De la existența vieții, confortul și siguranța tuturor organismelor depind de ea. Indicatorii gazelor din amestec sunt decisivi pentru studiul zonelor cu probleme sau zonelor prietenoase cu mediul.

Informatii generale

Termenul „atmosferă” se referă la stratul gazos care învăluie planeta noastră și multe alte corpuri cerești din univers. Formează o coajă care se ridică deasupra Pământului pe câteva sute de kilometri. Compoziția conține o varietate de gaze, dintre care principalul este oxigenul.

Atmosfera se caracterizează prin:

• Eterogenitate cu punct fizic viziune.
• Dinamism crescut.
• Dependent de factori biologici(vulnerabilitate mare în caz de evenimente adverse).

Principala influență asupra compoziției și proceselor schimbării sale, ființe vii (inclusiv microorganisme). Aceste procese au loc de la formarea atmosferei - câteva miliarde de ani. Înveliș de protecție planeta este în contact cu formațiuni precum litosfera și hidrosfera, în timp ce limitele superioare sunt dificil de determinat cu mare precizie, oamenii de știință pot numi doar valori aproximative. Atmosfera trece în spațiul interplanetar din exosferă - la înălțime
La 500-1000 km de suprafața planetei noastre, unele surse dau o cifră de 3000 km.

Importanța atmosferei pentru viața de pe pământ este mare, deoarece protejează planeta de coliziunea cu corpuri spațiale, oferă indicatori optimi pentru formarea și dezvoltarea vieții în diferitele sale forme.
Compoziția carcasei de protecție:

• Azot - 78%.
• Oxigen - 20,9%.
• Amestecul de gaze - 1,1% (aceasta parte este formată din substanțe precum ozon, argon, neon, heliu, metan, cripton, hidrogen, xenon, dioxid de carbon, vapor de apă).

Amestecul de gaze funcționează functie importanta- absorbția excesului energie solara. Compoziția atmosferei variază în funcție de înălțime - la o altitudine de 65 km de suprafața Pământului, azotul va fi conținut în ea
deja 86%, oxigen - doar 19%.

Elementele constitutive ale atmosferei

Compoziția diversă a atmosferei Pământului îi permite să funcționeze diverse funcțiiși protejează viața de pe planetă. Elementele sale principale:

• Dioxidul de carbon (CO₂) este o componentă esențială implicată în procesul de nutriție a plantelor (fotosinteză). Este eliberat în atmosferă datorită respirației tuturor organismelor vii, putrezind și arzând. materie organică. Dacă dioxidul de carbon dispare, atunci plantele vor înceta să mai existe împreună cu el.
• Oxigenul (O₂) - oferă un mediu optim pentru viața tuturor organismelor de pe planetă, este necesar pentru respirație. Odată cu dispariția sa, viața se va termina pentru 99% din organismele de pe planetă.
• Ozonul (O 3) este un gaz care acționează ca un absorbant natural al radiațiilor ultraviolete emise de radiația solară. Excesul său afectează negativ organismele vii. Gazul formează un strat special în atmosferă - ecran de ozon. Sub influenta conditii externeși activitatea umană, începe să se prăbușească treptat, așa că este important să luăm măsuri pentru refacerea stratului de ozon al planetei noastre pentru a salva viața pe acesta.

De asemenea, în compoziția atmosferei există vapori de apă - aceștia determină umiditatea aerului. Procentul acestei componente depinde de diverși factori. Influențată de:

• Indicatori de temperatura aerului.
• Localizarea zonei (teritoriului).
• Sezonalitatea.

Afectează cantitatea de vapori de apă și temperatura - dacă este scăzută, atunci concentrația nu depășește 1%, când este ridicată, ajunge la 3-4%.
Inclus suplimentar în atmosfera pământului există impurități solide și lichide - funingine, cenușă, sare de mare, o varietate de microorganisme, praf, picături de apă.

Atmosfera: straturile sale

Este necesar să se cunoască structura atmosferei terestre pe straturi pentru a avea vedere completă despre valoarea acesteia plic de gaz. Se remarcă prin compoziție și densitate amestec de gaze sunt diferite la diferite înălțimi. Fiecare strat este diferit compoziție chimicăși funcțiile care trebuie îndeplinite. Aranjați straturile atmosferice ale pământului în ordinea următoare:

Troposfera este situată cel mai aproape de suprafața pământului. Înălțimile acestui strat ajung la 16-18 km în zonele tropicale și la 9 km în medie peste poli. Până la 90% din toți vaporii de apă sunt concentrați în acest strat. Este în troposferă unde se formează norii. Aici se observă și mișcarea aerului, turbulența și convecția. Indicatorii de temperatură sunt diferiți și variază de la +45 la -65 de grade - la tropice și, respectiv, la poli. Cu o creștere de 100 de metri, se înregistrează o scădere a temperaturii cu 0,6 grade. Troposfera, datorită acumulării de vapori de apă și aer, este responsabilă pentru procesele ciclonice. În consecință, răspunsul corect la întrebarea, care este numele stratului atmosferei terestre în care se dezvoltă ciclonii și anticiclonii, va fi numele acestui strat atmosferic.

