Στερεά στρώματα της ατμόσφαιρας. ανώτερη ατμόσφαιρα

Εγκυκλοπαιδικό YouTube

1 / 5

✪ Γη ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟ(Επεισόδιο 14) - Atmosphere

✪ Γιατί δεν τραβήχτηκε η ατμόσφαιρα στο κενό του διαστήματος;

✪ Είσοδος στη γήινη ατμόσφαιρα του διαστημικού σκάφους "Soyuz TMA-8"

✪ Δομή της ατμόσφαιρας, νόημα, μελέτη

✪ O. S. Ugolnikov "Ανώτερη ατμόσφαιρα. Συνάντηση της Γης και του Διαστήματος"

Υπότιτλοι

Όριο ατμόσφαιρας

Ως ατμόσφαιρα θεωρείται η περιοχή γύρω από τη Γη στην οποία το αέριο μέσο περιστρέφεται μαζί με τη Γη ως σύνολο. Η ατμόσφαιρα περνά στον διαπλανητικό χώρο σταδιακά, στην εξώσφαιρα, ξεκινώντας από υψόμετρο 500-1000 km από την επιφάνεια της Γης.

Σύμφωνα με τον ορισμό που προτείνει η Διεθνής Ομοσπονδία Αεροπορίας, το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας και του διαστήματος χαράσσεται κατά μήκος της γραμμής Karmana, που βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 100 km, πάνω από την οποία οι αεροπορικές πτήσεις γίνονται εντελώς αδύνατες. Η NASA χρησιμοποιεί το σήμα των 122 χιλιομέτρων (400.000 πόδια) ως το όριο της ατμόσφαιρας, όπου τα λεωφορεία μεταβαίνουν από ελιγμούς πρόωσης σε αεροδυναμικούς ελιγμούς.

Φυσικές ιδιότητες

Εκτός από τα αέρια που αναφέρονται στον πίνακα, η ατμόσφαιρα περιέχει Cl 2 (\displaystyle (\ce (Cl2))) , SO 2 (\displaystyle (\ce (SO2))) , NH 3 (\displaystyle (\ce (NH3))) , CO (\displaystyle ((\ce (CO)))) , O 3 (\displaystyle ((\ce (O3)))) , NO 2 (\displaystyle (\ce (NO2))), υδρογονάνθρακες , HCl (\displaystyle (\ce (HCl))) , HF (\displaystyle (\ce (HF))) , HBr (\displaystyle (\ce (HBr))) , HI (\displaystyle ((\ce (HI)))), ζευγάρια Hg (\displaystyle (\ce (Hg))) , I 2 (\displaystyle (\ce (I2))) , Br 2 (\displaystyle (\ce (Br2))), καθώς και πολλά άλλα αέρια σε μικρές ποσότητες. Βρίσκεται μόνιμα στην τροπόσφαιρα ένας μεγάλος αριθμός απόαιωρούμενα στερεά και υγρά σωματίδια (αεροζόλ). Το πιο σπάνιο αέριο σε ατμόσφαιρα της γηςείναι Rn (\displaystyle (\ce (Rn))) .

Η δομή της ατμόσφαιρας

οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας

Το κατώτερο στρώμα της τροπόσφαιρας (πάχος 1-2 km), στο οποίο η κατάσταση και οι ιδιότητες της επιφάνειας της Γης επηρεάζουν άμεσα τη δυναμική της ατμόσφαιρας.

Τροποσφαίρα

Το ανώτερο όριο του είναι σε υψόμετρο 8-10 km σε πολικά, 10-12 km σε εύκρατα και 16-18 km σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη. χαμηλότερο το χειμώνα από το καλοκαίρι.
Το κατώτερο, κύριο στρώμα της ατμόσφαιρας περιέχει περισσότερο από το 80% της συνολικής μάζας ατμοσφαιρικός αέραςκαι περίπου το 90% όλων των υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Οι αναταράξεις και η συναγωγή αναπτύσσονται έντονα στην τροπόσφαιρα, εμφανίζονται σύννεφα, αναπτύσσονται κυκλώνες και αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία μειώνεται με το υψόμετρο με μέση κατακόρυφη κλίση 0,65°/100 μέτρα.

τροπόπαυση

Το μεταβατικό στρώμα από την τροπόσφαιρα στη στρατόσφαιρα, το στρώμα της ατμόσφαιρας στο οποίο σταματά η μείωση της θερμοκρασίας με το ύψος.

Στρατόσφαιρα

Το στρώμα της ατμόσφαιρας βρίσκεται σε υψόμετρο 11 έως 50 χλμ. Μια ελαφρά αλλαγή στη θερμοκρασία στο στρώμα 11-25 km (κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και η αύξησή του στο στρώμα 25-40 km από μείον 56,5 σε συν 0,8 °C (άνω στρατόσφαιρα ή περιοχή αναστροφής) είναι χαρακτηριστικές. Έχοντας φτάσει σε μια τιμή περίπου 273 K (σχεδόν 0 °C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο περίπου 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερή θερμοκρασίαονομάζεται στρατόπαυση και είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας.

Στρατόπαυση

Το οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας. Υπάρχει μέγιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου 0 °C).

Μεσόσφαιρα

Θερμόσφαιρα

Το ανώτατο όριο είναι περίπου 800 χλμ. Η θερμοκρασία ανεβαίνει σε υψόμετρα 200-300 km, όπου φτάνει σε τιμές της τάξης των 1500 K, μετά την οποία παραμένει σχεδόν σταθερή μέχρι τα μεγάλα υψόμετρα. Υπό τη δράση της ηλιακής ακτινοβολίας και της κοσμικής ακτινοβολίας, ο αέρας ιονίζεται ("πολικά φώτα") - οι κύριες περιοχές της ιονόσφαιρας βρίσκονται μέσα στη θερμόσφαιρα. Σε υψόμετρα άνω των 300 χλμ. κυριαρχεί το ατομικό οξυγόνο. Το ανώτερο όριο της θερμόσφαιρας καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την τρέχουσα δραστηριότητα του Ήλιου. Σε περιόδους χαμηλής δραστηριότητας - για παράδειγμα, το 2008-2009 - παρατηρείται αισθητή μείωση στο μέγεθος αυτού του στρώματος.

Θερμόπαυση

Η περιοχή της ατμόσφαιρας πάνω από τη θερμόσφαιρα. Σε αυτή την περιοχή, η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας είναι ασήμαντη και η θερμοκρασία δεν αλλάζει ουσιαστικά με το ύψος.

Εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης)

Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές, καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τις μοριακές τους μάζες, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε μείον 110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200-250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία ~ 150 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3500 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντά στο διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο μέρος της διαπλανητικής ύλης. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, η ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Ανασκόπηση

Με βάση τις ηλεκτρικές ιδιότητες στην ατμόσφαιρα, εκπέμπουν η ουδετερόσφαιραΚαι ιονόσφαιρα .

Ανάλογα με τη σύσταση του αερίου στην ατμόσφαιρα, εκπέμπουν ομόσφαιραΚαι ετερόσφαιρα. ετερόσφαιρα- πρόκειται για μια περιοχή όπου η βαρύτητα επηρεάζει τον διαχωρισμό των αερίων, αφού η ανάμειξή τους σε τέτοιο ύψος είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου ακολουθεί η μεταβλητή σύνθεση της ετερόσφαιρας. Κάτω από αυτό βρίσκεται ένα καλά αναμεμειγμένο, ομοιογενές μέρος της ατμόσφαιρας, που ονομάζεται ομοσφαίρα. Το όριο μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζεται turbopause, βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 120 km.

Άλλες ιδιότητες της ατμόσφαιρας και επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα

Ήδη σε υψόμετρο 5 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, ένα μη εκπαιδευμένο άτομο εμφανίζει πείνα με οξυγόνο και χωρίς προσαρμογή, η απόδοση ενός ατόμου μειώνεται σημαντικά. Εδώ τελειώνει η φυσιολογική ζώνη της ατμόσφαιρας. Η ανθρώπινη αναπνοή γίνεται αδύνατη σε υψόμετρο 9 km, αν και μέχρι περίπου 115 km η ατμόσφαιρα περιέχει οξυγόνο.

