Peran dan pentingnya gas utama udara atmosfer

Komposisi dan struktur atmosfer.

Atmosfer adalah selubung gas Bumi. Luas vertikal atmosfer lebih dari tiga jari-jari bumi (jari-jari rata-rata 6371 km) dan massanya 5,157 x 10 15 ton, yang kira-kira sepersejuta massa Bumi.

Pembagian atmosfer menjadi lapisan-lapisan dalam arah vertikal didasarkan pada hal-hal berikut:

komposisi udara atmosfer,

Proses fisik dan kimia;

Distribusi suhu ketinggian;

Interaksi atmosfer dengan permukaan di bawahnya.

Atmosfer planet kita adalah campuran mekanis dari berbagai gas, termasuk uap air, serta sejumlah aerosol. Komposisi udara kering di bawah 100 km hampir tetap. Udara bersih dan kering, di mana tidak ada uap air, debu dan kotoran lainnya, adalah campuran gas, terutama nitrogen (78% dari volume udara) dan oksigen (21%). Sedikit kurang dari satu persen adalah argon, dan dalam jumlah yang sangat kecil ada banyak gas lain - xenon, kripton, karbon dioksida, hidrogen, helium, dll. (Tabel 1.1).

Nitrogen, oksigen, dan komponen lain dari udara atmosfer selalu berada di atmosfer dalam bentuk gas, karena suhu kritis, yaitu suhu di mana mereka dapat berada dalam keadaan cair, jauh lebih rendah daripada suhu yang diamati di permukaan bumi. . Pengecualiannya adalah karbon dioksida. Namun, untuk transisi ke keadaan cair, selain suhu, juga perlu untuk mencapai keadaan jenuh. Tidak banyak karbon dioksida di atmosfer (0,03%) dan dalam bentuk molekul individu, merata di antara molekul gas atmosfer lainnya. Selama 60-70 tahun terakhir, isinya telah meningkat 10-12%, di bawah pengaruh aktivitas manusia.

Lebih dari yang lain, kandungan uap air dapat berubah, yang konsentrasinya di permukaan bumi pada suhu tinggi dapat mencapai 4%. Dengan peningkatan ketinggian dan penurunan suhu, kandungan uap air menurun tajam (pada ketinggian 1,5-2,0 km - setengahnya dan 10-15 kali dari khatulistiwa ke kutub).

Massa pengotor padat selama 70 tahun terakhir di atmosfer belahan bumi utara telah meningkat sekitar 1,5 kali lipat.

Keteguhan komposisi gas udara dipastikan dengan pencampuran intensif lapisan bawah udara.

Komposisi gas lapisan bawah udara kering (tanpa uap air)

Peran dan pentingnya gas utama udara atmosfer

OKSIGEN (HAI) vital bagi hampir semua penghuni planet ini. Ini adalah gas aktif. Ini berpartisipasi dalam reaksi kimia dengan gas atmosfer lainnya. Oksigen secara aktif menyerap energi radiasi, terutama panjang gelombang yang sangat pendek kurang dari 2,4 m. Di bawah pengaruh radiasi ultraviolet matahari (X< 03 m), molekul oksigen terurai menjadi atom-atom. Oksigen atom, bergabung dengan molekul oksigen, membentuk zat baru - oksigen triatomik atau ozon(Ons). Ozon banyak ditemukan di dataran tinggi. Di sana miliknya peran untuk planet ini sangat bermanfaat. Di permukaan bumi, ozon terbentuk selama pelepasan petir.

Tidak seperti semua gas lain di atmosfer, yang tidak memiliki rasa atau bau, ozon memiliki bau yang khas. Diterjemahkan dari bahasa Yunani, kata "ozon" berarti "berbau tajam". Setelah badai petir, bau ini menyenangkan, dirasakan sebagai bau kesegaran. Dalam jumlah besar, ozon adalah zat beracun. Di kota-kota dengan sejumlah besar mobil, dan karenanya emisi gas mobil yang besar, ozon terbentuk di bawah pengaruh sinar matahari dalam cuaca yang tidak berawan atau sedikit berawan. Kota ini diselimuti awan kuning-biru, visibilitas memburuk. Ini adalah kabut fotokimia.

NITROGEN (N2) adalah gas netral, tidak bereaksi dengan gas lain di atmosfer, tidak berpartisipasi dalam penyerapan energi radiasi.

Sampai ketinggian 500 km, atmosfer terutama terdiri dari oksigen dan nitrogen. Pada saat yang sama, jika nitrogen terdapat di lapisan atmosfer yang lebih rendah, maka pada ketinggian yang tinggi terdapat lebih banyak oksigen daripada nitrogen.

ARGON (Ag) - gas netral, tidak bereaksi, tidak berpartisipasi dalam penyerapan dan emisi energi radiasi. Demikian pula - xenon, kripton dan banyak gas lainnya. Argon adalah zat berat, sangat langka di lapisan atmosfer yang tinggi.

KARBON DIOKSIDA (CO2) di atmosfer rata-rata 0,03%. Gas ini sangat diperlukan untuk tanaman dan secara aktif diserap oleh mereka. Jumlah sebenarnya di udara mungkin sedikit berbeda. Di kawasan industri, jumlahnya bisa meningkat hingga 0,05%. Di pedesaan, di atas hutan, ada lebih sedikit ladang. Di Antartika, sekitar 0,02% karbon dioksida, yaitu hampir Ouse kurang dari jumlah rata-rata di atmosfer. Jumlah yang sama dan bahkan lebih sedikit di atas laut - 0,01 - 0,02%, karena karbon dioksida diserap secara intensif oleh air.

Pada lapisan udara yang berbatasan langsung dengan permukaan bumi, jumlah karbondioksida juga mengalami fluktuasi setiap harinya.

Lebih banyak di malam hari, lebih sedikit di siang hari. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa pada siang hari, karbon dioksida diserap oleh tanaman, tetapi tidak pada malam hari. Tumbuhan di planet ini sepanjang tahun mengambil sekitar 550 miliar ton oksigen dari atmosfer dan mengembalikan sekitar 400 miliar ton oksigen ke dalamnya.

Karbon dioksida benar-benar transparan untuk sinar matahari panjang gelombang pendek, tetapi sangat menyerap radiasi inframerah termal Bumi. Terkait dengan ini adalah masalah efek rumah kaca, yang diskusinya secara berkala berkobar di halaman pers ilmiah, dan terutama di media massa.

HELIUM (He) adalah gas yang sangat ringan. Ia memasuki atmosfer dari kerak bumi sebagai akibat dari peluruhan radioaktif thorium dan uranium. Helium lolos ke luar angkasa. Laju penurunan helium sesuai dengan laju masuknya helium dari perut bumi. Dari ketinggian 600 km hingga 16.000 km, atmosfer kita sebagian besar terdiri dari helium. Ini adalah "korona helium Bumi" dalam kata-kata Vernadsky. Helium tidak bereaksi dengan gas atmosfer lainnya dan tidak berpartisipasi dalam perpindahan panas secara radiasi.

HIDROGEN (Hg) adalah gas yang bahkan lebih ringan. Ada sangat sedikit di dekat permukaan bumi. Itu naik ke atmosfer atas. Di termosfer dan eksosfer, atom hidrogen menjadi komponen dominan. Hidrogen adalah cangkang paling atas dan terjauh dari planet kita. Di atas 16.000 km ke batas atas atmosfer, yaitu, hingga ketinggian 30-40 ribu km, hidrogen mendominasi. Dengan demikian, komposisi kimia atmosfer kita dengan ketinggian mendekati komposisi kimia Semesta, di mana hidrogen dan helium adalah elemen yang paling melimpah. Di bagian terluar, sangat langka dari atmosfer atas, hidrogen dan helium melarikan diri dari atmosfer. Atom masing-masing memiliki kecepatan yang cukup tinggi untuk ini.

planet biru...

Topik ini seharusnya muncul di situs salah satu yang pertama. Bagaimanapun, helikopter adalah pesawat atmosfer. atmosfer bumi- mereka, sehingga untuk berbicara, habitat :-). TETAPI sifat fisik udara tentukan saja kualitas habitat ini :-). Jadi itu salah satu dasarnya. Dan dasarnya selalu ditulis terlebih dahulu. Tapi aku baru menyadarinya sekarang. Namun, lebih baik, seperti yang Anda tahu, terlambat daripada tidak sama sekali ... Mari kita bahas masalah ini, tetapi tanpa masuk ke alam liar dan kesulitan yang tidak perlu :-).

Jadi… atmosfer bumi. Ini adalah cangkang gas dari planet biru kita. Semua orang tahu nama ini. Mengapa biru? Hanya karena komponen "biru" (juga biru dan ungu) sinar matahari (spektrum) tersebar paling baik di atmosfer, sehingga mewarnainya dengan warna kebiru-biruan, kadang-kadang dengan sedikit warna ungu (pada hari yang cerah, tentu saja :-)) .

Komposisi atmosfer bumi.

Komposisi atmosfernya cukup luas. Saya tidak akan mencantumkan semua komponen dalam teks, ada ilustrasi yang bagus untuk ini.Komposisi semua gas ini hampir konstan, kecuali karbon dioksida (CO 2 ). Selain itu, atmosfer pasti mengandung air dalam bentuk uap, tetesan tersuspensi atau kristal es. Jumlah air tidak konstan dan tergantung pada suhu dan, pada tingkat lebih rendah, pada tekanan udara. Selain itu, atmosfer bumi (terutama yang sekarang) juga mengandung jumlah tertentu, saya akan mengatakan "segala macam kotoran" :-). Ini adalah SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, selain itu ada uap merkuri Hg. Benar, semua ini ada dalam jumlah kecil, terima kasih Tuhan :-).

atmosfer bumi Merupakan kebiasaan untuk membagi menjadi beberapa zona yang saling mengikuti ketinggian di atas permukaan.

