(yunanca atmos - buxar və sphaira - top) - Yerin hava qabığı. Atmosferin kəskin yuxarı sərhədi yoxdur. Onun ümumi kütləsinin təxminən 99,5%-i 80 km-dən aşağı hissədə cəmləşmişdir.
Atmosfer qazların buraxılması nəticəsində yaranmışdır. Onun əmələ gəlməsinə sonralar okeanların yaranması və təsiri olmuşdur.
Atmosferin quruluşu
Xüsusiyyətləri, sıxlığı və s. ilə fərqlənən bir neçə əsas təbəqə var. Alt təbəqə troposferdir. Yer tərəfindən qızdırılır, o da öz növbəsində Günəş tərəfindən qızdırılır. Troposferin ən isti təbəqələri Yerə bitişikdir. Hündürlüklə isitmə azalır və bu, dəniz səviyyəsindən +14°C-dən troposferin yuxarı sərhəddində -55°C-yə enir. Alimlər hesablayıblar ki, burada temperatur hər 100 m-ə orta hesabla 0,6° aşağı düşür.Bu qiymətə şaquli temperatur qradiyenti deyilir. Troposferin qalınlığı müxtəlifdir: 17 km, qütb enliklərindən yuxarıda isə 8-9 km-dir. Yalnız troposferdə buludların əmələ gəlməsi, yağıntılar və digər hadisələr baş verir. Troposferin üstündə stratosfer (50-55 km-ə qədər) yerləşir, o, aşağı təbəqədən keçid təbəqəsi - tropopozla ayrılır. Stratosferdə hava nadir vəziyyətdədir, burada buludlar əmələ gəlmir, çünki praktiki olaraq su ekranı yoxdur. Hündürlüklə temperaturun azalması davam edir, lakin 25 km-dən yuxarı hər kilometrə 1-2°C artmağa başlayır. Görünür, buna ozon təbəqəsinin günəş radiasiyasını udması və səpərək onun Yer səthinə çatmasına mane olması səbəb olur. Stratosferin üstündə də keçid zonası - stratopoz var, ondan sonra atmosferin növbəti təbəqəsi - mezosfer (80-85 km-ə qədər) gəlir. Burada hava daha da nazikdir və temperatur yüksəlməkdə davam edir. Hətta daha yüksəkdə termosfer adlanan təbəqə var. Atmosferin bu təbəqələrində (50 km-dən yuxarı) mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar onu elektrik keçirici edir. Reaksiyalar ionları buraxdığından, mezosfer və termosferi əhatə edən atmosferin yuxarı hissəsi ionosfer adlanır. Məhz bu təbəqələrdə baş verənlər olur. 800 km-dən yuxarı ekzosferdir (“ekso” - xarici), burada qaz hissəcikləri çox nadirdir və temperatur +2000 ° C-ə çatır. Atmosferin qaz tərkibi uzun müddətdir öyrənilir. 1774-cü ildə fransız alimi Antuan Lavuazye havanın əsas hissələrini tədqiq etmiş və orada oksigen və azotun olduğunu müəyyən etmişdir. Sonradan məlum oldu ki, havada bu qazlardan başqa başqa qazlar da var. Beləliklə, hava yer səthində aşağıdakı komponentlərdən ibarət qazların qarışığıdır:
- Azot - 78%
- Oksigen - 21%
- İnert qazlar - 0,94%
- Karbon qazı - 0,03%
- Su buxarı və çirkləri - 0,03%.
Atmosferin təbiətdə və insan həyatında əhəmiyyəti
- qazlı qabıq sayəsində Yerin səthi gündüzlər qızmır və gecələr, məsələn, atmosferdən məhrum olan bir səth qədər soyumur;
- atmosfer Yeri ondan qoruyur, əksəriyyəti yanar və planetin səthinə çatmır;
- ozon ekranı () insanlığı həddindən artıq ultrabənövşəyi radiasiyadan qoruyur, bunun böyük bir dozası bədən üçün zərərlidir;
- atmosferdə olan oksigen bütün canlı orqanizmlərin nəfəs alması üçün lazımdır.
Atmosferin öyrənilməsi
Bəşəriyyət uzun müddətdir ki, hava okeanı ilə maraqlanır, lakin cəmi 300-400 il əvvəl atmosferi öyrənmək üçün ilk alətlər icad edilmişdir: termometr, yelçəkən. Hazırda qazın tədqiqi Rusiyadan başqa, daha bir çox qurumların daxil olduğu Ümumdünya Meteorologiya Təşkilatının (WMO) rəhbərliyi altında aparılır. Ən müasir texniki vasitələrdən istifadə etməklə materialların toplanması və emalı proqramı hazırlanmışdır. Atmosferin vəziyyətini izləmək üçün müxtəlif cihazlarla təchiz edilmiş yerüstü meteoroloji stansiyalar şəbəkəsi yaradılmışdır.
