> Atmosféra Zeme

Popis Zemská atmosféra pre deti všetkých vekových kategórií: z čoho pozostáva vzduch, prítomnosť plynov, fotovrstvy, podnebie a počasie tretej planéty slnečnej sústavy.

Pre tých najmenších Je už známe, že Zem je jedinou planétou v našom systéme, ktorá má životaschopnú atmosféru. Plynová prikrývka je nielen bohatá na vzduch, ale chráni nás aj pred nadmerným teplom a slnečným žiarením. Dôležité vysvetliť deťomže systém je neuveriteľne dobre navrhnutý, pretože umožňuje povrchu zohriať sa cez deň a ochladzovať v noci pri zachovaní prijateľnej rovnováhy.

Začať vysvetlenie pre deti Je to možné z toho, že zemeguľa zemskej atmosféry siaha cez 480 km, no väčšina z nej sa nachádza 16 km od povrchu. Čím vyššia nadmorská výška, tým nižší tlak. Ak vezmeme hladinu mora, potom je tlak 1 kg na štvorcový centimeter. Ale v nadmorskej výške 3 km sa zmení - 0,7 kg na štvorcový centimeter. Samozrejme, v takýchto podmienkach je ťažšie dýchať ( deti mohli by ste to cítiť, keby ste sa niekedy vybrali na turistiku do hôr).

Zloženie zemského vzduchu – výklad pre deti

Medzi plyny patria:

• Dusík - 78%.
• Kyslík - 21%.
• Argón - 0,93%.
• Oxid uhličitý - 0,038%.
• V malých množstvách sa vyskytuje aj vodná para a iné plynné nečistoty.

Atmosférické vrstvy Zeme - vysvetlenie pre deti

rodičia alebo učitelia v škole treba pripomenúť, že zemská atmosféra je rozdelená do 5 úrovní: exosféra, termosféra, mezosféra, stratosféra a troposféra. S každou vrstvou sa atmosféra rozpúšťa viac a viac, až sa plyny nakoniec rozptýlia do priestoru.

Troposféra je najbližšie k povrchu. S hrúbkou 7-20 km tvorí polovicu zemskej atmosféry. Čím bližšie k Zemi, tým viac sa vzduch ohrieva. Zhromažďuje sa tu takmer všetka vodná para a prach. Deti možno neprekvapí, že práve na tejto úrovni plávajú oblaky.

Stratosféra začína od troposféry a stúpa 50 km nad povrch. Je tu veľa ozónu, ktorý ohrieva atmosféru a šetrí pred škodlivým slnečným žiarením. Vzduch je 1000-krát redší ako nad morom a nezvyčajne suchý. Preto sa tu lietadlá cítia skvele.

Mezosféra: 50 km až 85 km nad povrchom. Vrch sa nazýva mezopauza a je to najchladnejšie miesto v zemskej atmosfére (-90°C). Je veľmi ťažké ho preskúmať, pretože prúdové lietadlá sa tam nemôžu dostať a orbitálna výška satelitov je príliš vysoká. Vedci vedia len to, že tu horia meteory.

Termosféra: 90 km a medzi 500-1000 km. Teplota dosahuje 1500°C. Považuje sa za súčasť zemskej atmosféry, no je dôležitá vysvetliť deťomže hustota vzduchu je tu taká nízka, že väčšina z neho je už vnímaná ako vesmír. V skutočnosti sa tu nachádzajú raketoplány a Medzinárodná vesmírna stanica. Okrem toho sa tu tvoria polárne žiary. Nabité kozmické častice prichádzajú do kontaktu s atómami a molekulami termosféry a prenášajú ich na vyššiu energetickú hladinu. Z tohto dôvodu vidíme tieto fotóny svetla vo forme polárnych žiar.

Exosféra je najvyššia vrstva. Neuveriteľne tenká čiara splynutia atmosféry s priestorom. Pozostáva zo široko rozptýlených častíc vodíka a hélia.

Klíma a počasie Zeme – výklad pre deti

Pre tých najmenších potrebu vysvetliťže Zem vďaka regionálnej klíme, ktorú predstavuje extrémny chlad na póloch a tropické horúčavy na rovníku, dokáže uživiť veľa živých druhov. deti mali vedieť, že regionálna klíma je počasie, ktoré sa v určitej oblasti 30 rokov nezmení. Samozrejme, niekedy sa môže zmeniť aj na niekoľko hodín, ale väčšinou zostáva stabilný.

Okrem toho sa rozlišuje aj globálna suchozemská klíma - priemerná regionálna. V histórii ľudstva sa to zmenilo. Dnes je tu rýchle oteplenie. Vedci bijú na poplach, pretože človekom spôsobené skleníkové plyny zachytávajú teplo v atmosfére, čím riskujú, že našu planétu premenia na Venušu.

ATMOSFÉRA ZEME(grécka atmosferická para + sphaira guľa) - plynný obal obklopujúci Zem. Hmotnosť atmosféry je asi 5,15·10 15 Biologický význam atmosféry je obrovský. V atmosfére prebieha masovo-energetická výmena medzi živou a neživou prírodou, medzi flórou a faunou. Atmosférický dusík je asimilovaný mikroorganizmami; rastliny vplyvom energie slnka syntetizujú organické látky z oxidu uhličitého a vody a uvoľňujú kyslík. Prítomnosť atmosféry zabezpečuje zachovanie vody na Zemi, ktorá je tiež dôležitou podmienkou existencie živých organizmov.

Štúdie uskutočnené pomocou vysokohorských geofyzikálnych rakiet, umelých zemských satelitov a medziplanetárnych automatických staníc preukázali, že zemská atmosféra siaha tisíce kilometrov. Hranice atmosféry sú nestabilné, ovplyvňuje ich gravitačné pole Mesiaca a tlak toku slnečného žiarenia. Nad rovníkom v oblasti zemského tieňa dosahuje atmosféra výšky okolo 10 000 km a nad pólmi sú jej hranice 3 000 km od zemského povrchu. Hlavná hmotnosť atmosféry (80-90%) je v nadmorských výškach do 12-16 km, čo sa vysvetľuje exponenciálnym (nelineárnym) charakterom poklesu hustoty (zriedkavosti) jej plynného média ako výšky nadmorská výška stúpa.

Existencia väčšiny živých organizmov v prirodzených podmienkach je možná v ešte užších hraniciach atmosféry, do 7-8 km, kde pôsobí kombinácia takých atmosférických faktorov, ako je zloženie plynu, teplota, tlak a vlhkosť, ktoré sú nevyhnutné pre aktívny priebeh prebiehajú biologické procesy. Hygienický význam má aj pohyb a ionizácia vzduchu, atmosférické zrážky a elektrický stav atmosféry.

Zloženie plynu

Atmosféra je fyzikálna zmes plynov (tab. 1), najmä dusíka a kyslíka (78,08 a 20,95 obj. %). Pomer atmosférických plynov je takmer rovnaký až do nadmorských výšok 80-100 km. Stálosť hlavnej časti plynného zloženia atmosféry je spôsobená relatívnou rovnováhou procesov výmeny plynov medzi živou a neživou prírodou a nepretržitým miešaním vzdušných hmôt v horizontálnom a vertikálnom smere.

Tabuľka 1. CHARAKTERISTIKA CHEMICKÉHO ZLOŽENIA SUCHÉHO ATMOSFÉRICKÉHO VZDUCHU PRI ZEME

Zloženie plynu	Objemová koncentrácia, %
Kyslík
Oxid uhličitý
Oxid dusný
Oxid siričitý	0 až 0,0001
	0 až 0,000007 v lete, 0 až 0,000002 v zime
oxid dusičitý	0 až 0,000002
Oxid uhoľnatý

Vo výškach nad 100 km sa mení percento jednotlivých plynov vplyvom ich difúzneho zvrstvenia vplyvom gravitácie a teploty. Okrem toho pri pôsobení krátkovlnnej časti ultrafialového a röntgenového žiarenia vo výške 100 km alebo viac sa molekuly kyslíka, dusíka a oxidu uhličitého disociujú na atómy. Vo vysokých nadmorských výškach sú tieto plyny vo forme vysoko ionizovaných atómov.

Obsah oxidu uhličitého v atmosfére rôznych oblastí Zeme je menej konštantný, čo je čiastočne spôsobené nerovnomerným rozložením veľkých priemyselných podnikov, ktoré znečisťujú ovzdušie, ako aj nerovnomerným rozložením vegetácie a vodných nádrží, ktoré absorbujú oxid uhličitý. Na zemi. Premenlivý v atmosfére je aj obsah aerosólov (pozri) - častíc suspendovaných vo vzduchu s veľkosťou od niekoľkých milimikrónov do niekoľkých desiatok mikrónov - vznikajúcich v dôsledku sopečných erupcií, silných umelých výbuchov, znečistenia priemyselnými podnikmi. Koncentrácia aerosólov s výškou rýchlo klesá.

Najnestabilnejšou a najdôležitejšou z premenlivých zložiek atmosféry je vodná para, ktorej koncentrácia na zemskom povrchu sa môže pohybovať od 3 % (v trópoch) do 2 × 10 -10 % (v Antarktíde). Čím vyššia je teplota vzduchu, tým viac vlhkosti, ceteris paribus, môže byť v atmosfére a naopak. Väčšina vodnej pary sa koncentruje v atmosfére až do nadmorských výšok 8-10 km. Obsah vodnej pary v atmosfére závisí od kombinovaného vplyvu procesov vyparovania, kondenzácie a horizontálneho transportu. Vo vysokých nadmorských výškach je v dôsledku poklesu teploty a kondenzácie pár vzduch prakticky suchý.

