Sejak adanya kehidupan, kenyamanan dan keamanan semua organisme bergantung padanya. Indikator gas dalam campuran sangat menentukan untuk studi area bermasalah atau area ramah lingkungan.

Informasi Umum

Istilah "atmosfer" mengacu pada lapisan gas yang menyelimuti planet kita dan banyak benda langit lainnya di alam semesta. Ini membentuk cangkang yang naik di atas Bumi selama beberapa ratus kilometer. Komposisinya mengandung berbagai gas, yang utamanya adalah oksigen.

Suasana dicirikan oleh:

• Heterogenitas dengan titik fisik penglihatan.
• Peningkatan dinamisme.
• Tergantung pada faktor biologis(kerentanan tinggi jika terjadi efek samping).

Pengaruh utama pada komposisi dan proses perubahannya, makhluk hidup (termasuk mikroorganisme). Proses ini telah berlangsung sejak pembentukan atmosfer - beberapa miliar tahun. Cangkang pelindung planet ini bersentuhan dengan formasi seperti litosfer dan hidrosfer, sementara sulit untuk menentukan batas atas dengan akurasi tinggi, para ilmuwan hanya dapat menyebutkan nilai perkiraan. Atmosfer masuk ke ruang antarplanet di eksosfer - pada ketinggian
500-1000 km dari permukaan planet kita, beberapa sumber memberikan angka 3000 km.

Pentingnya atmosfer bagi kehidupan di bumi sangat besar, karena melindungi planet dari tabrakan dengan benda luar angkasa, memberikan indikator optimal untuk pembentukan dan perkembangan kehidupan dalam berbagai bentuknya.
Komposisi cangkang pelindung:

• Nitrogen - 78%.
• Oksigen - 20,9%.
• Campuran gas - 1,1% (bagian ini dibentuk oleh zat-zat seperti ozon, argon, neon, helium, metana, kripton, hidrogen, xenon, karbon dioksida, uap air).

Campuran gas melakukan fungsi penting- penyerapan kelebihan energi matahari. Komposisi atmosfer bervariasi tergantung pada ketinggian - pada ketinggian 65 km dari permukaan bumi, nitrogen akan terkandung di dalamnya
sudah 86%, oksigen - hanya 19%.

Unsur penyusun atmosfer

Komposisi atmosfer bumi yang beragam memungkinkannya untuk bekerja berbagai fungsi dan melindungi kehidupan di planet ini. Elemen utamanya:

• Karbon dioksida (CO₂) merupakan komponen penting yang terlibat dalam proses nutrisi tanaman (fotosintesis). Ini dilepaskan ke atmosfer karena respirasi semua organisme hidup, membusuk dan terbakar. bahan organik. Jika karbon dioksida menghilang, maka tanaman akan tidak ada lagi bersamanya.
• Oksigen (O₂) - menyediakan lingkungan yang optimal untuk kehidupan semua organisme di planet ini, diperlukan untuk respirasi. Dengan hilangnya, kehidupan akan berakhir untuk 99% organisme di planet ini.
• Ozon (O 3) merupakan gas yang berperan sebagai penyerap alami radiasi ultraviolet yang dipancarkan oleh radiasi matahari. Kelebihannya berdampak negatif pada organisme hidup. Gas membentuk lapisan khusus di atmosfer - layar ozon. Di bawah pengaruh kondisi eksternal dan aktivitas manusia mulai runtuh secara bertahap, sehingga penting untuk melakukan kegiatan pemulihan lapisan ozon planet kita untuk menyelamatkan kehidupan di dalamnya.

Juga dalam komposisi atmosfer ada uap air - mereka menentukan kelembaban udara. Persentase komponen ini tergantung pada berbagai faktor. Dipengaruhi oleh:

• Indikator suhu udara.
• Lokasi wilayah (teritori).
• Musiman.

Ini mempengaruhi jumlah uap air dan suhu - jika rendah, maka konsentrasinya tidak melebihi 1%, ketika dinaikkan, mencapai 3-4%.
Selain itu termasuk dalam atmosfer bumi ada kotoran padat dan cair - jelaga, abu, garam laut, berbagai mikroorganisme, debu, tetesan air.

Suasana: lapisannya

Untuk mengetahui struktur atmosfer bumi berlapis-lapis perlu diketahui tampilan penuh tentang nilai ini amplop gas. Mereka menonjol karena komposisi dan kepadatannya campuran gas berbeda pada ketinggian yang berbeda. Setiap lapisan berbeda komposisi kimia dan fungsi yang akan dilakukan. Susunlah lapisan atmosfer bumi dengan urutan sebagai berikut:

Troposfer terletak paling dekat dengan permukaan bumi. Ketinggian lapisan ini mencapai 16-18 km di zona tropis dan rata-rata 9 km di atas kutub. Hingga 90% dari semua uap air terkonsentrasi di lapisan ini. Di troposfer inilah awan terbentuk. Pergerakan udara, turbulensi dan konveksi juga diamati di sini. Indikator suhu berbeda dan berkisar antara +45 hingga -65 derajat - masing-masing di daerah tropis dan kutub. Dengan peningkatan 100 meter, ada penurunan suhu sebesar 0,6 derajat. Ini adalah troposfer, karena akumulasi uap air dan udara, yang bertanggung jawab untuk proses siklon. Dengan demikian, jawaban yang benar untuk pertanyaan, apa nama lapisan atmosfer bumi tempat berkembangnya siklon dan antisiklon adalah nama lapisan atmosfer ini.

