Desde a existência da vida, o conforto e a segurança de todos os organismos dependem dela. Os indicadores de gases na mistura são decisivos para o estudo de áreas problemáticas ou áreas ecologicamente corretas.

Informação geral

O termo "atmosfera" refere-se à camada gasosa que envolve nosso planeta e muitos outros corpos celestes no universo. Forma uma concha que se eleva acima da Terra por várias centenas de quilômetros. A composição contém uma variedade de gases, sendo o principal o oxigênio.

A atmosfera é caracterizada por:

• Heterogeneidade com ponto físico visão.
• Maior dinamismo.
• Dependente de fatores biológicos(alta vulnerabilidade em caso de eventos adversos).

A principal influência sobre a composição e os processos de sua mudança, os seres vivos (incluindo microorganismos). Esses processos vêm acontecendo desde a formação da atmosfera - vários bilhões de anos. Escudo protetor o planeta está em contato com formações como a litosfera e a hidrosfera, embora seja difícil determinar os limites superiores com alta precisão, os cientistas só podem nomear valores aproximados. A atmosfera passa para o espaço interplanetário na exosfera - a uma altura
500-1000 km da superfície do nosso planeta, algumas fontes dão um valor de 3000 km.

A importância da atmosfera para a vida na Terra é grande, pois protege o planeta da colisão com corpos espaciais, fornece indicadores ótimos para a formação e desenvolvimento da vida em suas diversas formas.
A composição do escudo protetor:

• Nitrogênio - 78%.
• Oxigênio - 20,9%.
• Mistura de gases - 1,1% (esta parte é formada por substâncias como ozônio, argônio, neônio, hélio, metano, criptônio, hidrogênio, xenônio, dióxido de carbono, vapor de água).

A mistura gasosa realiza função importante- absorção do excesso energia solar. A composição da atmosfera varia de acordo com a altura - a uma altitude de 65 km da superfície da Terra, o nitrogênio estará contido nela
já 86%, oxigênio - apenas 19%.

Os elementos constituintes da atmosfera

A composição diversificada da atmosfera da Terra permite que ela realize várias funções e proteger a vida no planeta. Seus principais elementos:

• O dióxido de carbono (CO₂) é um componente essencial envolvido no processo de nutrição das plantas (fotossíntese). É liberado na atmosfera devido à respiração de todos os organismos vivos, apodrecendo e queimando. matéria orgânica. Se o dióxido de carbono desaparecer, as plantas deixarão de existir com ele.
• Oxigênio (O₂) - fornece um ambiente ideal para a vida de todos os organismos do planeta, é necessário para a respiração. Com o seu desaparecimento, a vida acabará para 99% dos organismos do planeta.
• O ozônio (O 3) é um gás que atua como absorvedor natural da radiação ultravioleta emitida pela radiação solar. Seu excesso afeta negativamente os organismos vivos. O gás forma uma camada especial na atmosfera - tela de ozônio. Sob a influência condições externas e a atividade humana, começa a entrar em colapso gradualmente, por isso é importante tomar medidas para restaurar a camada de ozônio do nosso planeta para salvar a vida nele.

Também na composição da atmosfera há vapor de água - eles determinam a umidade do ar. A porcentagem deste componente depende de vários fatores. Influenciado por:

• Indicadores de temperatura do ar.
• A localização da área (território).
• Sazonalidade.

Afeta a quantidade de vapor de água e a temperatura - se for baixa, a concentração não excederá 1%, quando estiver elevada, atingirá 3-4%.
Incluído adicionalmente em atmosfera da Terra existem impurezas sólidas e líquidas - fuligem, cinza, sal marinho, uma variedade de microorganismos, poeira, gotas de água.

Atmosfera: suas camadas

É necessário conhecer a estrutura da atmosfera terrestre por camadas para ter Vista completa sobre o valor deste invólucro de gás. Destacam-se pela composição e densidade mistura de gás são diferentes em diferentes alturas. Cada camada é diferente composição química e as funções a serem desempenhadas. Organize as camadas atmosféricas da Terra na seguinte ordem:

A troposfera está localizada mais próxima da superfície da Terra. As alturas desta camada atingem 16-18 km nas zonas tropicais e 9 km em média nos pólos. Até 90% de todo o vapor de água está concentrado nesta camada. É na troposfera onde as nuvens se formam. Movimento do ar, turbulência e convecção também são observados aqui. Os indicadores de temperatura são diferentes e variam de +45 a -65 graus - nos trópicos e nos pólos, respectivamente. Com um aumento de 100 metros, há uma diminuição da temperatura em 0,6 graus. É a troposfera, devido ao acúmulo de vapor d'água e ar, que é responsável pelos processos ciclônicos. Assim, a resposta correta para a pergunta, qual é o nome da camada da atmosfera terrestre na qual os ciclones e anticiclones se desenvolvem será o nome dessa camada atmosférica.