Η ατμόσφαιρα μας παρέχει το οξυγόνο που χρειαζόμαστε για να αναπνεύσουμε. Ωστόσο, λόγω της πτώσης της συνολικής πίεσης της ατμόσφαιρας καθώς ανεβαίνετε σε ένα ύψος, η μερική πίεση του οξυγόνου επίσης μειώνεται ανάλογα.

Ιστορία του σχηματισμού της ατμόσφαιρας

Σύμφωνα με την πιο κοινή θεωρία, η ατμόσφαιρα της Γης κατά τη διάρκεια της ιστορίας της τελευταίας μετακόμισε τρία διαφορετικάσκευάσματα. Αρχικά, αποτελούνταν από ελαφρά αέρια (υδρογόνο και ήλιο) που συλλαμβάνονταν από διαπλανητικό χώρο. Αυτό το λεγόμενο πρωταρχική ατμόσφαιρα. Στο επόμενο στάδιο, η ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα οδήγησε στον κορεσμό της ατμόσφαιρας με αέρια εκτός του υδρογόνου (διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, υδρατμοί). Ετσι δευτερεύουσα ατμόσφαιρα. Αυτή η ατμόσφαιρα ήταν αναζωογονητική. Επιπλέον, η διαδικασία σχηματισμού της ατμόσφαιρας προσδιορίστηκε από τους ακόλουθους παράγοντες:

διαρροή ελαφρών αερίων (υδρογόνο και ήλιο) στον διαπλανητικό χώρο.
χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, των κεραυνών και ορισμένων άλλων παραγόντων.

Σταδιακά, αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν στο σχηματισμό τριτογενής ατμόσφαιρα, που χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλότερη περιεκτικότητα σε υδρογόνο και πολύ υψηλότερη περιεκτικότητα σε άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα (που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα χημικές αντιδράσειςαπό αμμωνία και υδρογονάνθρακες).

Αζωτο

Ο σχηματισμός μεγάλης ποσότητας αζώτου οφείλεται στην οξείδωση της ατμόσφαιρας αμμωνίας-υδρογόνου από μοριακό οξυγόνο O 2 (\displaystyle (\ce (O2))), που άρχισε να προέρχεται από την επιφάνεια του πλανήτη ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, ξεκινώντας από 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Επίσης άζωτο N 2 (\displaystyle (\ce (N2)))απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της απονιτροποίησης των νιτρικών και άλλων ενώσεων που περιέχουν άζωτο. Το άζωτο οξειδώνεται από το όζον σε ΟΧΙ (\displaystyle ((\ce (NO))))στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας.

Αζωτο N 2 (\displaystyle (\ce (N2)))εισέρχεται σε αντιδράσεις μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια εκκένωσης κεραυνού). Η οξείδωση του μοριακού αζώτου από το όζον κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις χρησιμοποιείται σε μικρές ποσότητες στη βιομηχανική παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων. Μπορεί να οξειδωθεί με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και να μετατραπεί σε βιολογικά ενεργή μορφή από κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα φύκια) και οζίδια που σχηματίζουν ριζοβιακή συμβίωση με τα όσπρια, τα οποία μπορούν να είναι αποτελεσματικά φυτά πράσινης λίπανσης που δεν εξαντλούν, αλλά εμπλουτίζουν το έδαφος με φυσικά λιπάσματα.

Οξυγόνο

Η σύνθεση της ατμόσφαιρας άρχισε να αλλάζει ριζικά με την έλευση των ζωντανών οργανισμών στη Γη, ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, που συνοδεύτηκε από την απελευθέρωση οξυγόνου και την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα. Αρχικά, το οξυγόνο ξοδεύτηκε για την οξείδωση ανηγμένων ενώσεων - αμμωνίας, υδρογονανθράκων, της σιδηρούχου μορφής σιδήρου που περιέχεται στους ωκεανούς και άλλων. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα άρχισε να αυξάνεται. Σταδιακά, σχηματίστηκε μια σύγχρονη ατμόσφαιρα με οξειδωτικές ιδιότητες. Δεδομένου ότι αυτό προκάλεσε σοβαρές και απότομες αλλαγές σε πολλές διεργασίες που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα και τη βιόσφαιρα, αυτό το γεγονός ονομάστηκε Καταστροφή Οξυγόνου.

ευγενή αέρια

Μόλυνση του αέρα

ΣΕ Πρόσφαταο άνθρωπος άρχισε να επηρεάζει την εξέλιξη της ατμόσφαιρας. Το αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας ήταν μια συνεχής αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα λόγω της καύσης καυσίμων υδρογονανθράκων που συσσωρεύτηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές. Τεράστιες ποσότητες καταναλώνονται στη φωτοσύνθεση και απορροφώνται από τους ωκεανούς του κόσμου. Αυτό το αέριο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα λόγω της αποσύνθεσης του ανθρακικού βράχουςκαι οργανικές ουσίες φυτικής και ζωικής προέλευσης, καθώς και λόγω ηφαιστειακών και ανθρωποπαραγωγικών δραστηριοτήτων. Περιεχόμενο τα τελευταία 100 χρόνια CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))στην ατμόσφαιρα αυξήθηκε κατά 10%, με το κύριο μέρος (360 δισεκατομμύρια τόνοι) να προέρχεται από την καύση καυσίμου. Εάν ο ρυθμός αύξησης της καύσης καυσίμου συνεχιστεί, τότε στα επόμενα 200-300 χρόνια το ποσό CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))διπλασιάζεται στην ατμόσφαιρα και μπορεί να οδηγήσει σε

Ο χώρος είναι γεμάτος ενέργεια. Η ενέργεια γεμίζει το χώρο άνισα. Υπάρχουν σημεία συγκέντρωσης και εκφόρτισής του. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα. Ο πλανήτης είναι ένα διατεταγμένο σύστημα, με τη μέγιστη πυκνότητα της ύλης στο κέντρο και με σταδιακή μείωση της συγκέντρωσης προς την περιφέρεια. Οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης καθορίζουν την κατάσταση της ύλης, τη μορφή με την οποία υπάρχει. Η Φυσική περιγράφει την κατάσταση συσσωμάτωσης ουσιών: στερεά, υγρά, αέρια κ.λπ.

Η ατμόσφαιρα είναι το αέριο μέσο που περιβάλλει τον πλανήτη. Η ατμόσφαιρα της Γης επιτρέπει την ελεύθερη κίνηση και επιτρέπει στο φως να περάσει μέσα, δημιουργώντας έναν χώρο στον οποίο ευδοκιμεί η ζωή.

Η περιοχή από την επιφάνεια της γης σε ύψος περίπου 16 χιλιομέτρων (λιγότερο από τον ισημερινό μέχρι τους πόλους, εξαρτάται επίσης από την εποχή) ονομάζεται τροπόσφαιρα. Η τροπόσφαιρα είναι το στρώμα που περιέχει περίπου το 80% του αέρα στην ατμόσφαιρα και σχεδόν το σύνολο των υδρατμών. Εδώ συμβαίνουν οι διαδικασίες που διαμορφώνουν τον καιρό. Η πίεση και η θερμοκρασία μειώνονται με το ύψος. Ο λόγος για τη μείωση της θερμοκρασίας του αέρα είναι μια αδιαβατική διαδικασία, όταν το αέριο διαστέλλεται, ψύχεται. Στο ανώτερο όριο της τροπόσφαιρας, οι τιμές μπορεί να φτάσουν τους -50, -60 βαθμούς Κελσίου.

Ακολουθεί η Στρατόσφαιρα. Εκτείνεται έως και 50 χιλιόμετρα. Σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας, η θερμοκρασία αυξάνεται με το ύψος, αποκτώντας μια τιμή στο ανώτερο σημείο περίπου 0 C. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλείται από τη διαδικασία απορρόφησης των υπεριωδών ακτίνων από το στρώμα του όζοντος. Η ακτινοβολία προκαλεί χημική αντίδραση. Τα μόρια οξυγόνου διασπώνται σε μεμονωμένα άτομα που μπορούν να συνδυαστούν με κανονικά μόρια οξυγόνου για να σχηματίσουν όζον.

Η ακτινοβολία από τον ήλιο με μήκη κύματος μεταξύ 10 και 400 νανόμετρα ταξινομείται ως υπεριώδης. Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος UV, τόσο περισσότερο μεγάλος κίνδυνοςαντιπροσωπεύει για τους ζωντανούς οργανισμούς. Μόνο ένα μικρό κλάσμα της ακτινοβολίας φτάνει στην επιφάνεια της Γης, επιπλέον, το λιγότερο ενεργό μέρος του φάσματος της. Αυτό το χαρακτηριστικό της φύσης επιτρέπει σε ένα άτομο να αποκτήσει ένα υγιές μαύρισμα στον ήλιο.