Stratosfera - acest strat este situat la o altitudine de 11-50 km de suprafata planetei. În zona sa inferioară, indicatorii de temperatură tind spre valori de -55. Există o zonă de inversare în stratosferă - granița dintre acest strat și următorul, numită mezosferă. Indicatorii de temperatură ating valori de +1 grad. Avioanele zboară în stratosfera inferioară.

Stratul de ozon este o zonă mică la granița dintre stratosferă și mezosferă, dar tocmai strat de ozon atmosfera protejează toată viața de pe pământ de acțiunea radiațiilor ultraviolete. De asemenea, separă confortabil și conditii favorabile pentru existența organismelor vii și a spațiului dur, unde este imposibil să supraviețuiești fără conditii speciale chiar și bacterii. S-a format ca urmare a interacțiunii dintre componentele organice și oxigenul, care intră în contact cu radiațiile ultraviolete și intră în reacție fotochimică care produce un gaz numit ozon. Deoarece ozonul absoarbe radiațiile ultraviolete, contribuie la încălzirea atmosferei, menținând condiții optime de viață în forma sa obișnuită. În consecință, pentru a răspunde la întrebarea: de ce strat de gaz protejează pământul radiații cosmice si excesive radiatie solara, urmat de ozon.

Luând în considerare straturile atmosferei în ordine de la suprafața pământului, trebuie menționat că următoarea este mezosfera. Este situat la o altitudine de 50-90 km de suprafata planetei. Indicatori de temperatură - de la 0 la -143 de grade (limite inferioare și superioare). Protejează Pământul de meteoriții care ard pe măsură ce trec prin ele
este fenomenul strălucirii aerului. Presiunea gazului în această parte a atmosferei este extrem de scăzută, ceea ce face imposibilă studierea întregii mezosfere, deoarece echipamentele speciale, inclusiv sateliții sau sondele, nu pot funcționa acolo.

Termosfera este stratul atmosferei care se află la o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării. Aceasta este limita inferioară, care se numește linia Karman. Oamenii de știință au determinat condiționat că spațiul începe aici. Grosimea imediată a termosferei ajunge la 800 km. Citirile de temperatură ajung la 1800 de grade, dar păstrează pielea nava spatiala iar rachetele intacte permit o uşoară concentrare a aerului. În acest strat al atmosferei pământului, un special
fenomen - aurora boreală - un fel special strălucire, care poate fi observată în unele regiuni ale planetei. Ele apar datorită interacțiunii mai multor factori - ionizarea aerului și acțiunea asupra acestuia radiații cosmiceși radiații.

Ce strat al atmosferei este cel mai îndepărtat de pământ - exosferă. Există o zonă de dispersie a aerului aici, deoarece concentrația de gaze este mică, drept urmare acestea scapă treptat din atmosferă. Acest strat este situat la o altitudine de 700 km deasupra suprafeței Pământului. Elementul principal care alcătuiește
acest strat este hidrogen. În stare atomică, puteți găsi substanțe precum oxigenul sau azotul, care vor fi puternic ionizate de radiația solară.
Dimensiunile exosferei Pământului ajung la 100 de mii de km de planetă.

Studiind straturile atmosferei în ordine de la suprafața pământului, oamenii au obținut multe informatie pretioasa, care ajută la dezvoltarea și îmbunătățirea capacităților tehnologice. Unele fapte sunt surprinzătoare, dar prezența lor a fost cea care a permis organismelor vii să se dezvolte cu succes.

Se știe că greutatea atmosferei este de peste 5 cvadrilioane de tone. Straturile sunt capabile să transmită sunete până la 100 km de suprafața planetei, deasupra acestei proprietăți dispare, pe măsură ce compoziția gazelor se modifică.
Mișcările atmosferice există deoarece încălzirea Pământului variază. Suprafața de la poli este rece, iar mai aproape de tropice, încălzirea crește, indicatorii de temperatură sunt influențați de vârtejele ciclonice, anotimpuri și ora zilei. Presiunea atmosferică poate fi măsurată cu ajutorul unui barometru. Oamenii de știință au observat că prezența straturi protectoare vă permite să preveniți contactul cu suprafața planetei de meteoriți cu o masă totală de 100 de tone zilnic.

Un fapt interesant este că compoziția aerului (un amestec de gaze în straturi) a rămas neschimbată pe o perioadă lungă de timp - se cunosc câteva sute de milioane de ani. Au loc schimbări semnificative în secolele recente- din momentul în care omenirea se confruntă cu o creștere semnificativă a producției.