Stratosfer - lapisan ini terletak pada ketinggian 11-50 km dari permukaan planet. Di zona bawahnya, indikator suhu cenderung ke nilai -55. Ada zona inversi di stratosfer - batas antara lapisan ini dan lapisan berikutnya, yang disebut mesosfer. Indikator suhu mencapai nilai +1 derajat. Pesawat terbang di stratosfer yang lebih rendah.

Lapisan ozon adalah area kecil di perbatasan antara stratosfer dan mesosfer, tetapi tepatnya lapisan ozon atmosfer melindungi semua kehidupan di bumi dari aksi radiasi ultraviolet. Ini juga memisahkan nyaman dan kondisi yang menguntungkan untuk keberadaan organisme hidup dan ruang yang keras, di mana tidak mungkin untuk bertahan hidup tanpa kondisi khusus bahkan bakteri. Itu terbentuk sebagai hasil interaksi komponen organik dan oksigen, yang bersentuhan dengan radiasi ultraviolet dan masuk ke dalam reaksi fotokimia yang menghasilkan gas yang disebut ozon. Karena ozon menyerap radiasi ultraviolet, ia berkontribusi pada pemanasan atmosfer, mempertahankan kondisi optimal untuk kehidupan dalam bentuk biasanya. Oleh karena itu, untuk menjawab pertanyaan: lapisan gas apa yang melindungi bumi dari radiasi kosmik dan berlebihan radiasi sinar matahari, diikuti oleh ozon.

Dilihat dari urutan lapisan atmosfer dari permukaan bumi, maka perlu diperhatikan bahwa selanjutnya adalah mesosfer. Terletak di ketinggian 50-90 km dari permukaan planet. Indikator suhu - dari 0 hingga -143 derajat (batas bawah dan atas). Ini melindungi Bumi dari meteorit yang terbakar saat mereka melewatinya
itu adalah fenomena pancaran udara. Tekanan gas di bagian atmosfer ini sangat rendah, yang membuatnya tidak mungkin untuk mempelajari seluruh mesosfer, karena peralatan khusus, termasuk satelit atau probe, tidak dapat bekerja di sana.

Termosfer adalah lapisan atmosfer yang terletak pada ketinggian 100 km di atas permukaan laut. Ini adalah batas bawah, yang disebut garis Karman. Para ilmuwan secara kondisional menentukan bahwa ruang dimulai di sini. Ketebalan langsung termosfer mencapai 800 km. Pembacaan suhu mencapai 1800 derajat, tetapi pertahankan kulitnya pesawat luar angkasa dan rudal utuh memungkinkan sedikit konsentrasi udara. Di lapisan atmosfer bumi ini, yang spesial
fenomena - cahaya utara - jenis khusus bersinar, yang dapat diamati di beberapa wilayah di planet ini. Mereka muncul karena interaksi beberapa faktor - ionisasi udara dan aksi di atasnya radiasi kosmik dan radiasi.

Lapisan atmosfer apa yang terjauh dari bumi - eksosfer. Ada zona dispersi udara di sini, karena konsentrasi gas kecil, akibatnya mereka secara bertahap keluar dari atmosfer. Lapisan ini terletak pada ketinggian 700 km di atas permukaan bumi. Elemen utama yang membentuk
lapisan ini adalah hidrogen. Dalam keadaan atom, Anda dapat menemukan zat seperti oksigen atau nitrogen, yang akan sangat terionisasi oleh radiasi matahari.
Dimensi eksosfer Bumi mencapai 100 ribu km dari planet ini.

Dengan mempelajari lapisan-lapisan atmosfer secara berurutan dari permukaan bumi, manusia mendapat banyak informasi berharga, yang membantu dalam pengembangan dan peningkatan kemampuan teknologi. Beberapa fakta mengejutkan, tetapi kehadiran merekalah yang memungkinkan organisme hidup berkembang dengan sukses.

Diketahui bahwa berat atmosfer lebih dari 5 kuadriliun ton. Lapisan mampu mentransmisikan suara hingga 100 km dari permukaan planet, di atas properti ini menghilang, karena komposisi gas berubah.
Pergerakan atmosfer ada karena pemanasan bumi bervariasi. Permukaan di kutub dingin, dan lebih dekat ke daerah tropis, pemanasan meningkat; indikator suhu dipengaruhi oleh pusaran siklon, musim, dan waktu dalam sehari. Tekanan atmosfer dapat diukur dengan menggunakan barometer. Para ilmuwan telah mengamati bahwa kehadiran lapisan pelindung memungkinkan Anda untuk mencegah kontak dengan permukaan planet meteorit dengan massa total 100 ton setiap hari.