Temperatur termometrlərdən istifadə edərək ölçülür, onu Selsi ilə ölçmək adətdir. Bu sistem suyun fiziki xüsusiyyətlərinə əsaslanır: sıfır dərəcədə bərk vəziyyətə çevrilir - donur, 100 dərəcədə - qaz halına gəlir. Yağıntının miqdarı bir yağıntı ölçmə cihazı ilə ölçülür - divarlarda xüsusi işarələr olan bir konteyner. Hava axınlarının hərəkət sürəti külək sayğacı (anemometr) ilə ölçülür. Adətən onun yanında küləyin istiqamətini göstərən yelçəkən quraşdırılır. Təhlükə ola biləcək aerodromlarda və körpülərin yaxınlığında küləyin istiqaməti göstəriciləri quraşdırılır - zolaqlı parçadan hazırlanmış, hər iki tərəfi açıq olan böyük konus formalı çantalar. barometrlə ölçülür.
Meteoroloji stansiyalarda göstəricilər gündə ən azı 4 dəfə aparılır. Çətin əlçatan ərazilərdə avtomatik radiometeoroloji stansiyalar işləyir. Okeanlarda isə belə stansiyalar üzən platformalarda quraşdırılır. Sərbəst atmosfer radiozondlardan - hidrogenlə doldurulmuş sərbəst uçan rezin balonlara bərkidilən alətlərdən istifadə etməklə öyrənilir. Onlar 30-40 km-ə qədər yüksəkliklərdə atmosferin vəziyyəti haqqında məlumat toplayırlar. Meteoroloji raketlər daha da yüksəklərə, 120 km-ə qədər qalxır. Müəyyən yüksəklikdə raketin alətlərlə bir hissəsi ayrılaraq yer səthinə paraşütlə atılır. Havanın tərkibini və yüksək hündürlükdə yerləşən təbəqələri öyrənmək üçün atmosferi 500 km-ə qədər tədqiq edən raketlərdən istifadə olunur. Atmosferin vəziyyəti və Yer səthinin üstündə baş verən hava prosesləri haqqında çox vacib məlumatlar Yerin süni peykləri tərəfindən verilir. Astronavtların kosmosdakı orbital stansiyalardan apardıqları atmosfer hadisələrinin müşahidələri böyük dəyərə malikdir.
Video mənbəyi: AirPano.ru
atmosferin ətraf mühitin çirklənməsi
Atmosfer havası zəruri təbii ehtiyatdır. Atmosferdəki oksigen canlı orqanizmlər tərəfindən tənəffüs prosesində istifadə olunur. Müxtəlif istehsalat zavodlarında və mühərriklərdə hər hansı yanacaq yandırarkən istifadə olunur. Atmosfer aviasiya tərəfindən istifadə edilən mühüm rabitə yoludur.
Təbiətdə havanın əsas istehlakçıları Yerin flora və faunasıdır. Təxminən on il ərzində bütün hava okeanının yerüstü orqanizmlərdən keçdiyi təxmin edilir.
Atmosfer, Yerin istilik rejimini tənzimləyən və bütün dünyada istiliyin yenidən paylanmasına kömək edən güclü günəş radiasiyası ilə nüfuz edir. Günəşdən gələn radiasiya enerjisi praktiki olaraq Yer səthi üçün yeganə istilik mənbəyidir. Bu enerji atmosfer tərəfindən qismən udulur. Yerə çatan enerji qismən torpaq və su tərəfindən udulur və qismən onların səthindən atmosferə əks olunur. Atmosfer olmasaydı, Yerin temperatur rejiminin necə olacağını təsəvvür etmək çətin deyil: gecə və qışda günəş radiasiyası səbəbindən çox soyuyacaq, yayda və gündüz isə həddindən artıq istiləşəcəkdi. atmosferin olmadığı Ayda olduğu kimi günəş radiasiyası.
Yerdəki atmosfer sayəsində şaxtadan istiliyə və geriyə kəskin keçidlər yoxdur. .