Presiunea exercitată de atmosferă afectează bunăstarea oamenilor. Normal pentru 90% sunt indicatori de 760 mmHg, această valoare ar trebui să apară la 0 grade. Trebuie avut în vedere că această valoare este valabilă pentru acele părți ale pământului unde nivelul mării trece cu acesta în aceeași bandă (fără picături). Cu cât altitudinea este mai mare, cu atât presiunea va fi mai mică. De asemenea, se schimbă în timpul trecerii cicloanelor, deoarece schimbările au loc nu numai pe verticală, ci și pe orizontală.

Zona fiziologică a atmosferei pământului este de 5 km, după ce trece acest semn, o persoană începe să se manifeste stare speciala- lipsa de oxigen. În acest proces, 95% dintre oameni experimentează o scădere pronunțată a capacității de muncă, iar bunăstarea se deteriorează semnificativ chiar și la o persoană instruită și instruită.

De aceea, importanța atmosferei pentru viața pe pământ este mare - oamenii și majoritatea organismelor vii nu pot exista fără acest amestec de gaze. Datorită prezenței lor, a devenit posibil să se dezvolte obișnuitul societate modernă viata pe pamant. Este necesar să se evalueze pagubele cauzate de activitățile industriale, să se efectueze măsuri de purificare a aerului în vederea reducerii concentrației. anumite tipuri gaze și aduceți-le pe cele care nu sunt suficiente pentru o compoziție normală. Este important să ne gândim acum la măsurile suplimentare de conservare și refacere a straturilor atmosferice pentru a salva conditii optime pentru generațiile viitoare.

Învelișul gazos care înconjoară planeta noastră Pământ, cunoscut sub numele de atmosferă, este format din cinci straturi principale. Aceste straturi își au originea pe suprafața planetei, de la nivelul mării (uneori mai jos) și se ridică în spațiul cosmic în următoarea secvență:

• troposfera;
• Stratosferă;
• Mezosfera;
• Termosferă;
• Exosfera.

Diagrama principalelor straturi ale atmosferei terestre

Între fiecare dintre aceste cinci straturi principale se află zone de tranziție numite „pauze” în care apar modificări ale temperaturii, compoziției și densității aerului. Împreună cu pauzele, atmosfera Pământului intră total include 9 straturi.

Troposfera: unde se întâmplă vremea

Dintre toate straturile atmosferei, troposfera este cea cu care ne cunoaștem cel mai mult (fie că îți dai seama sau nu), din moment ce trăim la fundul ei - suprafața planetei. Acesta învăluie suprafața Pământului și se extinde în sus pe câțiva kilometri. Cuvântul troposferă înseamnă „schimbarea mingii”. Un nume foarte potrivit, deoarece acest strat este locul unde se întâmplă vremea noastră de zi cu zi.

Pornind de la suprafața planetei, troposfera se ridică la o înălțime de 6 până la 20 km. Treimea inferioară a stratului cel mai apropiat de noi conține 50% din total gazele atmosferice. Este singura parte din întreaga compoziție a atmosferei care respiră. Datorită faptului că aerul este încălzit de jos suprafața pământului absorbant energie termală Soarele, cu creșterea altitudinii, temperatura și presiunea troposferei scad.

În partea de sus este un strat subțire numit tropopauză, care este doar un tampon între troposferă și stratosferă.

Stratosfera: casa ozonului

Stratosfera este următorul strat al atmosferei. Se întinde de la 6-20 km până la 50 km deasupra suprafeței pământului. Acesta este stratul în care zboară majoritatea avioanelor comerciale și călătoresc baloanele.

Aici, aerul nu curge în sus și în jos, ci se mișcă paralel cu suprafața în curenți de aer foarte mari. Pe măsură ce urcați, temperatura crește, datorită abundenței ozonului natural (O 3 ) - un produs secundar radiatie solarași oxigenul, care are capacitatea de a absorbi razele ultraviolete dăunătoare ale soarelui (orice creștere a temperaturii odată cu altitudinea este cunoscută în meteorologie ca „inversie”).

Din moment ce stratosfera are mai mult temperaturile calde dedesubt și mai rece deasupra, convecție (mișcări verticale masele de aer) este rar în această parte a atmosferei. De fapt, din stratosferă puteți vedea o furtună care răzvrătește în troposferă, deoarece stratul acționează ca un „capac” pentru convecție, prin care norii de furtună nu pătrund.

Stratosfera este din nou urmată de un strat tampon, numit de data aceasta stratopauză.

Mezosfera: atmosfera mijlocie

Mezosfera este situată la aproximativ 50-80 km de suprafața Pământului. Mezosfera superioară este cea mai rece loc natural pe Pământ, unde temperaturile pot scădea sub -143°C.