επόμενο στρώμαΗ ατμόσφαιρα ονομάζεται μεσόσφαιρα. Όρια από περίπου 50 km έως 85 km. Στη μεσόσφαιρα, η συγκέντρωση του όζοντος, που θα μπορούσε να παγιδεύσει την υπεριώδη ενέργεια, είναι χαμηλή, οπότε η θερμοκρασία αρχίζει να πέφτει ξανά με το ύψος. Στο σημείο αιχμής, η θερμοκρασία πέφτει στους -90 C, ορισμένες πηγές αναφέρουν μια τιμή -130 C. Οι περισσότεροι μετεωροειδή καίγονται σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας.

Το στρώμα της ατμόσφαιρας που εκτείνεται από ύψος 85 km σε απόσταση 600 km από τη Γη ονομάζεται Θερμόσφαιρα. Η θερμόσφαιρα είναι η πρώτη που συναντά την ηλιακή ακτινοβολία, συμπεριλαμβανομένης της λεγόμενης υπεριώδους κενού.

Καθυστέρησε το κενό UV ατμοσφαιρικό περιβάλλον, θερμαίνοντας έτσι αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας σε τεράστιες θερμοκρασίες. Ωστόσο, δεδομένου ότι η πίεση εδώ είναι εξαιρετικά χαμηλή, αυτό το φαινομενικά πυρακτωμένο αέριο δεν έχει την ίδια επίδραση στα αντικείμενα όπως έχει υπό συνθήκες στην επιφάνεια της γης. Αντίθετα, τα αντικείμενα που τοποθετούνται σε τέτοιο περιβάλλον θα κρυώσουν.

Σε υψόμετρο 100 χλμ. διέρχεται η υπό όρους γραμμή «Κάρμαν γραμμή», που θεωρείται η αρχή του διαστήματος.

Τα σέλας εμφανίζονται στη θερμόσφαιρα. Σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας, ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με μαγνητικό πεδίοπλανήτες.

Το τελευταίο στρώμα της ατμόσφαιρας είναι η Εξώσφαιρα, ένα εξωτερικό κέλυφος που εκτείνεται για χιλιάδες χιλιόμετρα. Η εξώσφαιρα είναι πρακτικά ένα κενό μέρος, ωστόσο, ο αριθμός των ατόμων που περιπλανώνται εδώ είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερος από ό,τι στον διαπλανητικό χώρο.

Το άτομο αναπνέει αέρα. κανονική πίεση- 760 χιλιοστά υδραργύρου. Σε υψόμετρο 10.000 m, η πίεση είναι περίπου 200 mm. rt. Τέχνη. Σε αυτό το υψόμετρο, ένα άτομο μπορεί πιθανώς να αναπνεύσει, τουλάχιστον όχι για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά αυτό απαιτεί προετοιμασία. Το κράτος προφανώς θα είναι ανενεργό.

Η σύνθεση αερίου της ατμόσφαιρας: 78% άζωτο, 21% οξυγόνο, περίπου ένα τοις εκατό αργό, όλα τα άλλα είναι ένα μείγμα αερίων που αντιπροσωπεύουν το μικρότερο κλάσμα του συνόλου.

Το πάχος της ατμόσφαιρας είναι περίπου 120 km από την επιφάνεια της Γης. Η συνολική μάζα του αέρα στην ατμόσφαιρα είναι (5,1-5,3) 10 18 kg. Από αυτά, η μάζα του ξηρού αέρα είναι 5,1352 ± 0,0003 10 18 kg, η συνολική μάζα υδρατμών είναι κατά μέσο όρο 1,27 10 16 kg.

τροπόπαυση

Στρατόσφαιρα

Το στρώμα της ατμόσφαιρας βρίσκεται σε υψόμετρο 11 έως 50 χλμ. Χαρακτηριστική είναι μια ελαφρά μεταβολή της θερμοκρασίας στο στρώμα 11-25 km (κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και η αύξησή του στο στρώμα των 25-40 km από -56,5 σε 0,8 ° (άνω στρατόσφαιρα ή περιοχή αναστροφής). Έχοντας φτάσει σε μια τιμή περίπου 273 K (σχεδόν 0 °C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο περίπου 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερής θερμοκρασίας ονομάζεται στρατόπαυση και είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας.

Στρατόπαυση

Μεσόσφαιρα

ατμόσφαιρα της γης

όριο της ατμόσφαιρας της γης

Θερμόσφαιρα

Το ανώτατο όριο είναι περίπου 800 χλμ. Η θερμοκρασία ανεβαίνει σε υψόμετρα 200-300 km, όπου φτάνει σε τιμές της τάξης των 1500 K, μετά την οποία παραμένει σχεδόν σταθερή μέχρι τα μεγάλα υψόμετρα. Υπό την επίδραση υπεριώδους και ακτίνων Χ ηλιακή ακτινοβολίακαι την κοσμική ακτινοβολία, ο αέρας ιονίζεται ("πολικά φώτα") - οι κύριες περιοχές της ιονόσφαιρας βρίσκονται μέσα στη θερμόσφαιρα. Σε υψόμετρα άνω των 300 χλμ. κυριαρχεί το ατομικό οξυγόνο. Το ανώτερο όριο της θερμόσφαιρας καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την τρέχουσα δραστηριότητα του Ήλιου. Σε περιόδους χαμηλής δραστηριότητας - για παράδειγμα, το 2008-2009 - παρατηρείται αισθητή μείωση στο μέγεθος αυτού του στρώματος.

Θερμόπαυση

Εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης)

Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές, καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τις μοριακές τους μάζες, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε -110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200–250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία ~150 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3500 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντά στο διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με εξαιρετικά σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο μέρος της διαπλανητικής ύλης. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, η ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Η τροπόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας, η στρατόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 20%. η μάζα της μεσόσφαιρας δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η θερμόσφαιρα είναι μικρότερη από το 0,05% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας. Με βάση τις ηλεκτρικές ιδιότητες στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται η ουδετερόσφαιρα και η ιονόσφαιρα. Αυτή τη στιγμή πιστεύεται ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται σε υψόμετρο 2000-3000 km.

Φυσιολογικές και άλλες ιδιότητες της ατμόσφαιρας

Ήδη σε υψόμετρο 5 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, ένα ανεκπαίδευτο άτομο εμφανίζει πείνα με οξυγόνο και, χωρίς προσαρμογή, η απόδοση ενός ατόμου μειώνεται σημαντικά. Εδώ τελειώνει η φυσιολογική ζώνη της ατμόσφαιρας. Η ανθρώπινη αναπνοή γίνεται αδύνατη σε υψόμετρο 9 km, αν και μέχρι περίπου 115 km η ατμόσφαιρα περιέχει οξυγόνο.

Σε σπάνια στρώματα αέρα, η διάδοση του ήχου είναι αδύνατη. Μέχρι υψόμετρα 60-90 km, εξακολουθεί να είναι δυνατή η χρήση αντίστασης αέρα και ανύψωσης για ελεγχόμενη αεροδυναμική πτήση. Αλλά ξεκινώντας από υψόμετρα 100-130 km, οι έννοιες του αριθμού M και του ηχητικού φράγματος που είναι γνωστές σε κάθε πιλότο χάνουν το νόημά τους: εκεί περνά η υπό όρους γραμμή Karman, πέρα από την οποία αρχίζει η περιοχή της καθαρά βαλλιστικής πτήσης, που μπορεί να ελεγχθεί μόνο με τη χρήση αντιδραστικών δυνάμεων.

Σε υψόμετρα πάνω από 100 km, η ατμόσφαιρα στερείται επίσης μια άλλη αξιοσημείωτη ιδιότητα - την ικανότητα να απορροφά, να μεταδίδει και να μεταδίδει θερμική ενέργειαμε συναγωγή (δηλαδή με τη βοήθεια ανάμιξης αέρα). Αυτό σημαίνει ότι διάφορα στοιχεία εξοπλισμού, εξοπλισμός του τροχιακού διαστημικός σταθμόςδεν θα μπορούν να ψύχονται από έξω με τον τρόπο που γίνεται συνήθως σε ένα αεροπλάνο - με τη βοήθεια πίδακες αέρα και θερμαντικά σώματα αέρα. Σε τέτοιο ύψος, όπως γενικά στο διάστημα, ο μόνος τρόπος μεταφοράς θερμότητας είναι η θερμική ακτινοβολία.