Atmosféra Zeme okrem molekulárneho a atómového kyslíka obsahuje malé množstvo ozónu (pozri), ktorého koncentrácia je veľmi premenlivá a mení sa v závislosti od výšky a ročného obdobia. Väčšina ozónu je obsiahnutá v oblasti pólov koncom polárnej noci vo výške 15-30 km s prudkým poklesom hore a dole. Ozón vzniká ako výsledok fotochemického pôsobenia ultrafialového slnečného žiarenia na kyslík, hlavne vo výškach 20-50 km. V tomto prípade sa dvojatómové molekuly kyslíka čiastočne rozkladajú na atómy a spojením nerozložených molekúl vytvárajú triatómové molekuly ozónu (polymérna, alotropná forma kyslíka).

Prítomnosť skupiny takzvaných inertných plynov (hélium, neón, argón, kryptón, xenón) v atmosfére je spojená s nepretržitým tokom prirodzených procesov rádioaktívneho rozpadu.

Biologický význam plynov atmosféra je veľmi veľká. Pre väčšinu mnohobunkových organizmov je určitý obsah molekulárneho kyslíka v plynnom alebo vodnom prostredí nevyhnutným faktorom ich existencie, ktorý pri dýchaní podmieňuje uvoľňovanie energie z organických látok vznikajúcich spočiatku pri fotosyntéze. Nie je náhoda, že horné hranice biosféry (časť povrchu zemegule a spodnej časti atmosféry, kde existuje život) sú určené prítomnosťou dostatočného množstva kyslíka. V procese evolúcie sa organizmy prispôsobili určitej hladine kyslíka v atmosfére; zmena obsahu kyslíka v smere znižovania alebo zvyšovania má nepriaznivý vplyv (pozri Výšková choroba, Hyperoxia, Hypoxia).

Ozónovo-alotropná forma kyslíka má tiež výrazný biologický účinok. Pri koncentráciách nepresahujúcich 0,0001 mg / l, čo je typické pre letoviská a morské pobrežia, má ozón liečivý účinok - stimuluje dýchanie a kardiovaskulárnu činnosť, zlepšuje spánok. So zvýšením koncentrácie ozónu sa prejavuje jeho toxický účinok: podráždenie očí, nekrotický zápal slizníc dýchacích ciest, exacerbácia pľúcnych ochorení, autonómne neurózy. V kombinácii s hemoglobínom tvorí ozón methemoglobín, čo vedie k narušeniu dýchacej funkcie krvi; sťažuje sa prenos kyslíka z pľúc do tkanív, rozvíjajú sa javy udusenia. Atómový kyslík má podobný nepriaznivý vplyv na telo. Ozón zohráva významnú úlohu pri vytváraní tepelných režimov rôznych vrstiev atmosféry vďaka mimoriadne silnej absorpcii slnečného a zemského žiarenia. Ozón najintenzívnejšie pohlcuje ultrafialové a infračervené lúče. Slnečné lúče s vlnovou dĺžkou menšou ako 300 nm sú takmer úplne absorbované atmosférickým ozónom. Zem teda obklopuje akási „ozónová clona“, ktorá mnohé organizmy chráni pred škodlivými účinkami ultrafialového žiarenia zo slnka.Dusík v atmosférickom vzduchu má veľký biologický význam predovšetkým ako zdroj tzv. fixovaný dusík - zdroj rastlinnej (a v konečnom dôsledku živočíšnej) potravy. Fyziologický význam dusíka je určený jeho účasťou na vytváraní úrovne atmosférického tlaku potrebnej pre životné procesy. Za určitých podmienok zmien tlaku hrá dusík hlavnú úlohu pri vzniku množstva porúch v tele (pozri Dekompresná choroba). Predpoklady, že dusík oslabuje toxický účinok kyslíka na organizmus a je absorbovaný z atmosféry nielen mikroorganizmami, ale aj vyššími živočíchmi, sú kontroverzné.

Inertné plyny atmosféry (xenón, kryptón, argón, neón, hélium) pri parciálnom tlaku, ktorý vytvárajú za normálnych podmienok, možno klasifikovať ako biologicky indiferentné plyny. Pri výraznom zvýšení parciálneho tlaku majú tieto plyny narkotický účinok.

Prítomnosť oxidu uhličitého v atmosfére zabezpečuje akumuláciu slnečnej energie v biosfére v dôsledku fotosyntézy zložitých zlúčenín uhlíka, ktoré v priebehu života neustále vznikajú, menia sa a rozkladajú. Tento dynamický systém je udržiavaný ako výsledok aktivity rias a suchozemských rastlín, ktoré zachytávajú energiu slnečného žiarenia a využívajú ju na premenu oxidu uhličitého (pozri) a vody na rôzne organické zlúčeniny s uvoľňovaním kyslíka. Rozšírenie biosféry smerom nahor je čiastočne obmedzené skutočnosťou, že vo výškach nad 6-7 km nemôžu rastliny obsahujúce chlorofyl žiť kvôli nízkemu parciálnemu tlaku oxidu uhličitého. Oxid uhličitý je veľmi aktívny aj z fyziologického hľadiska, pretože hrá dôležitú úlohu pri regulácii metabolických procesov, činnosti centrálneho nervového systému, dýchania, krvného obehu a kyslíkového režimu organizmu. Táto regulácia je však sprostredkovaná vplyvom oxidu uhličitého, ktorý produkuje samotné telo, a nie z atmosféry. V tkanivách a krvi zvierat a ľudí je parciálny tlak oxidu uhličitého približne 200-krát vyšší ako jeho tlak v atmosfére. A len s výrazným zvýšením obsahu oxidu uhličitého v atmosfére (viac ako 0,6-1%) dochádza v tele k porušeniam, ktoré sa označujú ako hyperkapnia (pozri). Úplná eliminácia oxidu uhličitého z vdychovaného vzduchu nemôže mať priamy nepriaznivý vplyv na ľudský a zvierací organizmus.

Oxid uhličitý zohráva úlohu pri pohlcovaní dlhovlnného žiarenia a udržiavaní „skleníkového efektu“, ktorý zvyšuje teplotu v blízkosti zemského povrchu. Skúma sa aj problém vplyvu na tepelné a iné režimy atmosféry oxidu uhličitého, ktorý sa v obrovských množstvách dostáva do ovzdušia ako odpadový produkt priemyslu.

Atmosférická vodná para (vlhkosť vzduchu) ovplyvňuje aj ľudský organizmus, najmä výmenu tepla s okolím.

V dôsledku kondenzácie vodnej pary v atmosfére sa tvoria mraky a padajú zrážky (dážď, krúpy, sneh). Vodná para, rozptyľujúca slnečné žiarenie, sa podieľa na vytváraní tepelného režimu Zeme a spodných vrstiev atmosféry, na tvorbe meteorologických podmienok.

Atmosférický tlak

Atmosférický tlak (barometrický) je tlak vyvíjaný atmosférou pod vplyvom gravitácie na povrch Zeme. Hodnota tohto tlaku v každom bode atmosféry sa rovná hmotnosti nadložného stĺpca vzduchu s jednotkovou základňou, siahajúceho nad miesto merania až k hraniciam atmosféry. Atmosférický tlak sa meria barometrom (pozri) a vyjadruje sa v milibaroch, v newtonoch na meter štvorcový alebo výška ortuťového stĺpca v barometri v milimetroch, znížená na 0 ° a normálnu hodnotu gravitačného zrýchlenia. V tabuľke. 2 sú uvedené najčastejšie používané jednotky atmosférického tlaku.

K zmene tlaku dochádza v dôsledku nerovnomerného zahrievania vzdušných hmôt nachádzajúcich sa nad zemou a vodou v rôznych zemepisných šírkach. So stúpajúcou teplotou klesá hustota vzduchu a tlak, ktorý vytvára. Obrovská akumulácia rýchlo sa pohybujúceho vzduchu so zníženým tlakom (s poklesom tlaku z periférie do stredu víru) sa nazýva cyklón, so zvýšeným tlakom (so zvýšením tlaku smerom k stredu víru) - anticyklóna. Pre predpoveď počasia sú dôležité neperiodické zmeny atmosférického tlaku, ktoré sa vyskytujú v pohybujúcich sa obrovských masách a sú spojené so vznikom, rozvojom a deštrukciou anticyklón a cyklón. Obzvlášť veľké zmeny atmosférického tlaku sú spojené s rýchlym pohybom tropických cyklónov. Súčasne sa atmosférický tlak môže meniť o 30-40 mbar za deň.

Pokles atmosférického tlaku v milibaroch na vzdialenosť 100 km sa nazýva horizontálny barometrický gradient. Horizontálny barometrický gradient je zvyčajne 1–3 mbar, ale v tropických cyklónoch niekedy stúpa na desiatky milibarov na 100 km.

So stúpajúcou nadmorskou výškou klesá atmosférický tlak v logaritmickom vzťahu: najskôr veľmi prudko a potom čoraz menej citeľne (obr. 1). Preto je krivka barometrického tlaku exponenciálna.

Pokles tlaku na jednotku vertikálnej vzdialenosti sa nazýva vertikálny barometrický gradient. Často používajú jeho recipročný - barometrický krok.