Estratosfera - esta camada está localizada a uma altitude de 11 a 50 km da superfície do planeta. Na sua zona inferior, os indicadores de temperatura tendem a valores de -55. Existe uma zona de inversão na estratosfera - o limite entre esta camada e a próxima, chamada de mesosfera. Os indicadores de temperatura atingem valores de +1 grau. Os aviões voam na estratosfera inferior.

A camada de ozônio é uma pequena área na fronteira entre a estratosfera e a mesosfera, mas precisamente camada de ozônio atmosfera protege toda a vida na Terra da ação da radiação ultravioleta. Também separa confortável e condições fávoraveis pela existência de organismos vivos e espaço hostil, onde é impossível sobreviver sem condições especiais até bactérias. Foi formado como resultado da interação de componentes orgânicos e oxigênio, que entra em contato com a radiação ultravioleta e entra em reação fotoquímica que produz um gás chamado ozônio. Como o ozônio absorve a radiação ultravioleta, contribui para o aquecimento da atmosfera, mantendo as condições ideais para a vida em sua forma usual. Assim, para responder à pergunta: qual camada de gás protege a Terra de radiação cósmica e excessivo radiação solar, seguido pelo ozônio.

Considerando as camadas da atmosfera em ordem a partir da superfície da Terra, deve-se notar que a próxima é a mesosfera. Está localizado a uma altitude de 50 a 90 km da superfície do planeta. Indicadores de temperatura - de 0 a -143 graus (limites inferior e superior). Ele protege a Terra de meteoritos que queimam ao passar
é o fenômeno do brilho do ar. A pressão do gás nesta parte da atmosfera é extremamente baixa, o que impossibilita o estudo de toda a mesosfera, já que equipamentos especiais, incluindo satélites ou sondas, não podem funcionar lá.

A termosfera é a camada da atmosfera que está localizada a uma altitude de 100 km acima do nível do mar. Este é o limite inferior, que é chamado de linha de Karman. Os cientistas determinaram condicionalmente que o espaço começa aqui. A espessura imediata da termosfera atinge 800 km. As leituras de temperatura atingem 1800 graus, mas mantêm a pele nave espacial e mísseis intactos permite uma ligeira concentração de ar. Nesta camada da atmosfera terrestre, uma
fenômeno - luzes do norte - tipo especial brilho, que pode ser observado em algumas regiões do planeta. Eles aparecem devido à interação de vários fatores - a ionização do ar e a ação sobre ele radiação cósmica e radiação.

Qual camada da atmosfera está mais distante da Terra - a exosfera. Existe aqui uma zona de dispersão de ar, pois a concentração de gases é pequena, pelo que eles escapam gradualmente da atmosfera. Esta camada está localizada a uma altitude de 700 km acima da superfície da Terra. O principal elemento que compõe
esta camada é hidrogênio. No estado atômico, você pode encontrar substâncias como oxigênio ou nitrogênio, que serão altamente ionizadas pela radiação solar.
As dimensões da exosfera da Terra chegam a 100 mil km do planeta.

Ao estudar as camadas da atmosfera em ordem a partir da superfície da Terra, as pessoas informação valiosa, que auxilia no desenvolvimento e aprimoramento das capacidades tecnológicas. Alguns fatos são surpreendentes, mas foi a presença deles que permitiu que os organismos vivos se desenvolvessem com sucesso.

Sabe-se que o peso da atmosfera é superior a 5 quatrilhões de toneladas. As camadas são capazes de transmitir sons até 100 km da superfície do planeta, acima dessa propriedade desaparece, à medida que a composição dos gases muda.
Os movimentos atmosféricos existem porque o aquecimento da Terra varia. A superfície nos pólos é fria e, mais perto dos trópicos, o aquecimento aumenta, os indicadores de temperatura são influenciados por redemoinhos ciclônicos, estações e hora do dia. A pressão atmosférica pode ser medida usando um barômetro. Os cientistas observaram que a presença de camadas protetoras permite evitar o contato com a superfície do planeta de meteoritos com uma massa total de 100 toneladas diárias.

Um fato interessante é que a composição do ar (uma mistura de gases em camadas) permaneceu inalterada por um longo período de tempo - várias centenas de milhões de anos são conhecidas. Mudanças significativas estão ocorrendo séculos recentes- desde o momento em que a humanidade vive um aumento significativo na produção.