Yang pertama, paling dekat dengan bumi, adalah troposfer. Ini adalah yang terendah dan, bisa dikatakan, lapisan utama untuk kehidupan berbagai jenis. Ini berisi 80% dari massa semua udara atmosfer (meskipun volume hanya membuat sekitar 1% dari seluruh atmosfer) dan sekitar 90% dari semua air atmosfer. Sebagian besar dari semua angin, awan, hujan, dan salju berasal dari sana. Troposfer meluas hingga ketinggian sekitar 18 km di garis lintang tropis dan hingga 10 km di garis lintang kutub. Suhu udara di dalamnya turun dengan kenaikan sekitar 0,65º untuk setiap 100 m.

zona atmosfer.

Zona kedua adalah stratosfer. Saya harus mengatakan bahwa zona sempit lain dibedakan antara troposfer dan stratosfer - tropopause. Ini menghentikan penurunan suhu dengan ketinggian. Tropopause memiliki ketebalan rata-rata 1,5-2 km, tetapi batas-batasnya tidak jelas dan troposfer sering tumpang tindih dengan stratosfer.

Jadi stratosfer memiliki ketinggian rata-rata 12 km sampai 50 km. Suhu di dalamnya hingga 25 km tetap tidak berubah (sekitar -57ºС), kemudian di suatu tempat hingga 40 km naik menjadi sekitar 0ºС dan selanjutnya hingga 50 km tetap tidak berubah. Stratosfer adalah bagian yang relatif tenang dari atmosfer bumi. Praktis tidak ada kondisi cuaca buruk di dalamnya. Di stratosfer inilah lapisan ozon yang terkenal terletak di ketinggian dari 15-20 km hingga 55-60 km.

Ini diikuti oleh stratopause lapisan batas kecil, di mana suhu tetap sekitar 0ºС, dan kemudian zona berikutnya adalah mesosfer. Itu meluas ke ketinggian 80-90 km, dan di dalamnya suhu turun menjadi sekitar 80ºС. Di mesosfer, meteor kecil biasanya terlihat, yang mulai bersinar di dalamnya dan terbakar di sana.

Celah sempit berikutnya adalah mesopause dan di luarnya adalah zona termosfer. Ketinggiannya mencapai 700-800 km. Di sini suhu mulai naik lagi dan pada ketinggian sekitar 300 km dapat mencapai nilai orde 1200ºС. Setelah itu, tetap konstan. Ionosfer terletak di dalam termosfer hingga ketinggian sekitar 400 km. Di sini, udara sangat terionisasi karena paparan radiasi matahari dan memiliki konduktivitas listrik yang tinggi.

Zona berikutnya dan, secara umum, terakhir adalah eksosfer. Inilah yang disebut zona pencar. Di sini, terutama hidrogen dan helium yang sangat langka (dengan dominasi hidrogen) hadir. Pada ketinggian sekitar 3000 km, eksosfer melewati ruang hampa udara.

Ini seperti itu di suatu tempat. Mengapa tentang? Karena lapisan ini agak bersyarat. Berbagai perubahan ketinggian, komposisi gas, air, suhu, ionisasi, dan sebagainya dimungkinkan. Selain itu, masih banyak lagi istilah yang mendefinisikan struktur dan keadaan atmosfer bumi.

Misalnya homosfer dan heterosfer. Yang pertama, gas atmosfer tercampur dengan baik dan komposisinya cukup homogen. Yang kedua terletak di atas yang pertama dan praktis tidak ada pencampuran seperti itu di sana. Gas dipisahkan oleh gravitasi. Batas antara lapisan ini terletak di ketinggian 120 km, dan disebut turbopause.

Mari kita selesaikan dengan persyaratan, tetapi saya pasti akan menambahkan bahwa secara konvensional diterima bahwa batas atmosfer terletak pada ketinggian 100 km di atas permukaan laut. Perbatasan ini disebut Garis Karman.

Saya akan menambahkan dua gambar lagi untuk mengilustrasikan struktur atmosfer. Yang pertama, bagaimanapun, dalam bahasa Jerman, tetapi lengkap dan cukup mudah dimengerti :-). Itu bisa diperbesar dan dipertimbangkan dengan baik. Yang kedua menunjukkan perubahan suhu atmosfer dengan ketinggian.

Struktur atmosfer bumi.

Perubahan suhu udara dengan ketinggian.

Pesawat ruang angkasa orbital berawak modern terbang pada ketinggian sekitar 300-400 km. Namun, ini bukan lagi penerbangan, meskipun tentu saja dalam arti tertentu terkait erat, dan kami pasti akan membicarakannya lagi :-).

Zona penerbangan adalah troposfer. Pesawat atmosfer modern juga dapat terbang di lapisan bawah stratosfer. Misalnya, langit-langit praktis MIG-25RB adalah 23000 m.

Terbang di stratosfer.

Dan tepatnya sifat fisik udara troposfer menentukan bagaimana penerbangan akan berlangsung, seberapa efektif sistem kontrol pesawat, bagaimana turbulensi di atmosfer akan mempengaruhinya, bagaimana mesin akan bekerja.

Properti utama pertama adalah suhu udara. Dalam dinamika gas, dapat ditentukan pada skala Celcius atau pada skala Kelvin.

Suhu t1 pada ketinggian tertentu H pada skala Celcius ditentukan:

t 1 \u003d t - 6,5N, di mana t adalah suhu udara di bumi.

Suhu dalam skala Kelvin disebut suhu mutlak Nol pada skala ini adalah nol mutlak. Pada nol mutlak, gerakan termal molekul berhenti. Nol mutlak pada skala Kelvin sesuai dengan -273º pada skala Celcius.

Dengan demikian, suhu T tinggi H pada skala Kelvin ditentukan:

T \u003d 273K + t - 6,5H

Tekanan udara. Tekanan atmosfer diukur dalam Pascals (N / m 2), dalam sistem lama pengukuran atmosfer (atm.). Ada juga yang namanya tekanan barometrik. Ini adalah tekanan yang diukur dalam milimeter air raksa menggunakan barometer air raksa. Tekanan barometrik (tekanan di permukaan laut) sama dengan 760 mm Hg. Seni. disebut standar. Dalam fisika, 1 atm. sama dengan 760 mm Hg.

Kepadatan udara. Dalam aerodinamika, konsep yang paling umum digunakan adalah kerapatan massa udara. Ini adalah massa udara dalam 1 m3 volume. Kepadatan udara berubah dengan ketinggian, udara menjadi lebih jarang.

Kelembaban udara. Menunjukkan jumlah air di udara. Ada konsep" kelembaban relatif". Ini adalah rasio massa uap air dengan maksimum yang mungkin pada suhu tertentu. Konsep 0%, yaitu ketika udara benar-benar kering, pada umumnya hanya dapat eksis di laboratorium. Di sisi lain, kelembaban 100% cukup nyata. Ini berarti bahwa udara telah menyerap semua air yang dapat diserapnya. Sesuatu seperti benar-benar "spons penuh". Kelembaban relatif yang tinggi mengurangi kepadatan udara, sedangkan kelembaban relatif yang rendah meningkatkannya.

Karena kenyataan bahwa penerbangan pesawat berlangsung dalam kondisi atmosfer yang berbeda, parameter penerbangan dan aerodinamisnya dalam satu mode penerbangan mungkin berbeda. Oleh karena itu, untuk penilaian yang benar dari parameter ini, kami memperkenalkan Suasana Standar Internasional (ISA). Ini menunjukkan perubahan keadaan udara dengan kenaikan ketinggian.

Parameter utama keadaan udara pada kelembaban nol diambil sebagai:

tekanan P = 760 mm Hg. Seni. (101,3 kPa);

suhu t = +15°C (288 K);

kepadatan massa \u003d 1,225 kg / m 3;

Untuk ISA, diasumsikan (seperti yang disebutkan di atas :-)) bahwa suhu turun di troposfer sebesar 0,65º untuk setiap ketinggian 100 meter.

Suasana standar (contoh hingga 10.000 m).

Tabel ISA digunakan untuk mengkalibrasi instrumen, serta untuk perhitungan navigasi dan teknik.

Sifat fisik udara juga mencakup konsep-konsep seperti kelembaman, viskositas dan kompresibilitas.

Inersia adalah sifat udara yang mencirikan kemampuannya untuk menahan perubahan keadaan diam atau gerak lurus beraturan. . Ukuran inersia adalah massa jenis udara. Semakin tinggi, semakin tinggi inersia dan gaya hambat medium ketika pesawat bergerak di dalamnya.

Viskositas. Menentukan hambatan gesekan terhadap udara saat pesawat bergerak.

Kompresibilitas mengukur perubahan kepadatan udara sebagai perubahan tekanan. Pada kecepatan rendah pesawat (hingga 450 km/jam), tidak ada perubahan tekanan ketika aliran udara mengalir di sekitarnya, tetapi pada kecepatan tinggi, efek kompresibilitas mulai muncul. Pengaruhnya pada supersonik sangat terasa. Ini adalah area aerodinamika yang terpisah dan topik untuk artikel terpisah :-).

Yah, sepertinya itu saja untuk saat ini ... Saatnya untuk menyelesaikan penghitungan yang sedikit membosankan ini, yang, bagaimanapun, tidak dapat dihilangkan :-). atmosfer bumi, parameternya, sifat fisik udara untuk pesawat sama pentingnya dengan parameter peralatan itu sendiri, dan tidak mungkin untuk tidak menyebutkannya.

Untuk saat ini, sampai pertemuan berikutnya dan topik yang lebih menarik …

P.S. Untuk hidangan penutup, saya sarankan menonton video yang difilmkan dari kokpit kembaran MIG-25PU selama penerbangannya ke stratosfer. Difilmkan, rupanya, oleh turis yang punya uang untuk penerbangan seperti itu :-). Difilmkan sebagian besar melalui kaca depan. Perhatikan warna langit...

Atmosfer adalah campuran dari berbagai gas. Itu membentang dari permukaan Bumi hingga ketinggian hingga 900 km, melindungi planet ini dari spektrum radiasi matahari yang berbahaya, dan mengandung gas yang diperlukan untuk semua kehidupan di planet ini. Atmosfer menjebak panas matahari, menghangatkan di dekat permukaan bumi dan menciptakan iklim yang menguntungkan.