Termosfera: atmosfera superioara

După mezosferă și mezopauză vine termosfera, situată între 80 și 700 km deasupra suprafeței planetei și care conține mai puțin de 0,01% din aerul total din plicul atmosferic. Temperaturile aici ajung până la + 2000 ° C, dar din cauza rarefierii puternice a aerului și a lipsei de molecule de gaz pentru transferul de căldură, acestea temperaturi mari perceput ca fiind foarte rece.

Exosfera: granița dintre atmosferă și spațiu

La o altitudine de aproximativ 700-10.000 km deasupra suprafeței pământului se află exosfera - marginea exterioară a atmosferei, învecinată cu spațiul. Aici sateliții meteorologici se învârt în jurul Pământului.

Ce zici de ionosferă?

Ionosfera nu este un strat separat și, de fapt, acest termen este folosit pentru a se referi la atmosfera la o altitudine de 60 până la 1000 km. Include părțile superioare ale mezosferei, întreaga termosferă și o parte a exosferei. Ionosfera își primește numele deoarece este în această parte a atmosferei în care radiația Soarelui este ionizată pe măsură ce trece prin campuri magnetice Aterizează pe și . Acest fenomen este observat de pe pământ ca aurora boreală.

YouTube enciclopedic

1 / 5

✪ Pământ nava spatiala(Episodul 14) - Atmosferă

✪ De ce atmosfera nu a fost trasă în vidul spațiului?

✪ Intrarea în atmosfera Pământului a navei spațiale „Soyuz TMA-8”

✪ Structura atmosferei, sensul, studiul

✪ O. S. Ugolnikov „Atmosfera superioară. Întâlnirea Pământului și a spațiului”

Subtitrări

Limita atmosferei

Atmosfera este considerată acea zonă din jurul Pământului în care mediu gazos se rotește împreună cu Pământul ca întreg. Atmosfera trece în spațiul interplanetar treptat, în exosferă, începând de la o altitudine de 500-1000 km de suprafața Pământului.

Conform definiției propuse de Federația Internațională a Aviației, granița dintre atmosferă și spațiu este trasată de-a lungul liniei Karmana, situată la o altitudine de aproximativ 100 km, deasupra căreia zborurile aeriene devin complet imposibile. NASA folosește marca de 122 de kilometri (400.000 de picioare) ca limită a atmosferei, unde navetele trec de la manevrarea motorizată la manevrarea aerodinamică.

Proprietăți fizice

Pe lângă gazele indicate în tabel, atmosfera conține Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, hidrocarburi, HCl,, HBr, vapori, I 2, Br 2, precum și multe altele. gaze în cantități mici. În troposferă există în mod constant o cantitate mare de particule solide și lichide în suspensie (aerosol). Radonul (Rn) este cel mai rar gaz din atmosfera Pământului.

Structura atmosferei

stratul limită al atmosferei

Stratul inferior al troposferei (1-2 km grosime), în care starea și proprietățile suprafeței Pământului afectează direct dinamica atmosferei.

troposfera

Limita sa superioară se află la o altitudine de 8-10 km în latitudini polare, 10-12 km în latitudinile temperate și 16-18 km în latitudini tropicale; mai scăzut iarna decât vara. Stratul inferior, principal al atmosferei conține mai mult de 80% din masa totală aerul atmosfericși aproximativ 90% din toți vaporii de apă din atmosferă. Turbulența și convecția sunt puternic dezvoltate în troposferă, apar norii, se dezvoltă cicloni și anticicloni. Temperatura scade cu altitudinea cu un gradient vertical mediu de 0,65°/100 m

tropopauza

Stratul de tranziție de la troposferă la stratosferă, stratul atmosferei în care încetează scăderea temperaturii odată cu înălțimea.

Stratosferă

Stratul atmosferei situat la o altitudine de 11 până la 50 km. O ușoară modificare a temperaturii în stratul de 11-25 km (stratul inferior al stratosferei) și creșterea acesteia în stratul de 25-40 km de la -56,5 la 0,8 ° (stratosfera superioară sau regiunea de inversare) sunt tipice. Atinsă o valoare de aproximativ 273 K (aproape 0 °C) la o altitudine de aproximativ 40 km, temperatura rămâne constantă până la o altitudine de aproximativ 55 km. Această regiune de temperatură constantă se numește stratopauză și este granița dintre stratosferă și mezosferă.

Stratopauza

Stratul limită al atmosferei dintre stratosferă și mezosferă. Există un maxim în distribuția verticală a temperaturii (aproximativ 0 °C).

Mezosfera

Termosferă

Limita superioară este de aproximativ 800 km. Temperatura se ridică la altitudini de 200-300 km, unde atinge valori de ordinul a 1500 K, după care rămâne aproape constantă până la altitudini mari. Sub acțiunea radiației solare și a radiației cosmice, aerul este ionizat („lumini polare”) - principalele regiuni ale ionosferei se află în interiorul termosferei. La altitudini de peste 300 km predomină oxigenul atomic. Limita superioară a termosferei este determinată în mare măsură de activitatea curentă a Soarelui. În perioadele de activitate scăzută - de exemplu, în 2008-2009 - există o scădere vizibilă a dimensiunii acestui strat.