Fakta yang menarik adalah bahwa komposisi udara (campuran gas berlapis-lapis) tetap tidak berubah selama periode waktu yang lama - beberapa ratus juta tahun diketahui. Perubahan signifikan sedang terjadi di abad terakhir- sejak saat umat manusia mengalami peningkatan produksi yang signifikan.

Tekanan yang diberikan oleh atmosfer mempengaruhi kesejahteraan manusia. Normal untuk 90% adalah indikator 760 mmHg, nilai ini harus terjadi pada 0 derajat. Harus diingat bahwa nilai ini berlaku untuk bagian-bagian daratan bumi di mana permukaan laut lewat dengannya di jalur yang sama (tanpa penurunan). Semakin tinggi ketinggian, semakin rendah tekanannya. Itu juga berubah selama berlalunya siklon, karena perubahan tidak hanya terjadi secara vertikal, tetapi juga secara horizontal.

Zona fisiologis atmosfer bumi adalah 5 km, setelah melewati tanda ini, seseorang mulai bermanifestasi kondisi khusus- kelaparan oksigen. Dalam proses ini, 95% orang mengalami penurunan kapasitas kerja yang nyata, dan kesejahteraan mereka juga memburuk secara signifikan bahkan pada orang yang terlatih dan terlatih.

Itulah mengapa pentingnya atmosfer bagi kehidupan di bumi sangat besar - manusia dan sebagian besar organisme hidup tidak dapat hidup tanpa campuran gas ini. Berkat kehadiran mereka, menjadi mungkin untuk mengembangkan kebiasaan masyarakat modern hidup di bumi. Perlu untuk menilai kerusakan yang disebabkan oleh kegiatan industri, untuk melakukan tindakan pemurnian udara untuk mengurangi konsentrasi jenis tertentu gas dan membawa mereka yang tidak cukup untuk komposisi normal. Penting untuk dipikirkan sekarang tentang tindakan lebih lanjut untuk melestarikan dan memulihkan lapisan atmosfer untuk menyelamatkan kondisi optimal untuk generasi mendatang.

Selubung gas yang mengelilingi planet Bumi kita, yang dikenal sebagai atmosfer, terdiri dari lima lapisan utama. Lapisan-lapisan ini berasal dari permukaan planet, dari permukaan laut (kadang-kadang di bawah) dan naik ke luar angkasa dalam urutan berikut:

• Troposfer;
• Stratosfir;
• Mesosfer;
• Termosfer;
• Eksosfer.

Diagram lapisan utama atmosfer bumi

Di antara masing-masing dari lima lapisan utama ini adalah zona transisi yang disebut "jeda" di mana terjadi perubahan suhu, komposisi, dan kepadatan udara. Bersama dengan jeda, atmosfer bumi masuk total terdiri dari 9 lapisan.

Troposfer: tempat terjadinya cuaca

Dari semua lapisan atmosfer, troposfer adalah yang paling kita kenal (disadari atau tidak), karena kita hidup di dasarnya - permukaan planet. Ini menyelimuti permukaan bumi dan memanjang ke atas selama beberapa kilometer. Kata troposfer berarti "perubahan bola". Sebuah nama yang sangat pas, karena lapisan inilah yang menjadi tempat terjadinya cuaca kita sehari-hari.

Mulai dari permukaan planet, troposfer naik ke ketinggian 6 hingga 20 km. Sepertiga bagian bawah dari lapisan yang paling dekat dengan kita mengandung 50% dari semuanya gas atmosfer. Ini adalah satu-satunya bagian dari seluruh komposisi atmosfer yang bernafas. Karena fakta bahwa udara dipanaskan dari bawah permukaan bumi mengasyikkan energi termal Matahari, dengan meningkatnya ketinggian, suhu dan tekanan troposfer menurun.

Di bagian atas terdapat lapisan tipis yang disebut tropopause, yang hanya merupakan penyangga antara troposfer dan stratosfer.

Stratosfer: rumah ozon

Stratosfer adalah lapisan atmosfer berikutnya. Membentang dari 6-20 km sampai 50 km di atas permukaan bumi. Ini adalah lapisan di mana sebagian besar pesawat komersial terbang dan balon terbang.

Di sini, udara tidak mengalir ke atas dan ke bawah, tetapi bergerak sejajar dengan permukaan dalam arus udara yang sangat cepat. Saat Anda naik, suhu meningkat, berkat melimpahnya ozon alami (O 3 ) - produk sampingan radiasi sinar matahari dan oksigen, yang memiliki kemampuan untuk menyerap sinar ultraviolet matahari yang berbahaya (setiap kenaikan suhu dengan ketinggian dikenal dalam meteorologi sebagai "pembalikan").