Komposisi atmosfer

Atmosfer bumi terutama terdiri dari dua gas - nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Selain itu, mengandung kotoran karbon dioksida dan gas lainnya. di atmosfer ada dalam bentuk uap, tetesan uap air di awan dan kristal es.

Lapisan atmosfer

Atmosfer terdiri dari banyak lapisan, di antaranya tidak ada batas yang jelas. Suhu lapisan yang berbeda sangat berbeda satu sama lain.

magnetosfer tanpa udara. Sebagian besar satelit bumi terbang ke sini di luar atmosfer bumi. Eksosfer (450-500 km dari permukaan). Hampir tidak mengandung gas. Beberapa satelit cuaca terbang di eksosfer. Termosfer (80-450 km) dicirikan oleh suhu tinggi mencapai 1700 °C di lapisan atas. Mesosfer (50-80 km). Di bidang ini, suhu turun seiring bertambahnya ketinggian. Di sinilah sebagian besar meteorit (pecahan batuan luar angkasa) yang masuk ke atmosfer terbakar habis. Stratosfer (15-50 km). Mengandung lapisan ozon, yaitu lapisan ozon yang menyerap radiasi ultraviolet dari matahari. Hal ini menyebabkan peningkatan suhu di dekat permukaan bumi. Pesawat jet biasanya terbang di sini, seperti visibilitas di lapisan ini sangat baik dan hampir tidak ada gangguan yang disebabkan oleh kondisi cuaca. Troposfer. Ketinggiannya bervariasi dari 8 sampai 15 km dari permukaan bumi. Di sinilah cuaca planet ini terbentuk, sejak di lapisan ini paling banyak mengandung uap air, debu dan angin. Suhu menurun dengan jarak dari permukaan bumi.

Tekanan atmosfer

Meskipun kita tidak merasakannya, lapisan atmosfer memberikan tekanan pada permukaan bumi. Yang tertinggi ada di dekat permukaan, dan saat Anda menjauh darinya, secara bertahap berkurang. Hal ini tergantung pada perbedaan suhu antara daratan dan lautan, dan oleh karena itu pada daerah yang berada pada ketinggian yang sama di atas permukaan laut, seringkali terdapat perbedaan tekanan. Tekanan rendah membawa cuaca basah, sementara tekanan tinggi biasanya membuat cuaca cerah.

Pergerakan massa udara di atmosfer

Dan tekanan menyebabkan atmosfer yang lebih rendah bercampur. Ini menciptakan angin yang bertiup dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Di banyak daerah, angin lokal juga terjadi, yang disebabkan oleh perbedaan suhu darat dan laut. Pegunungan juga memiliki pengaruh yang signifikan terhadap arah angin.

efek rumah kaca

Karbon dioksida dan gas lainnya di atmosfer bumi memerangkap panas matahari. Proses ini biasa disebut efek rumah kaca, karena dalam banyak hal mirip dengan sirkulasi panas di rumah kaca. Efek rumah kaca menyebabkan pemanasan global di planet ini. Di daerah bertekanan tinggi - antisiklon - solar yang jernih terbentuk. Di daerah bertekanan rendah - siklon - cuaca biasanya tidak stabil. Panas dan cahaya memasuki atmosfer. Gas-gas tersebut memerangkap panas yang dipantulkan dari permukaan bumi, sehingga menyebabkan suhu di bumi meningkat.

Ada lapisan ozon khusus di stratosfer. Ozon memblokir sebagian besar radiasi ultraviolet dari Matahari, melindungi Bumi dan semua kehidupan di atasnya darinya. Para ilmuwan telah menemukan bahwa penyebab kerusakan lapisan ozon adalah gas klorofluorokarbon dioksida khusus yang terkandung dalam beberapa aerosol dan peralatan pendingin. Di atas Kutub Utara dan Antartika, lubang besar telah ditemukan di lapisan ozon, berkontribusi pada peningkatan jumlah radiasi ultraviolet yang mempengaruhi permukaan bumi.

Ozon terbentuk di atmosfer yang lebih rendah sebagai hasil antara radiasi matahari dan berbagai asap dan gas buang. Biasanya menyebar melalui atmosfer, tetapi jika lapisan tertutup udara dingin terbentuk di bawah lapisan udara hangat, konsentrat ozon dan kabut asap terjadi. Sayangnya, ini tidak bisa menebus hilangnya ozon di lubang ozon.

Citra satelit dengan jelas menunjukkan lubang di lapisan ozon di atas Antartika. Ukuran lubang bervariasi, tetapi para ilmuwan percaya bahwa itu terus meningkat. Upaya sedang dilakukan untuk mengurangi tingkat gas buang di atmosfer. Kurangi polusi udara dan gunakan bahan bakar tanpa asap di kota. Kabut asap menyebabkan iritasi mata dan tersedak pada banyak orang.

Kemunculan dan evolusi atmosfer bumi

Atmosfer bumi modern adalah hasil dari perkembangan evolusioner yang panjang. Itu muncul sebagai hasil dari aksi bersama faktor geologis dan aktivitas vital organisme. Sepanjang sejarah geologi, atmosfer bumi telah melalui beberapa penataan ulang yang mendalam. Berdasarkan data geologis dan teoritis (prasyarat), atmosfer primordial Bumi muda, yang ada sekitar 4 miliar tahun yang lalu, dapat terdiri dari campuran gas inert dan mulia dengan sedikit tambahan nitrogen pasif (N. A. Yasamanov, 1985). ; A. S. Monin, 1987; O. G. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991, 1993. Saat ini, pandangan tentang komposisi dan struktur atmosfer awal agak berubah. Atmosfer primer (protoatmosfer) berada pada tahap protoplanet paling awal. 4,2 miliar tahun , dapat terdiri dari campuran metana, amonia dan karbon dioksida. Sebagai hasil dari degassing mantel dan proses pelapukan aktif yang terjadi di permukaan bumi, uap air, senyawa karbon berupa CO 2 dan CO, belerang dan senyawa mulai memasuki atmosfer , serta asam halogen kuat - HCI, HF, HI dan asam borat, yang dilengkapi dengan metana, amonia, hidrogen, argon dan beberapa gas mulia lainnya di atmosfer. sangat tipis. Oleh karena itu, suhu di dekat permukaan bumi mendekati suhu kesetimbangan radiasi (AS Monin, 1977).

Seiring waktu, komposisi gas atmosfer utama mulai berubah di bawah pengaruh pelapukan batuan yang menonjol di permukaan bumi, aktivitas vital cyanobacteria dan ganggang biru-hijau, proses vulkanik dan aksi sinar matahari. Hal ini menyebabkan dekomposisi metana menjadi dan karbon dioksida, amonia - menjadi nitrogen dan hidrogen; karbon dioksida mulai menumpuk di atmosfer sekunder, yang perlahan turun ke permukaan bumi, dan nitrogen. Berkat aktivitas vital ganggang biru-hijau, oksigen mulai diproduksi dalam proses fotosintesis, yang, bagaimanapun, pada awalnya terutama dihabiskan untuk "mengoksidasi gas atmosfer, dan kemudian batu. Pada saat yang sama, amonia, yang teroksidasi menjadi nitrogen molekuler, mulai terakumulasi secara intensif di atmosfer. Diasumsikan bahwa sebagian besar nitrogen di atmosfer modern adalah peninggalan. Metana dan karbon monoksida dioksidasi menjadi karbon dioksida. Sulfur dan hidrogen sulfida dioksidasi menjadi SO2 dan SO3, yang karena mobilitas dan ringannya yang tinggi, dengan cepat dihilangkan dari atmosfer. Dengan demikian, atmosfer dari yang tereduksi, seperti di Archean dan Proterozoikum awal, secara bertahap berubah menjadi atmosfer yang mengoksidasi.

Karbon dioksida memasuki atmosfer baik sebagai akibat dari oksidasi metana dan sebagai akibat dari pelepasan gas dari mantel dan pelapukan batuan. Jika semua karbon dioksida yang dilepaskan sepanjang sejarah Bumi tetap berada di atmosfer, tekanan parsialnya sekarang bisa menjadi sama seperti di Venus (O. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991). Tapi di Bumi, prosesnya terbalik. Sebagian besar karbon dioksida dari atmosfer dilarutkan dalam hidrosfer, di mana ia digunakan oleh organisme akuatik untuk membangun cangkangnya dan secara biologis diubah menjadi karbonat. Selanjutnya, lapisan paling kuat dari karbonat kemogenik dan organogenik terbentuk dari mereka.

Oksigen dipasok ke atmosfer dari tiga sumber. Untuk waktu yang lama, mulai dari saat pembentukan Bumi, ia dilepaskan selama degassing mantel dan sebagian besar dihabiskan untuk proses oksidatif.Sumber oksigen lain adalah fotodisosiasi uap air oleh radiasi matahari ultraviolet yang keras. penampilan; oksigen bebas di atmosfer menyebabkan kematian sebagian besar prokariota yang hidup dalam kondisi reduksi. Organisme prokariotik telah mengubah habitatnya. Mereka meninggalkan permukaan Bumi hingga kedalaman dan wilayahnya di mana kondisi reduksi masih dipertahankan. Mereka digantikan oleh eukariota, yang mulai dengan penuh semangat memproses karbon dioksida menjadi oksigen.

Selama Archean dan bagian penting dari Proterozoikum, hampir semua oksigen, yang muncul baik secara abiogenik maupun biogenik, terutama dihabiskan untuk oksidasi besi dan belerang. Pada akhir Proterozoikum, semua besi divalen logam yang ada di permukaan bumi baik teroksidasi atau pindah ke inti bumi. Hal ini menyebabkan fakta bahwa tekanan parsial oksigen di atmosfer Proterozoikum awal berubah.