Ιστορία του σχηματισμού της ατμόσφαιρας

Σύμφωνα με την πιο κοινή θεωρία, η ατμόσφαιρα της Γης ήταν σε τρεις διαφορετικές συνθέσεις με την πάροδο του χρόνου. Αρχικά, αποτελούνταν από ελαφρά αέρια (υδρογόνο και ήλιο) που συλλαμβάνονταν από τον διαπλανητικό χώρο. Αυτό το λεγόμενο πρωταρχική ατμόσφαιρα(πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια). Στο επόμενο στάδιο, η ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα οδήγησε στον κορεσμό της ατμόσφαιρας με αέρια εκτός του υδρογόνου (διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, υδρατμοί). Ετσι δευτερεύουσα ατμόσφαιρα(περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια πριν από τις μέρες μας). Αυτή η ατμόσφαιρα ήταν αναζωογονητική. Επιπλέον, η διαδικασία σχηματισμού της ατμόσφαιρας προσδιορίστηκε από τους ακόλουθους παράγοντες:

διαρροή ελαφρών αερίων (υδρογόνο και ήλιο) στον διαπλανητικό χώρο.
χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, των κεραυνών και ορισμένων άλλων παραγόντων.

Σταδιακά, αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν στο σχηματισμό τριτογενής ατμόσφαιρα, που χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλότερη περιεκτικότητα σε υδρογόνο και πολύ μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα (που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων από αμμωνία και υδρογονάνθρακες).

Αζωτο

Ο σχηματισμός μεγάλης ποσότητας αζώτου N 2 οφείλεται στην οξείδωση της ατμόσφαιρας αμμωνίας-υδρογόνου από το μοριακό οξυγόνο O 2, το οποίο άρχισε να προέρχεται από την επιφάνεια του πλανήτη ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, ξεκινώντας από 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το άζωτο N 2 απελευθερώνεται επίσης στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της απονιτροποίησης των νιτρικών αλάτων και άλλων ενώσεων που περιέχουν άζωτο. Το άζωτο οξειδώνεται από το όζον σε ΝΟ στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Το άζωτο N 2 εισέρχεται σε αντιδράσεις μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια εκκένωσης κεραυνού). Η οξείδωση του μοριακού αζώτου από το όζον κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις χρησιμοποιείται σε μικρές ποσότητες στη βιομηχανική παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων. Μπορεί να οξειδωθεί με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και να μετατραπεί σε βιολογικά ενεργή μορφή από κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα φύκια) και οζώδη βακτήρια που σχηματίζουν ριζοβιακή συμβίωση με τα όσπρια, τα λεγόμενα. πράσινη κοπριά.

Οξυγόνο

Η σύνθεση της ατμόσφαιρας άρχισε να αλλάζει ριζικά με την έλευση των ζωντανών οργανισμών στη Γη, ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, που συνοδεύτηκε από την απελευθέρωση οξυγόνου και την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα. Αρχικά, το οξυγόνο ξοδεύτηκε για την οξείδωση ανηγμένων ενώσεων - αμμωνία, υδρογονάνθρακες, τη σιδηρούχα μορφή σιδήρου που περιέχεται στους ωκεανούς κ.λπ. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα άρχισε να αυξάνεται. Σταδιακά, σχηματίστηκε μια σύγχρονη ατμόσφαιρα με οξειδωτικές ιδιότητες. Δεδομένου ότι αυτό προκάλεσε σοβαρές και απότομες αλλαγές σε πολλές διεργασίες που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα και τη βιόσφαιρα, αυτό το γεγονός ονομάστηκε καταστροφή του οξυγόνου.

ευγενή αέρια

Μόλυνση του αέρα

Πρόσφατα, ο άνθρωπος έχει αρχίσει να επηρεάζει την εξέλιξη της ατμόσφαιρας. Το αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων του ήταν μια σταθερή σημαντική αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα λόγω της καύσης των καυσίμων υδρογονανθράκων που συσσωρεύτηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές. Τεράστιες ποσότητες CO 2 καταναλώνονται κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης και απορροφώνται από τους ωκεανούς του κόσμου. Αυτό το αέριο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα λόγω της αποσύνθεσης ανθρακικών πετρωμάτων και οργανικών ουσιών φυτικής και ζωικής προέλευσης, καθώς και λόγω ηφαιστειακών και ανθρώπινων παραγωγικών δραστηριοτήτων. Τα τελευταία 100 χρόνια, η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 10%, με το κύριο μέρος (360 δισεκατομμύρια τόνοι) να προέρχεται από την καύση καυσίμου. Εάν ο ρυθμός αύξησης της καύσης καυσίμου συνεχιστεί, τότε στα επόμενα 200-300 χρόνια η ποσότητα του CO 2 στην ατμόσφαιρα θα διπλασιαστεί και μπορεί να οδηγήσει σε παγκόσμια κλιματική αλλαγή.

Η καύση του καυσίμου είναι η κύρια πηγή ρυπογόνων αερίων (СО,, SO 2). Το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε SO 3 στην ανώτερη ατμόσφαιρα, το οποίο με τη σειρά του αλληλεπιδρά με υδρατμούς και αμμωνία και το προκύπτον θειικό οξύ (H 2 SO 4) και το θειικό αμμώνιο ((NH 4) 2 SO 4) επιστρέφουν σε η επιφάνεια της Γης με τη μορφή ενός λεγόμενου. όξινη βροχή. Η χρήση κινητήρων εσωτερικής καύσης οδηγεί σε σημαντική ατμοσφαιρική ρύπανση με οξείδια του αζώτου, υδρογονάνθρακες και ενώσεις μολύβδου (τετρααιθυλομόλυβδος Pb (CH 3 CH 2) 4)).

Η ρύπανση της ατμόσφαιρας με αεροζόλ οφείλεται και στα δύο φυσικά αίτια (ηφαιστειακή έκρηξη, καταιγίδες σκόνης, μεταφορά σταγόνων θαλασσινό νερόκαι γύρη φυτών, κ.λπ.), και ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑανθρώπινης (εξόρυξη μεταλλευμάτων και οικοδομικά υλικά, καύση καυσίμων, παραγωγή τσιμέντου κ.λπ.). Η εντατική μεγάλης κλίμακας απομάκρυνση σωματιδίων στην ατμόσφαιρα είναι ένα από τα πιθανές αιτίεςπλανητική κλιματική αλλαγή.

δείτε επίσης

Jacchia (μοντέλο ατμόσφαιρας)

Σημειώσεις

Συνδέσεις

Βιβλιογραφία

V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov"Διαστημική βιολογία και ιατρική" (2η έκδοση, αναθεωρημένη και συμπληρωμένη), M .: "Prosveshchenie", 1975, 223 σελίδες.
N. V. Gusakova"Χημεία περιβάλλον", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 με ISBN 5-222-05386-5
Sokolov V. A.Γεωχημεία φυσικά αέριαΜ., 1971;
McEwen M, Phillips L. Chemistry of the atmosfer, Μ., 1978;
Wark K., Warner S.Μόλυνση του αέρα. Πηγές και έλεγχος, μετάφρ. from English, M.. 1980;
Παρακολούθηση ρύπανσης υποβάθρου φυσικά περιβάλλοντα. V. 1, L., 1982.

Γη
Ιστορία της Γης	Ηλικία της Γης Γεωλογική ιστορία της Γης Γεωλογική χρονική κλίμακα Ιστορία της ζωής στη Γη Παγετώνας της Γης Αχνός νεαρός Ήλιος παράδοξο Θεωρία γιγάντων κρούσεων Χρονοδιάγραμμα εξέλιξης
Γεωγραφία και γεωλογία	Αυστραλία Ασία Ανταρκτική Αφρική Ευρώπη Βόρεια Αμερική Νότια Αμερική Ατλαντικός Ωκεανός Ινδικός Ωκεανός Αρκτικός Ωκεανός Ειρηνικός Ωκεανός Νότιος Ωκεανός Ατμόσφαιρα

ατμόσφαιρα της γης

Ατμόσφαιρα(από. άλλα ελληνικάἀτμός - ατμός και σφαῖρα - μπάλα) - αέριοκοχύλι ( γεωσφαίρα) που περιβάλλει τον πλανήτη Γη. Η εσωτερική του επιφάνεια είναι καλυμμένη υδροσφαίρακαι εν μέρει φλοιός, το εξωτερικό συνορεύει με το εγγύς στη Γη τμήμα του διαστήματος.