Əgər Yer atmosferlə əhatə olunmasaydı, onda bir gün ərzində temperatur dalğalanmalarının amplitudası 200 C-ə çatacaqdı: gündüzlər təxminən +100 C, gecələr təxminən 100 C. Qış və yay temperaturu arasında daha böyük fərq olardı. . Ancaq atmosfer sayəsində Yerin orta temperaturu təxminən +15 "C-dir.
Atmosfer Yer kürəsində yaşayan bütün orqanizmləri dağıdıcı ultrabənövşəyi, rentgen və onun yuxarı təbəqələrində qismən hopmuş kosmik şüalardan xilas edən etibarlı qalxandır.
Atmosfer Yerlə Kosmos arasında maddələr mübadiləsini həyata keçirir. Eyni zamanda, Yer ən yüngül qazları - hidrogen və heliumu itirir və kosmik toz və meteoritləri alır. Atmosfer bizi ulduz parçalarından qoruyur. Əksər hallarda meteoritlər noxuddan böyük deyil; Onlar cazibə qüvvəsinin təsiri ilə 11-64 km/s nəhəng sürətlə atmosferə çırpılır, hava ilə sürtünmə nəticəsində qızdırılır və əsasən Yer səthindən 60-70 km yüksəklikdə yanır. Günəşdən gələn radiasiya enerjisi praktiki olaraq Yer səthi üçün yeganə istilik mənbəyidir. Bu enerji atmosfer tərəfindən qismən udulur. Yerə çatan enerji qismən torpaq və su tərəfindən udulur və qismən onların səthindən atmosferə əks olunur. Atmosfer olmasaydı, Yerin temperatur rejiminin necə olacağını təsəvvür etmək çətin deyil: gecə və qışda günəş radiasiyası səbəbindən çox soyuyacaq, yayda və gündüz isə həddindən artıq istiləşəcəkdi. atmosferin olmadığı Ayda olduğu kimi günəş radiasiyası.
Yerdəki atmosfer sayəsində şaxtadan istiliyə və geriyə kəskin keçidlər yoxdur. Əgər Yer atmosferlə əhatə olunmasaydı, onda bir gün ərzində temperatur dalğalanmalarının amplitudası 200 C-ə çatacaqdı: gündüzlər təxminən +100 C, gecələr təxminən 100 C. Qış və yay temperaturu arasında daha böyük fərq olardı. . Ancaq atmosfer sayəsində Yerin orta temperaturu təxminən +15 "C-dir.
Ozon ekranı ən vacib qoruyucu dəyərə malikdir. Stratosferdə, Yer səthindən 20-50 km yüksəklikdə yerləşir. Atmosferdəki ozonun ümumi miqdarı 3,3 milyard ton qiymətləndirilir.Bu təbəqənin qalınlığı nisbətən kiçikdir: normal şəraitdə ekvatorda 2 mm-dən qütblərdə 4 mm-ə qədər. Ozon ekranının əsas əhəmiyyəti canlı orqanizmləri ultrabənövşəyi radiasiyadan qorumaqdır.
Atmosfer Yer kürəsində yaşayan bütün orqanizmləri dağıdıcı ultrabənövşəyi, rentgen və onun yuxarı təbəqələrində qismən hopmuş kosmik şüalardan xilas edən etibarlı qalxandır. Atmosfer Yerlə Kosmos arasında maddələr mübadiləsini həyata keçirir. Eyni zamanda, Yer ən yüngül qazları - hidrogen və heliumu itirir və kosmik toz və meteoritləri alır. .
Atmosfer bizi ulduz parçalarından qoruyur. Əksər hallarda meteoritlər noxuddan böyük deyil; Onlar cazibə qüvvəsinin təsiri ilə 11-64 km/s nəhəng sürətlə atmosferə çırpılır, hava ilə sürtünmə nəticəsində qızdırılır və əsasən Yer səthindən 60-70 km yüksəklikdə yanır. İşığın paylanmasında atmosfer böyük rol oynayır. Hava günəş şüalarını milyonlarla kiçik şüalara parçalayır, onları səpələyir və bizim öyrəşdiyimiz vahid işıqlandırmanı yaradır.
Hava zərfinin olması səmamıza mavi rəng verir, çünki havanın əsas elementlərinin molekulları və onun tərkibində olan müxtəlif çirklər əsasən qısa dalğa uzunluğuna malik şüaları, yəni mavi, indiqo, bənövşəyi səpələyir. Bəzən atmosferdə çirklərin olması səbəbindən səmanın rəngi saf olmur. Siz yuxarı qalxdıqca sıxlıq və havanın çirklənməsi azalır, yəni. səpələnən hissəciklərin sayı, səmanın rəngi tündləşir, tünd mavi, stratosferdə isə qara-bənövşəyi rəngə çevrilir. Atmosfer səslərin yayıldığı mühitdir. Hava olmasaydı, Yer üzündə sükut olardı. Bir-birimizi eşitməzdik, nə dənizin, küləyin, meşənin səsini və s. .