Di tengah Proterozoikum, konsentrasi oksigen di atmosfer mencapai titik Urey dan sebesar 0,01% dari level saat ini. Sejak saat itu, oksigen mulai menumpuk di atmosfer dan, mungkin, sudah di ujung Riphean, kandungannya mencapai titik Pasteur (0,1% dari level saat ini). Ada kemungkinan bahwa lapisan ozon muncul pada periode Vendian dan saat itu tidak pernah hilang.

Munculnya oksigen bebas di atmosfer bumi merangsang evolusi kehidupan dan menyebabkan munculnya bentuk-bentuk baru dengan metabolisme yang lebih sempurna. Jika ganggang dan sianida uniseluler eukariotik sebelumnya, yang muncul pada awal Proterozoikum, membutuhkan kandungan oksigen dalam air hanya 10 -3 dari konsentrasi modernnya, maka dengan munculnya Metazoa non-skeletal pada akhir Vendian Awal, yaitu, sekitar 650 juta tahun yang lalu, konsentrasi oksigen di atmosfer seharusnya jauh lebih tinggi. Bagaimanapun, Metazoa menggunakan respirasi oksigen dan ini mengharuskan tekanan parsial oksigen mencapai tingkat kritis - titik Pasteur. Dalam hal ini, proses fermentasi anaerobik digantikan oleh metabolisme oksigen yang lebih menjanjikan dan progresif.

Setelah itu, akumulasi oksigen lebih lanjut di atmosfer bumi terjadi agak cepat. Peningkatan progresif dalam volume ganggang biru-hijau berkontribusi pada pencapaian di atmosfer tingkat oksigen yang diperlukan untuk mendukung kehidupan dunia hewan. Stabilisasi tertentu kandungan oksigen di atmosfer telah terjadi sejak saat tanaman datang ke darat - sekitar 450 juta tahun yang lalu. Munculnya tumbuhan di darat, yang terjadi pada periode Silur, menyebabkan stabilisasi akhir tingkat oksigen di atmosfer. Sejak saat itu, konsentrasinya mulai berfluktuasi dalam batas yang agak sempit, tidak pernah melampaui keberadaan kehidupan. Konsentrasi oksigen di atmosfer telah benar-benar stabil sejak munculnya tanaman berbunga. Peristiwa ini terjadi pada pertengahan periode Cretaceous, yaitu sekitar 100 juta tahun yang lalu.

Sebagian besar nitrogen terbentuk pada tahap awal perkembangan bumi, terutama karena dekomposisi amonia. Dengan munculnya organisme, proses pengikatan nitrogen atmosfer menjadi bahan organik dan menguburnya di sedimen laut dimulai. Setelah pelepasan organisme di darat, nitrogen mulai terkubur di sedimen benua. Proses pengolahan nitrogen bebas terutama diintensifkan dengan munculnya tanaman terestrial.

Pada pergantian Cryptozoic dan Fanerozoic, yaitu, sekitar 650 juta tahun yang lalu, kandungan karbon dioksida di atmosfer menurun hingga sepersepuluh persen, dan mencapai kandungan yang mendekati level saat ini hanya baru-baru ini, sekitar 10-20 juta. tahun lalu.

Dengan demikian, komposisi gas di atmosfer tidak hanya menyediakan ruang hidup bagi organisme, tetapi juga menentukan karakteristik aktivitas vital mereka, mendorong penyelesaian dan evolusi. Kegagalan yang dihasilkan dalam distribusi komposisi gas atmosfer yang menguntungkan bagi organisme, baik karena penyebab kosmik dan planet, menyebabkan kepunahan massal dunia organik, yang berulang kali terjadi selama Cryptozoic dan pada tonggak tertentu dari sejarah Fanerozoic.

Fungsi etnosfer atmosfer

Atmosfer bumi menyediakan zat, energi, dan menentukan arah dan kecepatan proses metabolisme yang diperlukan. Komposisi gas atmosfer modern optimal untuk keberadaan dan perkembangan kehidupan. Sebagai daerah pembentukan cuaca dan iklim, atmosfer harus menciptakan kondisi yang nyaman bagi kehidupan manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan. Penyimpangan dalam satu arah atau lain dalam kualitas udara atmosfer dan kondisi cuaca menciptakan kondisi ekstrim bagi kehidupan dunia hewan dan tumbuhan, termasuk manusia.

Atmosfer bumi tidak hanya menyediakan kondisi bagi keberadaan umat manusia, menjadi faktor utama dalam evolusi etnosfer. Pada saat yang sama, ternyata menjadi sumber energi dan bahan baku untuk produksi. Secara umum, atmosfer merupakan faktor yang menjaga kesehatan manusia, dan beberapa daerah, karena kondisi fisik dan geografis dan kualitas udara atmosfer, berfungsi sebagai tempat rekreasi dan merupakan daerah yang dimaksudkan untuk perawatan sanatorium dan rekreasi bagi orang-orang. Dengan demikian, suasana merupakan faktor dampak estetis dan emosional.

Fungsi etnosfer dan teknosfer atmosfer, yang ditentukan baru-baru ini (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001), memerlukan studi independen dan mendalam. Dengan demikian, studi tentang fungsi energi atmosfer sangat relevan baik dari sudut pandang terjadinya dan beroperasinya proses-proses yang merusak lingkungan, maupun dari sudut pandang dampaknya terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia. Dalam hal ini, kita berbicara tentang energi siklon dan antisiklon, pusaran atmosfer, tekanan atmosfer, dan fenomena atmosfer ekstrem lainnya, yang penggunaannya secara efektif akan berkontribusi pada solusi yang berhasil dari masalah memperoleh sumber energi alternatif yang tidak mencemari lingkungan. lingkungan. Bagaimanapun, lingkungan udara, terutama bagiannya yang terletak di atas Samudra Dunia, merupakan area pelepasan energi bebas dalam jumlah besar.

Sebagai contoh, telah ditetapkan bahwa siklon tropis dengan kekuatan rata-rata melepaskan energi yang setara dengan energi 500.000 bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki hanya dalam sehari. Selama 10 hari adanya topan semacam itu, cukup energi yang dikeluarkan untuk memenuhi semua kebutuhan energi negara seperti Amerika Serikat selama 600 tahun.

Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah besar karya ilmuwan alam telah diterbitkan, sampai batas tertentu terkait dengan berbagai aspek aktivitas dan pengaruh atmosfer terhadap proses bumi, yang menunjukkan intensifikasi interaksi interdisipliner dalam ilmu alam modern. Pada saat yang sama, peran integrasi dari arah tertentu dimanifestasikan, di antaranya perlu dicatat arah fungsional-ekologis dalam geoekologi.

Arah ini merangsang analisis dan generalisasi teoretis dari fungsi ekologis dan peran planet dari berbagai geosfer, dan ini, pada gilirannya, merupakan prasyarat penting untuk pengembangan metodologi dan landasan ilmiah untuk studi holistik planet kita, penggunaan rasional dan perlindungan sumber daya alamnya.

Atmosfer bumi terdiri dari beberapa lapisan: troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, ionosfer, dan eksosfer. Di bagian atas troposfer dan bagian bawah stratosfer terdapat lapisan yang diperkaya dengan ozon, yang disebut lapisan ozon. Keteraturan tertentu (harian, musiman, tahunan, dll.) dalam distribusi ozon telah ditetapkan. Sejak awal, atmosfer telah mempengaruhi jalannya proses planet. Komposisi utama atmosfer benar-benar berbeda dari saat ini, tetapi seiring waktu proporsi dan peran nitrogen molekuler terus meningkat, sekitar 650 juta tahun yang lalu oksigen bebas muncul, jumlah yang terus meningkat, tetapi konsentrasi karbon dioksida menurun. . Mobilitas atmosfer yang tinggi, komposisi gasnya, dan keberadaan aerosol menentukan peran luar biasa dan partisipasi aktifnya dalam berbagai proses geologis dan biosfer. Peran atmosfer dalam redistribusi energi matahari dan perkembangan fenomena alam dan bencana sangat besar. Angin puyuh atmosfer - tornado (tornado), angin topan, topan, siklon, dan fenomena lainnya memiliki dampak negatif pada dunia organik dan sistem alam. Sumber utama pencemaran, bersama dengan faktor alam, adalah berbagai bentuk kegiatan ekonomi manusia. Dampak antropogenik pada atmosfer diekspresikan tidak hanya dalam munculnya berbagai aerosol dan gas rumah kaca, tetapi juga dalam peningkatan jumlah uap air, dan memanifestasikan dirinya dalam bentuk kabut asap dan hujan asam. Gas rumah kaca mengubah rezim suhu permukaan bumi, emisi gas tertentu mengurangi volume layar ozon dan berkontribusi pada pembentukan lubang ozon. Peran etnosfer atmosfer bumi sangat besar.

Peran atmosfer dalam proses alam

Atmosfer permukaan dalam keadaan peralihan antara litosfer dan luar angkasa serta komposisi gasnya menciptakan kondisi bagi kehidupan organisme. Pada saat yang sama, pelapukan dan intensitas penghancuran batuan, transfer dan akumulasi bahan detrital tergantung pada jumlah, sifat dan frekuensi presipitasi, pada frekuensi dan kekuatan angin, dan terutama pada suhu udara. Atmosfer adalah komponen utama dari sistem iklim. Suhu dan kelembaban udara, kekeruhan dan curah hujan, angin - semua ini mencirikan cuaca, yaitu keadaan atmosfer yang terus berubah. Pada saat yang sama, komponen yang sama ini juga mencirikan iklim, yaitu, rezim cuaca jangka panjang rata-rata.

Komposisi gas, keberadaan awan dan berbagai kotoran, yang disebut partikel aerosol (abu, debu, partikel uap air), menentukan karakteristik perjalanan radiasi matahari melalui atmosfer dan mencegah keluarnya radiasi termal bumi. ke luar angkasa.

Atmosfer bumi sangat mobile. Proses yang terjadi di dalamnya dan perubahan komposisi gas, ketebalan, kekeruhan, transparansi, dan keberadaan berbagai partikel aerosol di dalamnya memengaruhi cuaca dan iklim.