A pressão exercida pela atmosfera afeta o bem-estar das pessoas. Normal para 90% são indicadores de 760 mmHg, esse valor deve ocorrer em 0 graus. Deve-se ter em mente que este valor é válido para aquelas partes da terra onde o nível do mar passa com ele na mesma faixa (sem gotas). Quanto maior a altitude, menor será a pressão. Também muda durante a passagem dos ciclones, uma vez que as mudanças ocorrem não apenas na vertical, mas também na horizontal.

A zona fisiológica da atmosfera terrestre é de 5 km, depois de passar essa marca, uma pessoa começa a se manifestar condição especial- falta de oxigênio. Nesse processo, 95% das pessoas experimentam uma diminuição acentuada na capacidade de trabalho, e o bem-estar também se deteriora significativamente, mesmo em uma pessoa treinada e treinada.

É por isso que a importância da atmosfera para a vida na Terra é grande - as pessoas e a maioria dos organismos vivos não podem existir sem essa mistura de gases. Graças à sua presença, tornou-se possível desenvolver a habitual sociedade moderna vida na Terra. É necessário avaliar os danos causados ​​pelas atividades industriais, realizar medidas de purificação do ar para reduzir a concentração certos tipos gases e trazer aqueles que não são suficientes para uma composição normal. É importante pensar agora em outras medidas para preservar e restaurar as camadas da atmosfera, a fim de salvar condições ideais para as gerações futuras.

O envelope gasoso que envolve nosso planeta Terra, conhecido como atmosfera, consiste em cinco camadas principais. Essas camadas se originam na superfície do planeta, do nível do mar (às vezes abaixo) e sobem para o espaço sideral na seguinte sequência:

• Troposfera;
• Estratosfera;
• Mesosfera;
• Termosfera;
• Exosfera.

Diagrama das principais camadas da atmosfera da Terra

Entre cada uma dessas cinco camadas principais estão zonas de transição chamadas "pausas", onde ocorrem mudanças na temperatura, composição e densidade do ar. Juntamente com as pausas, a atmosfera da Terra em total inclui 9 camadas.

Troposfera: onde o clima acontece

De todas as camadas da atmosfera, a troposfera é aquela com a qual estamos mais familiarizados (quer você perceba ou não), já que vivemos em seu fundo - a superfície do planeta. Envolve a superfície da Terra e se estende para cima por vários quilômetros. A palavra troposfera significa "mudança da bola". Um nome muito apropriado, pois esta camada é onde acontece o nosso clima do dia a dia.

A partir da superfície do planeta, a troposfera sobe a uma altura de 6 a 20 km. O terço inferior da camada mais próxima de nós contém 50% de todos gases atmosféricos. É a única parte de toda a composição da atmosfera que respira. Devido ao fato de que o ar é aquecido por baixo superfície da Terra absorvente energia térmica Sol, com o aumento da altitude, a temperatura e a pressão da troposfera diminuem.

No topo está uma camada fina chamada tropopausa, que é apenas um amortecedor entre a troposfera e a estratosfera.

Estratosfera: lar do ozônio

A estratosfera é a próxima camada da atmosfera. Estende-se de 6-20 km a 50 km acima da superfície da Terra. Esta é a camada em que a maioria dos aviões comerciais voa e os balões viajam.

Aqui, o ar não flui para cima e para baixo, mas se move paralelamente à superfície em correntes de ar muito rápidas. À medida que você sobe, a temperatura aumenta, graças à abundância de ozônio natural (O 3 ) - um subproduto radiação solar e oxigênio, que tem a capacidade de absorver os raios ultravioletas nocivos do sol (qualquer aumento de temperatura com a altitude é conhecido na meteorologia como uma "inversão").

Como a estratosfera tem mais temperaturas quentes abaixo e mais frio acima, convecção (movimentos verticais massas de ar) é raro nesta parte da atmosfera. Na verdade, você pode ver uma tempestade furiosa na troposfera a partir da estratosfera, já que a camada atua como uma "tampa" para a convecção, através da qual as nuvens de tempestade não penetram.

A estratosfera é novamente seguida por uma camada tampão, desta vez chamada de estratopausa.

Mesosfera: atmosfera média

A mesosfera está localizada a aproximadamente 50-80 km da superfície da Terra. A mesosfera superior é a mais fria lugar natural na Terra, onde as temperaturas podem cair abaixo de -143°C.