Το σύνολο των τμημάτων της φυσικής και της χημείας που μελετούν την ατμόσφαιρα ονομάζεται συνήθως ατμοσφαιρική φυσική. Η ατμόσφαιρα καθορίζει καιρόςστην επιφάνεια της Γης, ασχολείται με τη μελέτη του καιρού μετεωρολογίακαι μακροπρόθεσμες παραλλαγές κλίμα - κλιματολογία.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Η δομή της ατμόσφαιρας

Τροποσφαίρα

Το ανώτερο όριο του είναι σε υψόμετρο 8-10 km σε πολικά, 10-12 km σε εύκρατα και 16-18 km σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη. χαμηλότερο το χειμώνα από το καλοκαίρι. Το κατώτερο, κύριο στρώμα της ατμόσφαιρας. Περιέχει περισσότερο από το 80% της συνολικής μάζας του ατμοσφαιρικού αέρα και περίπου το 90% όλων των υδρατμών που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. πολύ ανεπτυγμένο στην τροπόσφαιρα ταραχήΚαι μεταγωγή, προκύψει σύννεφα, ανάπτυξη κυκλώνεςΚαι αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία μειώνεται με την αύξηση του ύψους με μια μέση κατακόρυφη βαθμίδα 0,65°/100 m

Για «κανονικές συνθήκες» στην επιφάνεια της γης λαμβάνονται: πυκνότητα 1,2 kg/m3, βαρομετρική πίεση 101,35 kPa, θερμοκρασία συν 20 °C και σχετική υγρασία 50 %. Αυτοί οι δείκτες υπό όρους έχουν καθαρά μηχανική αξία.

Στρατόσφαιρα

Το στρώμα της ατμόσφαιρας βρίσκεται σε υψόμετρο 11 έως 50 χλμ. Χαρακτηρίζεται από μια ελαφρά μεταβολή της θερμοκρασίας στο στρώμα 11-25 km (κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και την αύξησή του στο στρώμα 25-40 km από -56,5 σε 0,8 ° ΜΕ(άνω στρατόσφαιρα ή περιοχή αναστροφές). Έχοντας φτάσει σε μια τιμή περίπου 273 K (σχεδόν 0 ° C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο περίπου 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερής θερμοκρασίας ονομάζεται στρατόπαυσηκαι είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και μεσόσφαιρα.

Στρατόπαυση

Μεσόσφαιρα

ατμόσφαιρα της γης

Μεσόσφαιραξεκινά από υψόμετρο 50 km και εκτείνεται μέχρι 80-90 km. Η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος με μέση κατακόρυφη κλίση (0,25-0,3)°/100 m. Η κύρια διαδικασία ενέργειας είναι η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία. Πολύπλοκες φωτοχημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες, δονητικά διεγερμένα μόρια κ.λπ., καθορίζουν τη λάμψη της ατμόσφαιρας.

Μεσόπαυση

Μεταβατικό στρώμα μεταξύ μεσόσφαιρας και θερμόσφαιρας. Υπάρχει ένα ελάχιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου -90 °C).

Γραμμή Karman

Υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, το οποίο είναι συμβατικά αποδεκτό ως το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας της Γης και του διαστήματος.

Θερμόσφαιρα

Κύριο άρθρο: Θερμόσφαιρα

Ατμοσφαιρικά στρώματα έως και 120 km

Εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης)

Εξώσφαιρα- ζώνη διασποράς, εξωτερικό μέροςθερμόσφαιρα που βρίσκεται πάνω από 700 χλμ. Το αέριο στην εξώσφαιρα είναι πολύ σπάνιο, και ως εκ τούτου τα σωματίδια του διαρρέουν στον διαπλανητικό χώρο ( διάλυση).

Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές, καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τις μοριακές τους μάζες, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε -110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200–250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία ~1500 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3000 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντά στο διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με εξαιρετικά σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο μέρος της διαπλανητικής ύλης. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, η ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Ανάλογα με τη σύσταση του αερίου στην ατμόσφαιρα, εκπέμπουν ομόσφαιραΚαι ετερόσφαιρα. ετερόσφαιρα - πρόκειται για μια περιοχή όπου η βαρύτητα επηρεάζει τον διαχωρισμό των αερίων, αφού η ανάμειξή τους σε τέτοιο ύψος είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου ακολουθεί η μεταβλητή σύνθεση της ετερόσφαιρας. Κάτω από αυτό βρίσκεται ένα καλά αναμεμειγμένο, ομοιογενές μέρος της ατμόσφαιρας, που ονομάζεται ομόσφαιρα. Το όριο μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζεται turbopause, βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 120 χλμ.

Φυσικές ιδιότητες

Το πάχος της ατμόσφαιρας είναι περίπου 2000 - 3000 km από την επιφάνεια της Γης. Ολική μάζα αέρας- (5,1-5,3) × 10 18 κιλά. Μοριακή μάζακαθαρός ξηρός αέρας είναι 28.966. Πίεσηστους 0 °C στο επίπεδο της θάλασσας 101.325 kPa; κρίσιμη θερμοκρασία-140,7 °C; κρίσιμη πίεση 3,7 MPa; ντο Π 1,0048×10 3 J/(kg K) (στους 0°C), ντο v 0,7159×10 3 J/(kg K) (στους 0 °C). Διαλυτότητα αέρα στο νερό στους 0 °C - 0,036%, στους 25 °C - 0,22%.

Φυσιολογικές και άλλες ιδιότητες της ατμόσφαιρας

Ήδη σε υψόμετρο 5 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας αναπτύσσεται ένα ανεκπαίδευτο άτομο πείνα οξυγόνουκαι χωρίς προσαρμογή, η ανθρώπινη απόδοση μειώνεται σημαντικά. Εδώ τελειώνει η φυσιολογική ζώνη της ατμόσφαιρας. Η ανθρώπινη αναπνοή γίνεται αδύνατη σε υψόμετρο 15 km, αν και μέχρι περίπου 115 km η ατμόσφαιρα περιέχει οξυγόνο.

Οι ανθρώπινοι πνεύμονες περιέχουν συνεχώς περίπου 3 λίτρα κυψελιδικού αέρα. Μερική πίεσηΤο οξυγόνο στον κυψελιδικό αέρα σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 110 mm Hg. Art., πίεση διοξειδίου του άνθρακα - 40 mm Hg. Art., και υδρατμοί - 47 mm Hg. Τέχνη. Με την αύξηση του υψομέτρου, η πίεση του οξυγόνου πέφτει και η συνολική πίεση των υδρατμών και του διοξειδίου του άνθρακα στους πνεύμονες παραμένει σχεδόν σταθερή - περίπου 87 mm Hg. Τέχνη. Η ροή οξυγόνου στους πνεύμονες θα σταματήσει εντελώς όταν η πίεση του περιβάλλοντος αέρα γίνει ίση με αυτή την τιμή.

Σε υψόμετρο περίπου 19-20 km, η ατμοσφαιρική πίεση πέφτει στα 47 mm Hg. Τέχνη. Επομένως, σε αυτό το ύψος, το νερό και το διάμεσο υγρό αρχίζουν να βράζουν στο ανθρώπινο σώμα. Έξω από την καμπίνα υπό πίεση σε αυτά τα υψόμετρα, ο θάνατος επέρχεται σχεδόν ακαριαία. Έτσι, από την άποψη της ανθρώπινης φυσιολογίας, το "διάστημα" ξεκινά ήδη σε υψόμετρο 15-19 km.

Πυκνά στρώματα αέρα - η τροπόσφαιρα και η στρατόσφαιρα - μας προστατεύουν από τις καταστροφικές συνέπειες της ακτινοβολίας. Με επαρκή αραίωση του αέρα, σε υψόμετρα άνω των 36 km, ασκείται έντονη επίδραση στο σώμα με ιονισμό ακτινοβολία- Πρωτογενείς κοσμικές ακτίνες. σε υψόμετρα άνω των 40 χλμ. λειτουργεί το επικίνδυνο για τον άνθρωπο υπεριώδες τμήμα του ηλιακού φάσματος.