Termopauza

Regiunea atmosferei deasupra termosferei. În această regiune, absorbția radiației solare este nesemnificativă și temperatura nu se modifică efectiv odată cu înălțimea.

Exosfera (sfera de împrăștiere)

Până la o înălțime de 100 km, atmosfera este un amestec omogen, bine amestecat de gaze. În straturile superioare, distribuția gazelor în înălțime depinde de acestea greutăți moleculare, concentrația gazelor mai grele scade mai repede cu distanța de la suprafața Pământului. Datorită scăderii densității gazelor, temperatura scade de la 0 °C în stratosferă la −110 °C în mezosferă. in orice caz energie kinetică particulele individuale la altitudini de 200–250 km corespund unei temperaturi de ~150 °C. Peste 200 km, se observă fluctuații semnificative ale temperaturii și densității gazelor în timp și spațiu.

La o altitudine de aproximativ 2000-3500 km, exosfera trece treptat în așa-numita în apropierea vidului spațial, care este umplut cu particule rare de gaz interplanetar, în principal atomi de hidrogen. Dar acest gaz este doar o parte materie interplanetară. Cealaltă parte este compusă din particule asemănătoare prafului de origine cometă și meteorică. Pe lângă particulele extrem de rarefiate asemănătoare prafului, în acest spațiu pătrunde radiația electromagnetică și corpusculară de origine solară și galactică.

Revizuire

Troposfera reprezintă aproximativ 80% din masa atmosferei, stratosfera reprezintă aproximativ 20%; masa mezosferei - nu mai mult de 0,3%, termosfera - mai puțin de 0,05% din greutate totală atmosfera.

Bazat proprietăți electrice emise în atmosferă neutrosferași ionosferă .

În funcție de compoziția gazului din atmosferă, ele emit homosferăși heterosferă. heterosferă- aceasta este o zonă în care gravitația afectează separarea gazelor, deoarece amestecarea lor la o astfel de înălțime este neglijabilă. De aici urmează compoziția variabilă a heterosferei. Sub ea se află o parte bine amestecată, omogenă a atmosferei, numită homosferă. Limita dintre aceste straturi se numește turbopauză, se află la o altitudine de aproximativ 120 km.

Alte proprietăți ale atmosferei și efecte asupra corpului uman

Deja la o altitudine de 5 km deasupra nivelului mării, o persoană neantrenată dezvoltă foamete de oxigen și, fără adaptare, performanța unei persoane este redusă semnificativ. Aici se termină zona fiziologică a atmosferei. Respirația omului devine imposibilă la o altitudine de 9 km, deși până la aproximativ 115 km atmosfera conține oxigen.

Atmosfera ne oferă oxigenul de care avem nevoie pentru a respira. Cu toate acestea, din cauza scăderii presiunii totale a atmosferei, pe măsură ce te ridici la înălțime, respectiv, scade și presiune parțială oxigen.

În straturile rarefiate de aer, propagarea sunetului este imposibilă. Până la altitudini de 60-90 km, este încă posibilă utilizarea rezistenței aerului și a portanței pentru zborul aerodinamic controlat. Dar pornind de la altitudini de 100-130 km, conceptele de număr  M și bariera sonoră, familiare fiecărui pilot, își pierd sensul: există o linie condiționată  Karman, dincolo de care începe zona de zbor pur balistic. , care poate fi controlat numai cu ajutorul forțelor reactive.

La altitudini de peste 100 km, atmosfera este, de asemenea, lipsită de o altă proprietate remarcabilă - capacitatea de a absorbi, conduce și transfera energia termică prin convecție (adică prin amestecarea aerului). Înseamnă că diverse elemente echipamente, echipamente orbitale statie spatiala nu se va putea răci afară așa cum se face de obicei pe un avion – cu ajutorul jeturi de aerși răcitoare de aer. La o asemenea înălțime, ca în general în spațiu, singura cale transferul de căldură este radiație termică.

Istoria formării atmosferei

Conform teoriei celei mai comune, atmosfera Pământului a fost în trei compoziții diferite de-a lungul istoriei sale. Inițial, a constat din gaze ușoare (hidrogen și heliu) captate din spațiul interplanetar. Acest așa-zis atmosfera primara . În etapa următoare, activitatea vulcanică activă a dus la saturarea atmosferei cu alte gaze decât hidrogenul (dioxid de carbon, amoniac, vapori de apă). Acesta este cum atmosfera secundara. Această atmosferă era reconfortantă. În plus, procesul de formare a atmosferei a fost determinat de următorii factori:

• scurgerea gazelor ușoare (hidrogen și heliu) în spațiul interplanetar;
• reacții chimice care au loc în atmosferă sub influența radiații ultraviolete, descărcări de fulgereși alți factori.