Keďže barometrický tlak je súčtom parciálnych tlakov plynov, ktoré tvoria vzduch, je zrejmé, že so stúpaním do výšky spolu s poklesom celkového tlaku v atmosfére sa parciálny tlak plynov, ktoré tvoria vo vzduchu tiež klesá. Hodnota parciálneho tlaku akéhokoľvek plynu v atmosfére sa vypočíta podľa vzorca

kde P x ​​je parciálny tlak plynu, Pz je atmosférický tlak vo výške Z, X % je percento plynu, ktorého parciálny tlak sa má určiť.

Ryža. 1. Zmena barometrického tlaku v závislosti od nadmorskej výšky.

Ryža. 2. Zmena parciálneho tlaku kyslíka v alveolárnom vzduchu a saturácia arteriálnej krvi kyslíkom v závislosti od zmeny nadmorskej výšky pri dýchaní vzduchu a kyslíka. Kyslíkové dýchanie začína z výšky 8,5 km (experiment v tlakovej komore).

Ryža. 3. Porovnávacie krivky priemerných hodnôt aktívneho vedomia u človeka v minútach v rôznych výškach po rýchlom vzostupe pri dýchaní vzduchu (I) a kyslíka (II). Vo výškach nad 15 km je aktívne vedomie rovnako narušené pri dýchaní kyslíka a vzduchu. Vo výškach do 15 km kyslíkové dýchanie výrazne predlžuje dobu aktívneho vedomia (experiment v tlakovej komore).

Keďže percentuálne zloženie atmosférických plynov je relatívne konštantné, na určenie parciálneho tlaku akéhokoľvek plynu je potrebné poznať iba celkový barometrický tlak v danej nadmorskej výške (obr. 1 a tabuľka 3).

Tabuľka 3. TABUĽKA ŠTANDARDNEJ ATMOSFÉRY (GOST 4401-64) 1

Geometrická výška (m)	Teplota		barometrický tlak			Parciálny tlak kyslíka (mmHg)
				mmHg čl.

1 Uvedené v skrátenej forme a doplnené stĺpcom „Parciálny tlak kyslíka“.

Pri určovaní parciálneho tlaku plynu vo vlhkom vzduchu je potrebné od barometrického tlaku odpočítať tlak (elasticitu) nasýtených pár.

Vzorec na určenie parciálneho tlaku plynu vo vlhkom vzduchu sa bude mierne líšiť od vzorca pre suchý vzduch:

kde pH 2 O je elasticita vodnej pary. Pri t° 37° je elasticita nasýtenej vodnej pary 47 mm Hg. čl. Táto hodnota sa používa pri výpočte parciálnych tlakov plynov v alveolárnom vzduchu v prízemných a vysokohorských podmienkach.

Účinky vysokého a nízkeho krvného tlaku na telo. Zmeny barometrického tlaku smerom nahor alebo nadol majú rôzne účinky na organizmus zvierat a ľudí. Vplyv zvýšeného tlaku je spojený s mechanickým a prenikavým fyzikálnym a chemickým pôsobením plynného média (tzv. kompresné a penetračné účinky).

Účinok kompresie sa prejavuje: všeobecnou objemovou kompresiou v dôsledku rovnomerného nárastu síl mechanického tlaku na orgány a tkanivá; mechanonarkóza v dôsledku rovnomernej objemovej kompresie pri veľmi vysokom barometrickom tlaku; lokálny nerovnomerný tlak na tkanivá, ktoré obmedzujú dutiny obsahujúce plyn, keď je prerušené spojenie medzi vonkajším vzduchom a vzduchom v dutine, napríklad stredné ucho, doplnkové dutiny nosa (pozri Barotrauma); zvýšenie hustoty plynov vo vonkajšom dýchacom systéme, čo spôsobuje zvýšenie odporu voči respiračným pohybom, najmä pri nútenom dýchaní (cvičenie, hyperkapnia).

Penetračný účinok môže viesť k toxickému účinku kyslíka a indiferentných plynov, ktorých zvýšenie obsahu v krvi a tkanivách vyvoláva narkotickú reakciu, prvé príznaky rezu pri použití zmesi dusík-kyslík sa u ľudí vyskytujú pri tlak 4-8 ​​atm. Zvýšenie parciálneho tlaku kyslíka spočiatku znižuje úroveň fungovania kardiovaskulárneho a dýchacieho systému v dôsledku vypnutia regulačného účinku fyziologickej hypoxémie. Pri zvýšení parciálneho tlaku kyslíka v pľúcach nad 0,8-1 ata sa prejavuje jeho toxický účinok (poškodenie pľúcneho tkaniva, kŕče, kolaps).

Penetračné a kompresné účinky zvýšeného tlaku plynného prostredia sa využívajú v klinickej medicíne pri liečbe rôznych ochorení s celkovým aj lokálnym zhoršením zásobovania kyslíkom (pozri Baroterapia, Oxygenoterapia).

Zníženie tlaku má na telo ešte výraznejší účinok. V podmienkach extrémne riedkej atmosféry je hlavným patogenetickým faktorom vedúcim k strate vedomia v priebehu niekoľkých sekúnd a k smrti v priebehu 4-5 minút zníženie parciálneho tlaku kyslíka vo vdychovanom vzduchu a následne v alveolárnom vzduch, krv a tkanivá (obr. 2 a 3). Stredná hypoxia spôsobuje rozvoj adaptačných reakcií dýchacieho systému a hemodynamiky, zameraných na udržanie zásobovania kyslíkom predovšetkým životne dôležitých orgánov (mozog, srdce). Pri výraznom nedostatku kyslíka sú inhibované oxidačné procesy (v dôsledku respiračných enzýmov) a narušené aeróbne procesy výroby energie v mitochondriách. To vedie najskôr k poruche funkcií životne dôležitých orgánov a následne k nezvratnému štrukturálnemu poškodeniu a smrti organizmu. Vývoj adaptačných a patologických reakcií, zmena funkčného stavu organizmu a výkonnosti človeka s poklesom atmosférického tlaku je daná stupňom a rýchlosťou poklesu parciálneho tlaku kyslíka vo vdychovanom vzduchu, dĺžkou pobytu. vo výške, intenzita vykonávanej práce, počiatočný stav tela (pozri Výšková choroba).

Pokles tlaku vo výškach (aj pri vylúčení nedostatku kyslíka) spôsobuje vážne poruchy v organizme, spojené pojmom „dekompresné poruchy“, medzi ktoré patrí: vysokohorská plynatosť, barotitída a barosinusitída, vysokohorská dekompresná choroba a emfyzém tkaniva vo vysokej nadmorskej výške.

Výšková plynatosť sa vyvíja v dôsledku expanzie plynov v gastrointestinálnom trakte s poklesom barometrického tlaku na brušnú stenu pri stúpaní do nadmorských výšok 7-12 km a viac. Určitý význam má uvoľňovanie plynov rozpustených v črevnom obsahu.

Expanzia plynov vedie k natiahnutiu žalúdka a čriev, zdvihnutiu bránice, zmene polohy srdca, dráždeniu receptorového aparátu týchto orgánov a vzniku patologických reflexov, ktoré narúšajú dýchanie a krvný obeh. Často sú v bruchu ostré bolesti. Podobné javy sa niekedy vyskytujú aj u potápačov pri výstupe z hĺbky na hladinu.

Mechanizmus vzniku barotitídy a barosinusitídy, prejavujúcich sa pocitom upchatia, respektíve bolesti v strednom uchu alebo pomocných dutinách nosa, je podobný ako pri vzniku vysokohorskej plynatosti.

Pokles tlaku okrem expanzie plynov obsiahnutých v telesných dutinách spôsobuje aj uvoľňovanie plynov z kvapalín a tkanív, v ktorých boli pod tlakom rozpustené na hladine mora alebo v hĺbke, a tvorbu plynových bublín v tele. .

Tento proces výstupu rozpustených plynov (predovšetkým dusíka) spôsobuje rozvoj dekompresnej choroby (pozri).

Ryža. 4. Závislosť bodu varu vody od nadmorskej výšky a barometrického tlaku. Čísla tlaku sú umiestnené pod príslušnými číslami nadmorskej výšky.

S poklesom atmosférického tlaku klesá bod varu kvapalín (obr. 4). Vo výške viac ako 19 km, kde je barometrický tlak rovný (alebo menší) elasticite nasýtených pár pri telesnej teplote (37 °), môže dôjsť k „varu“ intersticiálnej a medzibunkovej tekutiny tela, čo má za následok vo veľkých žilách, v dutine pohrudnice, žalúdka, osrdcovníka , vo voľnom tukovom tkanive, to znamená v oblastiach s nízkym hydrostatickým a intersticiálnym tlakom, sa tvoria bubliny vodnej pary, vzniká emfyzém tkaniva vo vysokej nadmorskej výške. Nadmorská výška "varu" neovplyvňuje bunkové štruktúry, je lokalizovaná iba v medzibunkovej tekutine a krvi.

Masívne parné bubliny môžu zablokovať prácu srdca a krvného obehu a narušiť fungovanie životne dôležitých systémov a orgánov. Ide o vážnu komplikáciu akútneho nedostatku kyslíka, ktorý sa vyvíja vo vysokých nadmorských výškach. Prevenciu emfyzému tkaniva vo vysokej nadmorskej výške je možné dosiahnuť vytvorením vonkajšieho protitlaku na telo pomocou vysokohorského zariadenia.