İonosfer radio siqnallarının ötürülməsini və radiodalğaların yayılmasını asanlaşdırır.
Uzun müddət havanın kütləsi olmadığına inanılırdı. Yalnız 17-ci əsrdə sübut edilmişdir ki, 1 m 3 quru havanın kütləsi, dəniz səviyyəsində 0 ° C temperaturda çəkildikdə, 1293 q-a bərabərdir və yer səthinin hər kvadrat santimetri üçün 1033 hava var. g hava.
İnsanın ovucu təxminən 1471 N qüvvə ilə hava təzyiqini yaşayır və hava bütün insan bədəninə 1471 * 103 N güclə basır. Biz bu cazibəni təkcə ona görə hiss etmirik ki, bədənimizin bütün toxumaları da xarici təzyiqi tarazlayan hava ilə doymuşdur. Bu tarazlıq pozulduqda rifahımız pisləşir: nəbz sürətlənir, süstlük, laqeydlik və s. İnsan eyni hissləri dağa qalxanda və ya böyük dərinliklərə dalarkən, eləcə də təyyarəni havaya qaldırıb yerə endirərkən yaşayır. Yuxarıda hava təzyiqi və onun kütləsi azalır: 20 km hündürlükdə 1 m 3 havanın kütləsi 43 q, 40 km hündürlükdə isə 4 q. Günəşin şüa enerjisi praktiki olaraq Yer səthi üçün yeganə istilik mənbəyidir. Bu enerji atmosfer tərəfindən qismən udulur. Yerə çatan enerji qismən torpaq və su tərəfindən udulur və qismən onların səthindən atmosferə əks olunur. Atmosfer olmasaydı, Yerin temperatur rejiminin necə olacağını təsəvvür etmək çətin deyil: gecə və qışda günəş radiasiyası səbəbindən çox soyuyacaq, yayda və gündüz isə həddindən artıq istiləşəcəkdi. atmosferin olmadığı Ayda olduğu kimi günəş radiasiyası.
Atmosferdə inkişaf edən bütün proseslər Günəşin enerjisindən istifadə etməklə həyata keçirilir. Onun sayəsində hər il Yer səthindən milyardlarla ton su buxarlanır. Atmosfer yer kürəsində rütubətin yenidən paylanması kimi çıxış edir.
Atmosferin fiziki xassələri və vəziyyəti dəyişir: 1) zaman keçdikcə - gün ərzində, fəsillərdə, illər ərzində; 2) kosmosda - dəniz səviyyəsindən yüksəklikdən, ərazinin enindən və okeandan məsafədən asılı olaraq.
Atmosfer həmişə müəyyən miqdarda çirkləri ehtiva edir. Çirklənmə mənbələri təbii və ya süni ola bilər. Təbii mənbələrə aşağıdakılar daxildir: toz (bitki, vulkanik və kosmik mənşəli), toz fırtınaları, dəniz duzu hissəcikləri, hava şəraitinə məruz qalan məhsullar, meşə və çöl yanğınlarından yaranan duman, tüstü və qazlar, müxtəlif bitki, heyvan və mikrobioloji mənşəli məhsullar və s. Təbii mənbələr. atmosferin çirklənməsi vulkan püskürmələri kimi nəhəng təbiət hadisəsini təmsil edir. Adətən fəlakətli olur. Vulkanlar püskürdükdə atmosferə çoxlu miqdarda qazlar, su buxarı, bərk hissəciklər, kül və toz buraxılır, yüksək qızdırılan maddələr havaya atıldığından atmosferin termal çirklənməsi baş verir. .
Onların hərarəti elədir ki, yollarında olan hər şeyi yandırırlar. Vulkanik fəaliyyət söndükdən sonra atmosferdə qazların ümumi balansı tədricən bərpa olunur.
