشکي چند مرحله اي در مدار قرار مي دهند. غرض اصلي از مرحله ي نخست اين است که ماهواره از کوتاهترين مسير ممکن (يعني به خط مستقيم) از بخش غليظ جو خارج شود و به مناسب ترين سرعت دست يابد این کار اثر اصطکاک را به حداقل مي رساند. مرحله هاي ديگر ماهواره را به حالت افقي در مي آورد و سرعت مورد نظر را به آن مي دهند.
قبل از پرتاب، هر مرحله ي موشک با مقدار سوخت لازم پر مي شود. هر قسمت پس از آنکه وظيفه اش را انجام داد از بقيه ي موشک جدا مي شود.
يک موشک نمونه براي پرتاب ماهواره، مکن است شامل سه قسمت و يک دماغه ي مخروطي باشد. ماهواره وقتي بر مدار قرار گرفت، الي الابد در آن خواهد ماند، زيرا نيروهايي که بر ماهواره وارد مي آيند، يکديگر را خنثي مي کنند، و نيروي کل صفر مي شود.
در ارتفاع هاي زياد از سطح زمين، تنها دو نيرو بر ماهواره وارد مي شود:
۱- نيروي گرانش زمين
۲- نيروي گريز از مرکز.
اين دو نيرو، در يک سرعت و يک ارتفاع معين، از نظر اندازه با يکديگر برابر و از نظر جهت، مخالف يکديگر هستند. بنابراين يکديگر را خنثي مي کنند. از اين رو ماهواره اي که سرعت و ارتفاع مناسب را داشته باشد همچنان بر مدار ش حرکت مي کند، زيرا نيرويي وجود ندارد تا آن را از مسير منحرف سازد.
در داخل جو زمين، اصطکاک ميان جو و ماهواره تعادل نيروي گرانشي و گريز از مرکز را به هم مي زند. نيروي اصطکاک از سرعت ماهواره مي کاهد و زنجيره ي رويدادهاي زير را موجب مي شود:
۱- کاهش تندي، سبب کاهش نيروي گريز از مرکز مي شود.
۲- نيروي گرانشي که بزرگتر از نيروي گريز از مرکز شده است، موجب مي شود که ماهواره در حالي که به سطح زمين نزديکتر مي شود مسيري مارپيچي را بپيمايد.
۳- نيروي اصطکاک ممکن است به اندازه اي حرارت ايجاد کند که ماهواره پيش از رسيدن به زمين بسوزد.
ماهواره ها براي مقاصد گوناگوني مورد استفاده قرار مي گيرند، که بعضي از اين موارد عبارتنداز
  • بازدید : 44 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