Samotný proces znižovania barometrického tlaku (dekompresia) pri určitých parametroch sa môže stať škodlivým faktorom. V závislosti od rýchlosti sa dekompresia delí na hladkú (pomalú) a výbušnú. Ten prebieha za menej ako 1 sekundu a je sprevádzaný silným treskom (ako pri výstrele), tvorbou hmly (kondenzácia vodnej pary v dôsledku ochladzovania expandujúceho vzduchu). K explozívnej dekompresii zvyčajne dochádza vo výškach, keď sa rozbije zasklenie pretlakového kokpitu alebo pretlakového obleku.

Pri explozívnej dekompresii ako prvé trpia pľúca. Rýchly nárast intrapulmonálneho nadmerného tlaku (viac ako 80 mm Hg) vedie k výraznému natiahnutiu pľúcneho tkaniva, čo môže spôsobiť prasknutie pľúc (s ich 2,3-násobným rozšírením). Výbušná dekompresia môže tiež spôsobiť poškodenie gastrointestinálneho traktu. Veľkosť pretlaku, ktorý vzniká v pľúcach, bude do značnej miery závisieť od rýchlosti odtoku vzduchu z nich počas dekompresie a od objemu vzduchu v pľúcach. Zvlášť nebezpečné je, ak sa horné dýchacie cesty v čase dekompresie ukážu ako uzavreté (pri prehĺtaní, zadržiavaní dychu) alebo sa dekompresia zhoduje s fázou hlbokého nádychu, keď sú pľúca naplnené veľkým množstvom vzduchu.

Atmosférická teplota

Teplota atmosféry spočiatku s rastúcou výškou klesá (v priemere od 15° pri zemi na -56,5° vo výške 11-18 km). Vertikálny teplotný gradient v tejto zóne atmosféry je asi 0,6° na každých 100 m; mení sa v priebehu dňa a roka (tabuľka 4).

Tabuľka 4. ZMENY VO VERTIKÁLNOM TEPLOTNOM GRADIENTE NA STREDNOM PÁSKU ÚZEMIA ZSSR

Ryža. 5. Zmena teploty atmosféry v rôznych nadmorských výškach. Hranice gúľ sú označené bodkovanou čiarou.

Vo výškach 11 - 25 km sa teplota stáva konštantnou a dosahuje -56,5 °; potom začne teplota stúpať, vo výške 40 km dosahuje 30–40° a vo výške 50–60 km 70° (obr. 5), čo súvisí s intenzívnou absorpciou slnečného žiarenia ozónom. Od výšky 60-80 km teplota vzduchu opäť mierne klesá (do 60°C), potom postupne stúpa a dosahuje 270°C vo výške 120 km, 800°C vo výške 220 km, 1500 °C vo výške 300 km, a

na hranici s vesmírom - viac ako 3000 °. Treba si uvedomiť, že vzhľadom na vysokú riedkosť a nízku hustotu plynov v týchto výškach je ich tepelná kapacita a schopnosť ohrievať chladnejšie telesá veľmi malá. Za týchto podmienok dochádza k prenosu tepla z jedného telesa do druhého iba sálaním. Všetky uvažované zmeny teploty v atmosfére sú spojené s absorpciou vzdušných hmôt tepelnej energie Slnka - priamej a odrazenej.

V spodnej časti atmosféry pri povrchu Zeme je rozloženie teplôt závislé od prílevu slnečného žiarenia, a preto má prevažne zemepisný charakter, to znamená, že čiary rovnakej teploty - izotermy - sú rovnobežné so zemepisnými šírkami. Keďže sa atmosféra v spodných vrstvách ohrieva od zemského povrchu, horizontálna zmena teploty je silne ovplyvnená rozložením kontinentov a oceánov, ktorých tepelné vlastnosti sú odlišné. Referenčné knihy zvyčajne uvádzajú teplotu nameranú počas sieťových meteorologických pozorovaní teplomerom inštalovaným vo výške 2 m nad povrchom pôdy. Najvyššie teploty (do 58°C) sú pozorované v púšťach Iránu a v ZSSR - na juhu Turkménska (do 50°), najnižšie (do -87°) v Antarktíde a v ZSSR - v regiónoch Verchojansk a Oymyakon (do -68° ). V zime môže vertikálny teplotný gradient v niektorých prípadoch namiesto 0,6 ° presiahnuť 1 ° na 100 m alebo dokonca nadobudnúť zápornú hodnotu. Cez deň v teplom období sa môže rovnať mnohým desiatkam stupňov na 100 m. Existuje aj horizontálny teplotný gradient, ktorý sa zvyčajne označuje ako vzdialenosť 100 km pozdĺž normály k izoterme. Veľkosť horizontálneho teplotného gradientu je v desatinách stupňa na 100 km a vo frontálnych zónach môže prekročiť 10° na 100 m.

Ľudské telo je schopné udržiavať tepelnú homeostázu (pozri) v pomerne úzkom rozsahu kolísania vonkajšej teploty - od 15 do 45 °. Výrazné rozdiely teplôt atmosféry v blízkosti Zeme a vo výškach si vyžadujú použitie špeciálnych ochranných technických prostriedkov na zabezpečenie tepelnej rovnováhy medzi ľudským telom a prostredím pri letoch vo veľkých výškach a vesmíre.

Charakteristické zmeny parametrov atmosféry (teplota, tlak, chemické zloženie, elektrický stav) umožňujú podmienene rozdeliť atmosféru na zóny, prípadne vrstvy. Troposféra- najbližšia vrstva k Zemi, ktorej horná hranica sa rozprestiera na rovníku do 17-18 km, na póloch - do 7-8 km, v stredných zemepisných šírkach - do 12-16 km. Troposféru charakterizuje exponenciálny pokles tlaku, prítomnosť konštantného vertikálneho teplotného gradientu, horizontálne a vertikálne pohyby vzdušných hmôt a výrazné zmeny vlhkosti vzduchu. Troposféra obsahuje väčšinu atmosféry, ako aj významnú časť biosféry; tu vznikajú všetky hlavné typy oblačnosti, vznikajú vzduchové hmoty a fronty, vznikajú cyklóny a anticyklóny. V troposfére dochádza v dôsledku odrazu slnečných lúčov snehovou pokrývkou Zeme a ochladzovania povrchových vrstiev vzduchu k takzvanej inverzii, teda zvýšeniu teploty v atmosfére odspodu. nahor namiesto obvyklého poklesu.

V teplom období v troposfére dochádza k neustálemu turbulentnému (náhodnému, chaotickému) miešaniu vzdušných hmôt a prenosu tepla prúdením vzduchu (konvekcia). Konvekcia ničí hmly a znižuje obsah prachu v spodnej časti atmosféry.

Druhá vrstva atmosféry je stratosféra.

Vychádza z troposféry ako úzka zóna (1-3 km) so stálou teplotou (tropopauza) a siaha do výšok okolo 80 km. Charakteristickým znakom stratosféry je postupné riedenie vzduchu, mimoriadne vysoká intenzita ultrafialového žiarenia, absencia vodnej pary, prítomnosť veľkého množstva ozónu a postupné zvyšovanie teploty. Vysoký obsah ozónu spôsobuje množstvo optických javov (mirage), spôsobuje odraz zvukov a má výrazný vplyv na intenzitu a spektrálne zloženie elektromagnetického žiarenia. V stratosfére dochádza k neustálemu miešaniu vzduchu, takže jeho zloženie je podobné vzduchu troposféry, hoci jeho hustota na horných hraniciach stratosféry je extrémne nízka. Prevládajúce vetry v stratosfére sú západné a v hornej zóne dochádza k prechodu na východné vetry.

Tretia vrstva atmosféry je ionosféra, ktorá začína od stratosféry a siaha do nadmorských výšok 600-800 km.

Charakteristickými znakmi ionosféry sú extrémne riedenie plynného prostredia, vysoká koncentrácia molekulárnych a atómových iónov a voľných elektrónov, ako aj vysoká teplota. Ionosféra ovplyvňuje šírenie rádiových vĺn, spôsobuje ich lom, odraz a absorpciu.

Hlavným zdrojom ionizácie vo vysokých vrstvách atmosféry je ultrafialové žiarenie Slnka. V tomto prípade sú elektróny vyrazené z atómov plynu, atómy sa premenia na kladné ióny a vyradené elektróny zostávajú voľné alebo sú zachytené neutrálnymi molekulami s tvorbou záporných iónov. Ionizáciu ionosféry ovplyvňujú meteory, korpuskulárne, röntgenové a gama žiarenie Slnka, ako aj seizmické procesy Zeme (zemetrasenia, sopečné erupcie, silné výbuchy), ktoré v ionosfére vytvárajú akustické vlny, ktoré zvyšujú amplitúdu a rýchlosť kmitov častíc atmosféry a prispievajú k ionizácii molekúl a atómov plynu (pozri Aeroionizácia).

Elektrická vodivosť v ionosfére spojená s vysokou koncentráciou iónov a elektrónov je veľmi vysoká. Zvýšená elektrická vodivosť ionosféry hrá dôležitú úlohu pri odraze rádiových vĺn a výskyte polárnych žiaroviek.

Ionosféra je oblasť letov umelých zemských satelitov a medzikontinentálnych balistických rakiet. V súčasnosti kozmická medicína skúma možné účinky letových podmienok v tejto časti atmosféry na ľudský organizmus.

Štvrtá, vonkajšia vrstva atmosféry - exosféra. Odtiaľto sú atmosférické plyny rozptýlené do svetového priestoru v dôsledku disipácie (prekonania gravitačných síl molekulami). Potom nastáva postupný prechod z atmosféry do medziplanetárneho kozmického priestoru. Exosféra sa od tej druhej líši prítomnosťou veľkého počtu voľných elektrónov, ktoré tvoria 2. a 3. radiačný pás Zeme.