Termosfera: atmosfera superior

Depois da mesosfera e da mesopausa vem a termosfera, localizada entre 80 e 700 km acima da superfície do planeta, e contém menos de 0,01% do ar total em envelope atmosférico. As temperaturas aqui chegam a + 2000 ° C, mas devido à forte rarefação do ar e à falta de moléculas de gás para transferência de calor, essas temperaturas altas percebido como muito frio.

Exosfera: o limite da atmosfera e do espaço

A uma altitude de cerca de 700-10.000 km acima da superfície da Terra está a exosfera - a borda externa da atmosfera, na fronteira com o espaço. Aqui os satélites meteorológicos giram em torno da Terra.

E a ionosfera?

A ionosfera não é uma camada separada e, de fato, esse termo é usado para se referir à atmosfera a uma altitude de 60 a 1.000 km. Inclui as partes superiores da mesosfera, toda a termosfera e parte da exosfera. A ionosfera recebe esse nome porque é nessa parte da atmosfera que a radiação do Sol é ionizada ao passar Campos magnéticos Aterra em e . Este fenômeno é observado da terra como as luzes do norte.

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Legendas

Limite da atmosfera

A atmosfera é considerada a área ao redor da Terra na qual ambiente gasoso gira junto com a Terra como um todo. A atmosfera passa gradualmente para o espaço interplanetário, na exosfera, começando a uma altitude de 500-1000 km da superfície da Terra.

De acordo com a definição proposta pela Federação Internacional de Aviação, a fronteira entre a atmosfera e o espaço é traçada ao longo da linha Karmana, localizada a uma altitude de cerca de 100 km, acima da qual os voos aéreos se tornam completamente impossíveis. A NASA usa a marca de 122 quilômetros (400.000 pés) como o limite da atmosfera, onde os ônibus espaciais mudam de manobras motorizadas para manobras aerodinâmicas.

Propriedades físicas

Além dos gases indicados na tabela, a atmosfera contém Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, hidrocarbonetos, HCl,, HBr, vapores, I 2, Br 2, bem como muitos outros gases em pequenas quantidades. Na troposfera há constantemente uma grande quantidade de partículas sólidas e líquidas em suspensão (aerossóis). O radônio (Rn) é o gás mais raro na atmosfera da Terra.

A estrutura da atmosfera

camada limite da atmosfera

A camada inferior da troposfera (1-2 km de espessura), na qual o estado e as propriedades da superfície da Terra afetam diretamente a dinâmica da atmosfera.

Troposfera

Seu limite superior está a uma altitude de 8-10 km em latitudes polares, 10-12 km em latitudes temperadas e 16-18 km em latitudes tropicais; menor no inverno do que no verão. A camada principal inferior da atmosfera contém mais de 80% da massa total ar atmosférico e cerca de 90% de todo o vapor de água na atmosfera. A turbulência e a convecção são fortemente desenvolvidas na troposfera, aparecem nuvens, desenvolvem-se ciclones e anticiclones. A temperatura diminui com a altitude com um gradiente vertical médio de 0,65°/100 m

tropopausa

A camada de transição da troposfera para a estratosfera, a camada da atmosfera na qual a diminuição da temperatura com a altura pára.

Estratosfera

A camada da atmosfera localizada a uma altitude de 11 a 50 km. Uma ligeira mudança de temperatura na camada de 11-25 km (camada inferior da estratosfera) e seu aumento na camada de 25-40 km de -56,5 para 0,8 ° (estratosfera superior ou região de inversão) são característicos. Tendo atingido um valor de cerca de 273 K (quase 0 °C) a uma altitude de cerca de 40 km, a temperatura mantém-se constante até uma altitude de cerca de 55 km. Essa região de temperatura constante é chamada de estratopausa e é a fronteira entre a estratosfera e a mesosfera.

Estratopausa

A camada limite da atmosfera entre a estratosfera e a mesosfera. Existe um máximo na distribuição vertical da temperatura (cerca de 0 °C).

Mesosfera

Termosfera

O limite superior é de cerca de 800 km. A temperatura sobe para altitudes de 200-300 km, onde atinge valores da ordem de 1500 K, após o que permanece quase constante até altitudes elevadas. Sob a ação da radiação solar e da radiação cósmica, o ar é ionizado (“luzes polares”) - as principais regiões da ionosfera estão dentro da termosfera. Em altitudes acima de 300 km, predomina o oxigênio atômico. O limite superior da termosfera é amplamente determinado pela atividade atual do Sol. Durante períodos de baixa atividade - por exemplo, em 2008-2009 - há uma diminuição notável no tamanho dessa camada.

Termopausa

A região da atmosfera acima da termosfera. Nesta região, a absorção da radiação solar é desprezível e a temperatura não muda com a altura.