Karena stratosfer memiliki lebih banyak suhu hangat bawah dan lebih dingin di atas, konveksi (gerakan vertikal massa udara) jarang terjadi di bagian atmosfer ini. Bahkan, Anda dapat melihat badai yang mengamuk di troposfer dari stratosfer, karena lapisan tersebut bertindak sebagai "tutup" untuk konveksi, di mana awan badai tidak menembusnya.

Stratosfer sekali lagi diikuti oleh lapisan penyangga, kali ini disebut stratopause.

Mesosfer: atmosfer tengah

Mesosfer terletak sekitar 50-80 km dari permukaan bumi. Mesosfer atas adalah yang terdingin tempat alami di Bumi, di mana suhu bisa turun di bawah -143°C.

Termosfer: atmosfer atas

Setelah mesosfer dan mesopause muncul termosfer, yang terletak antara 80 dan 700 km di atas permukaan planet dan mengandung kurang dari 0,01% dari total udara di amplop atmosfer. Suhu di sini mencapai + 2000 ° C, tetapi karena penguraian udara yang kuat dan kurangnya molekul gas untuk perpindahan panas, ini suhu tinggi dianggap sangat dingin.

Eksosfer: batas atmosfer dan ruang angkasa

Pada ketinggian sekitar 700-10.000 km di atas permukaan bumi adalah eksosfer - tepi luar atmosfer, berbatasan dengan ruang angkasa. Di sini satelit meteorologi berputar mengelilingi bumi.

Bagaimana dengan ionosfer?

Ionosfer bukanlah lapisan yang terpisah, dan sebenarnya istilah ini digunakan untuk merujuk pada atmosfer pada ketinggian 60 hingga 1000 km. Ini mencakup bagian paling atas dari mesosfer, seluruh termosfer dan bagian dari eksosfer. Ionosfer mendapatkan namanya karena di bagian atmosfer inilah radiasi Matahari terionisasi saat melewatinya. Medan magnet Mendarat di dan . Fenomena ini diamati dari bumi sebagai cahaya utara.

YouTube ensiklopedis

1 / 5

Bumi pesawat luar angkasa(Episode 14) - Suasana

Mengapa atmosfer tidak ditarik ke ruang hampa udara?

Masuk ke atmosfer bumi dari pesawat ruang angkasa "Soyuz TMA-8"

Struktur suasana, makna, studi

O. S. Ugolnikov "Atmosfer atas. Pertemuan Bumi dan luar angkasa"

Subtitle

Batas atmosfer

Atmosfer dianggap sebagai area di sekitar Bumi di mana lingkungan gas berputar bersama-sama dengan Bumi secara keseluruhan. Atmosfer masuk ke ruang antarplanet secara bertahap, di eksosfer, mulai dari ketinggian 500-1000 km dari permukaan bumi.

Menurut definisi yang diusulkan oleh Federasi Penerbangan Internasional, batas antara atmosfer dan ruang angkasa ditarik di sepanjang garis Karmana, yang terletak di ketinggian sekitar 100 km, di mana penerbangan udara sama sekali tidak mungkin dilakukan. NASA menggunakan tanda 122 kilometer (400.000 kaki) sebagai batas atmosfer, di mana pesawat ulang-alik beralih dari manuver bertenaga ke manuver aerodinamis.

Properti fisik

Selain gas-gas yang ditunjukkan dalam tabel, atmosfer juga mengandung Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, hidrokarbon, HCl,, HBr, uap, I 2, Br 2, serta banyak lainnya. gas dalam jumlah kecil. Di troposfer selalu ada sejumlah besar partikel padat dan cair tersuspensi (aerosol). Radon (Rn) adalah gas paling langka di atmosfer bumi.

Struktur atmosfer

lapisan batas atmosfer

Lapisan bawah troposfer (tebal 1-2 km), di mana keadaan dan sifat permukaan bumi secara langsung mempengaruhi dinamika atmosfer.

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 di atmosfer. Turbulensi dan konveksi sangat berkembang di troposfer, 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 bawah stratosfer) dan peningkatannya pada lapisan 25-40 km dari 56,5 menjadi 0,8 ° (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

Termosfer

Batas atas sekitar 800 km. Suhu naik ke ketinggian 200-300 km, di mana ia mencapai nilai orde 1500 K, setelah itu tetap hampir konstan sampai dataran tinggi. Di bawah aksi radiasi 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 - misalnya, pada 2008-2009 - ada penurunan nyata dalam ukuran lapisan ini.

Termopause

Wilayah atmosfer di atas termosfer. Di wilayah ini, penyerapan radiasi matahari dapat diabaikan dan suhu sebenarnya tidak berubah dengan ketinggian.