Tindakan dan arah proses alam, serta kehidupan dan aktivitas di Bumi, ditentukan oleh radiasi matahari. Ini memberikan 99,98% panas yang datang ke permukaan bumi. Setiap tahun menghasilkan 134*1019 kkal. Jumlah panas ini dapat diperoleh dengan membakar 200 miliar ton batu bara. Cadangan hidrogen, yang menciptakan aliran energi termonuklir ini dalam massa Matahari, akan cukup untuk setidaknya 10 miliar tahun lagi, yaitu, untuk periode dua kali selama planet kita sendiri ada.

Sekitar 1/3 dari jumlah total energi matahari yang memasuki batas atas atmosfer dipantulkan kembali ke ruang angkasa, 13% diserap oleh lapisan ozon (termasuk hampir semua radiasi ultraviolet). 7% - sisa atmosfer dan hanya 44% yang mencapai permukaan bumi. Total radiasi matahari yang mencapai Bumi dalam sehari sama dengan energi yang diterima manusia sebagai akibat dari pembakaran semua jenis bahan bakar selama milenium terakhir.

Jumlah dan sifat distribusi radiasi matahari di permukaan bumi sangat bergantung pada kekeruhan dan transparansi atmosfer. Jumlah radiasi yang tersebar dipengaruhi oleh ketinggian Matahari di atas cakrawala, transparansi atmosfer, kandungan uap air, debu, jumlah total karbon dioksida, dll.

Jumlah maksimum radiasi yang tersebar jatuh ke daerah kutub. Semakin rendah Matahari di atas cakrawala, semakin sedikit panas yang memasuki area tertentu.

Transparansi atmosfer dan kekeruhan sangat penting. Pada hari musim panas yang berawan, biasanya lebih dingin daripada hari yang cerah, karena awan di siang hari mencegah permukaan bumi dari pemanasan.

Kandungan debu di atmosfer memainkan peran penting dalam distribusi panas. Partikel padat debu dan abu yang tersebar halus di dalamnya, yang memengaruhi transparansi, berdampak buruk pada distribusi radiasi matahari, yang sebagian besar dipantulkan. Partikel halus memasuki atmosfer dengan dua cara: mereka adalah abu yang dipancarkan selama letusan gunung berapi, atau debu gurun yang dibawa oleh angin dari daerah tropis dan subtropis yang gersang. Terutama banyak debu seperti itu terbentuk selama kekeringan, ketika dibawa ke lapisan atas atmosfer oleh aliran udara hangat dan dapat tinggal di sana untuk waktu yang lama. Setelah letusan gunung Krakatau pada tahun 1883, debu yang terlempar puluhan kilometer ke atmosfer tetap berada di stratosfer selama sekitar 3 tahun. Sebagai hasil dari letusan tahun 1985 gunung berapi El Chichon (Meksiko), debu mencapai Eropa, dan oleh karena itu ada sedikit penurunan suhu permukaan.

Atmosfer bumi mengandung sejumlah uap air yang bervariasi. Secara absolut, berdasarkan berat atau volume, jumlahnya berkisar antara 2 hingga 5%.

Uap air, seperti karbon dioksida, meningkatkan efek rumah kaca. Di awan dan kabut yang muncul di atmosfer, proses fisikokimia yang aneh terjadi.

Sumber utama uap air di atmosfer adalah permukaan lautan. Lapisan air setebal 95 sampai 110 cm setiap tahun menguap darinya.Sebagian dari kelembaban kembali ke laut setelah kondensasi, dan yang lainnya diarahkan ke benua oleh arus udara. Di daerah dengan iklim lembab variabel, curah hujan membasahi tanah, dan di daerah lembab menciptakan cadangan air tanah. Dengan demikian, atmosfer adalah akumulator kelembaban dan reservoir curah hujan. dan kabut yang terbentuk di atmosfer memberikan kelembapan pada penutup tanah dan dengan demikian memainkan peran yang menentukan dalam perkembangan dunia hewan dan tumbuhan.

Kelembaban atmosfer didistribusikan di atas permukaan bumi karena mobilitas atmosfer. Ini memiliki sistem angin dan distribusi tekanan yang sangat kompleks. Karena kenyataan bahwa atmosfer bergerak terus-menerus, sifat dan tingkat distribusi aliran dan tekanan angin terus berubah. Skala sirkulasi bervariasi dari mikrometeorologis, dengan ukuran hanya beberapa ratus meter, hingga skala global, dengan ukuran beberapa puluh ribu kilometer. Pusaran atmosfer besar terlibat dalam penciptaan sistem arus udara skala besar dan menentukan sirkulasi umum atmosfer. Selain itu, mereka adalah sumber fenomena atmosfer bencana.

Distribusi kondisi cuaca dan iklim serta fungsi makhluk hidup bergantung pada tekanan atmosfer. Jika tekanan atmosfer berfluktuasi dalam batas-batas kecil, itu tidak memainkan peran yang menentukan dalam kesejahteraan manusia dan perilaku hewan dan tidak mempengaruhi fungsi fisiologis tanaman. Sebagai aturan, fenomena frontal dan perubahan cuaca dikaitkan dengan perubahan tekanan.

Tekanan atmosfer sangat penting untuk pembentukan angin, yang sebagai faktor pembentuk relief, memiliki efek terkuat pada flora dan fauna.

Angin mampu menekan pertumbuhan tanaman dan pada saat yang sama mendorong perpindahan benih. Peran angin dalam pembentukan cuaca dan kondisi iklim sangat besar. Ia juga berperan sebagai pengatur arus laut. Angin sebagai salah satu faktor eksogen berkontribusi terhadap erosi dan deflasi material pelapukan jarak jauh.

Peran ekologis dan geologis dari proses atmosfer

Penurunan transparansi atmosfer akibat munculnya partikel aerosol dan debu padat di dalamnya mempengaruhi distribusi radiasi matahari, meningkatkan albedo atau reflektifitas. Berbagai reaksi kimia menyebabkan hasil yang sama, menyebabkan dekomposisi ozon dan pembentukan awan "mutiara", yang terdiri dari uap air. Perubahan reflektifitas global, serta perubahan komposisi gas di atmosfer, terutama gas rumah kaca, adalah penyebab perubahan iklim.

Pemanasan yang tidak merata, yang menyebabkan perbedaan tekanan atmosfer di berbagai bagian permukaan bumi, menyebabkan sirkulasi atmosfer, yang merupakan ciri khas troposfer. Ketika ada perbedaan tekanan, udara mengalir dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Pergerakan massa udara ini, bersama dengan kelembaban dan suhu, menentukan fitur ekologis dan geologis utama dari proses atmosfer.

Tergantung pada kecepatannya, angin menghasilkan berbagai pekerjaan geologis di permukaan bumi. Dengan kecepatan 10 m/s, ia menggoyahkan dahan-dahan pohon yang lebat, mengangkat dan membawa debu dan pasir halus; mematahkan dahan pohon dengan kecepatan 20 m/s, membawa pasir dan kerikil; dengan kecepatan 30 m/s (badai) merobek atap rumah, menumbangkan pohon, mematahkan tiang, memindahkan kerikil dan membawa kerikil kecil, dan badai dengan kecepatan 40 m/s menghancurkan rumah, mematahkan dan menghancurkan tiang-tiang kabel listrik, menumbangkan pohon-pohon besar.

Badai badai dan tornado (tornado) memiliki dampak lingkungan negatif yang besar dengan konsekuensi bencana - pusaran atmosfer yang terjadi di musim hangat di front atmosfer yang kuat dengan kecepatan hingga 100 m/s. Badai adalah angin puyuh horizontal dengan kecepatan angin topan (hingga 60-80 m/s). Mereka sering disertai dengan hujan lebat dan badai petir yang berlangsung dari beberapa menit hingga setengah jam. Badai itu meliputi wilayah hingga lebar 50 km dan menempuh jarak 200-250 km. Badai hebat di Moskow dan wilayah Moskow pada tahun 1998 merusak atap banyak rumah dan merobohkan pohon.

Tornado, yang disebut tornado di Amerika Utara, adalah pusaran atmosfer berbentuk corong yang kuat yang sering dikaitkan dengan awan petir. Ini adalah kolom penyempitan udara di tengah dengan diameter beberapa puluh hingga ratusan meter. Tornado memiliki penampilan corong, sangat mirip dengan belalai gajah, turun dari awan atau naik dari permukaan bumi. Memiliki penghalusan yang kuat dan kecepatan putaran yang tinggi, tornado bergerak hingga beberapa ratus kilometer, menyedot debu, air dari reservoir, dan berbagai objek. Tornado yang kuat disertai dengan badai petir, hujan dan memiliki daya rusak yang besar.

Tornado jarang terjadi di daerah subkutub atau khatulistiwa, yang selalu dingin atau panas. Beberapa tornado di laut terbuka. Tornado terjadi di Eropa, Jepang, Australia, Amerika Serikat, dan di Rusia mereka terutama sering terjadi di wilayah Bumi Hitam Tengah, di wilayah Moskow, Yaroslavl, Nizhny Novgorod, dan Ivanovo.

Tornado mengangkat dan memindahkan mobil, rumah, gerobak, jembatan. Tornado yang sangat merusak (tornado) diamati di Amerika Serikat. Dari 450 hingga 1500 tornado tercatat setiap tahun, dengan rata-rata sekitar 100 korban. Tornado adalah proses atmosfer bencana yang bekerja cepat. Mereka terbentuk hanya dalam 20-30 menit, dan waktu keberadaan mereka adalah 30 menit. Oleh karena itu, hampir tidak mungkin untuk memprediksi waktu dan tempat terjadinya tornado.