مطالعه و بررسي جو هميشه مورد نظر دانشمندان ايراني بوده است. از اين رو خيلي از دانشمندان نجوم در اثر خود بخشي را به مسائل جوي اختصاص دادند. محمد بن زكرياي رازي ، ابن سينا ، حكيم عمر خيام ، ابوريحان بيروني و انوري شاعر معروف از شخصيها و دانشمندان ايراني بوده است كه پيرامون پديده هاي جوي مطالبي در آثار خود به يادگار گذاشته اند. فعاليت هاي منظم هواشناسي اولين بار با اندازگيري عناصر جوي توسط سفارتخانه هاي انگليس و روس درتهران  و مناطق نفت خيز جنوب كشور شروع شد كه اين اطلاعات صرفا به بايگاني كشور هاي مربوطه منتقل شده و احتمالا در برنامه هاي تحقيقاتي آنها مورد استفاده ويژه قرار گرفته است
درس هواشناسي در سال ۱۲۹۸ در برنامه درسي مدرسه برزگران منظور شد كه اين درس توسط معلمان فرانسوي تدريس مي شد و در همان محل اولين سكوي هواشناسي احداث شد كه در آن دماي هوا و رطوبت نسبي و ميزان بارندگي اندازه گيري مي گرديد. اين ايستگاه  در سال ۱۳۰۸ كامل شد و اكثر عناصر جوي را ديده باني مي كرد. بتدريج در اثر نياز شديد بخشهاي كشاورزي و آبياري تعدادي ايستگاه نيز بر حسب ضرورت در نقاط مختلف كشور تاسيس شد كه مسئوليت آن با بنگاه مستقل آبياري وابسته به وزارت كشاورزي وقت بود. بعد از جنگ جهاني دوم نيروهاي متفقين براي سلامت پرواز هواپيماهاي خود يك واحد كوچك هواشناسي داير كردند ك نيازهاي هواشناسي بهش هواپيمائي آنها را تامين مي كرد در اين زمان بنگاه مستقل ابياري وزارت كشاورزي اقدام به تربيت يك گروه ديده بان هواشناس نمود كه اين ديده بانان در سال ۱۳۲۷ فارغ التحصيل در ايستگاههاي هواشناسي مشغول به كار شدند. هواپيمائي كشوري نيز به علت نياز به اطلاعات جوي در فرودگاههاي اصلي كشور اقدام به تاسيس ايستگاههاي هواشناسي كرد. در اثر نياز شديد برنامه ريزان به آمار و اطلاعات اقليمي از نواحي مختلف كشور و ناهماهنگي در تاسيس ايستگاههاي هواشناسي كه توسط بخشهاي مختلف انجام مي شد، مسئولان وقت تاسيس يك واحد هواشناسي مستقل در كشور را ضروري دانسته و در سال ۱۳۳۴ شمسي اداره كل هواشناسي كشور وابسته به وزارت راه تاسيس شد. اين اداره كل بعد ها به صورت سازماني مستقل زير نظر وزارت جنگ قرار گرفت كه بعد از انقلاب اسلامي مجداد زير نظارت وزارت راه و ترابري در آمد. در هنگام تشكيل اداره كل هواشناسي در سال ۱۳۳۴ تمامي ايستگاههاي هواشناسي كه توسط بخشهاي مختلف تاسيس بودند به اين اداره كل واگذار شد. ايستگاههاي واگذار شده از نوع سينو پتيك ، اقليم شناسي و بارا ن بودند كه هر يك ديده باني هاي مربوط بخود را انجام مي دادند. در آن زمان تعداد ايستگاههاي سينو پتيك ۳۴ و اقليم شناسي ۱۰۷ و باران سنجي ۱۶۰ بود گسترش ايستگاههاي هواشناسي و تو سعه شبكه آن پس از انقلاب اسلامي شتاب بيشتري پيدا كرده در سال ۱۳۳۸ هواشناسي ايران به عنوان يكصدوسومين عضو سازمان هواشناسي جهاني به عضويت اين سازمان جهاني در آمد. سازمان هواشناسي كشور قبل از انقلاب بيشتر در خدمت حمل و نقل هوايي و صنعت هواپيمائي بود و به مسائل هواشناسي كاربردي كمتر توجه مي شد ولي پس از انقلاب اسلامي و با تعيين كشاورزي به عنوان محور اصلي فعاليتهاي اقتصادي كشور ، اين سازمان نيز خدمات خود را به سمت كشاورزي به عنوان محور اصلي فعاليت هاي اقتصادي كشور ، اين سازمان نيز خدمات خود را به سمت كشاورزي متوجه كرد و امروزه توسعه ايستگاهها و بهبود سيستم آمار هواشناسي كشور در جهت ارائه خدمات به بخشهاي تحقيقاتي كشاورزي ،‌دامداري ، آبياري و غيره گرايش دارد. امر تحقيقات به عنوان بخشي از فعاليتهاي مستمر اين سازمان برون استفاده از كامپيوتر و اصلاح روشهاي جمع آوري و بايگاني آمار ميسر نبوده و لذا از سال ۱۳۶۲ سعي شد با تجهيز مركز كامپيوتر سازمان به يكي از پيشرفته ترين كامپيوتر هاي موجود در جهان و با تبريل نقشه ها و گرافها به صورت ميكرو فيلم ،موجود اين مدارك بتوانند پژوهشگران را در دسترسي سريع به اطلاعات ياري كند. همچنين مراكز تحقيقاتي سازمان با تشويق كارشناسان و محققان هواشناسي توانسته است مجموعه اي از ۱۳۲ اثر از ترجمه و تاليف ارائه نمايد كه بتدريج چاپ و منتشر مي گرددباتوجه‌به‌اهميت‌ارتباطات‌در هواشناسي،شبكه ايستگاههاي سينوپتيك كشور با مجهز شدن به سيستم بيسيم S-S-B (اس ـ‌اس‌ـ بي ) و برقراري خطوط تلكس در مراكز مناطق تقويت شد و كليه اطلاعات جوي از ۱۶۰ ايستگاه سينو پتيك به طور همزمان ساعت بساعت در مركز مخابرات تهران جمع آوري مي شود و به صورت بلادرنگ و يا به صورت آمار در اختيار مركز پيش بيني و مركز خدمات كامپيوتري سازمان قرار مي گيرد. كارشناسان مركز كامپيوتر با توجه به دستورالعملها و استانداردهاي بين المللي در چند مرحله كار كنترل كيفي و كمي اطلاعات رسيده را به صورت دستي و كامپيوتري انجام مي دهند. و نتايج را روي نوار و ديسك ملاء هاي كامپيوتري منتقل مي‌كنند. مركز پيش بيني تهران با دريافت اطلاعات ساعت بساعت جوي كليه كشورهاي خاورميانه ، اروپا و آسيا و جمع آوري همزمان اطلاعات از ايستگاههاي هواشناسي سينوپتيك داخل كشور روزانه چندين نقشه هواشناسي در سطوح مختلف جو تهيه و پيش‌بيني هاي لازم را صادر مي كند مركز اخطاريه هاي لازم را در مورد وقوع طوفان ، سيل ، سرماي شديد و ناگهاني ، بروز آفات كشاورزي و غيره تهيه مي كند. و به سازمانهاي و نهادهاي ذيربط ارسال مي دارد. در كنار فعاليتهاي تحقيقاتي سازمان ، مركز آموزش عالي هواشناسي و علو جو توانسته است در پنج سال گذشته در ۱۴ دوره آموزشي دانشجويان و كارمندان را در سطوح فوق ديپلم ، ليسانس و بالاتر آموزش دهد كه اين آموزشها چه بصورت باز آموزي و چه بشكل دوره هاي تخصصي ديپلمه ها و ليسانسيه هاي تازه استخدام توانسته است در بالا بردن كيفيت علمي امور هواشناسي موثر باشد. از نظر آموزشهاي بين المللي و شركت در سمينارها و اجلاسيه هاي تخصيصي ، سازمان بسيار فعال بوده و در چند سال اخير تعداد زيادي از كارشناسان سازمان براي شركت در دوره هاي و سمينارهاي آموزشي به خارج از كشور مسافرت كرده اند
  • بازدید : 53 views
  • بدون نظر
این فایل در قالب pdfتهیه شده وشامل موارد زیر است:

حتمالا اتمسفر حال حاضر زمين آن اتمسفر اوليه نيست . اتمسفر جاري ما را شيميدانهاي اتمسفر اکسيداسيون مي خوانند ،در حاليکه اتمسفر اوليه را شيميدانها اتمسفر در حال کاهش مي خواندند. مشخصا گويا اتمسفر اوليه در بر دارنده اکسيژن نبوده است.

ترکيب اتمسفر
اتمسفر اوليه ممکن است مشابه ترکيب سحابي خورشيدي ۰توده هاي عظيم گاز و گرد و غبار ما بين فواصل ستارگان راه شيري) و نزديک به ترکيب حاضر سياره هاي بزرگ گازي بوده است ، اگر چه اين بستگي به جزئيات فشرده شدن سيارات از سحابي هاي خورشيدي دارد. آن اتمسفر در فضا گم شده بود و با گاز خارج خارج شده از پوستر و يا (در برخي از تئوريهاي اخير ) بيشتر اتمسفر ممکن است از برخوردهاي دنباله دارها و ديگر مواد با فشار بخار زياد جابجا شده است. اکسيژن موجود در اتمسفر که جزء خصوصيات ان است بوسيله گياهان تهيه شده است. (خزه دريايي سبز – آبي و يا سيانو باکتري ) بنابراين ، ترکيب حال حاضر اتمسفر شامل ۷۹۶۰ نيتروژن ، ۲۵% اکسيژن و ۱% گازهاي ديگر مي باشد.
لايه هاي اتمسفر 
همانند آنچه در مشکل زير نشان داده است ممکن است اتمسفر زمين به چندين لايه مجزا تقسيم بشود. 
لايه هاي اتمسفر زمين

تروتسفر : تروتسفر جايي است که همه آب و هواها واقع مي شوند. آن منطقه بالا و پايين رفتن بسته هاي هوا مي باشد. فشار هوا در بالاي تروتسفر فقط ۱۰۰% سطح دريا مي باشد. منطقه حائل نازکي بين تروتسفر و لايه بعدي وجود دارد تروپوپاز خوانده مي شود.