Böyük meşə və çöl yanğınları atmosferi əhəmiyyətli dərəcədə çirkləndirir. Çox vaxt onlar quru illərdə baş verir. Yanğınların tüstüsü geniş ərazilərə yayılır. Toz fırtınaları güclü küləklər nəticəsində yer səthindən qaldırılan kiçik torpaq hissəciklərinin köçürülməsi nəticəsində baş verir. Güclü küləklər - tornadolar, qasırğalar da iri qaya parçalarını havaya qaldırır, lakin onlar havada uzun müddət qalmırlar. Güclü tufanlar zamanı havaya 50 milyon tona qədər toz qalxır. Toz fırtınalarının səbəbləri quraqlıq, intensiv şumlama, otlaq və meşələrin məhv edilməsi nəticəsində yaranan isti küləklərdir. Toz fırtınalarına ən çox çöl, yarımsəhra və səhra ərazilərində rast gəlinir. Vulkan püskürmələri, yanğınlar və toz fırtınaları ilə əlaqəli fəlakətli hadisələr Yer kürəsinin ətrafında işıq qalxanının yaranmasına gətirib çıxarır ki, bu da planetin istilik balansını bir qədər dəyişdirir. Lakin əsasən bu hadisələr yerli xarakter daşıyır. Üzvi maddələrin aşınması və parçalanması ilə əlaqədar atmosfer havasının çirklənməsi çox kiçik yerli xarakter daşıyır. .
Təbii çirklənmə mənbələri ya yayıla bilər, məsələn, kosmik toz, ya da qısamüddətli kortəbii, məsələn, meşə və çöl yanğınları, vulkan püskürmələri və s. Təbii mənbələrdən atmosferin çirklənməsinin səviyyəsi fondur və zaman keçdikcə az dəyişir. Süni çirklənmə atmosfer üçün ən təhlükəlidir. Çirkləndiricilərin yüksək konsentrasiyası olan ən sabit zonalar insanın aktiv fəaliyyəti yerlərində baş verir. Antropogen çirklənmə müxtəlif növləri və çoxsaylı mənbələri ilə xarakterizə olunur. Havanı çirkləndirən təbii mənbələr vulkan püskürmələri kimi nəhəng təbiət hadisələridir. Adətən fəlakətli olur. Vulkanlar püskürdükdə atmosferə çoxlu miqdarda qazlar, su buxarı, bərk hissəciklər, kül və toz buraxılır; atmosferin termal çirklənməsi baş verir, çünki yüksək qızdırılan maddələr havaya buraxılır. Onların hərarəti elədir ki, yollarında olan hər şeyi yandırırlar. Vulkanik fəaliyyət söndükdən sonra atmosferdə qazların ümumi balansı tədricən bərpa olunur. .
Havanın çirklənməsi problemi yeni deyil. İki əsrdən çox əvvəl Avropanın bir çox ölkələrinin iri sənaye mərkəzlərində havanın çirklənməsi ciddi narahatlıq doğururdu. Lakin uzun müddət bu çirklənmələr yerli xarakter daşıyırdı. Tüstü və his atmosferin nisbətən kiçik sahələrini çirkləndirdi və fabriklərin az olduğu və kimyəvi elementlərdən istifadənin məhdud olduğu bir vaxtda asanlıqla təmiz hava kütləsi ilə seyreltildi. Əgər 20-ci əsrin əvvəllərində. Sənayedə 19 kimyəvi element istifadə olunurdu; əsrin ortalarında artıq 50-yə yaxın element istifadə olunurdu, hazırda dövri cədvəlin demək olar ki, bütün elementləri istifadə olunurdu. Bu, sənaye emissiyalarının tərkibinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərmiş və atmosferin ağır və nadir metalların aerozolları, sintetik birləşmələri, mövcud olmayan və təbii olmayan radioaktiv, kanserogen, bakterioloji və digər maddələrlə keyfiyyətcə yeni çirklənməsinə səbəb olmuşdur.
Sənayenin və nəqliyyatın sürətli inkişafı o deməkdi ki, bu qədər tullantılar artıq dağıla bilməz. Onların konsentrasiyası artır, bu da biosfer üçün təhlükəli və hətta ölümcül nəticələrə səbəb olur. Bu problem xüsusilə 20-ci əsrin ikinci yarısında, yəni sənaye istehsalının, elektrik enerjisinin istehsalının və istehlakının, çoxlu sayda elektrik enerjisinin istehsalı və istifadəsinin son dərəcə yüksək artım templəri ilə xarakterizə olunan elmi-texniki inqilab dövründə kəskinləşdi. nəqliyyat vasitələri.
Havanın əsas çirklənməsini bir sıra sənaye, avtomobil nəqliyyatı və istilik və enerji istehsalı yaradır. Bundan əlavə, onların havanın çirklənməsində iştirakı aşağıdakı kimi bölüşdürülür: qara və əlvan metallurgiya, neft hasilatı, neft kimyası, tikinti materiallarının istehsalı, kimya sənayesi - 30%; istilik energetikası - 30, avtomobil nəqliyyatı - 40%.