Treptat, acești factori au dus la formare atmosfera tertiara, caracterizată printr-un conținut mult mai scăzut de hidrogen și un conținut mult mai mare de azot și dioxid de carbon (format ca urmare a reacții chimice din amoniac şi hidrocarburi).

Azot

Educaţie un numar mare azotul N 2 se datorează oxidării atmosferei amoniac-hidrogen de către oxigenul molecular O 2, care a început să iasă de la suprafața planetei ca urmare a fotosintezei, începând cu 3 miliarde de ani în urmă. Azotul N 2 este de asemenea eliberat în atmosferă ca urmare a denitrificării nitraților și a altor compuși care conțin azot. Azotul este oxidat de ozon la NO în atmosfera superioară.

Azotul N 2 intră în reacții numai în condiții specifice (de exemplu, în timpul unei descărcări de fulgere). Oxidarea azotului molecular de către ozon la descărcări electrice utilizate în cantităţi mici în producţia industrială a îngrăşămintelor cu azot. Oxidați-l cu un consum redus de energie și transformați-l în biologic formă activă cianobacteriile (alge albastru-verzi) și bacteriile nodulare pot forma simbioză rizobială cu plantele leguminoase, care pot fi plante eficiente de gunoi verzi, care nu epuizează, ci îmbogățesc solul cu îngrășăminte naturale.

Oxigen

Compoziția atmosferei a început să se schimbe radical odată cu apariția organismelor vii pe Pământ, ca urmare a fotosintezei, însoțită de eliberarea de oxigen și absorbția de dioxid de carbon. Inițial, oxigenul a fost cheltuit pentru oxidarea compușilor reduși - amoniac, hidrocarburi, forma feroasă a fierului conținută în oceane etc. această etapă conținutul de oxigen din atmosferă a început să crească. S-a format treptat atmosfera modernă, care are proprietăți oxidante. Din moment ce acest lucru a cauzat grav schimbări drastice multe procese care au loc în atmosferă, litosferă și biosferă, acest eveniment a fost numit Catastrofa oxigenului.

gaze nobile

Poluarea aerului

LA timpuri recente omul a început să influenţeze evoluţia atmosferei. rezultat activitate umana s-a înregistrat o creştere constantă a conţinutului de dioxid de carbon din atmosferă datorită arderii combustibililor hidrocarburi acumulaţi în epocile geologice anterioare. Cantități uriașe de CO 2 sunt consumate în timpul fotosintezei și absorbite de oceanele lumii. Acest gaz pătrunde în atmosferă datorită descompunerii carbonatului stânciși substanțe organice de origine vegetală și animală, precum și din cauza vulcanismului și a activităților de producție umană. În ultimii 100 de ani, conținutul de CO 2 din atmosferă a crescut cu 10%, cea mai mare parte (360 de miliarde de tone) provenind din arderea combustibilului. Dacă ritmul de creștere a arderii combustibilului continuă, atunci în următorii 200-300 de ani cantitatea de CO 2 din atmosferă se va dubla și poate duce la schimbări climatice globale.

Arderea combustibilului este principala sursă de gaze poluante (СО,, SO 2). Dioxidul de sulf este oxidat de oxigenul atmosferic la SO 3, iar oxidul de azot la NO 2 în atmosfera superioară, care la rândul lor interacționează cu vaporii de apă, iar acidul sulfuric rezultat H 2 SO 4 și acidul azotic HNO 3 cad pe suprafața Pământului în forma așa-numita. ploaie acidă. Utilizare

Atmosfera este cea care face posibilă viața pe Pământ. Primim primele informații și fapte despre atmosfera din nou școală primară. În liceu, suntem deja mai familiarizați cu acest concept la lecțiile de geografie.

Conceptul de atmosferă terestră

Atmosfera nu este doar pe Pământ, ci și pe altul corpuri cerești. Acesta este numele învelișului gazos care înconjoară planetele. Compoziția acestui strat de gaz planete diferite este semnificativ diferită. Să ne uităm la informațiile de bază și la faptele despre altfel numit aer.

Componenta sa cea mai importantă este oxigenul. Unii cred în mod eronat că atmosfera pământului este formată în întregime din oxigen, dar aerul este de fapt un amestec de gaze. Conține 78% azot și 21% oxigen. Restul de unu procent include ozon, argon, dioxid de carbon, vapori de apă. Lasa procent aceste gaze sunt puține, dar îndeplinesc o funcție importantă - absorb o parte semnificativă din energia radiantă solară, împiedicând astfel luminarul să transforme toată viața de pe planeta noastră în cenuşă. Proprietățile atmosferei se modifică odată cu altitudinea. De exemplu, la o altitudine de 65 km, azotul este de 86%, iar oxigenul este de 19%.