Καθώς ανεβαίνεις τα πάντα μεγάλο ύψοςπάνω από την επιφάνεια της Γης, σταδιακά εξασθενούν και στη συνέχεια εξαφανίζονται εντελώς, τέτοια φαινόμενα που μας είναι γνωστά που παρατηρούνται στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όπως η διάδοση του ήχου, η εμφάνιση αεροδυναμικής ανυψωτική δύναμηκαι αντίσταση, μεταφορά θερμότητας μεταγωγήκαι τα λοιπά.

Σε σπάνια στρώματα αέρα, διάδοση ήχοςαποδεικνύεται αδύνατο. Μέχρι υψόμετρα 60-90 km, εξακολουθεί να είναι δυνατή η χρήση αντίστασης αέρα και ανύψωσης για ελεγχόμενη αεροδυναμική πτήση. Ξεκινώντας όμως από υψόμετρα 100-130 km, έννοιες γνώριμες σε κάθε πιλότο αριθμοί ΜΚαι φράγμα ήχουχάνουν το νόημά τους, εκεί περνάει η υπό όρους Γραμμή Karmanπέρα από την οποία ξεκινά η σφαίρα της καθαρά βαλλιστικής πτήσης, η οποία μπορεί να ελεγχθεί μόνο με τη χρήση αντιδραστικών δυνάμεων.

Σε υψόμετρα άνω των 100 km, η ατμόσφαιρα στερείται επίσης μια άλλη αξιοσημείωτη ιδιότητα - την ικανότητα να απορροφά, να μεταφέρει και να μεταφέρει θερμική ενέργεια με συναγωγή (δηλαδή με ανάμειξη αέρα). Αυτό σημαίνει ότι διάφορα στοιχεία εξοπλισμού, εξοπλισμός του τροχιακού διαστημικού σταθμού δεν θα μπορούν να ψύχονται από έξω με τον τρόπο που γίνεται συνήθως σε ένα αεροπλάνο - με τη βοήθεια πίδακες αέρα και θερμαντικά σώματα αέρα. Σε τέτοιο ύψος, όπως γενικά στο διάστημα, ο μόνος τρόπος μεταφοράς θερμότητας είναι θερμική ακτινοβολία.

Σύνθεση της ατμόσφαιρας

Σύνθεση ξηρού αέρα

Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται κυρίως από αέρια και διάφορες ακαθαρσίες (σκόνη, σταγόνες νερού, παγοκρύσταλλοι, θαλάσσια άλατα, προϊόντα καύσης).

Η συγκέντρωση των αερίων που συνθέτουν την ατμόσφαιρα είναι σχεδόν σταθερή, με εξαίρεση το νερό (H 2 O) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2).

Σύνθεση ξηρού αέρα

Αζωτο
Οξυγόνο
Αργόν
Νερό
Διοξείδιο του άνθρακα
Νέο
Ήλιο
Μεθάνιο
Κρυπτόν
Υδρογόνο
Ξένο
Οξείδιο του αζώτου

Εκτός από τα αέρια που αναφέρονται στον πίνακα, η ατμόσφαιρα περιέχει SO 2, NH 3, CO, όζο, υδρογονάνθρακες, HCl, HF, ζευγάρια hg, Ι 2 , και ΟΧΙκαι πολλά άλλα αέρια σε μικρές ποσότητες. Η τροπόσφαιρα περιέχει συνεχώς μεγάλο αριθμό αιωρούμενων στερεών και υγρών σωματιδίων ( αερόλυμα).

Ιστορία του σχηματισμού της ατμόσφαιρας

Σύμφωνα με την πιο κοινή θεωρία, η ατμόσφαιρα της Γης ήταν σε τέσσερις διαφορετικές συνθέσεις με την πάροδο του χρόνου. Αρχικά, αποτελούνταν από ελαφρά αέρια ( υδρογόνοΚαι ήλιο) συλλαμβάνεται από το διαπλανητικό διάστημα. Αυτό το λεγόμενο πρωταρχική ατμόσφαιρα(πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια). Στο επόμενο στάδιο, η ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα οδήγησε στον κορεσμό της ατμόσφαιρας με αέρια άλλα από το υδρογόνο (διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, ατμός). Ετσι δευτερεύουσα ατμόσφαιρα(περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια πριν από τις μέρες μας). Αυτή η ατμόσφαιρα ήταν αναζωογονητική. Επιπλέον, η διαδικασία σχηματισμού της ατμόσφαιρας προσδιορίστηκε από τους ακόλουθους παράγοντες:

διαρροή ελαφρών αερίων (υδρογόνο και ήλιο) σε διαπλανητικό χώρο;

χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, των κεραυνών και ορισμένων άλλων παραγόντων.

Αζωτο

Ο σχηματισμός μεγάλης ποσότητας N 2 οφείλεται στην οξείδωση της ατμόσφαιρας αμμωνίας-υδρογόνου από το μοριακό O 2, το οποίο άρχισε να προέρχεται από την επιφάνεια του πλανήτη ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, ξεκινώντας από 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το N 2 απελευθερώνεται επίσης στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της απονιτροποίησης των νιτρικών και άλλων ενώσεων που περιέχουν άζωτο. Το άζωτο οξειδώνεται από το όζον σε ΝΟ στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Το άζωτο N 2 εισέρχεται σε αντιδράσεις μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια εκκένωσης κεραυνού). Η οξείδωση του μοριακού αζώτου από το όζον κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις χρησιμοποιείται στη βιομηχανική παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων. Μπορεί να οξειδωθεί με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και να μετατραπεί σε βιολογικά ενεργή μορφή κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα φύκια)και οζώδη βακτήρια που σχηματίζουν το ριζόβιο συμβίωσηΜε όσπριαφυτά, τα λεγόμενα. πράσινη κοπριά.

Οξυγόνο

Η σύνθεση της ατμόσφαιρας άρχισε να αλλάζει ριζικά με την έλευση του ζωντανοί οργανισμοί, σαν άποτέλεσμα φωτοσύνθεσησυνοδεύεται από την απελευθέρωση οξυγόνου και την απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα. Αρχικά, το οξυγόνο ξοδεύτηκε για την οξείδωση ανηγμένων ενώσεων - αμμωνία, υδρογονάνθρακες, μορφή οξειδίου αδέναςπου περιέχονται στους ωκεανούς κ.λπ. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα άρχισε να αυξάνεται. Σταδιακά, σχηματίστηκε μια σύγχρονη ατμόσφαιρα με οξειδωτικές ιδιότητες. Επειδή αυτό προκάλεσε σοβαρές και απότομες αλλαγές σε πολλές διαδικασίες που συμβαίνουν στο ατμόσφαιρα, λιθόσφαιραΚαι βιόσφαιρα, αυτό το συμβάν ονομάζεται Καταστροφή οξυγόνου.

Στη διάρκεια Φανεροζωικόη σύνθεση της ατμόσφαιρας και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο υπέστησαν αλλαγές. Συσχετίστηκαν κυρίως με τον ρυθμό εναπόθεσης οργανικών ιζηματογενών πετρωμάτων. Έτσι, κατά τις περιόδους συσσώρευσης άνθρακα, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, προφανώς, ξεπέρασε αισθητά το σύγχρονο επίπεδο.

Διοξείδιο του άνθρακα

Η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα εξαρτάται από την ηφαιστειακή δραστηριότητα και τις χημικές διεργασίες στα κελύφη της γης, αλλά κυρίως από την ένταση της βιοσύνθεσης και της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης στο βιόσφαιρα Γη. Σχεδόν ολόκληρη η τρέχουσα βιομάζα του πλανήτη (περίπου 2,4 × 10 12 τόνοι ) σχηματίζεται λόγω του διοξειδίου του άνθρακα, του αζώτου και των υδρατμών που περιέχονται στον ατμοσφαιρικό αέρα. Θαμμένος μέσα ωκεανός, V βάλτουςκαι στο δάσηοργανική ύλη γίνεται κάρβουνο, λάδιΚαι φυσικό αέριο. (εκ. Γεωχημικός κύκλος άνθρακα)

ευγενή αέρια

Πηγή αδρανών αερίων - αργόν, ήλιοΚαι κρυπτόν- ηφαιστειακές εκρήξεις και αποσύνθεση ραδιενεργών στοιχείων. Η γη στο σύνολό της και η ατμόσφαιρα ειδικότερα εξαντλούνται σε αδρανή αέρια σε σύγκριση με το διάστημα. Πιστεύεται ότι ο λόγος για αυτό έγκειται στη συνεχή διαρροή αερίων στον διαπλανητικό χώρο.