Pusaran atmosfer destruktif lainnya, tetapi jangka panjang adalah siklon. Mereka terbentuk karena penurunan tekanan, yang, dalam kondisi tertentu, berkontribusi pada terjadinya gerakan melingkar arus udara. Vortisitas atmosfer berasal dari arus naik yang kuat dari udara hangat lembab dan berputar dengan kecepatan tinggi searah jarum jam di belahan bumi selatan dan berlawanan arah jarum jam di belahan bumi utara. Siklon, tidak seperti tornado, berasal dari lautan dan menghasilkan tindakan destruktifnya di atas benua. Faktor destruktif utama adalah angin kencang, curah hujan yang tinggi dalam bentuk hujan salju, hujan deras, hujan es, dan banjir bandang. Angin dengan kecepatan 19 - 30 m / s membentuk badai, 30 - 35 m / s - badai, dan lebih dari 35 m / s - badai.

Siklon tropis - badai dan topan - memiliki lebar rata-rata beberapa ratus kilometer. Kecepatan angin di dalam siklon mencapai kekuatan badai. Siklon tropis berlangsung dari beberapa hari hingga beberapa minggu, bergerak dengan kecepatan 50 hingga 200 km/jam. Siklon lintang tengah memiliki diameter yang lebih besar. Dimensi melintang mereka berkisar dari seribu hingga beberapa ribu kilometer, kecepatan angin badai. Mereka bergerak di belahan bumi utara dari barat dan disertai dengan hujan es dan salju, yang merupakan bencana besar. Topan dan badai serta topan yang terkait adalah bencana alam terbesar setelah banjir dalam hal jumlah korban dan kerusakan yang ditimbulkan. Di daerah padat penduduk di Asia, jumlah korban selama badai diukur dalam ribuan. Pada tahun 1991, di Bangladesh, selama badai yang menyebabkan pembentukan gelombang laut setinggi 6 m, 125 ribu orang meninggal. Topan menyebabkan kerusakan besar di Amerika Serikat. Akibatnya, puluhan dan ratusan orang meninggal. Di Eropa Barat, badai menyebabkan lebih sedikit kerusakan.

Badai petir dianggap sebagai fenomena atmosfer yang membawa bencana. Mereka terjadi ketika hangat, udara lembab naik sangat cepat. Di perbatasan zona tropis dan subtropis, badai petir terjadi selama 90-100 hari setahun, di zona sedang selama 10-30 hari. Di negara kita, jumlah badai petir terbesar terjadi di Kaukasus Utara.

Badai petir biasanya berlangsung kurang dari satu jam. Hujan deras, badai es, sambaran petir, hembusan angin, dan arus udara vertikal menimbulkan bahaya tertentu. Bahaya hujan es ditentukan oleh ukuran batu es. Di Kaukasus Utara, massa batu es pernah mencapai 0,5 kg, dan di India, hujan es dengan berat 7 kg tercatat. Daerah paling berbahaya di negara kita terletak di Kaukasus Utara. Pada Juli 1992, hujan es merusak 18 pesawat di bandara Mineralnye Vody.

Petir adalah fenomena cuaca yang berbahaya. Mereka membunuh orang, ternak, menyebabkan kebakaran, merusak jaringan listrik. Sekitar 10.000 orang meninggal setiap tahun akibat badai petir dan akibatnya di seluruh dunia. Apalagi di beberapa bagian Afrika, di Perancis dan Amerika Serikat, jumlah korban sambaran petir lebih banyak dibandingkan fenomena alam lainnya. Kerusakan ekonomi tahunan dari badai petir di Amerika Serikat setidaknya $700 juta.

Kekeringan khas untuk daerah gurun, stepa dan hutan-stepa. Kurangnya curah hujan menyebabkan mengeringnya tanah, menurunkan tingkat air tanah dan di waduk sampai benar-benar kering. Kekurangan kelembaban menyebabkan kematian vegetasi dan tanaman. Kekeringan sangat parah di Afrika, Timur Dekat dan Timur Tengah, Asia Tengah, dan Amerika Utara bagian selatan.

Kekeringan mengubah kondisi kehidupan manusia, berdampak buruk pada lingkungan alam melalui proses seperti salinisasi tanah, angin kering, badai debu, erosi tanah dan kebakaran hutan. Kebakaran sangat kuat selama kekeringan di daerah taiga, hutan tropis dan subtropis dan sabana.

Kekeringan adalah proses jangka pendek yang berlangsung selama satu musim. Ketika kekeringan berlangsung lebih dari dua musim, ada ancaman kelaparan dan kematian massal. Biasanya, efek kekeringan meluas ke wilayah satu atau lebih negara. Terutama sering kekeringan berkepanjangan dengan konsekuensi tragis terjadi di wilayah Sahel Afrika.

Fenomena atmosfer seperti hujan salju, hujan lebat yang terputus-putus dan hujan berkepanjangan yang berkepanjangan menyebabkan kerusakan besar. Hujan salju menyebabkan longsoran besar di pegunungan, dan pencairan salju yang cepat dan hujan lebat yang berkepanjangan menyebabkan banjir. Sejumlah besar air yang jatuh ke permukaan bumi, terutama di daerah tanpa pohon, menyebabkan erosi penutup tanah yang parah. Ada pertumbuhan intensif sistem balok-jurang. Banjir terjadi sebagai akibat dari banjir besar selama periode hujan lebat atau banjir setelah pemanasan tiba-tiba atau pencairan salju musim semi dan, oleh karena itu, merupakan fenomena atmosfer asalnya (mereka dibahas dalam bab tentang peran ekologis hidrosfer).

Perubahan antropogenik di atmosfer

Saat ini, ada banyak sumber alam antropogenik yang berbeda yang menyebabkan polusi atmosfer dan menyebabkan pelanggaran serius terhadap keseimbangan ekologis. Dalam hal skala, dua sumber memiliki dampak terbesar pada atmosfer: transportasi dan industri. Rata-rata, transportasi menyumbang sekitar 60% dari jumlah total polusi atmosfer, industri - 15%, energi panas - 15%, teknologi untuk penghancuran limbah rumah tangga dan industri - 10%.

Transportasi, tergantung pada bahan bakar yang digunakan dan jenis zat pengoksidasi, memancarkan ke atmosfer nitrogen oksida, belerang, oksida dan dioksida karbon, timbal dan senyawanya, jelaga, benzopiren (zat dari kelompok hidrokarbon aromatik polisiklik, yang merupakan karsinogen kuat yang menyebabkan kanker kulit).

Industri mengeluarkan sulfur dioksida, karbon oksida dan dioksida, hidrokarbon, amonia, hidrogen sulfida, asam sulfat, fenol, klorin, fluor, dan senyawa serta bahan kimia lainnya ke atmosfer. Namun posisi dominan di antara emisi (hingga 85%) ditempati oleh debu.

Sebagai akibat dari polusi, transparansi atmosfer berubah, aerosol, kabut asap, dan hujan asam muncul di dalamnya.

Aerosol adalah sistem terdispersi yang terdiri dari partikel padat atau tetesan cairan yang tersuspensi dalam media gas. Ukuran partikel fase terdispersi biasanya 10 -3 -10 -7 cm Tergantung pada komposisi fase terdispersi, aerosol dibagi menjadi dua kelompok. Salah satunya termasuk aerosol yang terdiri dari partikel padat yang terdispersi dalam media gas, yang kedua - aerosol, yang merupakan campuran fase gas dan cair. Yang pertama disebut asap, dan yang kedua - kabut. Pusat kondensasi memainkan peran penting dalam proses pembentukannya. Abu vulkanik, debu kosmik, produk emisi industri, berbagai bakteri, dll bertindak sebagai inti kondensasi.Jumlah kemungkinan sumber inti konsentrasi terus bertambah. Jadi, misalnya, ketika rumput kering dihancurkan oleh api di area seluas 4000 m 2, rata-rata 11 * 10 22 inti aerosol terbentuk.

Aerosol mulai terbentuk sejak kemunculan planet kita dan memengaruhi kondisi alam. Namun, jumlah dan tindakannya, yang seimbang dengan sirkulasi umum zat di alam, tidak menyebabkan perubahan ekologis yang mendalam. Faktor-faktor antropogenik dari pembentukan mereka menggeser keseimbangan ini ke arah kelebihan beban biosfer yang signifikan. Fitur ini sangat menonjol sejak umat manusia mulai menggunakan aerosol yang dibuat khusus baik dalam bentuk zat beracun maupun untuk perlindungan tanaman.

Yang paling berbahaya untuk tutupan vegetasi adalah aerosol sulfur dioksida, hidrogen fluorida dan nitrogen. Ketika bersentuhan dengan permukaan daun yang basah, mereka membentuk asam yang memiliki efek merugikan pada makhluk hidup. Kabut asam, bersama dengan udara yang dihirup, memasuki organ pernapasan hewan dan manusia, dan secara agresif mempengaruhi selaput lendir. Beberapa dari mereka menguraikan jaringan hidup, dan aerosol radioaktif menyebabkan kanker. Di antara isotop radioaktif, SG 90 sangat berbahaya tidak hanya karena karsinogenisitasnya, tetapi juga sebagai analog kalsium, menggantikannya di tulang organisme, menyebabkan dekomposisi.

Selama ledakan nuklir, awan aerosol radioaktif terbentuk di atmosfer. Partikel kecil dengan radius 1 - 10 mikron jatuh tidak hanya ke lapisan atas troposfer, tetapi juga ke stratosfer, di mana mereka dapat tinggal untuk waktu yang lama. Awan aerosol juga terbentuk selama pengoperasian reaktor pabrik industri yang menghasilkan bahan bakar nuklir, serta akibat kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir.

Kabut asap adalah campuran aerosol dengan fase terdispersi cair dan padat yang membentuk tirai berkabut di atas kawasan industri dan kota-kota besar.

Ada tiga jenis kabut: es, basah dan kering. Kabut es disebut Alaska. Ini adalah kombinasi polutan gas dengan penambahan partikel berdebu dan kristal es yang terjadi ketika tetesan kabut dan uap dari sistem pemanas membeku.