Eksosfer (bola hamburan)

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 berat molekul, 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 dekat ruang hampa udara, yang diisi dengan partikel langka gas antarplanet, terutama atom hidrogen. Tapi gas ini hanya sebagian materi antarplanet. Bagian lainnya terdiri dari partikel seperti debu yang berasal dari komet dan meteorik. Selain partikel debu yang sangat langka, radiasi elektromagnetik dan sel-sel yang berasal dari matahari dan galaksi menembus ke dalam ruang ini.

Tinjauan

Troposfer menyumbang sekitar 80% dari massa atmosfer, stratosfer menyumbang sekitar 20%; massa mesosfer - tidak lebih dari 0,3%, termosfer - kurang dari 0,05% berat keseluruhan suasana.

Berdasarkan sifat listrik dipancarkan di atmosfer neutrosfer dan ionosfir .

Tergantung pada komposisi gas di atmosfer, mereka memancarkan homosfer dan heterosfer. heterosfer- ini adalah area di mana gravitasi mempengaruhi 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, terletak di ketinggian sekitar 120 km.

Sifat lain dari atmosfer dan efeknya pada tubuh manusia

Sudah di ketinggian 5 km di atas permukaan laut, orang yang tidak terlatih mengembangkan kelaparan oksigen, dan tanpa adaptasi, kinerja seseorang berkurang secara signifikan. Di sinilah zona fisiologis atmosfer berakhir. Pernapasan manusia menjadi tidak mungkin pada ketinggian 9 km, meskipun hingga sekitar 115 km atmosfer mengandung oksigen.

Atmosfer memberi kita oksigen yang kita butuhkan untuk bernapas. Namun, karena penurunan tekanan total atmosfer, saat Anda naik ke ketinggian, masing-masing, berkurang dan tekanan parsial oksigen.

Di lapisan udara yang dijernihkan, perambatan suara tidak mungkin dilakukan. Hingga ketinggian 60-90 km, masih dimungkinkan untuk menggunakan hambatan udara dan lift untuk penerbangan aerodinamis yang terkontrol. Tetapi mulai dari ketinggian 100-130 km, konsep angka M dan penghalang suara, yang akrab bagi setiap pilot, kehilangan maknanya: ada garis bersyarat Karman, di luarnya dimulai area penerbangan balistik murni. , yang hanya dapat dikontrol menggunakan gaya reaktif.

Pada ketinggian di atas 100 km, atmosfer juga kehilangan properti luar biasa lainnya - kemampuan untuk menyerap, menghantarkan, dan mentransfer energi panas secara konveksi (yaitu, dengan mencampur udara). Ini berarti bahwa berbagai elemen peralatan, peralatan orbital Stasiun ruang angkasa tidak akan bisa mendinginkan di luar cara yang biasanya dilakukan di pesawat terbang - dengan bantuan jet udara dan pendingin udara. Pada ketinggian seperti itu, seperti pada umumnya di ruang angkasa, satu-satunya jalan perpindahan panas adalah termal-radiasi.

Sejarah terbentuknya atmosfer

Menurut teori yang paling umum, atmosfer bumi telah berada dalam tiga komposisi berbeda sepanjang sejarahnya. Awalnya, itu terdiri dari gas ringan (hidrogen dan helium) yang ditangkap dari ruang antarplanet. Ini disebut atmosfer utama . Pada tahap selanjutnya, aktivitas vulkanik aktif menyebabkan kejenuhan atmosfer dengan gas selain hidrogen (karbon dioksida, amonia, uap air). Begini caranya atmosfer sekunder. Suasana ini memulihkan. Selanjutnya, proses pembentukan atmosfer ditentukan oleh faktor-faktor berikut:

• kebocoran gas ringan (hidrogen dan helium) ke ruang antarplanet;
• reaksi kimia yang terjadi di atmosfer di bawah pengaruh radiasi ultraviolet, pelepasan petir dan beberapa faktor lainnya.

Secara bertahap, faktor-faktor ini menyebabkan pembentukan atmosfer tersier, dicirikan oleh kandungan hidrogen yang jauh lebih rendah dan kandungan nitrogen dan karbon dioksida yang jauh lebih tinggi (terbentuk sebagai hasil dari reaksi kimia dari amonia dan hidrokarbon).

Nitrogen

Pendidikan jumlah yang besar nitrogen N 2 disebabkan oleh oksidasi atmosfer amonia-hidrogen oleh oksigen molekuler O 2, yang mulai muncul dari permukaan planet sebagai hasil fotosintesis, mulai dari 3 miliar tahun yang lalu. Nitrogen N 2 juga dilepaskan ke atmosfer sebagai akibat dari denitrifikasi nitrat dan senyawa yang mengandung nitrogen lainnya. Nitrogen dioksidasi oleh ozon menjadi NO di atmosfer bagian atas.