Exosfera (esfera de dispersão)

Até uma altura de 100 km, a atmosfera é uma mistura homogênea e bem misturada de gases. Nas camadas mais altas, a distribuição dos gases em altura depende de sua pesos moleculares, a concentração de gases mais pesados ​​diminui mais rapidamente com a distância da superfície da Terra. Devido à diminuição da densidade do gás, a temperatura cai de 0°C na estratosfera para -110°C na mesosfera. No entanto energia cinética partículas individuais em altitudes de 200–250 km corresponde a uma temperatura de ~150 °C. Acima de 200 km, flutuações significativas na temperatura e na densidade do gás são observadas no tempo e no espaço.

A uma altitude de cerca de 2.000-3.500 km, a exosfera passa gradualmente para o chamado vácuo espacial próximo, que é preenchido com partículas raras de gás interplanetário, principalmente átomos de hidrogênio. Mas este gás é apenas uma parte matéria interplanetária. A outra parte é composta por partículas semelhantes a poeira de origem cometária e meteórica. Além de partículas de poeira extremamente rarefeitas, a radiação eletromagnética e corpuscular de origem solar e galáctica penetra nesse espaço.

Análise

A troposfera representa cerca de 80% da massa da atmosfera, a estratosfera representa cerca de 20%; a massa da mesosfera - não mais de 0,3%, a termosfera - menos de 0,05% de peso total atmosfera.

Sediada propriedades elétricas emitido na atmosfera a neutrosfera e ionosfera .

Dependendo da composição do gás na atmosfera, eles emitem homosfera e heterosfera. heterosfera- esta é uma área onde a gravidade afeta a separação dos gases, uma vez que sua mistura a tal altura é desprezível. Daí segue a composição variável da heterosfera. Abaixo dela encontra-se uma parte homogênea e bem misturada da atmosfera, chamada de homosfera. O limite entre essas camadas é chamado de turbopausa, fica a uma altitude de cerca de 120 km.

Outras propriedades da atmosfera e efeitos no corpo humano

Já a uma altitude de 5 km acima do nível do mar, uma pessoa não treinada desenvolve fome de oxigênio e, sem adaptação, o desempenho de uma pessoa é significativamente reduzido. É aqui que termina a zona fisiológica da atmosfera. A respiração humana torna-se impossível a uma altitude de 9 km, embora até cerca de 115 km a atmosfera contenha oxigênio.

A atmosfera nos fornece o oxigênio que precisamos para respirar. No entanto, devido à queda na pressão total da atmosfera, à medida que você sobe a uma altura, respectivamente, diminui e pressão parcial oxigênio.

Em camadas rarefeitas de ar, a propagação do som é impossível. Até altitudes de 60 a 90 km, ainda é possível usar a resistência do ar e a sustentação para um voo aerodinâmico controlado. Mas a partir de altitudes de 100-130 km, os conceitos do número M e da barreira do som, familiares a todo piloto, perdem o significado: existe uma linha condicional Karman, além da qual começa a área de voo puramente balístico , que só pode ser controlado usando forças reativas.

Em altitudes acima de 100 km, a atmosfera também é privada de outra propriedade notável - a capacidade de absorver, conduzir e transferir energia térmica por convecção (ou seja, pela mistura de ar). Significa que vários elementos equipamento, equipamento orbital estação Espacial não será capaz de se resfriar do lado de fora do jeito que normalmente é feito em um avião - com a ajuda de jatos de ar e refrigeradores de ar. A tal altura, como em geral no espaço, o único jeito a transferência de calor é a radiação térmica.

História da formação da atmosfera

De acordo com a teoria mais comum, a atmosfera da Terra teve três composições diferentes ao longo de sua história. Inicialmente, consistia em gases leves (hidrogênio e hélio) capturados do espaço interplanetário. Este chamado atmosfera primária . No estágio seguinte, a atividade vulcânica ativa levou à saturação da atmosfera com outros gases além do hidrogênio (dióxido de carbono, amônia, vapor de água). É assim atmosfera secundária. Essa atmosfera era restauradora. Além disso, o processo de formação da atmosfera foi determinado pelos seguintes fatores:

• vazamento de gases leves (hidrogênio e hélio) no espaço interplanetário;
• reações químicas que ocorrem na atmosfera sob a influência de radiação ultravioleta, descargas de raios e alguns outros fatores.

Gradualmente, esses fatores levaram à formação atmosfera terciária, caracterizado por um teor muito menor de hidrogênio e um teor muito maior de nitrogênio e dióxido de carbono (formado como resultado de reações químicas de amônia e hidrocarbonetos).