Asap basah, atau asap tipe London, kadang-kadang disebut kabut musim dingin. Ini adalah campuran polutan gas (terutama belerang dioksida), partikel debu dan tetesan kabut. Prasyarat meteorologi untuk munculnya kabut musim dingin adalah cuaca yang tenang, di mana lapisan udara hangat terletak di atas lapisan permukaan udara dingin (di bawah 700 m). Pada saat yang sama, tidak hanya pertukaran horizontal, tetapi juga vertikal. Polutan yang biasanya tersebar di lapisan tinggi, dalam hal ini menumpuk di lapisan permukaan.

Kabut asap kering terjadi selama musim panas dan sering disebut sebagai kabut tipe LA. Ini adalah campuran ozon, karbon monoksida, nitrogen oksida dan uap asam. Kabut asap semacam itu terbentuk sebagai hasil penguraian polutan oleh radiasi matahari, terutama bagian ultravioletnya. Prasyarat meteorologi adalah inversi atmosfer, yang diekspresikan dalam penampilan lapisan udara dingin di atas yang hangat. Gas dan partikel padat yang biasanya terangkat oleh arus udara hangat kemudian tersebar di lapisan dingin atas, tetapi dalam kasus ini mereka menumpuk di lapisan inversi. Dalam proses fotolisis, nitrogen dioksida yang terbentuk selama pembakaran bahan bakar di mesin mobil terurai:

TIDAK 2 → TIDAK + O

Kemudian sintesis ozon terjadi:

O + O 2 + M → O 3 + M

TIDAK + O → TIDAK 2

Proses photodissociation disertai dengan cahaya kuning-hijau.

Selain itu, reaksi terjadi menurut jenisnya: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, yaitu terbentuk asam sulfat kuat.

Dengan perubahan kondisi meteorologi (munculnya angin atau perubahan kelembaban), udara dingin menghilang dan kabut asap menghilang.

Kehadiran karsinogen dalam kabut asap menyebabkan kegagalan pernapasan, iritasi selaput lendir, gangguan peredaran darah, sesak napas asma, dan seringkali kematian. Kabut asap sangat berbahaya bagi anak kecil.

Hujan asam adalah presipitasi atmosfer yang diasamkan oleh emisi industri oksida sulfur, nitrogen oksida dan uap asam perklorat dan klorin yang terlarut di dalamnya. Dalam proses pembakaran batu bara dan gas, sebagian besar belerang di dalamnya, baik dalam bentuk oksida maupun dalam senyawa dengan besi, khususnya dalam pirit, pirhotit, kalkopirit, dll., berubah menjadi oksida belerang, yang bersama-sama dengan karbon dioksida, dilepaskan ke atmosfer. Ketika nitrogen atmosfer dan emisi teknis digabungkan dengan oksigen, berbagai nitrogen oksida terbentuk, dan volume nitrogen oksida yang terbentuk bergantung pada suhu pembakaran. Sebagian besar nitrogen oksida terjadi selama pengoperasian kendaraan bermotor dan lokomotif diesel, dan sebagian kecil terjadi di sektor energi dan perusahaan industri. Sulfur dan nitrogen oksida adalah pembentuk asam utama. Ketika bereaksi dengan oksigen atmosfer dan uap air di dalamnya, asam sulfat dan nitrat terbentuk.

Diketahui bahwa keseimbangan basa-asam media ditentukan oleh nilai pH. Lingkungan netral memiliki nilai pH 7, lingkungan asam memiliki nilai pH 0, dan lingkungan basa memiliki nilai pH 14. Di era modern, nilai pH air hujan adalah 5,6, meskipun di masa lalu netral. Penurunan nilai pH satu per satu sesuai dengan peningkatan keasaman sepuluh kali lipat dan, oleh karena itu, saat ini, hujan dengan peningkatan keasaman turun hampir di mana-mana. Keasaman maksimum hujan yang tercatat di Eropa Barat adalah 4-3,5 pH. Harus diperhitungkan bahwa nilai pH yang sama dengan 4-4,5 berakibat fatal bagi sebagian besar ikan.

Hujan asam memiliki efek agresif pada tutupan vegetasi bumi, pada bangunan industri dan perumahan dan berkontribusi pada percepatan yang signifikan dari pelapukan batuan yang terpapar. Peningkatan keasaman mencegah pengaturan sendiri dari netralisasi tanah di mana nutrisi terlarut. Pada gilirannya, ini menyebabkan penurunan tajam dalam hasil dan menyebabkan degradasi tutupan vegetasi. Keasaman tanah berkontribusi pada pelepasan berat, yang dalam keadaan terikat, yang secara bertahap diserap oleh tanaman, menyebabkan kerusakan jaringan yang serius di dalamnya dan menembus ke dalam rantai makanan manusia.

Perubahan potensi basa-asam perairan laut, terutama di perairan dangkal, menyebabkan terhentinya reproduksi banyak invertebrata, menyebabkan kematian ikan dan mengganggu keseimbangan ekologi di lautan.

Akibat hujan asam, hutan di Eropa Barat, Negara Baltik, Karelia, Ural, Siberia, dan Kanada berada di bawah ancaman kematian.

Troposfer

Batas atasnya berada pada ketinggian 8-10 km di kutub, 10-12 km di daerah beriklim sedang dan 16-18 km di garis lintang tropis; lebih rendah di musim dingin daripada di musim panas. Lapisan utama atmosfer yang lebih rendah mengandung lebih dari 80% dari total massa udara atmosfer dan sekitar 90% dari semua uap air yang ada di atmosfer. Di troposfer, turbulensi dan konveksi sangat berkembang, awan muncul, siklon dan antisiklon berkembang. Suhu menurun dengan ketinggian dengan gradien vertikal rata-rata 0,65 °/100 m

tropopause

Lapisan peralihan dari troposfer ke stratosfer, lapisan atmosfer di mana penurunan suhu dengan ketinggian berhenti.

Stratosfir

Lapisan atmosfer terletak pada ketinggian 11 sampai 50 km. Sedikit perubahan suhu pada lapisan 11-25 km (lapisan stratosfer bawah) dan peningkatannya pada lapisan 25-40 km dari 56,5 menjadi 0,8 °C (lapisan stratosfer atas atau wilayah inversi) adalah tipikal. Setelah mencapai nilai sekitar 273 K (hampir 0 °C) pada ketinggian sekitar 40 km, suhu tetap konstan hingga ketinggian sekitar 55 km. Daerah bersuhu konstan ini disebut stratopause dan merupakan batas antara stratosfer dan mesosfer.

Stratopause

Lapisan batas atmosfer antara stratosfer dan mesosfer. Ada maksimum dalam distribusi suhu vertikal (sekitar 0 °C).

Mesosfer

Mesosfer dimulai pada ketinggian 50 km dan memanjang hingga 80-90 km. Suhu menurun dengan ketinggian dengan gradien vertikal rata-rata (0,25-0,3) °/100 m Proses energi utama adalah perpindahan panas radiasi. Proses fotokimia kompleks yang melibatkan radikal bebas, molekul yang tereksitasi secara vibrasi, dll., menyebabkan pendaran atmosfer.

Mesopause

Lapisan peralihan antara mesosfer dan termosfer. Ada minimum dalam distribusi suhu vertikal (sekitar -90 °C).

Garis Karman

Ketinggian di atas permukaan laut, yang secara konvensional diterima sebagai batas antara atmosfer bumi dan ruang angkasa. Jalur Karmana terletak pada ketinggian 100 km di atas permukaan laut.

Batas atmosfer bumi

Termosfer

Batas atas sekitar 800 km. Suhu naik ke ketinggian 200-300 km, di mana ia mencapai nilai urutan 1500 K, setelah itu tetap hampir konstan hingga ketinggian tinggi. Di bawah pengaruh ultraviolet dan radiasi sinar matahari dan radiasi kosmik, udara terionisasi ("lampu kutub") - wilayah utama ionosfer terletak di dalam termosfer. Pada ketinggian di atas 300 km, oksigen atom mendominasi. Batas atas termosfer sangat ditentukan oleh aktivitas Matahari saat ini. Selama periode aktivitas rendah, ada penurunan nyata dalam ukuran lapisan ini.

Termopause

Wilayah atmosfer di atas termosfer. Di wilayah ini, penyerapan radiasi matahari tidak signifikan dan suhu tidak benar-benar berubah dengan ketinggian.

Eksosfer (bola hamburan)

Lapisan atmosfer hingga ketinggian 120 km

Eksosfer - zona hamburan, bagian luar termosfer, terletak di atas 700 km. Gas di eksosfer sangat langka, dan karenanya partikelnya bocor ke ruang antarplanet (disipasi).

Hingga ketinggian 100 km, atmosfer adalah campuran gas yang homogen dan tercampur dengan baik. Di lapisan yang lebih tinggi, distribusi gas di ketinggian tergantung pada massa molekulnya, konsentrasi gas yang lebih berat berkurang lebih cepat dengan jarak dari permukaan bumi. Karena penurunan densitas gas, suhu turun dari 0 °C di stratosfer menjadi -110 °C di mesosfer. Namun, energi kinetik partikel individu pada ketinggian 200–250 km sesuai dengan suhu ~150 °C. Di atas 200 km, fluktuasi suhu dan kerapatan gas yang signifikan diamati dalam ruang dan waktu.

Pada ketinggian sekitar 2000-3500 km, eksosfer secara bertahap melewati apa yang disebut ruang hampa udara dekat, yang diisi dengan partikel gas antarplanet yang sangat langka, terutama atom hidrogen. Tapi gas ini hanya bagian dari materi antarplanet. Bagian lainnya terdiri dari partikel seperti debu yang berasal dari komet dan meteorik. Selain partikel seperti debu yang sangat langka, radiasi elektromagnetik dan sel-sel yang berasal dari matahari dan galaksi menembus ke dalam ruang ini.

Troposfer menyumbang sekitar 80% dari massa atmosfer, stratosfer menyumbang sekitar 20%; massa mesosfer tidak lebih dari 0,3%, termosfer kurang dari 0,05% dari total massa atmosfer. Berdasarkan sifat kelistrikan di atmosfer, neutrosfer dan ionosfer dibedakan. Saat ini diyakini bahwa atmosfer meluas ke ketinggian 2000-3000 km.