Nitrogen N2 masuk ke dalam reaksi hanya dalam kondisi tertentu (misalnya, selama pelepasan petir). Oksidasi molekul nitrogen oleh ozon di pelepasan listrik digunakan dalam jumlah kecil dalam produksi industri pupuk nitrogen. Oksidasi dengan konsumsi energi rendah dan ubah menjadi biologis bentuk aktif cyanobacteria (ganggang biru-hijau) dan bakteri bintil dapat membentuk simbiosis rhizobium dengan tanaman polong-polongan, yang dapat menjadi tanaman pupuk hijau yang efektif yang tidak menguras, tetapi memperkaya tanah dengan pupuk alami.

Oksigen

Komposisi atmosfer mulai berubah secara radikal dengan munculnya organisme hidup di Bumi, sebagai hasil dari fotosintesis, disertai dengan pelepasan oksigen dan penyerapan karbon dioksida. Awalnya, oksigen dihabiskan untuk oksidasi senyawa tereduksi - amonia, hidrokarbon, bentuk besi dari besi yang terkandung di lautan, dll. tahap ini kandungan oksigen di atmosfer mulai meningkat. Dibentuk secara bertahap suasana modern, yang memiliki sifat pengoksidasi. Karena ini menyebabkan masalah serius perubahan drastis banyak proses yang terjadi di atmosfer, litosfer dan biosfer, peristiwa ini disebut Bencana Oksigen.

gas mulia

Polusi udara

PADA baru-baru ini manusia mulai mempengaruhi evolusi atmosfer. hasil aktifitas manusia ada peningkatan konstan dalam kandungan karbon dioksida di atmosfer karena pembakaran bahan bakar hidrokarbon yang terakumulasi dalam zaman geologis sebelumnya. Sejumlah besar CO2 dikonsumsi selama fotosintesis dan diserap oleh lautan dunia. Gas ini masuk ke atmosfer karena dekomposisi karbonat batu dan bahan organik yang berasal dari tumbuhan dan hewan, serta akibat aktivitas vulkanisme dan produksi manusia. Selama 100 tahun terakhir, kandungan CO 2 di atmosfer telah meningkat sebesar 10%, dengan bagian utama (360 miliar ton) berasal dari pembakaran bahan bakar. Jika laju pertumbuhan pembakaran bahan bakar terus berlanjut, maka dalam 200-300 tahun mendatang jumlah CO2 di atmosfer akan berlipat ganda dan dapat menyebabkan perubahan iklim global.

Pembakaran bahan bakar merupakan sumber utama gas pencemar (СО,, SO 2). Sulfur dioksida dioksidasi oleh oksigen atmosfer menjadi SO3, dan oksida nitrat menjadi NO2 di atmosfer bagian atas, yang pada gilirannya berinteraksi dengan uap air, dan asam sulfat H2SO4 yang dihasilkan dan asam nitrat HNO3 jatuh di permukaan bumi di bentuk yang disebut. hujan asam. Penggunaan

Atmosfer inilah yang memungkinkan adanya kehidupan di Bumi. Kami menerima informasi dan fakta pertama tentang atmosfer kembali sekolah dasar. Di sekolah menengah, kita sudah lebih mengenal konsep ini dalam pelajaran geografi.

Konsep atmosfer bumi

Atmosfer tidak hanya di Bumi, tetapi juga di tempat lain benda angkasa. Ini adalah nama cangkang gas yang mengelilingi planet-planet. Komposisi lapisan gas ini planet yang berbeda berbeda secara signifikan. Mari kita lihat informasi dan fakta dasar tentang yang disebut udara.

Komponen terpentingnya adalah oksigen. Beberapa orang secara keliru berpikir bahwa atmosfer bumi seluruhnya terdiri dari oksigen, tetapi udara sebenarnya adalah campuran gas. Ini mengandung 78% nitrogen dan 21% oksigen. Sisanya satu persen termasuk ozon, argon, karbon dioksida, uap air. Biarlah persentase gas-gas ini sedikit, tetapi mereka melakukan fungsi penting - mereka menyerap sebagian besar energi radiasi matahari, sehingga mencegah termasyhur mengubah semua kehidupan di planet kita menjadi abu. Sifat-sifat atmosfer berubah dengan ketinggian. Misalnya, pada ketinggian 65 km, nitrogen adalah 86% dan oksigen adalah 19%.