Azoto

Educação um grande número o nitrogênio N 2 é devido à oxidação da atmosfera de amônia-hidrogênio pelo oxigênio molecular O 2, que começou a vir da superfície do planeta como resultado da fotossíntese, a partir de 3 bilhões de anos atrás. O nitrogênio N 2 também é liberado na atmosfera como resultado da desnitrificação de nitratos e outros compostos contendo nitrogênio. O nitrogênio é oxidado pelo ozônio a NO na alta atmosfera.

O nitrogênio N 2 entra em reações apenas sob condições específicas (por exemplo, durante uma descarga atmosférica). Oxidação do nitrogênio molecular pelo ozônio em descargas elétricas utilizado em pequenas quantidades na produção industrial de fertilizantes nitrogenados. Oxidá-lo com baixo consumo de energia e convertê-lo em biologicamente forma ativa cianobactérias (algas verde-azuladas) e bactérias de nódulos podem formar simbiose rizóbia com plantas leguminosas, que podem ser plantas eficazes de adubação verde que não esgotam, mas enriquecem o solo com fertilizantes naturais.

Oxigênio

A composição da atmosfera começou a mudar radicalmente com o advento dos organismos vivos na Terra, como resultado da fotossíntese, acompanhada pela liberação de oxigênio e absorção de dióxido de carbono. Inicialmente, o oxigênio era gasto na oxidação de compostos reduzidos - amônia, hidrocarbonetos, a forma ferrosa do ferro contida nos oceanos, etc. este estágio o conteúdo de oxigênio na atmosfera começou a aumentar. Formado gradualmente atmosfera moderna, que tem propriedades oxidantes. Uma vez que isso causou graves mudanças drásticas muitos processos que ocorrem na atmosfera, litosfera e biosfera, este evento foi chamado de Catástrofe do Oxigênio.

gases nobres

Poluição do ar

NO recentemente o homem começou a influenciar a evolução da atmosfera. resultado atividade humana houve um aumento constante do teor de dióxido de carbono na atmosfera devido à combustão de combustíveis de hidrocarbonetos acumulados em épocas geológicas anteriores. Grandes quantidades de CO 2 são consumidas durante a fotossíntese e absorvidas pelos oceanos do mundo. Este gás entra na atmosfera devido à decomposição do carbonato pedras e substâncias orgânicas de origem vegetal e animal, bem como devido ao vulcanismo e atividades de produção humana. Nos últimos 100 anos, o teor de CO 2 na atmosfera aumentou 10%, sendo a maior parte (360 bilhões de toneladas) proveniente da queima de combustíveis. Se a taxa de crescimento da combustão de combustível continuar, então nos próximos 200-300 anos a quantidade de CO 2 na atmosfera dobrará e pode levar a mudanças climáticas globais.

A combustão de combustível é a principal fonte de gases poluentes (СО,, SO 2). O dióxido de enxofre é oxidado pelo oxigênio atmosférico a SO 3 e o óxido nítrico a NO 2 na alta atmosfera, que por sua vez interage com o vapor d'água, e os resultantes ácido sulfúrico H 2 SO 4 e ácido nítrico HNO 3 caem na superfície da Terra em a chamada forma. chuva ácida. Uso

A atmosfera é o que torna a vida possível na Terra. Recebemos as primeiras informações e fatos sobre a atmosfera em escola primaria. No ensino médio, já estamos mais familiarizados com esse conceito nas aulas de geografia.

O conceito de atmosfera terrestre

A atmosfera não está apenas na Terra, mas também em outros corpos celestiais. Este é o nome da concha gasosa que envolve os planetas. A composição desta camada de gás planetas diferentesé significativamente diferente. Vejamos as informações básicas e os fatos sobre o ar.

Seu componente mais importante é o oxigênio. Alguns pensam erroneamente que a atmosfera da Terra é feita inteiramente de oxigênio, mas o ar é na verdade uma mistura de gases. Contém 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio. O 1% restante inclui ozônio, argônio, dióxido de carbono e vapor de água. Deixe ser percentagem esses gases são poucos, mas desempenham uma função importante - absorvem uma parte significativa da energia radiante solar, impedindo assim que a luminária transforme toda a vida em nosso planeta em cinzas. As propriedades da atmosfera mudam com a altitude. Por exemplo, a uma altitude de 65 km, o nitrogênio é 86% e o oxigênio é 19%.