Atmosferi çirkləndirən ən çox yayılmış zəhərli maddələr bunlardır: karbonmonoksit CO, kükürd dioksid SO 2, karbon qazı CO 2, azot oksidləri NO x, karbohidrogenlər C p N m və toz. Böyük sənaye şəhərlərinin atmosferindəki zərərli maddələrin təxmini nisbi tərkibi: CO - 45%, SO - 18%, CH - 15%, toz - 12%. .
Çirklənmiş atmosfer havasında bu maddələrlə yanaşı, digər daha zəhərli maddələrə də rast gəlinir, lakin daha az miqdarda. Məsələn, elektronika sənayesi fabriklərinin ventilyasiya emissiyalarının tərkibində hidroflorik, kükürd, xrom və digər mineral turşuların buxarları, üzvi həlledicilər və s. Hal-hazırda atmosferi çirkləndirən 500-dən çox zərərli maddələr var və onların sayı getdikcə artır. Süni çirklənmə atmosfer üçün ən təhlükəlidir. Çirkləndiricilərin yüksək konsentrasiyası olan ən sabit zonalar insanın aktiv fəaliyyəti yerlərində baş verir. Antropogen çirklənmə müxtəlif növləri və çoxsaylı mənbələri ilə xarakterizə olunur. Havanı çirkləndirən təbii mənbələr vulkan püskürmələri kimi nəhəng təbiət hadisələridir. Adətən fəlakətli olur. Vulkanlar püskürdükdə atmosferə çoxlu miqdarda qazlar, su buxarı, bərk hissəciklər, kül və toz buraxılır, yüksək qızdırılan maddələr havaya atıldığından atmosferin termal çirklənməsi baş verir. Onların hərarəti elədir ki, yollarında olan hər şeyi yandırırlar. Vulkanik fəaliyyət söndükdən sonra atmosferdə qazların ümumi balansı tədricən bərpa olunur.
Yerin həyatında atmosferin rolu
Atmosfer Yer planetini əhatə edən qazlı bir qabıqdır. Onun daxili səthi hidrosferi və qismən yer qabığını, xarici səthi isə kosmosun Yerə yaxın hissəsi ilə həmsərhəddir.
Atmosferi öyrənən fizika və kimya sahələrinin məcmusuna adətən atmosfer fizikası deyilir. Atmosfer Yer səthindəki havanı müəyyən edir, meteorologiya havanı öyrənir, klimatologiya isə uzunmüddətli iqlim dəyişiklikləri ilə məşğul olur.
Onsuz da dəniz səviyyəsindən 5 km yüksəklikdə, təhsil almamış bir insan oksigen aclığını yaşamağa başlayır və uyğunlaşmadan bir insanın performansı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Atmosferin fizioloji zonası burada bitir. 9 km yüksəklikdə insanın nəfəs alması qeyri-mümkün olur, baxmayaraq ki, təxminən 115 km-ə qədər atmosferdə oksigen var.
Atmosfer bizi nəfəs almaq üçün lazım olan oksigenlə təmin edir. Bununla belə, atmosferin ümumi təzyiqinin azalması səbəbindən yüksəkliyə qalxdıqca oksigenin qismən təzyiqi də müvafiq olaraq azalır.
İnsan ağciyərlərində daima təxminən 3 litr alveolyar hava olur. Normal atmosfer təzyiqində alveolyar havada oksigenin qismən təzyiqi 110 mmHg-dir. Art., karbon dioksid təzyiqi - 40 mm Hg. Art., və su buxarı - 47 mm Hg. İncəsənət. Artan hündürlüklə oksigen təzyiqi düşür və ağciyərlərdə su və karbon qazının ümumi buxar təzyiqi demək olar ki, sabit qalır - təxminən 87 mm Hg. İncəsənət. Ətrafdakı hava təzyiqi bu dəyərə bərabər olduqda ağciyərlərə oksigen tədarükü tamamilə dayanacaq.
Təxminən 19-20 km yüksəklikdə atmosfer təzyiqi 47 mm civə sütununa enir. İncəsənət. Ona görə də bu yüksəklikdə insan orqanizmində su və interstisial maye qaynamağa başlayır. Bu yüksəkliklərdə təzyiqli kabin xaricində ölüm demək olar ki, dərhal baş verir. Beləliklə, insan fiziologiyası baxımından "kosmos" artıq 15-19 km yüksəklikdə başlayır.