Rozdelenie atmosféry na 4 vrstvy je veľmi ľubovoľné. Takže podľa elektrických parametrov je celá hrúbka atmosféry rozdelená na 2 vrstvy: neutrosféru, v ktorej prevládajú neutrálne častice, a ionosféru. Teplota rozlišuje troposféru, stratosféru, mezosféru a termosféru, oddelené troposférou, stratosférou a mezopauzou. Vrstva atmosféry, ktorá sa nachádza medzi 15 a 70 km a vyznačuje sa vysokým obsahom ozónu, sa nazýva ozonosféra.

Na praktické účely je vhodné použiť medzinárodnú štandardnú atmosféru (MCA), pre ktorú sú akceptované nasledujúce podmienky: tlak na hladine mora pri t ° 15 ° je 1013 mbar (1,013 x 105 nm2 alebo 760 mm Hg ); teplota klesá o 6,5° na 1 km na úroveň 11 km (podmienená stratosféra) a potom zostáva konštantná. V ZSSR bola prijatá štandardná atmosféra GOST 4401 - 64 (tabuľka 3).

Zrážky. Keďže prevažná časť atmosférickej vodnej pary je sústredená v troposfére, procesy fázových prechodov vody, ktoré spôsobujú zrážky, prebiehajú najmä v troposfére. Troposférické oblaky zvyčajne pokrývajú asi 50 % celého zemského povrchu, zatiaľ čo oblaky v stratosfére (vo výškach 20 – 30 km) a v blízkosti mezopauzy, nazývané perleťové a noctilucentné oblaky, sú pozorované pomerne zriedkavo. V dôsledku kondenzácie vodnej pary v troposfére vznikajú oblaky a dochádza k zrážkam.

Podľa charakteru zrážok sa zrážky delia na 3 druhy: súvislé, prívalové, mrholiace. Množstvo zrážok je určené hrúbkou vrstvy spadnutej vody v milimetroch; zrážky sa merajú zrážkomerom a zrážkomerom. Intenzita zrážok sa vyjadruje v milimetroch za minútu.

Rozloženie zrážok v určitých ročných obdobiach a dňoch, ako aj na území je mimoriadne nerovnomerné, spôsobené cirkuláciou atmosféry a vplyvom zemského povrchu. Na Havajských ostrovoch teda spadne v priemere 12 000 mm ročne a v najsuchších oblastiach Peru a Sahary zrážky nepresahujú 250 mm a niekedy neklesnú aj niekoľko rokov. V ročnej dynamike zrážok sa rozlišujú tieto typy: rovníkové - s maximom zrážok po jarnej a jesennej rovnodennosti; tropické - s maximom zrážok v lete; monzún - s veľmi výrazným vrcholom v lete a suchej zime; subtropické - s maximálnymi zrážkami v zime a suchom lete; kontinentálne mierne zemepisné šírky - s maximom zrážok v lete; morské mierne zemepisné šírky - s maximom zrážok v zime.

Celý atmosféricko-fyzikálny komplex klimatických a meteorologických faktorov, ktoré tvoria počasie, sa široko využíva na podporu zdravia, otužovania a na liečebné účely (pozri Klimatoterapia). Spolu s tým sa zistilo, že prudké kolísanie týchto atmosférických faktorov môže nepriaznivo ovplyvniť fyziologické procesy v tele, spôsobiť rozvoj rôznych patologických stavov a exacerbáciu chorôb, ktoré sa nazývajú meteotropné reakcie (pozri Klimatopatológia). V tomto smere sú obzvlášť dôležité časté, dlhodobé poruchy atmosféry a prudké výkyvy meteorologických faktorov.

Meteotropné reakcie sú častejšie pozorované u ľudí trpiacich chorobami kardiovaskulárneho systému, polyartritídou, bronchiálnou astmou, peptickým vredom, kožnými ochoreniami.

Bibliografia: Belinsky V. A. a Pobiyaho V. A. Aerology, L., 1962, bibliogr.; Biosféra a jej zdroje, vyd. V. A. Kovdy, Moskva, 1971. Danilov A. D. Chémia ionosféry, L., 1967; Kolobkov N. V. Atmosféra a jej život, M., 1968; Kalitin H.H. Základy fyziky atmosféry aplikované v medicíne, L., 1935; Matveev L. T. Základy všeobecnej meteorológie, Fyzika atmosféry, L., 1965, bibliogr.; Minkh A. A. Ionizácia vzduchu a jej hygienická hodnota, M., 1963, bibliogr.; it, Metódy hygienických výskumov, M., 1971, bibliogr.; Tverskoy P. N. Kurz meteorológie, L., 1962; Umansky S.P. Človek vo vesmíre, M., 1970; Khvostikov I. A. Vysoké vrstvy atmosféry, L., 1964; X r g a N A. X. Fyzika atmosféry, L., 1969, bibliogr.; Khromov S.P. Meteorológia a klimatológia pre geografické fakulty, L., 1968.

Účinky vysokého a nízkeho krvného tlaku na telo- Armstrong G. Letecké lekárstvo, prekl. z angličtiny, M., 1954, bibliogr.; Saltsman G.L. Fyziologické základy pobytu človeka v podmienkach vysokého tlaku plynov prostredia, L., 1961, bibliogr.; Ivanov D. I. a Khromushkin A. I. Systémy na podporu ľudského života počas výškových a vesmírnych letov, M., 1968, bibliogr.; Isakov P. K. atď Teória a prax leteckého lekárstva, M., 1971, bibliogr.; Kovalenko E. A. a Chernyakov I. N. Kyslík látok pri extrémnych faktoroch letu, M., 1972, bibliogr.; Miles S. Podvodná medicína, prekl. z angličtiny, M., 1971, bibliografia; Busby D. E. Vesmírna klinická medicína, Dordrecht, 1968.

I. H. Chernyakov, M. T. Dmitriev, S. I. Nepomnyashchy.

Atmosféra je plynný obal našej planéty, ktorý rotuje so Zemou. Plyn v atmosfére sa nazýva vzduch. Atmosféra je v kontakte s hydrosférou a čiastočne pokrýva litosféru. Ale je ťažké určiť hornú hranicu. Konvenčne sa predpokladá, že atmosféra siaha smerom nahor v dĺžke asi tritisíc kilometrov. Tam plynulo prúdi do bezvzduchového priestoru.

Chemické zloženie zemskej atmosféry

Tvorba chemického zloženia atmosféry sa začala asi pred štyrmi miliardami rokov. Spočiatku sa atmosféra skladala len z ľahkých plynov – hélia a vodíka. Prvotným predpokladom na vytvorenie plynového obalu okolo Zeme boli podľa vedcov sopečné erupcie, ktoré spolu s lávou uvoľnili obrovské množstvo plynov. Následne začala výmena plynov s vodnými priestormi, so živými organizmami, s produktmi ich činnosti. Zloženie ovzdušia sa postupne menilo a do dnešnej podoby sa ustálilo pred niekoľkými miliónmi rokov.

Hlavnými zložkami atmosféry sú dusík (asi 79 %) a kyslík (20 %). Zvyšné percento (1%) tvoria tieto plyny: argón, neón, hélium, metán, oxid uhličitý, vodík, kryptón, xenón, ozón, amoniak, oxid siričitý a dusík, oxid dusný a oxid uhoľnatý, ktoré sú v tomto zahrnuté. percent.

Okrem toho vzduch obsahuje vodnú paru a častice (peľ rastlín, prach, kryštály soli, aerosólové nečistoty).

Nedávno vedci zaznamenali nie kvalitatívnu, ale kvantitatívnu zmenu niektorých zložiek vzduchu. A dôvodom je človek a jeho činnosť. Len za posledných 100 rokov sa obsah oxidu uhličitého výrazne zvýšil! Je to spojené s mnohými problémami, z ktorých najglobálnejším je zmena klímy.

Tvorba počasia a klímy

Atmosféra zohráva dôležitú úlohu pri formovaní klímy a počasia na Zemi. Veľa závisí od množstva slnečného žiarenia, od charakteru podkladového povrchu a atmosférickej cirkulácie.

Pozrime sa na faktory v poradí.

1. Atmosféra prenáša teplo slnečných lúčov a pohlcuje škodlivé žiarenie. Starí Gréci vedeli, že lúče Slnka dopadajú na rôzne časti Zeme pod rôznymi uhlami. Samotné slovo „klíma“ v preklade zo starovekej gréčtiny znamená „svah“. Na rovníku teda slnečné lúče dopadajú takmer kolmo, pretože je tu veľmi teplo. Čím bližšie k pólom, tým väčší je uhol sklonu. A teplota klesá.

2. Vplyvom nerovnomerného zahrievania Zeme vznikajú v atmosfére vzdušné prúdy. Sú klasifikované podľa ich veľkosti. Najmenšie (desiatky a stovky metrov) sú lokálne vetry. Potom nasledujú monzúny a pasáty, cyklóny a anticyklóny, planetárne frontálne zóny.

Všetky tieto vzdušné masy sa neustále pohybujú. Niektoré z nich sú dosť statické. Napríklad pasáty, ktoré vanú zo subtrópov smerom k rovníku. Pohyb ostatných je do značnej miery závislý od atmosférického tlaku.

3. Atmosférický tlak je ďalším faktorom ovplyvňujúcim tvorbu klímy. Ide o tlak vzduchu na zemskom povrchu. Ako viete, vzduchové hmoty sa pohybujú z oblasti s vysokým atmosférickým tlakom do oblasti, kde je tento tlak nižší.