Μόλυνση του αέρα

Πρόσφατα άρχισε να επηρεάζεται η εξέλιξη της ατμόσφαιρας Ο άνθρωπος. Το αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων του ήταν μια σταθερή σημαντική αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα λόγω της καύσης των καυσίμων υδρογονανθράκων που συσσωρεύτηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές. Τεράστιες ποσότητες CO 2 καταναλώνονται κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης και απορροφώνται από τους ωκεανούς του κόσμου. Αυτό το αέριο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα λόγω της αποσύνθεσης ανθρακικών πετρωμάτων και οργανικών ουσιών φυτικής και ζωικής προέλευσης, καθώς και λόγω ηφαιστειακών και ανθρώπινων παραγωγικών δραστηριοτήτων. Τα τελευταία 100 χρόνια, η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 10%, με το κύριο μέρος (360 δισεκατομμύρια τόνοι) να προέρχεται από την καύση καυσίμου. Εάν ο ρυθμός αύξησης της καύσης του καυσίμου συνεχιστεί, τότε στα επόμενα 50 - 60 χρόνια η ποσότητα του CO 2 στην ατμόσφαιρα θα διπλασιαστεί και μπορεί να οδηγήσει σε παγκόσμια κλιματική αλλαγή.

Η καύση του καυσίμου είναι η κύρια πηγή και των δύο ρυπογόνων αερίων ( ΕΤΣΙ, ΟΧΙ, ΕΤΣΙ 2 ). Το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε ΕΤΣΙ 3 στην ανώτερη ατμόσφαιρα, η οποία με τη σειρά της αλληλεπιδρά με τους υδρατμούς και την αμμωνία, και το προκύπτον θειικό οξύ (Η 2 ΕΤΣΙ 4 ) Και θειικό αμμώνιο ((ΝΗ 4 ) 2 ΕΤΣΙ 4 ) επιστροφή στην επιφάνεια της Γης με τη μορφή ενός λεγόμενου. όξινη βροχή. Χρήση ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣοδηγεί σε σημαντική ατμοσφαιρική ρύπανση με οξείδια του αζώτου, υδρογονάνθρακες και ενώσεις μολύβδου ( τετρααιθυλο μόλυβδος Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Η ρύπανση της ατμόσφαιρας από αερολύματα προκαλείται τόσο από φυσικά αίτια (ηφαιστειακή έκρηξη, καταιγίδες σκόνης, συμπαρασυρμό σταγονιδίων θαλάσσιου νερού και γύρης φυτών, κ.λπ.) όσο και από ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα (εξόρυξη μεταλλευμάτων και δομικών υλικών, καύση καυσίμων, παραγωγή τσιμέντου κ.λπ. .). Η έντονη μεγάλης κλίμακας απομάκρυνση στερεών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα είναι μια από τις πιθανές αιτίες της κλιματικής αλλαγής στον πλανήτη.

Κάθε εγγράμματος άνθρωπος πρέπει να γνωρίζει όχι μόνο ότι ο πλανήτης περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα μείγματος διαφόρων αερίων, αλλά και ότι υπάρχουν διαφορετικά στρώματα της ατμόσφαιρας που βρίσκονται σε άνισες αποστάσεις από την επιφάνεια της Γης.

Παρατηρώντας τον ουρανό, δεν βλέπουμε απολύτως ούτε τη σύνθετη δομή του, ούτε την ετερογενή του σύνθεση, ούτε άλλα πράγματα κρυμμένα από τα μάτια. Αλλά ακριβώς χάρη στη σύνθετη και πολυσυστατική σύνθεση του στρώματος αέρα, υπάρχουν συνθήκες σε όλο τον πλανήτη που επέτρεψαν την εμφάνιση της ζωής εδώ, τη βλάστηση να ανθίσει, ό,τι ήταν ποτέ εδώ για να εμφανιστεί.

Γνώσεις σχετικά με το θέμα της συζήτησης δίνονται σε άτομα ήδη στην 6η τάξη στο σχολείο, αλλά κάποιοι δεν έχουν τελειώσει ακόμη τις σπουδές τους και κάποιοι είναι εκεί τόσο καιρό που έχουν ήδη ξεχάσει τα πάντα. Παρόλα αυτά, κάθε μορφωμένος άνθρωπος πρέπει να γνωρίζει από τι αποτελείται ο κόσμος γύρω του, ειδικά εκείνο το μέρος του από το οποίο εξαρτάται άμεσα η ίδια η δυνατότητα της κανονικής του ζωής.

Πώς ονομάζεται καθένα από τα στρώματα της ατμόσφαιρας, σε ποιο ύψος βρίσκεται, τι ρόλο παίζει; Όλες αυτές οι ερωτήσεις θα συζητηθούν παρακάτω.

Η δομή της ατμόσφαιρας της Γης

Κοιτάζοντας τον ουρανό, ειδικά όταν είναι εντελώς χωρίς σύννεφα, είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι έχει μια τόσο περίπλοκη και πολυεπίπεδη δομή που η θερμοκρασία εκεί σε διαφορετικά υψόμετρα είναι πολύ διαφορετική και ότι εκεί, σε υψόμετρο, οι πιο σημαντικές διεργασίες για όλη τη χλωρίδα και την πανίδα λαμβάνουν χώρα στο έδαφος.

Αν δεν υπήρχε μια τόσο περίπλοκη σύνθεση του καλύμματος αερίου του πλανήτη, τότε απλά δεν θα υπήρχε ζωή εδώ και ακόμη και η δυνατότητα για την προέλευσή της.

Οι πρώτες προσπάθειες μελέτης αυτού του τμήματος του γύρω κόσμου έγιναν από τους αρχαίους Έλληνες, αλλά δεν μπορούσαν να υπερβούν τα συμπεράσματά τους, αφού δεν διέθεταν την απαραίτητη τεχνική βάση. Δεν έβλεπαν τα όρια διαφορετικών στρωμάτων, δεν μπορούσαν να μετρήσουν τη θερμοκρασία τους, να μελετήσουν τη σύνθεση των συστατικών κ.λπ.

Βασικά μόνο καιρικές συνθήκεςώθησε τα πιο προοδευτικά μυαλά να σκεφτούν ότι ο ορατός ουρανός δεν είναι τόσο απλός όσο φαίνεται.

Πιστεύεται ότι η δομή του σύγχρονου αέριου περιβλήματος γύρω από τη Γη διαμορφώθηκε σε τρία στάδια.Πρώτα υπήρχε μια πρωταρχική ατμόσφαιρα υδρογόνου και ηλίου που συλλαμβάνονταν από το διάστημα.

Στη συνέχεια, η έκρηξη των ηφαιστείων γέμισε τον αέρα με μια μάζα άλλων σωματιδίων και δημιουργήθηκε μια δευτερεύουσα ατμόσφαιρα. Αφού πέρασε από όλες τις κύριες χημικές αντιδράσεις και διαδικασίες χαλάρωσης σωματιδίων, προέκυψε η τρέχουσα κατάσταση.

Τα στρώματα της ατμόσφαιρας κατά σειρά από την επιφάνεια της γης και τα χαρακτηριστικά τους

Η δομή του αέριου περιβλήματος του πλανήτη είναι αρκετά περίπλοκη και ποικίλη. Ας το εξετάσουμε πιο αναλυτικά, φτάνοντας σταδιακά στα υψηλότερα επίπεδα.

Τροποσφαίρα

Εκτός από το οριακό στρώμα, η τροπόσφαιρα είναι το χαμηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας. Εκτείνεται σε ύψος περίπου 8-10 km πάνω από την επιφάνεια της γης στις πολικές περιοχές, 10-12 km σε εύκρατο κλίμα, και στα τροπικά μέρη - κατά 16-18 χιλιόμετρα.

Ενδιαφέρον γεγονός:αυτή η απόσταση μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την εποχή του χρόνου - το χειμώνα είναι κάπως μικρότερη από το καλοκαίρι.