Komposisi atmosfer bumi

• Karbon dioksida penting untuk nutrisi tanaman. Di atmosfer, itu muncul sebagai hasil dari proses respirasi organisme hidup, membusuk, terbakar. Tidak adanya unsur ini dalam komposisi atmosfer akan membuat tumbuhan tidak mungkin ada.
• Oksigen merupakan komponen penting dari atmosfer bagi manusia. Kehadirannya merupakan syarat bagi keberadaan semua makhluk hidup. Itu membuat sekitar 20% dari volume total gas atmosfer.
• Ozon Ini adalah penyerap alami radiasi ultraviolet matahari, yang berdampak buruk pada organisme hidup. Sebagian besar membentuk lapisan atmosfer yang terpisah - layar ozon. Baru-baru ini, aktivitas manusia telah menyebabkan fakta bahwa itu mulai runtuh secara bertahap, tetapi karena sangat penting, itu sedang kerja aktif untuk konservasi dan restorasinya.
• uap air menentukan kelembaban udara. Kontennya dapat bervariasi tergantung pada berbagai faktor: suhu udara, lokasi teritorial, musim. Pada suhu rendah, uap air di udara sangat sedikit, mungkin kurang dari satu persen, dan pada suhu tinggi, jumlahnya mencapai 4%.
• Selain semua hal di atas, dalam komposisi atmosfer bumi selalu ada persentase tertentu keras dan kotoran cair . Ini adalah jelaga, abu, garam laut, debu, tetesan air, mikroorganisme. Mereka bisa masuk ke udara baik secara alami maupun dengan cara antropogenik.

Lapisan atmosfer

suhu, densitas, dan komposisi kualitatif udara tidak sama pada ketinggian yang berbeda. Karena itu, biasanya membedakan lapisan atmosfer yang berbeda. Masing-masing dari mereka memiliki karakteristiknya sendiri. Mari kita cari tahu lapisan atmosfer mana yang dibedakan:

• Troposfer adalah lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan bumi. Ketinggiannya 8-10 km di atas kutub dan 16-18 km di daerah tropis. Berikut adalah 90% dari semua uap air yang tersedia di atmosfer, sehingga ada pembentukan awan aktif. Pada lapisan ini juga terjadi proses seperti pergerakan udara (angin), turbulensi, konveksi. Suhu berkisar antara +45 derajat pada siang hari di musim panas di daerah tropis hingga -65 derajat di kutub.
• Stratosfer adalah lapisan terjauh kedua dari atmosfer. Terletak di ketinggian 11 hingga 50 km. Di lapisan bawah stratosfer, suhunya kira-kira -55, menuju jarak dari Bumi naik ke +1˚С. Wilayah ini disebut inversi dan merupakan batas antara stratosfer dan mesosfer.
• Mesosfer terletak pada ketinggian 50 hingga 90 km. Suhu di batas bawahnya sekitar 0, di atas mencapai -80...-90 . Meteorit yang memasuki atmosfer bumi terbakar habis di mesosfer, yang menyebabkan pancaran udara terjadi di sini.
• Termosfer memiliki ketebalan sekitar 700 km. Di lapisan atmosfer ini, cahaya utara. Mereka muncul karena aksi radiasi kosmik dan radiasi yang berasal dari Matahari.
• Eksosfer adalah zona penyebaran udara. Di sini, konsentrasi gas kecil dan pelepasan bertahap mereka ke ruang antarplanet terjadi.

batas antara atmosfer bumi dan luar angkasa dianggap sebagai tonggak sejarah 100 km. Garis ini disebut garis Karman.

tekanan atmosfir

Mendengarkan ramalan cuaca, kita sering mendengar pembacaan tekanan udara. Tapi apa arti tekanan atmosfer, dan bagaimana pengaruhnya terhadap kita?

Kami menemukan bahwa udara terdiri dari gas dan kotoran. Masing-masing komponen ini memiliki bobotnya sendiri, yang berarti bahwa atmosfer tidak tanpa bobot, seperti yang diyakini hingga abad ke-17. Tekanan atmosfer adalah gaya yang dengannya semua lapisan atmosfer menekan permukaan bumi dan semua benda.

Para ilmuwan telah melakukan perhitungan yang rumit dan membuktikan bahwa untuk satu meter persegi daerah, atmosfer menekan dengan gaya 10.333 kg. Cara, tubuh manusia tunduk pada tekanan udara, yang beratnya 12-15 ton. Mengapa kita tidak merasakannya? Ini menyelamatkan kita dari tekanan internal, yang menyeimbangkan tekanan eksternal. Anda dapat merasakan tekanan atmosfer saat berada di pesawat terbang atau di ketinggian pegunungan, seperti Tekanan atmosfer jauh lebih sedikit di ketinggian. Dalam hal ini, ketidaknyamanan fisik, telinga tersumbat, pusing mungkin terjadi.

Banyak yang bisa dikatakan tentang suasana di sekitar. Kami tahu banyak tentang dia. fakta Menarik, dan beberapa di antaranya mungkin tampak mengejutkan:

• Berat atmosfer bumi adalah 5.300.000.000.000.000.000 ton.
• Ini berkontribusi pada transmisi suara. Pada ketinggian lebih dari 100 km, properti ini menghilang karena perubahan komposisi atmosfer.
• Pergerakan atmosfer dipicu oleh pemanasan permukaan bumi yang tidak merata.
• Termometer digunakan untuk mengukur suhu udara, dan barometer digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer.
• Kehadiran atmosfer menyelamatkan planet kita dari 100 ton meteorit setiap hari.
• Komposisi udara tetap selama beberapa ratus juta tahun, tetapi mulai berubah dengan dimulainya aktivitas industri yang cepat.
• Diyakini bahwa atmosfer meluas ke atas hingga ketinggian 3000 km.