Celkovo je 7 zón. Rovník je zóna nízkeho tlaku. Ďalej na oboch stranách rovníka až po tridsiate zemepisné šírky - oblasť vysokého tlaku. Od 30° do 60° - opäť nízky tlak. A od 60 ° k pólom - zóna vysokého tlaku. Medzi týmito zónami cirkulujú vzduchové hmoty. Tie, ktoré idú z mora na pevninu, prinášajú dážď a zlé počasie, a tie, ktoré fúkajú z kontinentov, prinášajú jasné a suché počasie. V miestach, kde sa zrážajú vzdušné prúdy, vznikajú atmosférické frontové zóny, pre ktoré sú charakteristické zrážky a nepriaznivé, veterné počasie.

Vedci dokázali, že aj blaho človeka závisí od atmosférického tlaku. Podľa medzinárodných noriem je normálny atmosférický tlak 760 mm Hg. kolóne pri 0 °C. Toto číslo je vypočítané pre tie oblasti pevniny, ktoré sú takmer v jednej rovine s hladinou mora. S nadmorskou výškou tlak klesá. Preto napríklad pre Petrohrad 760 mm Hg. - je normou. Ale pre Moskvu, ktorá sa nachádza vyššie, je normálny tlak 748 mm Hg.

Tlak sa mení nielen vertikálne, ale aj horizontálne. Je to cítiť najmä pri prechode cyklónov.

Štruktúra atmosféry

Atmosféra je ako poschodová torta. A každá vrstva má svoje vlastné charakteristiky.

. Troposféra je vrstva najbližšie k Zemi. „Hrúbka“ tejto vrstvy sa mení, keď sa vzďaľujete od rovníka. Nad rovníkom sa vrstva rozprestiera nahor na 16-18 km, v miernych pásmach - na 10-12 km, na póloch - na 8-10 km.

Práve tu sa nachádza 80 % celkovej hmotnosti vzduchu a 90 % vodnej pary. Tvorí sa tu oblačnosť, vznikajú cyklóny a anticyklóny. Teplota vzduchu závisí od nadmorskej výšky oblasti. V priemere klesá o 0,65 °C na každých 100 metrov.

. tropopauza- prechodná vrstva atmosféry. Jeho výška je od niekoľkých stoviek metrov do 1-2 km. Teplota vzduchu v lete je vyššia ako v zime. Takže napríklad nad pólmi v zime -65 ° C. A nad rovníkom je kedykoľvek počas roka -70 ° C.

. Stratosféra- je to vrstva, ktorej horná hranica prebieha v nadmorskej výške 50-55 kilometrov. Turbulencie sú tu nízke, obsah vodnej pary vo vzduchu je zanedbateľný. Ale veľa ozónu. Jeho maximálna koncentrácia je v nadmorskej výške 20-25 km. V stratosfére začína teplota vzduchu stúpať a dosahuje +0,8 ° C. Je to spôsobené tým, že ozónová vrstva interaguje s ultrafialovým žiarením.

. Stratopauza- nízka medzivrstva medzi stratosférou a na ňu nadväzujúcou mezosférou.

. mezosféra- horná hranica tejto vrstvy je 80-85 kilometrov. Tu prebiehajú zložité fotochemické procesy zahŕňajúce voľné radikály. Sú to oni, ktorí poskytujú jemnú modrú žiaru našej planéty, ktorá je viditeľná z vesmíru.

Väčšina komét a meteoritov zhorí v mezosfére.

. Mezopauza- ďalšia medzivrstva, ktorej teplota vzduchu je najmenej -90 °.

. Termosféra- spodná hranica začína v nadmorskej výške 80 - 90 km a horná hranica vrstvy prechádza približne pri značke 800 km. Teplota vzduchu stúpa. Môže sa pohybovať od +500°C do +1000°C. Počas dňa sú teplotné výkyvy v stovkách stupňov! Ale vzduch je tu taký riedky, že chápanie pojmu „teplota“, ako si ho predstavujeme, tu nie je vhodné.

. Ionosféra- spája mezosféru, mezopauzu a termosféru. Vzduch sa tu skladá hlavne z molekúl kyslíka a dusíka, ako aj z kvázi neutrálnej plazmy. Slnečné lúče dopadajúce do ionosféry silne ionizujú molekuly vzduchu. V spodnej vrstve (do 90 km) je stupeň ionizácie nízky. Čím vyššia, tým väčšia ionizácia. Takže v nadmorskej výške 100-110 km sa koncentrujú elektróny. To prispieva k odrazu krátkych a stredných rádiových vĺn.

Najdôležitejšou vrstvou ionosféry je vrchná vrstva, ktorá sa nachádza v nadmorskej výške 150-400 km. Jeho zvláštnosťou je, že odráža rádiové vlny, čo prispieva k prenosu rádiových signálov na veľké vzdialenosti.

Práve v ionosfére dochádza k takému javu, akým je polárna žiara.

. Exosféra- pozostáva z atómov kyslíka, hélia a vodíka. Plyn v tejto vrstve je veľmi riedky a atómy vodíka často unikajú do vesmíru. Preto sa táto vrstva nazýva "zóna rozptylu".

Prvým vedcom, ktorý naznačil, že naša atmosféra má váhu, bol Talian E. Torricelli. Ostap Bender napríklad v románe „Zlaté teľa“ lamentoval, že každého človeka tlačí vzduchový stĺp s hmotnosťou 14 kg! Veľký stratég sa však trochu mýlil. Dospelý človek zažije tlak 13-15 ton! Túto ťažkosť však necítime, pretože atmosférický tlak je vyvážený vnútorným tlakom človeka. Hmotnosť našej atmosféry je 5 300 000 000 000 ton. Postava je kolosálna, hoci je to len milióntina hmotnosti našej planéty.

Zemská atmosféra

Atmosféra(od. iná gréčtinaἀτμός - para a σφαῖρα - guľa) - plynuškrupina ( geosféra) obklopujúce planétu Zem. Jeho vnútorný povrch je pokrytý hydrosféra a čiastočne štekať, vonkajší hraničí s blízkozemskou časťou kozmického priestoru.

Súhrn sekcií fyziky a chémie, ktoré študujú atmosféru, sa bežne nazýva fyzika atmosféry. Atmosféra určuje počasie na povrchu Zeme, sa zaoberá štúdiom počasia meteorológia a dlhodobé variácie podnebie - klimatológie.

Štruktúra atmosféry

Štruktúra atmosféry

Troposféra

Jeho horná hranica je v nadmorskej výške 8-10 km v polárnych, 10-12 km v miernych a 16-18 km v tropických zemepisných šírkach; v zime nižšia ako v lete. Spodná, hlavná vrstva atmosféry. Obsahuje viac ako 80 % celkovej hmotnosti atmosférického vzduchu a asi 90 % všetkej vodnej pary prítomnej v atmosfére. vysoko vyvinutý v troposfére turbulencie a konvekcia, vznikajú mraky, rozvíjať cyklóny a anticyklóny. Teplota klesá s rastúcou výškou s priemernou vertikálou gradient 0,65°/100 m

Pre „normálne podmienky“ na zemskom povrchu sa berú: hustota 1,2 kg/m3, barometrický tlak 101,35 kPa, teplota plus 20 °C a relatívna vlhkosť 50 %. Tieto podmienené ukazovatele majú čisto inžiniersku hodnotu.

Stratosféra

Vrstva atmosféry sa nachádza vo výške 11 až 50 km. Charakteristická je mierna zmena teploty vo vrstve 11-25 km (spodná vrstva stratosféry) a jej zvýšenie vo vrstve 25-40 km z −56,5 na 0,8 °. OD(horná stratosféra alebo oblasť inverzie). Po dosiahnutí hodnoty asi 273 K (takmer 0 °C) vo výške asi 40 km zostáva teplota konštantná až do výšky asi 55 km. Táto oblasť konštantnej teploty sa nazýva stratopauza a je hranicou medzi stratosférou a mezosféra.

Stratopauza

Hraničná vrstva atmosféry medzi stratosférou a mezosférou. Vo vertikálnom rozložení teploty je maximum (asi 0 °C).

mezosféra

Zemská atmosféra

mezosféra začína v nadmorskej výške 50 km a siaha až do 80-90 km. Teplota klesá s výškou s priemerným vertikálnym gradientom (0,25-0,3)°/100 m Hlavným energetickým procesom je prenos tepla sálaním. Komplexné fotochemické procesy zahŕňajúce voľné radikály, vibračne excitované molekuly atď., určujú žiaru atmosféry.

Mezopauza

Prechodná vrstva medzi mezosférou a termosférou. Vo vertikálnom rozložení teplôt je minimum (asi -90 °C).

Línia Karman

Nadmorská výška, ktorá sa bežne považuje za hranicu medzi zemskou atmosférou a vesmírom.

Termosféra

Hlavný článok: Termosféra

Horná hranica je asi 800 km. Teplota stúpa do nadmorských výšok 200-300 km, kde dosahuje hodnoty rádovo 1500 K, potom zostáva takmer konštantná až do vysokých nadmorských výšok. Pod vplyvom ultrafialového a röntgenového slnečného žiarenia a kozmického žiarenia dochádza k ionizácii vzduchu (" polárne žiary“) - hlavné oblasti ionosféra ležať vo vnútri termosféry. Vo výškach nad 300 km prevláda atómový kyslík.