Compoziția atmosferei Pământului

• Dioxid de carbon esențială pentru nutriția plantelor. În atmosferă, apare ca urmare a procesului de respirație a organismelor vii, putrezire, ardere. Absența acestuia în compoziția atmosferei ar face imposibilă existența oricăror plante.
• Oxigen este o componentă vitală a atmosferei pentru oameni. Prezența sa este o condiție pentru existența tuturor organismelor vii. Reprezintă aproximativ 20% din volum total gazele atmosferice.
• Ozon Este un absorbant natural al radiațiilor ultraviolete solare, care afectează negativ organismele vii. Majoritatea formează un strat separat al atmosferei - ecranul de ozon. Recent, activitatea umană a dus la faptul că începe să se prăbușească treptat, dar, deoarece este de mare importanță, este în curs de munca activă pentru conservarea și restaurarea acestuia.
• vapor de apă determină umiditatea aerului. Conținutul său poate varia în funcție de diverși factori: temperatura aerului, amplasare teritorială, sezon. La temperaturi scăzute, în aer sunt foarte puțini vapori de apă, poate mai puțin de unu la sută, iar la temperaturi ridicate, cantitatea acestuia ajunge la 4%.
• Pe lângă toate cele de mai sus, în compoziția atmosferei pământului există întotdeauna un anumit procent greu şi impurități lichide . Acestea sunt funingine, cenușă, sare de mare, praf, picături de apă, microorganisme. Ele pot ajunge în aer atât în ​​mod natural, cât și prin mijloace antropice.

Straturi ale atmosferei

temperatura, densitatea și compoziţia calitativă aerul nu este același la diferite înălțimi. Din acest motiv, se obișnuiește să se distingă diferite straturi ale atmosferei. Fiecare dintre ele are propria sa caracteristică. Să aflăm ce straturi ale atmosferei se disting:

• Troposfera este stratul atmosferic cel mai apropiat de suprafața Pământului. Înălțimea sa este de 8-10 km deasupra polilor și de 16-18 km la tropice. Aici se află 90% din toți vaporii de apă care sunt disponibili în atmosferă, deci există o formare activă de nori. De asemenea, în acest strat există procese precum mișcarea aerului (vânt), turbulența, convecția. Temperatura variază de la +45 de grade la prânz în sezonul cald la tropice până la -65 de grade la poli.
• Stratosfera este al doilea cel mai îndepărtat strat de atmosferă. Este situat la o altitudine de 11 până la 50 km. În stratul inferior al stratosferei, temperatura este de aproximativ -55, spre distanța de la Pământ se ridică la +1˚С. Această regiune se numește inversiune și este granița dintre stratosferă și mezosferă.
• Mezosfera este situată la o altitudine de 50 până la 90 km. Temperatura la limita sa inferioară este de aproximativ 0, la cea superioară ajunge la -80...-90 ˚С. Meteoriții care intră în atmosfera Pământului se ard complet în mezosferă, ceea ce face ca aici să apară străluciri de aer.
• Termosfera are o grosime de aproximativ 700 km. În acest strat al atmosferei, auroră boreală. Ele apar datorită acțiunii radiațiilor cosmice și radiațiilor emanate de Soare.
• Exosfera este o zonă de dispersie a aerului. Aici, concentrația de gaze este mică și are loc evadarea lor treptată în spațiul interplanetar.

granița dintre atmosfera pământului și spațiul cosmic considerat a fi o piatră de hotar de 100 km. Această linie se numește linia Karman.

presiune atmosferică

Ascultând prognoza meteo, auzim adesea citiri ale presiunii barometrice. Dar ce înseamnă presiunea atmosferică și cum ne poate afecta?

Ne-am dat seama că aerul este format din gaze și impurități. Fiecare dintre aceste componente are propria greutate, ceea ce înseamnă că atmosfera nu este lipsită de greutate, așa cum se credea până în secolul al XVII-lea. Presiunea atmosferică este forța cu care toate straturile atmosferei apasă pe suprafața Pământului și asupra tuturor obiectelor.

Oamenii de știință au efectuat calcule complexe și au dovedit că unul metru patrat zona, atmosfera preseaza cu o forta de 10.333 kg. Mijloace, corpul uman supuse presiunii aerului, a cărei greutate este de 12-15 tone. De ce nu o simțim? Ne scutește presiunea sa internă, care o echilibrează pe cea externă. Puteți simți presiunea atmosferei în timp ce vă aflați într-un avion sau sus, în munți, așa cum Presiunea atmosferică mult mai putin la altitudine. În acest caz, sunt posibile disconfort fizic, urechi înfundate, amețeli.