لايه ازن و استراتوسفر : در بالاي تروپسوسفر ، استراتوسفر قرار دارد که جريان هوايي تقريبا افقي است. لايه نازک ازن در استراتوسفر بالايي داراي فشردگي بالايي از ازن است. که به شکل اکسيژن يافته است. وظيفه اصلي اين لايه جذب اشعه ماوراء بنفش خورشيد است. تشکيل اين لايه يک وضعيت حساس است. از آنجايي که فقط مي تواند ازن شکل گيرد و از جريان شديد اشعه ماوراء بنفش و از رسيدن آن به سطح زمين جلوگيري به عمل آورد که که اکسيژن توليد شده باشد. که اين اشعه براي سير تکاملي يک خطر محسوب مي شود. در حال حاضر اين نگراني وجود دارد که ترکيبات فلئور کربن ساخته دست بشر ممکن است لايه ازن را از بين ببرد. و همچنين براي نتايج مهلکي که براي آينده زندگي بشر رخ مي دهد نگراني هايي موجود است.

مزوسفر و يونوسفر 
در بالاي استراتوسفر مزوسفر است و در بالاي آن نيز يونوسفر (يا ترموسفر ) است که خيلي از اتمها يونيزه شده اند. (يا الکترونها را از دست داده اند و يا با آنها تقويت شده اند بنابراين داراي بار الکتريکي خالص هستند). يونوسفر خيلي نازک است اما جايي است که شفق قطبي رخ مي دهد و مسئوليت جذب پر انرژي ترين فوتون ها از خورشيد را بر عهده دارد. از وظايف ديگر آن انعکاس امواج راديويي که بدان وسيله ارتباطات راديويي دور و بر را ممکن مي سازد مي باشد. ساختار يونوسفر بوسيله باد ذره باردار شده خورشيدي (باد سحابي) قويا

تحت تاثير قرار مي گيرند ، که به نوبت بوسيله سطح فعاليت خورشيدي کنترل مي شوند. يک اندازه از ساختار يونوسفر چگالي الکترون آزاد است ، که شاخصي از ميزان يونيزاسيون است. در اينجا نقشه هاي شمارش چگالي الکترون يونوسفر براي ماههاي ۱۹۵۷ تاکنون موجود است. اين شبيه سازي هاي متغير با ماه يونوسفر را براي سال ۱۹۹۵ (دوره اي از فعاليت خورشيدي بالا با لکه هاي خورشيدي زياد) و ۱۹۹۶ (دوره اي از فعاليت خورشيدي کم با لکه هاي خورشيدي کم ) مقايسه کنيد. 
چگالي الکترون : انيميشن هاي مجاور تغييرات يونوسفر در ماه را در دو سال متفاوت شبيه سازي مي کند.

۱- (تصوير بالايي ) سال ۱۹۹۰ که دوره فعاليت هاي خورشيدي بالا با لکه هاي خورشيدي زياد است(۱۵۰) 
۲- (تصوير پاييني ) سال ۱۹۹۶، که دوره فعاليت خورشيدي پايين با لکه هاي خورشيدي کم (۱۰) مي باشد. رسم ها شمارش چگالي الکترون را نشان مي دهد که شاخص مقدار يونيزاسيون در اتمسفر هستند. زردها و قرمزها يونيزاسيون بزرگتر و آبي ها و سبزها يونيزاسيون کوچکتر را نشان مي دهند. به تفاوت هاي ذاتي متفاوت در اين دو انيميشن توجه کنيد ، با يونيزاسيون جوي قوي تر در تصوير بالايي (خورشيد فعال سال ۱۹۹۰) نسبت به تصوير پايين تر (خورشيد کامل سال ۱۹۹۶)

تصاوير مجاور بر اساس نقشه هاي شمارش چگالي الکترون يونوسفر براي ماههاي سال ۱۹۵۷ تا بحال هستند. انيميشن هاي بيش تر را مي توانيد در راهنماي NOAA (آژانسي در ساختمان تجارت که نقشه اقيانوسها را ترسيم مي کند و از منابع حياتي آنها محافظت مي کند) بيابيد. به تفاوتهاي ذاتي ميان اين دو انيميشن توجه کنيد که مرتبط با تاثير قوي فعاليت خورشيدي روي ساختار يونوسفر زمين است.