Atmosférické vrstvy až do výšky 120 km

Exosféra (rozptylová guľa)

Exosféra- rozptylová zóna, vonkajšia časť termosféry, nachádzajúca sa nad 700 km. Plyn v exosfére je veľmi riedky, a preto jeho častice unikajú do medziplanetárneho priestoru ( rozptyl).

Do výšky 100 km je atmosféra homogénna, dobre premiešaná zmes plynov. Vo vyšších vrstvách závisí rozloženie plynov na výšku od ich molekulových hmotností, koncentrácia ťažších plynov klesá rýchlejšie so vzdialenosťou od zemského povrchu. V dôsledku poklesu hustoty plynu klesá teplota z 0 °C v stratosfére na −110 °C v mezosfére. Kinetická energia jednotlivých častíc však vo výškach 200–250 km zodpovedá teplote ~1500 °C. Nad 200 km sú pozorované výrazné výkyvy teploty a hustoty plynu v čase a priestore.

Vo výške okolo 2000-3000 km exosféra postupne prechádza do tzv. blízke vesmírne vákuum, ktorý je naplnený vysoko riedkymi časticami medziplanetárneho plynu, najmä atómami vodíka. Tento plyn je však len časťou medziplanetárnej hmoty. Druhá časť je zložená z prachových častíc kometárneho a meteorického pôvodu. Okrem extrémne riedkych prachových častíc do tohto priestoru preniká elektromagnetické a korpuskulárne žiarenie slnečného a galaktického pôvodu.

Troposféra predstavuje asi 80 % hmotnosti atmosféry, stratosféra asi 20 %; hmotnosť mezosféry nie je väčšia ako 0,3 %, termosféra je menšia ako 0,05 % z celkovej hmotnosti atmosféry. Na základe elektrických vlastností v atmosfére sa rozlišuje neutrosféra a ionosféra. V súčasnosti sa verí, že atmosféra siaha do nadmorskej výšky 2000-3000 km.

V závislosti od zloženia plynu v atmosfére emitujú homosféra a heterosféra. heterosféra - toto je oblasť, kde gravitácia ovplyvňuje oddeľovanie plynov, pretože ich miešanie v takej výške je zanedbateľné. Z toho vyplýva premenlivé zloženie heterosféry. Pod ním leží dobre premiešaná, homogénna časť atmosféry, tzv homosféra. Hranica medzi týmito vrstvami je tzv turbopauza, leží v nadmorskej výške cca 120 km.

Fyzikálne vlastnosti

Hrúbka atmosféry je približne 2000 - 3000 km od povrchu Zeme. Celková hmotnosť vzduchu- (5,1-5,3) × 10 18 kg. Molárna hmotačistý suchý vzduch je 28,966. Tlak pri 0 °C pri hladine mora 101,325 kPa; kritická teplota-140,7 °C; kritický tlak 3,7 MPa; C p 1,0048 × 103 J/(kg K) (pri 0 °C), C v 0,7159 x 103 J/(kg K) (pri 0 °C). Rozpustnosť vzduchu vo vode pri 0 °C - 0,036 %, pri 25 °C - 0,22 %.

Fyziologické a iné vlastnosti atmosféry

Už vo výške 5 km nad morom sa rozvíja netrénovaný človek hladovanie kyslíkom a bez prispôsobenia sa ľudská výkonnosť výrazne znižuje. Tu končí fyziologická zóna atmosféry. Ľudské dýchanie sa stáva nemožným vo výške 15 km, hoci asi do 115 km atmosféra obsahuje kyslík.

Atmosféra nám poskytuje kyslík, ktorý potrebujeme na dýchanie. Avšak v dôsledku poklesu celkového tlaku atmosféry, keď človek stúpa do výšky, zodpovedajúcim spôsobom klesá aj parciálny tlak kyslíka.

Ľudské pľúca neustále obsahujú asi 3 litre alveolárneho vzduchu. Čiastočný tlak kyslíka v alveolárnom vzduchu pri normálnom atmosférickom tlaku je 110 mm Hg. Art., tlak oxidu uhličitého - 40 mm Hg. Art., a vodná para - 47 mm Hg. čl. So zvyšujúcou sa nadmorskou výškou tlak kyslíka klesá a celkový tlak vodnej pary a oxidu uhličitého v pľúcach zostáva takmer konštantný - asi 87 mm Hg. čl. Tok kyslíka do pľúc sa úplne zastaví, keď sa tlak okolitého vzduchu vyrovná tejto hodnote.

Vo výške asi 19-20 km klesá atmosférický tlak na 47 mm Hg. čl. Preto v tejto výške začne v ľudskom tele vrieť voda a intersticiálna tekutina. Mimo pretlakovej kabíny v týchto nadmorských výškach nastáva smrť takmer okamžite. Z hľadiska fyziológie človeka teda „vesmír“ začína už vo výške 15-19 km.

Husté vrstvy vzduchu – troposféra a stratosféra – nás chránia pred škodlivými účinkami žiarenia. Pri dostatočnom riedení vzduchu vo výškach nad 36 km intenzívne pôsobí na organizmus ionizácia žiarenia- primárne kozmické žiarenie; vo výškach nad 40 km pôsobí pre človeka nebezpečná ultrafialová časť slnečného spektra.

Ako stúpame do stále väčšej výšky nad zemským povrchom, postupne slabnú a potom úplne miznú také javy, ktoré sú nám známe, pozorované v nižších vrstvách atmosféry, ako je šírenie zvuku, vznik aerodynamických zdvíhacia sila a odpor, prenos tepla konvekcia atď.

V riedkych vrstvách vzduchu, rozmnožovanie zvuk sa ukáže ako nemožné. Do výšok 60-90 km je stále možné využiť odpor vzduchu a vztlak na riadený aerodynamický let. Ale počnúc výškami 100-130 km, pojmy známe každému pilotovi čísla M a zvuková bariéra strácajú význam, prechádza podmieňovacie Línia Karman za ktorým sa začína sféra čisto balistického letu, ktorý je možné ovládať len pomocou reaktívnych síl.

Vo výškach nad 100 km je atmosféra zbavená aj ďalšej pozoruhodnej vlastnosti - schopnosti absorbovať, viesť a odovzdávať tepelnú energiu konvekciou (t.j. pomocou miešania vzduchu). To znamená, že rôzne prvky vybavenia, vybavenie orbitálnej vesmírnej stanice nebude možné zvonku chladiť tak, ako sa to bežne robí v lietadle – pomocou vzduchových trysiek a vzduchových radiátorov. V takej výške, ako vo všeobecnosti vo vesmíre, je jediný spôsob prenosu tepla tepelné žiarenie.

Zloženie atmosféry

Zloženie suchého vzduchu

Atmosféru Zeme tvoria najmä plyny a rôzne nečistoty (prach, kvapky vody, ľadové kryštály, morské soli, splodiny horenia).

Koncentrácia plynov, ktoré tvoria atmosféru, je takmer konštantná, s výnimkou vody (H 2 O) a oxidu uhličitého (CO 2).

Zloženie suchého vzduchu
Dusík
Kyslík
argón
Voda
Oxid uhličitý
Neon
hélium
metán
Krypton
Vodík
xenón
Oxid dusný

Okrem plynov uvedených v tabuľke obsahuje atmosféra SO 2, NH 3, CO, ozón, uhľovodíky, HCl, HF, páry hg, I 2 a NIE a mnoho ďalších plynov v malých množstvách. Troposféra neustále obsahuje veľké množstvo suspendovaných pevných a kvapalných častíc ( Rozprašovač).

História vzniku atmosféry

Podľa najbežnejšej teórie mala zemská atmosféra v priebehu času štyri rôzne zloženie. Spočiatku pozostával z ľahkých plynov ( vodík a hélium) zachytené z medziplanetárneho priestoru. Tento tzv primárna atmosféra(asi pred štyrmi miliardami rokov). V ďalšej fáze viedla aktívna sopečná činnosť k nasýteniu atmosféry inými plynmi ako vodík (oxid uhličitý, amoniak, para). To je ako sekundárna atmosféra(asi tri miliardy rokov pred našimi dňami). Táto atmosféra bola obnovujúca. Ďalej bol proces tvorby atmosféry určený nasledujúcimi faktormi:

úniku ľahkých plynov (vodík a hélium) do medziplanetárny priestor;

chemické reakcie prebiehajúce v atmosfére pod vplyvom ultrafialového žiarenia, bleskových výbojov a niektorých ďalších faktorov.

Postupne tieto faktory viedli k vzniku terciárna atmosféra, vyznačujúci sa oveľa nižším obsahom vodíka a oveľa vyšším obsahom dusíka a oxidu uhličitého (vzniká ako výsledok chemických reakcií z amoniaku a uhľovodíkov).

Dusík

Tvorba veľkého množstva N 2 je spôsobená oxidáciou amoniakovo-vodíkovej atmosféry molekulárnym O 2, ktorý začal prichádzať z povrchu planéty v dôsledku fotosyntézy pred 3 miliardami rokov. N 2 sa tiež uvoľňuje do atmosféry v dôsledku denitrifikácie dusičnanov a iných zlúčenín obsahujúcich dusík. Dusík je oxidovaný ozónom na NO vo vyšších vrstvách atmosféry.

Dusík N 2 vstupuje do reakcií len za špecifických podmienok (napríklad pri výboji blesku). Oxidácia molekulárneho dusíka ozónom pri elektrických výbojoch sa využíva pri priemyselnej výrobe dusíkatých hnojív. Môže byť oxidovaný s nízkou spotrebou energie a premenený na biologicky aktívnu formu cyanobaktérie (modrozelené riasy) a uzlové baktérie, ktoré tvoria rhizobial symbióza s strukoviny rastliny, tzv. zelené hnojenie.