Nilai atmosfer bagi manusia

Zona fisiologis atmosfer adalah 5 km. Pada ketinggian 5.000 m di atas permukaan laut, seseorang mulai menunjukkan kelaparan oksigen, yang diekspresikan dalam penurunan kapasitas kerjanya dan penurunan kesejahteraan. Ini menunjukkan bahwa seseorang tidak dapat bertahan hidup di ruang di mana campuran gas yang menakjubkan ini tidak ada.

Semua informasi dan fakta tentang atmosfer hanya menegaskan pentingnya bagi manusia. Berkat kehadirannya, kemungkinan perkembangan kehidupan di Bumi muncul. Sudah hari ini, setelah menilai sejauh mana kerusakan yang dapat ditimbulkan umat manusia dengan tindakannya di udara yang memberi kehidupan, kita harus memikirkan langkah-langkah lebih lanjut untuk melestarikan dan memulihkan atmosfer.

Ukuran pasti atmosfer tidak diketahui, karena batas atasnya tidak terlihat jelas. Namun, struktur atmosfer telah dipelajari cukup banyak sehingga setiap orang bisa mendapatkan gambaran tentang bagaimana cangkang gas planet kita diatur.

Ilmuwan fisika atmosfer mendefinisikannya sebagai area di sekitar Bumi yang berotasi dengan planet. FAI memberikan yang berikut: definisi:

• Batas antara ruang dan atmosfer membentang di sepanjang garis Karman. Garis ini, menurut definisi organisasi yang sama, adalah ketinggian di atas permukaan laut, terletak di ketinggian 100 km.

Apa pun di atas garis ini ruang angkasa. Atmosfer berangsur-angsur masuk ke ruang antarplanet, itulah sebabnya ada gagasan berbeda tentang ukurannya.

Dengan batas bawah atmosfer, semuanya jauh lebih sederhana - melewati permukaan kerak bumi dan permukaan air Bumi - hidrosfer. Pada saat yang sama, perbatasan, bisa dikatakan, menyatu dengan duniawi dan permukaan air, karena partikel ada juga partikel terlarut udara.

Lapisan atmosfer apa yang termasuk dalam ukuran Bumi?

Fakta menarik: di musim dingin lebih rendah, di musim panas lebih tinggi.

Di lapisan inilah turbulensi, antisiklon dan siklon muncul, awan terbentuk. Bola inilah yang bertanggung jawab atas pembentukan cuaca, sekitar 80% dari semua massa udara berada di dalamnya.

Tropopause adalah lapisan di mana suhu tidak berkurang dengan ketinggian. Di atas tropopause, pada ketinggian di atas 11 dan hingga 50 km berada. Stratosfer mengandung lapisan ozon, yang dikenal untuk melindungi planet ini dari sinar ultraviolet. Udara di lapisan ini dibuang, ini dijelaskan oleh karakteristik warna ungu langit. Kecepatan arus udara di sini bisa mencapai 300 km/jam. Antara stratosfer dan mesosfer adalah stratopause - lingkup batas, di mana suhu maksimum terjadi.

Lapisan selanjutnya adalah . Ini meluas ke ketinggian 85-90 kilometer. Warna langit di mesosfer adalah hitam, sehingga bintang dapat diamati bahkan pada pagi dan sore hari. Proses fotokimia yang paling kompleks terjadi di sana, di mana cahaya atmosfer terjadi.

Antara mesosfer dan lapisan berikutnya adalah mesopause. Ini didefinisikan sebagai lapisan transisi di mana suhu minimum diamati. Di atas, pada ketinggian 100 kilometer di atas permukaan laut, adalah garis Karman. Di atas garis ini adalah termosfer (batas ketinggian 800 km) dan eksosfer, yang juga disebut "zona dispersi". Pada ketinggian sekitar 2-3 ribu kilometer, ia melewati ruang hampa udara.

Mengingat lapisan atas atmosfer tidak terlihat jelas, ukuran pastinya tidak dapat dihitung. Selain itu, di negara lain ada organisasi yang berbeda pendapat di akun ini. Perlu dicatat bahwa garis karma dapat dianggap sebagai batas atmosfer bumi hanya secara kondisional, karena sumber yang berbeda menggunakan penanda batas yang berbeda. Jadi, di beberapa sumber Anda dapat menemukan informasi bahwa batas atas lewat di ketinggian 2500-3000 km.

NASA menggunakan tanda 122 kilometer untuk perhitungan. Belum lama ini, eksperimen dilakukan untuk memperjelas perbatasan yang terletak sekitar 118 km.