ترکيبات اتمسفر 
هوا مخلوطي از گازهاي مختلف است. گر چه اتمسفر زمين ظاهرا به دليل ماهيت گازي شکل خود بي وزن به نظر ميرسداما در واقع داراي جرمي به مقدار تن مي باشد. به استثناي بخار آب نسبت اختلاط گازهاي تشکيل دهنده هوا تا ارتفاع ۶۰ کيلومتري تقريبا ثابت است. حدود ۹۹ درصد حجم هواي زمين را دو گاز عمده ازت و اکسيژن تشکيل مي دهد که ازت ۷۸ درصد ، پيکره اصلي اتمسفر زمين مي باشد بعد از آن اکسيژن قرار دارد و ساير گازها فقط يک درصد حجم آن را شامل مي شوند. جدول گازهاي تشکيل دهنده اتمسفر را در يک هواي خشک (بدون بخار آب و آلاينده ها) به صورتهاي حجمي و جرمي نشان مي دهد که معمولا تقسيم بندي حجمي آن متداولتر است. اگر سهم بخار آب موجود در اتمسفر را نيز در اين

تقسيم بندي دخالت دهيم اين نسبتها ثابت نخواهد بود زيرا دماي لايه هاي پايين جو هميشه در حال تغيير بوده و با رسيدن دما به نقطه ميعان و تبديل بخار به مايع ، درصد حجمي بخار آب در جو تغيير خواهد کرد. در مقياس جهاني به طور متوسط يک درصد حجم اتمسفر زمين را بخار آب تشکيل مي دهد ، اما عملا ممکن است در يک مکان ، هوا فاقد بخار آب و در نقطه ديگر تا ۴ درصد بخار آب وجود داشته باشد. گر چه وزن مولکولي بخار آب از وزن ساير عناصر تشکيل دهنده جو کمتر است ، با اين وجود بخار آب عمدتا در لايه هاي پايين جو متمرکز مي باشد. بيشترين مقدار بخار آب در لايه مجاور سطح زمين بوده و با افزايش ارتفاع به شدت از ميزان آن کاسته مي شود. بالا بودن مقدار بخار آب در نزديکي سطح زمين به دو علت است يکي به دليل وجود اقيانوسها که منبع اصلي تامين بخار آب است و ديگري سرد بودن لايه هاي فوقاني جو که مانع از نفوذ و نگهداشت بخار آب مي شود.

جالب است بدانيم که مقدار دي اکسيد کربن موجود در اتمسفر زمين در طول سالهاي گذشته اندکي افزايش پيدا کرده است. داده هاي مربوط به اندازه گيري ميزان در هوا از سال ۱۸۶۰ تا ۱۹۵۰ نشان مي دهد. که از سال ۱۹۰۰ به بعد در طي ۵۰ سال ۹ درصد بر مقدار گاز کربنيک هوا افزوده شده است. 
بخشي از اين افزايش به دليل مصرف زياد سوختهاي فسيلي است که نتيجه آزاد شدن گاز است . روند افزايشي گاز در سالهاي اخير (از ۱۹۵۰ تا سال ۲۰۰۰ ) شديدتر بوده است. که پاره اي از ناهنجاريهاي اقليمي به آن نسبت داده مي شود.

ترکيب حجمي و جرمي هواي خشک 
نوع گاز درصد حجمي درصد جرمي 
ازت ۰۸۴/۷۸ ۷۵۱۵۱
اکسيژن ۹۴۶/۲۰ ۱۵/۲۳
آرگون ۹۳۴/۰ ۲۸/۱
دي اکسيد کربن ۰۳۳/۰ ۰۴۶/۰

ساختمان و ترکيبات 
جو را تشکيل از يک سري لايه جداگانه مي توان در نظر گرفت که با چگونگي دماي هوا در ارتفاعات مختلف از يکديگر جدا مي شوند. براي يک جو استاندارد ، اين لايه ها تقريبا به ترتيب زير از يکديگر تفکيک مي شوند. شکل (۱-۱) با ضخامت هاي متوسط. 
ورد سپهر : لايه بسيار متغير که به طور متوسط ارتفاع آن از حدود ۸ کيلومتر در قطب تا ۱۶ کيلومتر در استوا تغيير مي کند. اين تغييرات تابعي از زمان و مکان مي باشد. 
وردايست: مرز بين ورد سپهر و پوش سپهر است که شيب تغييرات دما در آن تغيير جهت مي دهد.