Kyslík

Zloženie atmosféry sa začalo radikálne meniť s príchodom r živé organizmy, ako výsledok fotosyntéza sprevádzané uvoľňovaním kyslíka a absorpciou oxidu uhličitého. Spočiatku sa kyslík vynakladal na oxidáciu redukovaných zlúčenín - amoniaku, uhľovodíkov, oxidovej formy žľaza obsiahnuté v oceánoch atď. Na konci tejto etapy začal obsah kyslíka v atmosfére rásť. Postupne sa vytvorila moderná atmosféra s oxidačnými vlastnosťami. Pretože to spôsobilo vážne a náhle zmeny v mnohých procesoch vyskytujúcich sa v atmosféru, litosféra a biosféra, toto podujatie sa volá Kyslíková katastrofa.

Počas fanerozoikum zmenilo sa zloženie atmosféry a obsah kyslíka. Korelovali predovšetkým s rýchlosťou ukladania organických sedimentárnych hornín. Takže v obdobiach akumulácie uhlia obsah kyslíka v atmosfére zjavne výrazne prekročil modernú úroveň.

Oxid uhličitý

Obsah CO 2 v atmosfére závisí od vulkanickej činnosti a chemických procesov v zemských obaloch, ale predovšetkým - od intenzity biosyntézy a rozkladu organickej hmoty v biosféra Zem. Takmer celá súčasná biomasa planéty (asi 2,4 × 10 12 ton ) vzniká v dôsledku oxidu uhličitého, dusíka a vodnej pary obsiahnutej v atmosférickom vzduchu. Pochovaný v oceán, v močiare a v lesov organická hmota sa stáva uhlia, oleja a zemný plyn. (cm. Geochemický cyklus uhlíka)

vzácnych plynov

Zdroj inertných plynov - argón, hélium a krypton- sopečné erupcie a rozpad rádioaktívnych prvkov. Zem ako celok a najmä atmosféra sú v porovnaní s vesmírom ochudobnené o inertné plyny. Predpokladá sa, že dôvod spočíva v neustálom úniku plynov do medziplanetárneho priestoru.

Znečistenie vzduchu

V poslednej dobe začal byť vývoj atmosféry ovplyvňovaný o človek. Výsledkom jeho činnosti bolo neustále výrazné zvyšovanie obsahu oxidu uhličitého v atmosfére v dôsledku spaľovania uhľovodíkových palív nahromadených v predchádzajúcich geologických epochách. Obrovské množstvá CO 2 sa spotrebúvajú počas fotosyntézy a absorbujú ho svetové oceány. Tento plyn sa dostáva do atmosféry rozkladom uhličitanových hornín a organických látok rastlinného a živočíšneho pôvodu, ako aj vulkanizmom a ľudskou výrobnou činnosťou. Za posledných 100 rokov sa obsah CO 2 v atmosfére zvýšil o 10 %, pričom hlavná časť (360 miliárd ton) pochádza zo spaľovania paliva. Ak bude tempo rastu spaľovania paliva pokračovať, potom sa v nasledujúcich 50 - 60 rokoch množstvo CO 2 v atmosfére zdvojnásobí a môže viesť k globálnej klimatickej zmeny.

Spaľovanie paliva je hlavným zdrojom oboch znečisťujúcich plynov ( SO, NIE, SO 2 ). Oxid siričitý sa oxiduje vzdušným kyslíkom na SO 3 v hornej atmosfére, ktorá zasa interaguje s vodnou parou a amoniakom a z toho vyplýva kyselina sírová (H 2 SO 4 ) a síran amónny ((NH 4 ) 2 SO 4 ) návrat na povrch Zeme v podobe tzv. kyslý dážď. Použitie spaľovacie motory vedie k výraznému znečisteniu ovzdušia oxidmi dusíka, uhľovodíkmi a zlúčeninami olova ( tetraetylolovo Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Aerosólové znečistenie atmosféry je spôsobené jednak prírodnými príčinami (výbuch sopiek, prachové búrky, strhávanie kvapiek morskej vody a peľu rastlín atď.), ako aj hospodárskou činnosťou človeka (ťažba rúd a stavebných materiálov, spaľovanie palív, výroba cementu atď.). .). Intenzívne rozsiahle odstraňovanie pevných častíc do atmosféry je jednou z možných príčin klimatických zmien na planéte.

Vzduchová škrupina, ktorá obklopuje našu planétu a rotuje s ňou, sa nazýva atmosféra. Polovica celkovej hmoty atmosféry je sústredená v dolných 5 km a tri štvrtiny hmoty v dolných 10 km. Vyššie je vzduch značne riedky, hoci jeho častice sa nachádzajú vo výške 2000-3000 km nad zemským povrchom.

Vzduch, ktorý dýchame, je zmes plynov. Najviac zo všetkého obsahuje dusík - 78% a kyslík - 21%. Argón je menej ako 1% a 0,03% je oxid uhličitý. Početné ďalšie plyny, ako kryptón, xenón, neón, hélium, vodík, ozón a iné, tvoria tisíciny a milióntiny percenta. Vzduch obsahuje aj vodnú paru, častice rôznych látok, baktérie, peľ a kozmický prach.

Atmosféra sa skladá z niekoľkých vrstiev. Spodná vrstva do výšky 10-15 km nad povrchom Zeme sa nazýva troposféra. Od Zeme sa ohrieva, takže teplota vzduchu tu s výškou klesá o 6 °C na 1 kilometer stúpania. Takmer všetka vodná para je v troposfére a tvoria sa takmer všetky oblaky – pozn.. Výška troposféry v rôznych zemepisných šírkach planéty nie je rovnaká. Týči sa do 9 km nad pólmi, do 10-12 km nad miernymi zemepisnými šírkami a do 15 km nad rovníkom. Procesy vyskytujúce sa v troposfére - tvorba a pohyb vzdušných hmôt, tvorba cyklónov a anticyklón, objavenie sa oblakov a zrážok - určujú počasie a klímu v blízkosti zemského povrchu.

Nad troposférou sa nachádza stratosféra, ktorá siaha až do 50-55 km. Troposféra a stratosféra sú oddelené prechodnou vrstvou nazývanou tropopauza s hrúbkou 1–2 km. V stratosfére vo výške asi 25 km začína teplota vzduchu postupne stúpať a vo výške 50 km dosahuje + 10 + 30 °С. Takéto zvýšenie teploty je spôsobené tým, že v stratosfére sa vo výškach 25-30 km nachádza vrstva ozónu. Na povrchu Zeme je jeho obsah vo vzduchu zanedbateľný a vo vysokých nadmorských výškach pohlcujú dvojatómové molekuly kyslíka ultrafialové slnečné žiarenie, čím vznikajú trojatómové molekuly ozónu.

Ak by sa ozón nachádzal v nižších vrstvách atmosféry, vo výške s normálnym tlakom, hrúbka jeho vrstvy by bola len 3 mm. Ale aj v takom malom množstve zohráva veľmi dôležitú úlohu: absorbuje časť slnečného žiarenia škodlivého pre živé organizmy.

Nad stratosférou sa do výšky asi 80 km rozprestiera mezosféra, v ktorej teplota vzduchu klesá s výškou až na niekoľko desiatok stupňov pod nulou.

Horná časť atmosféry sa vyznačuje veľmi vysokými teplotami a nazýva sa termosféra - pozn.. Delí sa na dve časti - ionosféru - až do výšky cca 1000 km, kde je vzduch vysoko ionizovaný, a exosféru - viac ako 1000 km. V ionosfére absorbujú molekuly atmosférického plynu ultrafialové žiarenie zo Slnka a vznikajú nabité atómy a voľné elektróny. Polárne žiary sú pozorované v ionosfére.

Atmosféra zohráva v živote našej planéty veľmi dôležitú úlohu. Cez deň chráni Zem pred silným zahrievaním slnečnými lúčmi a v noci pred podchladením. Väčšina meteoritov zhorí v atmosférických vrstvách predtým, ako sa dostanú na povrch planéty. Atmosféra obsahuje kyslík potrebný pre všetky organizmy, ozónový štít, ktorý chráni život na Zemi pred škodlivou časťou ultrafialového žiarenia Slnka.

ATMOSFÉRY PLANÉT SLNEČNEJ SÚSTAVY

Atmosféra Merkúra je taká riedka, že by sa dalo povedať, že prakticky neexistuje. Vzduchový obal Venuše pozostáva z oxidu uhličitého (96%) a dusíka (asi 4%), je veľmi hustý - atmosférický tlak pri povrchu planéty je takmer 100-krát väčší ako na Zemi. Atmosféra Marsu pozostáva hlavne z oxidu uhličitého (95 %) a dusíka (2,7 %), ale jej hustota je asi 300-krát menšia ako na Zemi a jej tlak je takmer 100-krát menší. Viditeľný povrch Jupitera je vlastne vrchná vrstva vodíkovo-héliovej atmosféry. Vzdušné škrupiny Saturnu a Uránu majú rovnaké zloženie. Krásna modrá farba Uránu je spôsobená vysokou koncentráciou metánu v hornej časti jeho atmosféry - cca .. Neptún, zahalený v uhľovodíkovom opare, má dve hlavné vrstvy mrakov: jednu tvoria zamrznuté kryštály metánu a druhú, umiestnený nižšie, obsahuje amoniak a sírovodík.