Ο αέρας της τροπόσφαιρας περιέχει την κύρια ζωογόνο δύναμη για όλη τη ζωή στη γη.Περιέχει περίπου το 80% του συνόλου του διαθέσιμου ατμοσφαιρικού αέρα, περισσότερο από το 90% των υδρατμών, είναι εδώ που τα σύννεφα, οι κυκλώνες και άλλα ατμοσφαιρικά φαινόμενα.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί η σταδιακή μείωση της θερμοκρασίας καθώς ανεβαίνετε από την επιφάνεια του πλανήτη. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι για κάθε 100 μέτρα υψομέτρου, η θερμοκρασία μειώνεται κατά περίπου 0,6-0,7 βαθμούς.

Στρατόσφαιρα

Το επόμενο πιο σημαντικό στρώμα είναι η στρατόσφαιρα. Το ύψος της στρατόσφαιρας είναι περίπου 45-50 χιλιόμετρα.Ξεκινά από τα 11 km και ήδη επικρατούν αρνητικές θερμοκρασίες που φτάνουν έως και τους -57 ° C.

Γιατί είναι σημαντικό αυτό το στρώμα για τους ανθρώπους, όλα τα ζώα και τα φυτά; Εδώ, σε υψόμετρο 20-25 χιλιομέτρων, βρίσκεται το στρώμα του όζοντος - παγιδεύει τις υπεριώδεις ακτίνες που εκπέμπονται από τον ήλιο και μειώνει την καταστροφική τους επίδραση στη χλωρίδα και την πανίδα σε αποδεκτή τιμή.

Είναι πολύ ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι η στρατόσφαιρα απορροφά πολλούς τύπους ακτινοβολίας που έρχονται στη γη από τον ήλιο, άλλα αστέρια και το διάστημα. Η ενέργεια που λαμβάνεται από αυτά τα σωματίδια πηγαίνει στον ιονισμό των μορίων και των ατόμων που βρίσκονται εδώ, εμφανίζονται διάφορες χημικές ενώσεις.

Όλα αυτά οδηγούν σε ένα τόσο διάσημο και πολύχρωμο φαινόμενο όπως το βόρειο σέλας.

Μεσόσφαιρα

Η μεσόσφαιρα ξεκινά περίπου στα 50 και εκτείνεται μέχρι τα 90 χιλιόμετρα.Η κλίση, ή η πτώση της θερμοκρασίας με μια αλλαγή στο υψόμετρο, δεν είναι τόσο μεγάλη εδώ όσο στα χαμηλότερα στρώματα. Στα ανώτερα όρια αυτού του κελύφους, η θερμοκρασία είναι περίπου -80°C. Η σύνθεση αυτής της περιοχής περιλαμβάνει περίπου 80% άζωτο, καθώς και 20% οξυγόνο.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η μεσόσφαιρα είναι ένα είδος νεκρής ζώνης για οποιαδήποτε ιπτάμενη συσκευή. Τα αεροπλάνα δεν μπορούν να πετάξουν εδώ, γιατί ο αέρας είναι εξαιρετικά σπάνιος, ενώ οι δορυφόροι δεν μπορούν να πετάξουν σε τόσο χαμηλό ύψος, αφού η διαθέσιμη πυκνότητα αέρα είναι πολύ υψηλή για αυτούς.

Αλλο ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικόμεσόσφαιρα - είναι εδώ που καίγονται οι μετεωρίτες που χτύπησαν τον πλανήτη.Η μελέτη τέτοιων στρωμάτων μακριά από τη γη πραγματοποιείται με τη βοήθεια ειδικών πυραύλων, αλλά η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας είναι χαμηλή, επομένως η γνώση της περιοχής αφήνει πολλά να είναι επιθυμητή.

Θερμόσφαιρα

Αμέσως μετά έρχεται το εξεταζόμενο στρώμα θερμόσφαιρα, το ύψος της οποίας σε km εκτείνεται έως και 800 km.Κατά κάποιο τρόπο, είναι σχεδόν απώτερο διάστημα. Υπάρχει μια επιθετική επίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας, της ακτινοβολίας, της ηλιακής ακτινοβολίας.

Όλα αυτά δημιουργούν ένα τόσο υπέροχο και όμορφο φαινόμενο όπως το βόρειο σέλας.

Το χαμηλότερο στρώμα της θερμόσφαιρας θερμαίνεται σε θερμοκρασία περίπου 200 K ή περισσότερο. Αυτό συμβαίνει λόγω στοιχειωδών διεργασιών μεταξύ ατόμων και μορίων, του ανασυνδυασμού και της ακτινοβολίας τους.

Τα ανώτερα στρώματα θερμαίνονται λόγω των ροών που ρέουν εδώ. μαγνητικές καταιγίδες, τα ηλεκτρικά ρεύματα που παράγονται. Η θερμοκρασία του κρεβατιού δεν είναι ομοιόμορφη και μπορεί να κυμαίνεται πολύ σημαντικά.

Στη θερμόσφαιρα, η πτήση των περισσότερων τεχνητούς δορυφόρους, βαλλιστικά σώματα, επανδρωμένοι σταθμοί κ.λπ. Επίσης δοκιμάζει τις εκτοξεύσεις διαφόρων όπλων και πυραύλων.

Εξώσφαιρα

Η εξώσφαιρα, ή όπως ονομάζεται επίσης σφαίρα σκέδασης, είναι το υψηλότερο επίπεδο της ατμόσφαιράς μας, το όριό της, ακολουθούμενο από το διαπλανητικό εξωτερικό διάστημα. Η εξώσφαιρα ξεκινά από ύψος περίπου 800-1000 χιλιομέτρων.

Τα πυκνά στρώματα μένουν πίσω και εδώ ο αέρας είναι εξαιρετικά σπάνιος, τυχόν σωματίδια που πέφτουν από το πλάι απλά παρασύρονται στο διάστημα λόγω της πολύ αδύναμης δράσης της βαρύτητας.

Αυτό το κέλυφος καταλήγει σε υψόμετρο περίπου 3000-3500 km, και δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου σωματίδια εδώ. Αυτή η ζώνη ονομάζεται κοντινό διαστημικό κενό. Εδώ δεν επικρατούν μεμονωμένα σωματίδια στη συνήθη τους κατάσταση, αλλά το πλάσμα, τις περισσότερες φορές πλήρως ιονισμένο.

Η σημασία της ατμόσφαιρας στη ζωή της Γης

Έτσι μοιάζουν όλα τα κύρια επίπεδα της δομής της ατμόσφαιρας του πλανήτη μας. Το αναλυτικό του σχήμα μπορεί να περιλαμβάνει άλλες περιοχές, αλλά είναι ήδη δευτερεύουσας σημασίας.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι Η ατμόσφαιρα παίζει καθοριστικό ρόλο για τη ζωή στη Γη.Το πολύ όζον στη στρατόσφαιρά του επιτρέπει στη χλωρίδα και την πανίδα να ξεφύγει από τις θανατηφόρες επιπτώσεις της ακτινοβολίας και της ακτινοβολίας από το διάστημα.

Επίσης, εδώ διαμορφώνεται ο καιρός, συμβαίνουν όλα τα ατμοσφαιρικά φαινόμενα, εμφανίζονται κυκλώνες, άνεμοι και πεθαίνουν, δημιουργείται αυτή ή η άλλη πίεση. Όλα αυτά έχουν άμεσο αντίκτυπο στην κατάσταση του ανθρώπου, όλων των ζωντανών οργανισμών και φυτών.

Το πλησιέστερο στρώμα, η τροπόσφαιρα, μας δίνει την ευκαιρία να αναπνέουμε, διαποτίζει όλη τη ζωή με οξυγόνο και της επιτρέπει να ζήσει. Ακόμη και μικρές αποκλίσεις στη δομή και τη σύνθεση της ατμόσφαιρας μπορούν να έχουν την πιο επιζήμια επίδραση σε όλα τα ζωντανά όντα.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια τέτοια εκστρατεία ξεκινά τώρα κατά των επιβλαβών εκπομπών από τα αυτοκίνητα και την παραγωγή, οι περιβαλλοντολόγοι κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου για το πάχος της στιβάδας του όζοντος, το Κόμμα των Πρασίνων και άλλα παρόμοια στέκονται υπέρ της μέγιστης διατήρησης της φύσης. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος να παραταθεί η κανονική ζωή στη γη και να μην γίνει αφόρητη από πλευράς κλίματος.

$mob_info$