پوش سپهر : از مرز وردايست تا ارتفاع ۴۷ کيلومتر. 
پوش ايست: از انتهاي پوش سپهر تا ۵۲ کيلومتر. 
ميان سپهر : از ۵۲ کيلومتر تا ۸۳ کيلومتر. 
ميان ايست: تا ارتفاع ۹۳ کيلومتري از سطح زمين.
گرم سپهر : از ارتفاع ۹۳ کيلومتري به بالا.

لازم به توضيح است که لايه هاي فوق از نظر ضخامت و تغييرات دما تا حدودي به عرض جغرافيايي محل بستگي داشته است. 
بيشترين توجه هواشناسها بر روي ورد سپهر متمرکز است زيرا اغلب فعل و انفعالاتي که ما آنها را تغييرات هوا مي ناميم در اين لايه صورت مي گيرد. مي توان گفت که تقريبا تمامي ابرها و تحقيقا تمامي بارندگيها و همچنين طوفانها در اين ناحيه از جو متولد مي شوند. اين امر باعث شده است که ورد سپهر را کره هوا بنامند. 
قسمت اعظم ضخامت جو در اطراف زمين از مخلوط گازهاي دايمي تشکيل شده است که هواي خشک ناميده مي شوند. هوا و ديگري نيز در جو وجود دارند که مقدار آنها متغير است. 
اين مواد شامل : بخار آب ، مواد آلي و معدني از قبيل گرد و غبار ، دود و ساير آلوده کننده هايند. هواغي خشک خالص که کاملا شفاف و بدون بو است از ۷۸% نيتروژن ، ۲۱% اکسيژن ، ۱% آرگون و ۳% دي اکسيد کربن و مقداري از گازهاي ديگري همچون هيدروژن ، ازن ، نئون و… تشکييل شده است.

از اين گازها دايمي جو، دي اکسيد کربن به علت جذب برخي از تشعشعات ساطع شده از زمين و تابش مجدد آنها به طرف زمين از اهميت اقليمي خاص برخوردار است. اين گاز به طور پيوسته توسط سبزينه ها تنفس و توسط جانوران توليد مي شوند. با سوختن برخي از مواد فسيلي ، فعاليت آتشفشانها و استهلاک خاک نيز مقادير زيادي از اين گاز توليد مي شود. 
بخار آب نيز که شفاف و بي بو است حجم بسيار متغيري را در جو به خود اختصاص مي دهد. اين حجم از تقريبا صفر در نواحي مرتفع و سرد جو تا حدود ۳تا ۴% حجم کل هوا در نزديک سطح و در نواحي گرم و مرطوب تغيير مي کند. از آنجا که بخار از طريق تبخير آب در سطوح خشکي و دريا به آسمان مي رود ، به ناچار در نواحي کم ارتفاع سطح زمين تجمع مي يابد .

اهميت بخار آب بيشتر از آن چيزي است که درصد حضور آن نشان مي دهد زيرا نه تنها باعث ايجاد ابر و بارندگي مي شود بلکه مقدار زيادي از اشعه خورشيد و اشعه ساطع شده از سطح زمين را جذب و يا پراشيده مي کند. علاوه بر اين مقدار زيادي گرما که جهت تبخير مورد استفاده قرار گرفته است در زمان ميعان دوباره در جو آزاد مي شود. بنابراين مي توان از بخار آب به عنوان عامل اصلي انتقال انرژي در جو نام برد. جو از طريق برخي از خواص شيميايي و فيزيکي گازهاي تشکيل دهنده خود مي تواند انرژي خورشيدي تابش شده به سمت زمين را نيز کنترل کند. براي مثال گاز ازن که بيشترين غلظت را در فاصله ۲۰ تا ۳۵ کيلومتري از سطح زمين دارد به عنوان يک سپر محافظ در مقابل اشعه کشنده فوق بنفش خورشيد عمل مي کند. برخي از ناخالصي هاي موجود در جو نقش بسيار مهمي در تشکيل ابر و ايجاد بارندگي ايفا مي کنند. اين ذارت ناخالصي در هوا باعث مي شوند که ذرات آب در روي آنها به مايع تبديل شده و هسته اي براي اين فرايند باشند.