A composição da atmosfera terrestre

• Dióxido de carbono essencial para a nutrição das plantas. Na atmosfera, aparece como resultado do processo de respiração de organismos vivos, apodrecendo, queimando. A ausência dele na composição da atmosfera tornaria impossível a existência de qualquer planta.
• Oxigênioé um componente vital da atmosfera para os seres humanos. Sua presença é uma condição para a existência de todos os organismos vivos. Representa cerca de 20% do volume total gases atmosféricos.
• OzônioÉ um absorvedor natural da radiação ultravioleta solar, que afeta negativamente os organismos vivos. A maior parte forma uma camada separada da atmosfera - a tela de ozônio. Recentemente, a atividade humana fez com que ela começasse a desmoronar gradualmente, mas como é de grande importância, está sendo trabalho ativo para a sua conservação e restauro.
• vapor de água determina a umidade do ar. Seu conteúdo pode variar dependendo vários fatores: temperatura do ar, localização territorial, temporada. Em baixas temperaturas, há muito pouco vapor de água no ar, talvez menos de um por cento, e em altas temperaturas, sua quantidade chega a 4%.
• Além de tudo isso, na composição da atmosfera terrestre há sempre uma certa porcentagem duro e impurezas líquidas . Estes são fuligem, cinzas, sal marinho, poeira, gotas de água, microorganismos. Eles podem entrar no ar naturalmente e por meios antropogênicos.

Camadas da atmosfera

temperatura, densidade e composição qualitativa o ar não é o mesmo em diferentes alturas. Por isso, costuma-se distinguir diferentes camadas da atmosfera. Cada um deles tem sua característica. Vamos descobrir quais camadas da atmosfera são distinguidas:

• A troposfera é a camada da atmosfera mais próxima da superfície da Terra. Sua altura é de 8 a 10 km acima dos pólos e de 16 a 18 km nos trópicos. Aqui está 90% de todo o vapor d'água que está disponível na atmosfera, então há uma formação ativa de nuvens. Também nesta camada existem processos como o movimento do ar (vento), turbulência, convecção. A temperatura varia de +45 graus ao meio-dia na estação quente nos trópicos a -65 graus nos pólos.
• A estratosfera é a segunda camada mais distante da atmosfera. Está localizado a uma altitude de 11 a 50 km. Na camada inferior da estratosfera, a temperatura é de aproximadamente -55, para a distância da Terra sobe para +1˚С. Essa região é chamada de inversão e é a fronteira entre a estratosfera e a mesosfera.
• A mesosfera está localizada a uma altitude de 50 a 90 km. A temperatura em seu limite inferior é de cerca de 0, no superior atinge -80...-90 ˚С. Os meteoritos que entram na atmosfera da Terra queimam completamente na mesosfera, o que causa a ocorrência de brilhos aéreos aqui.
• A termosfera tem cerca de 700 km de espessura. Nesta camada da atmosfera, Aurora boreal. Eles aparecem devido à ação da radiação cósmica e da radiação emanada do Sol.
• A exosfera é uma zona de dispersão de ar. Aqui, a concentração de gases é pequena e ocorre sua fuga gradual para o espaço interplanetário.

fronteira entre a atmosfera terrestre e espaço sideral considerado um marco de 100 km. Esta linha é chamada de linha Karman.

pressão atmosférica

Ouvindo a previsão do tempo, muitas vezes ouvimos leituras de pressão barométrica. Mas o que significa pressão atmosférica e como isso pode nos afetar?

Descobrimos que o ar consiste em gases e impurezas. Cada um desses componentes tem seu próprio peso, o que significa que a atmosfera não é sem peso, como se acreditava até o século XVII. A pressão atmosférica é a força com que todas as camadas da atmosfera pressionam a superfície da Terra e todos os objetos.

Os cientistas realizaram cálculos complexos e provaram que para um metro quadradoárea, a atmosfera pressiona com uma força de 10.333 kg. Meios, corpo humano sujeito à pressão do ar, cujo peso é de 12 a 15 toneladas. Por que não sentimos? Ela nos poupa sua pressão interna, que equilibra a externa. Você pode sentir a pressão da atmosfera enquanto está em um avião ou no alto das montanhas, pois Pressão atmosférica muito menos em altitude. Neste caso, desconforto físico, ouvidos entupidos, tonturas são possíveis.