Havanın sıx təbəqələri - troposfer və stratosfer bizi radiasiyanın zərərli təsirlərindən qoruyur. Havanın kifayət qədər seyrəkləşməsi ilə, 36 km-dən çox yüksəklikdə, ionlaşdırıcı radiasiya - ilkin kosmik şüalar - bədənə güclü təsir göstərir; 40 km-dən çox yüksəklikdə günəş spektrinin ultrabənövşəyi hissəsi insanlar üçün təhlükəlidir. atmosfer oksigen stratosfer radiasiya
Yer səthindən getdikcə daha böyük bir hündürlüyə qalxdıqca, atmosferin aşağı təbəqələrində müşahidə olunan səsin yayılması, aerodinamik qaldırma və sürüklənmənin baş verməsi, konveksiya ilə istilik ötürülməsi və s. kimi tanış hadisələr tədricən zəifləyir, sonra isə tamamilə yox olur.
Nadir hava təbəqələrində səsin yayılması qeyri-mümkündür. 60-90 km yüksəkliyə qədər, idarə olunan aerodinamik uçuş üçün hava müqavimətindən və qaldırıcıdan istifadə etmək hələ də mümkündür.
Lakin 100-130 km hündürlükdən başlayaraq, hər bir pilota tanış olan M rəqəmi və səs maneəsi anlayışları öz mənasını itirir: burada şərti Karman xətti yerləşir, ondan kənarda sırf ballistik uçuş bölgəsi başlayır ki, bu da yalnız uça bilər. reaktiv qüvvələrdən istifadə etməklə idarə oluna bilər.
100 km-dən yuxarı yüksəkliklərdə atmosfer başqa bir əlamətdar xüsusiyyətdən - istilik enerjisini konveksiya (yəni havanı qarışdırmaqla) udmaq, keçirmək və ötürmək qabiliyyətindən məhrumdur. Bu o deməkdir ki, orbital kosmik stansiyadakı avadanlıqların müxtəlif elementləri adətən təyyarədə olduğu kimi xaricdən soyudula bilməyəcək - hava reaktivləri və hava radiatorlarının köməyi ilə. Bu hündürlükdə, ümumiyyətlə, kosmosda olduğu kimi, istilik ötürməyin yeganə yolu termal şüalanmadır.
Ətrafımızdakı dünya üç fərqli hissədən ibarətdir: torpaq, su və hava. Onların hər biri özünəməxsus şəkildə unikal və maraqlıdır. İndi biz onlardan yalnız sonuncusu haqqında danışacağıq. atmosfer nədir? Necə yarandı? Nədən ibarətdir və hansı hissələrə bölünür? Bütün bu suallar son dərəcə maraqlıdır.
"Atmosfer" adının özü yunan mənşəli iki sözdən yaranıb, rus dilinə tərcümədə "buxar" və "top" deməkdir. Dəqiq tərifə baxsanız, aşağıdakıları oxuya bilərsiniz: "Atmosfer kosmosda onunla birlikdə qaçan Yer planetinin hava qabığıdır." O, planetdə baş verən geoloji və geokimyəvi proseslərlə paralel inkişaf etmişdir. Və bu gün canlı orqanizmlərdə baş verən bütün proseslər ondan asılıdır. Atmosfer olmasa, planet Ay kimi cansız səhraya çevrilərdi.
Nədən ibarətdir?
Atmosferin nə olduğu və ona hansı elementlərin daxil olduğu sualı insanları çoxdan maraqlandırır. Bu qabığın əsas komponentləri artıq 1774-cü ildə məlum idi. Onlar Antuan Lavoisier tərəfindən quraşdırılmışdır. O, atmosferin tərkibinin əsasən azot və oksigendən ibarət olduğunu kəşf etdi. Zaman keçdikcə onun komponentləri təmizləndi. İndi isə məlumdur ki, onun tərkibində bir çox başqa qazlar, həmçinin su və toz var.
Gəlin Yerin səthinə yaxın olan atmosferin nədən ibarət olduğuna daha yaxından nəzər salaq. Ən çox yayılmış qaz azotdur. 78 faizdən bir qədər çoxunu ehtiva edir. Lakin, bu qədər böyük miqdarda olmasına baxmayaraq, azot havada praktiki olaraq hərəkətsizdir.
Kəmiyyətcə və əhəmiyyət baxımından çox vacib olan növbəti element oksigendir. Bu qaz demək olar ki, 21% təşkil edir və çox yüksək aktivlik nümayiş etdirir. Onun xüsusi funksiyası bu reaksiya nəticəsində parçalanan ölü üzvi maddələri oksidləşdirməkdir.