لايه ديگري که در تعريف هاي فوق بيان نشده و از نظر مخابرات داراي اهميت است لايه يون سپهر نام داشته و در ارتفاع بين ۸۰ تا ۴۰۰ کيلومتري قرار مي گيرد. در اين لايه اتمهاي نيتروژن و اکسيژن با جذب طول موجهاي کوتاه اشعه خورشيدي يونيزه مي شوند. در نتيجه ضخامت اين لايه در طول روز بيشتر از ضخامت آن در طول تاريکي است.

از نظر الکتريکي يون سپهر به سه لايه اصلي F,E,D تقسيم مي شود. در هر حال ، يون سپهر اثر چنداني در تغييرات هوا ندارد و تنها تاثيري که ممکن است در زندگي روزمره ما داشته باشد اثر آن بر روي بر روي دريافت امواج راديويي مي باشد. براي توضيح بيشتر اين موضوع ، استفاده از راديو را در شب و روز مثال مي زنيم. بدين ترتيب که ايستگاهي را که در شب به راحتي و وضوح دريافت مي کنيد. در طول روز قادر به دريافت علايم آن ايستگاه نخواهيد بود. علت اين در لايه F يون سپهر مي باشد. بدين ترتيب که اين لايه که در طول شب و روز وجود دارد مسئول بازتاب امواج AM راديو مي باشد. از طرف ديگر اين امواج توسط لايه D که فقط در طول روز وجود دارد جذب مي شوند. در نتيجه اين امواج تنها در طول شب قادر به رسيدن به لايه F و بازتاب بر روي آن هستند.

چگالي و فشار 
از آنجا که گازهاي موجود در جو تراکم پذيرند با افزايش ارتفاع او در نتيجه کم شدن فشار هوا مطابق قانون هيدرواستاتيک چگالي هوا کاهش مي يابد. بدين ترتيب مي توان گفت که ۷۵% جرم هوا در ناحيه ورد سپهر متمرکز است در سطح آبهاي آزاد فشار استاندارد جو برابر با ۲/۱۰۱۳ هکتو پاسکال است. البته لازم به توضيح است که نيروي ناشي از اين فشار از جهات مختلف بر بدن اثر کرده يکديگر را خنثي مي کنند و در نتيجه آسيبي به بدن وارد نمي شود. با افزايش ارتفاع ، فشار هوا کاهش مي يابد. (شکل ۱-۲)

دما

دما در ورد سپهر اغلب با افزايش ارتفاع کاهش مي يابد. شيب خط در شکل ۱-۱ آهنگ اين کاهش را نشان مي دهد. از آنجايي که اين شيب به دماي هوا بستگي دارد بنام آهنگ کاهش دماي محيط (ELR) معروف شده است. براي شرايط يک جو استاندارد که در آن دماي سطح C15 مي باشد. ELR براي ۶/۵C در هر يک کيلومتر است. بدين معني که به طور متوسط با هر کيلومتر صعود۶/۵C دما کاهش مي يابد. لايه ورد ايست که حد فاصل بين ورود سپهر و پوش سپهر است با ELR برابر با يا کمتر معرفي مي شود. در يک جو استاندارد ، موقعيت وردايست در ارتفاع ۱۲ کيلومتري تعريف مي شود ولي در شرايط واقعي اين ارتفاع ۱۲ کيلومتري تعريف مي شود ولي در شرايط واقعي اين ارتفاع از ۱۶ کيلومتر در نواحي مدار گاني تا حدود ۹ کيلومتر در نواحي قطبي متغير است. گهگاه ارتفاع مي افتد که در لايه هاي کم عمق از ورد سپهر دما با ارتفاع افزايش مي يابد. اين وضعيت را که در آن elr منفي است(وارونگي دما) مي نامند. که اغلب در فصل زمستان و نزديک سطح خشکي زمين در اثر تابش شبانه ايجاد مي شود.

عتیقه زیرخاکی گنج