Muito pode ser dito sobre a atmosfera ao redor. Sabemos muito sobre ela. fatos interessantes, e alguns deles podem parecer surpreendentes:

• O peso da atmosfera da Terra é de 5.300.000.000.000.000 toneladas.
• Contribui para a transmissão do som. A uma altitude superior a 100 km, esta propriedade desaparece devido a alterações na composição da atmosfera.
• O movimento da atmosfera é provocado pelo aquecimento desigual da superfície da Terra.
• Um termômetro é usado para medir a temperatura do ar e um barômetro é usado para medir a pressão atmosférica.
• A presença de uma atmosfera salva nosso planeta de 100 toneladas de meteoritos diariamente.
• A composição do ar foi fixada por várias centenas de milhões de anos, mas começou a mudar com o início da rápida atividade industrial.
• Acredita-se que a atmosfera se estenda para cima até uma altitude de 3.000 km.

O valor da atmosfera para os seres humanos

A zona fisiológica da atmosfera é de 5 km. A uma altitude de 5000 m acima do nível do mar, uma pessoa começa a apresentar falta de oxigênio, que se expressa em uma diminuição de sua capacidade de trabalho e uma deterioração do bem-estar. Isso mostra que uma pessoa não pode sobreviver em um espaço onde essa incrível mistura de gases não existe.

Todas as informações e fatos sobre a atmosfera apenas confirmam sua importância para as pessoas. Graças à sua presença, surgiu a possibilidade do desenvolvimento da vida na Terra. Já hoje, tendo avaliado a extensão dos danos que a humanidade é capaz de infligir com suas ações no ar vivificante, devemos pensar em outras medidas para preservar e restaurar a atmosfera.

O tamanho exato da atmosfera é desconhecido, pois seu limite superior não é claramente visível. No entanto, a estrutura da atmosfera foi estudada o suficiente para que todos possam ter uma ideia de como está disposta a concha gasosa do nosso planeta.

Os cientistas da física atmosférica a definem como a área ao redor da Terra que gira com o planeta. A FAI dá o seguinte definição:

• A fronteira entre o espaço e a atmosfera corre ao longo da linha de Karman. Esta linha, de acordo com a definição da mesma organização, é a altura acima do nível do mar, localizada a uma altitude de 100 km.

Qualquer coisa acima desta linha espaço. A atmosfera gradualmente passa para o espaço interplanetário, e é por isso que existem ideias diferentes sobre seu tamanho.

Com limite inferior atmosfera, tudo é muito mais simples - passa pela superfície crosta terrestre e a superfície da água da Terra - a hidrosfera. Ao mesmo tempo, a fronteira, pode-se dizer, funde-se com o terreno e superfície da água, uma vez que as partículas lá também são partículas dissolvidas de ar.

Quais camadas da atmosfera estão incluídas no tamanho da Terra

Fato interessante: no inverno é menor, no verão é maior.

É nesta camada que surgem turbulências, anticiclones e ciclones, formam-se nuvens. É esta esfera que é responsável pela formação do clima; aproximadamente 80% de todas as massas de ar estão localizadas nela.

A tropopausa é a camada em que a temperatura não diminui com a altura. Acima da tropopausa, a uma altitude acima de 11 e até 50 km está localizada. A estratosfera contém uma camada de ozônio, que é conhecida por proteger o planeta de raios ultravioleta. O ar nesta camada é descarregado, isso é explicado pela característica tom roxo céu. A velocidade das correntes de ar aqui pode chegar a 300 km/h. Entre a estratosfera e a mesosfera está a estratopausa - a esfera limite, na qual ocorre a temperatura máxima.

A próxima camada é . Estende-se a alturas de 85-90 quilômetros. A cor do céu na mesosfera é preta, então as estrelas podem ser observadas mesmo de manhã e à tarde. Os processos fotoquímicos mais complexos ocorrem lá, durante os quais ocorre o brilho atmosférico.

Entre a mesosfera e a próxima camada está a mesopausa. É definida como uma camada de transição na qual se observa um mínimo de temperatura. Acima, a uma altitude de 100 quilômetros acima do nível do mar, está a linha de Karman. Acima desta linha estão a termosfera (limite de altitude 800 km) e a exosfera, que também é chamada de "zona de dispersão". A uma altitude de cerca de 2-3 mil quilômetros, passa para o vácuo do espaço próximo.

Dado que a camada superior da atmosfera não é claramente visível, seu tamanho exato não pode ser calculado. Além disso, em países diferentes existem organizações que opiniões diferentes nesta conta. Deve-se notar que Linha Karman pode ser considerado o limite da atmosfera terrestre apenas condicionalmente, uma vez que fontes diferentes usar marcadores de fronteira diferentes. Assim, em algumas fontes você pode encontrar informações de que o limite superior passa a uma altitude de 2500-3000 km.

A NASA usa a marca de 122 quilômetros para cálculos. Não muito tempo atrás, foram realizados experimentos que esclareceram a fronteira como localizada em cerca de 118 km.