Se pot spune multe despre atmosfera din jur. Știm multe despre ea. fapte interesante, iar unele dintre ele pot părea surprinzătoare:

• Greutatea atmosferei pământului este de 5.300.000.000.000.000 de tone.
• Contribuie la transmiterea sunetului. La o altitudine de peste 100 km, această proprietate dispare din cauza modificărilor în compoziția atmosferei.
• Mișcarea atmosferei este provocată de încălzirea neuniformă a suprafeței Pământului.
• Un termometru este folosit pentru a măsura temperatura aerului, iar un barometru este folosit pentru a măsura presiunea atmosferică.
• Prezența unei atmosfere salvează planeta noastră de 100 de tone de meteoriți zilnic.
• Compoziția aerului a fost fixată timp de câteva sute de milioane de ani, dar a început să se schimbe odată cu debutul activității industriale rapide.
• Se crede că atmosfera se extinde în sus până la o altitudine de 3000 km.

Valoarea atmosferei pentru oameni

Zona fiziologică a atmosferei este de 5 km. La o altitudine de 5000 m deasupra nivelului mării, o persoană începe să manifeste foamete de oxigen, care se exprimă printr-o scădere a capacității sale de lucru și o deteriorare a bunăstării. Acest lucru arată că o persoană nu poate supraviețui într-un spațiu în care acest amestec uimitor de gaze nu există.

Toate informațiile și faptele despre atmosferă nu fac decât să confirme importanța acesteia pentru oameni. Datorită prezenței sale, a apărut posibilitatea dezvoltării vieții pe Pământ. Deja astăzi, după ce am evaluat amploarea prejudiciului pe care omenirea este capabilă să-l provoace prin acțiunile sale asupra aerului dătător de viață, ar trebui să ne gândim la măsuri suplimentare pentru conservarea și restabilirea atmosferei.

Mărimea exactă a atmosferei este necunoscută, deoarece limita sa superioară nu este clar vizibilă. Cu toate acestea, structura atmosferei a fost studiată suficient pentru ca toată lumea să își poată face o idee despre cum este aranjată învelișul gazos al planetei noastre.

Oamenii de știință în fizica atmosferică o definesc ca fiind zona din jurul Pământului care se rotește cu planeta. FAI oferă următoarele definiție:

• Granița dintre spațiu și atmosferă trece de-a lungul liniei Karman. Această linie, conform definiției aceleiași organizații, este înălțimea deasupra nivelului mării, situată la o altitudine de 100 km.

Orice peste această linie spaţiu. Atmosfera trece treptat în spațiul interplanetar, motiv pentru care există idei diferite despre dimensiunea ei.

Cu limita inferioară atmosfera, totul este mult mai simplu - trece prin suprafata Scoarta terestra iar suprafața apei Pământului – hidrosfera. În același timp, granița, s-ar putea spune, se contopește cu cea pământească și suprafața apei, deoarece particulele există și particule dizolvate de aer.

Ce straturi ale atmosferei sunt incluse în dimensiunea Pământului

Fapt interesant: iarna este mai jos, vara este mai mare.

În acest strat apar turbulențe, anticicloni și cicloni, se formează norii. Această sferă este responsabilă pentru formarea vremii; aproximativ 80% din toate masele de aer sunt situate în ea.

Tropopauza este stratul în care temperatura nu scade odată cu înălțimea. Deasupra tropopauzei, la o altitudine peste 11 și până la 50 km se află. Stratosfera conține un strat de ozon, despre care se știe că protejează planeta raze ultraviolete. Aerul din acest strat este evacuat, acestea se explică prin caracteristică nuanță violet cer. Viteza curenților de aer aici poate ajunge la 300 km/h. Între stratosferă și mezosferă se află stratopauza - sfera limită, în care are loc temperatura maximă.

Următorul strat este . Se extinde la înălțimi de 85-90 de kilometri. Culoarea cerului în mezosferă este neagră, astfel încât stelele pot fi observate chiar și dimineața și după-amiaza. Acolo au loc cele mai complexe procese fotochimice, în timpul cărora are loc strălucirea atmosferică.

Între mezosferă și stratul următor se află mezopauza. Este definit ca un strat de tranziție în care se observă o temperatură minimă. Mai sus, la o altitudine de 100 de kilometri deasupra nivelului mării, se află linia Karman. Deasupra acestei linii se află termosfera (limită de altitudine 800 km) și exosfera, care este numită și „zona de dispersie”. La o altitudine de aproximativ 2-3 mii de kilometri, trece în vidul spațiului apropiat.

Având în vedere că stratul superior al atmosferei nu este clar vizibil, dimensiunea lui exactă nu poate fi calculată. În plus, în tari diferite există organizaţii care opinii diferite pe acest cont. Trebuie remarcat faptul că Linia Karman poate fi considerată limita atmosferei pământului doar în mod condiționat, deoarece surse diferite utilizați diferiți marcatori de limită. Deci, în unele surse puteți găsi informații că limita superioară trece la o altitudine de 2500-3000 km.

NASA folosește marcajul de 122 de kilometri pentru calcule. Nu cu mult timp în urmă, au fost efectuate experimente care au clarificat granița ca fiind situată la aproximativ 118 km.