Tergantung pada komposisi gas di atmosfer, homosfer dan heterosfer dibedakan. Heterosfer adalah area di mana gravitasi berpengaruh pada pemisahan gas, karena pencampurannya pada ketinggian seperti itu dapat diabaikan. Oleh karena itu mengikuti komposisi variabel dari heterosfer. Di bawahnya terletak bagian atmosfer yang tercampur dengan baik dan homogen, yang disebut homosfer. Batas antara lapisan ini disebut turbopause dan terletak pada ketinggian sekitar 120 km.

Dunia di sekitar kita terbentuk dari tiga bagian yang sangat berbeda: bumi, air, dan udara. Masing-masing unik dan menarik dengan caranya sendiri. Sekarang kita hanya akan berbicara tentang yang terakhir dari mereka. Apa itu atmosfer? Bagaimana itu terjadi? Terbuat dari apa dan dibagi menjadi bagian apa? Semua pertanyaan ini sangat menarik.

Nama "atmosfer" terbentuk dari dua kata yang berasal dari bahasa Yunani, diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia, yang berarti "uap" dan "bola". Dan jika Anda melihat definisi yang tepat, Anda dapat membaca yang berikut: "Atmosfer adalah cangkang udara planet Bumi, yang mengalir bersamanya di luar angkasa." Ini berkembang secara paralel dengan proses geologis dan geokimia yang terjadi di planet ini. Dan hari ini semua proses yang terjadi pada organisme hidup bergantung padanya. Tanpa atmosfer, planet ini akan menjadi gurun tak bernyawa seperti bulan.

Terdiri dari apa?

Pertanyaan tentang apa itu atmosfer dan elemen apa yang termasuk di dalamnya telah lama menarik minat orang. Komponen utama cangkang ini sudah dikenal pada tahun 1774. Mereka dipasang oleh Antoine Lavoisier. Ia menemukan bahwa komposisi atmosfer sebagian besar terbentuk dari nitrogen dan oksigen. Seiring waktu, komponennya telah disempurnakan. Dan sekarang kita tahu bahwa itu mengandung lebih banyak gas, serta air dan debu.

Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci apa yang terdiri dari atmosfer Bumi di dekat permukaannya. Gas yang paling umum adalah nitrogen. Ini mengandung sedikit lebih dari 78 persen. Tetapi, meskipun jumlahnya sangat besar, nitrogen di udara praktis tidak aktif.

Unsur terbesar dan terpenting berikutnya adalah oksigen. Gas ini mengandung hampir 21%, dan hanya menunjukkan aktivitas yang sangat tinggi. Fungsi spesifiknya adalah untuk mengoksidasi bahan organik mati, yang terurai sebagai akibat dari reaksi ini.

Gas rendah tapi penting

Gas ketiga yang merupakan bagian dari atmosfer adalah argon. Ini sedikit kurang dari satu persen. Diikuti oleh karbon dioksida dengan neon, helium dengan metana, kripton dengan hidrogen, xenon, ozon dan bahkan amonia. Tetapi mereka terkandung sangat sedikit sehingga persentase komponen tersebut sama dengan seperseratus, seperseribu dan sepersejuta. Dari jumlah tersebut, hanya karbon dioksida yang memainkan peran penting, karena merupakan bahan bangunan yang dibutuhkan tanaman untuk fotosintesis. Fungsi penting lainnya adalah untuk menahan radiasi dan menyerap sebagian panas matahari.

Gas lain yang langka namun penting, ozon, ada untuk menjebak radiasi ultraviolet yang berasal dari matahari. Berkat properti ini, semua kehidupan di planet ini dilindungi dengan andal. Di sisi lain, ozon mempengaruhi suhu stratosfer. Karena fakta bahwa ia menyerap radiasi ini, udara menjadi panas.

Keteguhan komposisi kuantitatif atmosfer dipertahankan dengan pencampuran tanpa henti. Lapisannya bergerak baik secara horizontal maupun vertikal. Oleh karena itu, di manapun di dunia ini terdapat cukup oksigen dan tidak ada kelebihan karbon dioksida.

Apa lagi yang ada di udara?

Perlu dicatat bahwa uap dan debu dapat dideteksi di wilayah udara. Yang terakhir terdiri dari serbuk sari dan partikel tanah, di kota mereka bergabung dengan kotoran emisi partikulat dari gas buang.

Tapi ada banyak air di atmosfer. Dalam kondisi tertentu, itu mengembun, dan awan dan kabut muncul. Sebenarnya, ini adalah hal yang sama, hanya yang pertama muncul tinggi di atas permukaan bumi, dan yang terakhir menyebar di sepanjang itu. Awan mengambil berbagai bentuk. Proses ini tergantung pada ketinggian di atas Bumi.

Jika terbentuk 2 km di atas daratan, maka disebut berlapis. Dari merekalah hujan turun ke tanah atau salju turun. Awan cumulus terbentuk di atasnya hingga ketinggian 8 km. Mereka selalu yang paling indah dan indah. Merekalah yang diperiksa dan bertanya-tanya seperti apa rupa mereka. Jika formasi seperti itu muncul dalam 10 km ke depan, mereka akan sangat ringan dan lapang. Nama mereka adalah cirrus.

Apa saja lapisan atmosfer?

Meskipun mereka memiliki suhu yang sangat berbeda satu sama lain, sangat sulit untuk mengatakan pada ketinggian berapa satu lapisan dimulai dan lapisan lainnya berakhir. Pembagian ini sangat bersyarat dan bersifat perkiraan. Namun demikian, lapisan-lapisan atmosfer tetap ada dan menjalankan fungsinya.

Bagian terendah dari cangkang udara disebut troposfer. Ketebalannya meningkat ketika bergerak dari kutub ke khatulistiwa dari 8 hingga 18 km. Ini adalah bagian terhangat dari atmosfer, karena udara di dalamnya dipanaskan dari permukaan bumi. Sebagian besar uap air terkonsentrasi di troposfer, sehingga awan terbentuk di dalamnya, curah hujan turun, badai petir bergemuruh, dan angin bertiup.

Lapisan berikutnya tebalnya sekitar 40 km dan disebut stratosfer. Jika pengamat bergerak ke bagian udara ini, ia akan menemukan bahwa langit telah menjadi ungu. Ini karena kepadatan zat yang rendah, yang praktis tidak menghamburkan sinar matahari. Di lapisan inilah pesawat jet terbang. Bagi mereka, semua ruang terbuka terbuka di sana, karena praktis tidak ada awan. Di dalam stratosfer ada lapisan yang terdiri dari sejumlah besar ozon.

Diikuti oleh stratopause dan mesosfer. Yang terakhir ini memiliki ketebalan sekitar 30 km. Ini ditandai dengan penurunan tajam dalam kepadatan dan suhu udara. Langit tampak hitam bagi pengamat. Di sini Anda bahkan dapat melihat bintang di siang hari.

Lapisan dengan sedikit atau tanpa udara

Struktur atmosfer berlanjut dengan lapisan yang disebut termosfer - yang terpanjang dari semua yang lain, ketebalannya mencapai 400 km. Lapisan ini ditandai dengan suhu yang sangat besar, yang bisa mencapai 1700 °C.

Dua bola terakhir sering digabungkan menjadi satu dan menyebutnya ionosfer. Ini disebabkan oleh fakta bahwa reaksi terjadi di dalamnya dengan pelepasan ion. Lapisan inilah yang memungkinkan Anda untuk mengamati fenomena alam seperti cahaya utara.

50 km berikutnya dari Bumi dicadangkan untuk eksosfer. Ini adalah kulit terluar dari atmosfer. Di dalamnya, partikel udara tersebar ke luar angkasa. Satelit cuaca biasanya bergerak di lapisan ini.

Atmosfer bumi berakhir dengan magnetosfer. Dialah yang melindungi sebagian besar satelit buatan planet ini.

Setelah semua yang telah dikatakan, seharusnya tidak ada pertanyaan tentang apa suasananya. Jika ada keraguan tentang perlunya, maka mudah untuk menghilangkannya.

Nilai atmosfer

Fungsi utama atmosfer adalah melindungi permukaan planet dari panas berlebih di siang hari dan pendinginan berlebihan di malam hari. Kepentingan berikutnya dari cangkang ini, yang tidak akan dibantah oleh siapa pun, adalah untuk memasok oksigen ke semua makhluk hidup. Tanpa itu, mereka akan mati lemas.

Kebanyakan meteorit terbakar di lapisan atas, tidak pernah mencapai permukaan bumi. Dan orang-orang dapat mengagumi lampu terbang, mengira mereka sebagai bintang jatuh. Tanpa atmosfer, seluruh bumi akan dipenuhi dengan kawah. Dan tentang perlindungan dari radiasi matahari telah disebutkan di atas.

Bagaimana seseorang mempengaruhi atmosfer?

Sangat negatif. Hal ini dikarenakan aktivitas masyarakat yang semakin meningkat. Bagian utama dari semua aspek negatif jatuh pada industri dan transportasi. Omong-omong, mobillah yang mengeluarkan hampir 60% dari semua polutan yang menembus atmosfer. Empat puluh sisanya dibagi antara energi dan industri, serta industri untuk pemusnahan limbah.

Daftar zat berbahaya yang mengisi kembali komposisi udara setiap hari sangat panjang. Karena transportasi di atmosfer adalah: nitrogen dan belerang, karbon, biru dan jelaga, serta karsinogen kuat yang menyebabkan kanker kulit - benzopyrene.

Industri menyumbang unsur-unsur kimia berikut: sulfur dioksida, hidrokarbon dan hidrogen sulfida, amonia dan fenol, klorin dan fluor. Jika prosesnya berlanjut, maka segera jawaban atas pertanyaan: “Bagaimana suasananya? Terdiri dari apa? akan sama sekali berbeda.