Aşağı, lakin vacib qazlar
Atmosferin bir hissəsi olan üçüncü qaz arqondur. Bir faizdən bir qədər azdır. Bundan sonra neonla karbon qazı, metanla helium, hidrogenlə kripton, ksenon, ozon və hətta ammonyak gəlir. Amma onların sayı o qədər azdır ki, belə komponentlərin faizi yüzdə, mində və milyonda birə bərabərdir. Bunlardan yalnız karbon qazı mühüm rol oynayır, çünki bitkilərin fotosintez üçün ehtiyac duyduğu tikinti materialıdır. Onun digər mühüm funksiyası radiasiyanın qarşısını almaq və günəş istiliyinin bir hissəsini udmaqdır.
Digər kiçik, lakin vacib qaz, ozon Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyanı tutmaq üçün mövcuddur. Bu əmlak sayəsində planetdəki bütün canlılar etibarlı şəkildə qorunur. Digər tərəfdən, ozon stratosferin istiliyinə təsir göstərir. Bu şüalanmanı udduğu üçün hava qızır.
Atmosferin kəmiyyət tərkibinin sabitliyi fasiləsiz qarışdırmaqla təmin edilir. Onun təbəqələri həm üfüqi, həm də şaquli istiqamətdə hərəkət edir. Buna görə də, dünyanın istənilən yerində kifayət qədər oksigen var və artıq karbon qazı yoxdur.
Havada başqa nə var?
Qeyd edək ki, hava məkanında buxar və toz tapıla bilər. Sonuncu polen və torpaq hissəciklərindən ibarətdir, şəhərdə onlara işlənmiş qazların qatı emissiyalarının çirkləri birləşir.
Ancaq atmosferdə çoxlu su var. Müəyyən şəraitdə o, qatılaşır və buludlar və duman əmələ gəlir. Əslində bunlar eyni şeydir, yalnız birincilər Yerin səthindən yüksəkdə görünür, sonuncusu isə onun boyu yayılır. Buludlar müxtəlif formalar alır. Bu proses Yerdən yüksəklikdən asılıdır.
Əgər onlar qurudan 2 km hündürlükdə əmələ gəlibsə, o zaman laylı adlanır. Onlardan yerə yağış yağır və ya qar yağır. Onların üzərində 8 km hündürlüyə qədər cumulus buludları əmələ gəlir. Onlar həmişə ən gözəl və mənzərəlidirlər. Onlara baxan və necə göründüklərini maraqlandıran onlardır. Növbəti 10 km-də belə birləşmələr görünsə, onlar çox yüngül və havalı olacaqlar. Onların adı tüklüdür.
Atmosfer hansı təbəqələrə bölünür?
Bir-birindən çox fərqli temperaturlara malik olsalar da, bir təbəqənin hansı xüsusi hündürlükdə başladığını və digərinin bitdiyini söyləmək çox çətindir. Bu bölgü çox şərtlidir və təxminidir. Bununla belə, atmosferin təbəqələri hələ də mövcuddur və öz funksiyalarını yerinə yetirir.
Hava qabığının ən aşağı hissəsi troposfer adlanır. Qütblərdən ekvatora doğru 8 km-dən 18 km-ə qədər hərəkət etdikcə qalınlığı artır. Bu, atmosferin ən isti hissəsidir, çünki içindəki hava yer səthi tərəfindən qızdırılır. Su buxarının çox hissəsi troposferdə cəmləşmişdir, buna görə buludlar əmələ gəlir, yağıntılar düşür, tufanlar guruldayır və küləklər əsir.
Növbəti təbəqənin qalınlığı təxminən 40 km-dir və stratosfer adlanır. Əgər müşahidəçi havanın bu hissəsinə daxil olarsa, səmanın bənövşəyi rəngə çevrildiyini görər. Bu, günəş şüalarını praktiki olaraq səpməyən maddənin aşağı sıxlığı ilə izah olunur. Məhz bu təbəqədə reaktiv təyyarələr uçur. Bütün açıq yerlər onlar üçün açıqdır, çünki praktiki olaraq heç bir bulud yoxdur. Stratosferin içərisində böyük miqdarda ozondan ibarət təbəqə var.
Ondan sonra stratopoz və mezosfer gəlir. Sonuncunun qalınlığı təxminən 30 km-dir. Hava sıxlığının və temperaturun kəskin azalması ilə xarakterizə olunur. Göy müşahidəçiyə qara görünür. Burada hətta gün ərzində ulduzları seyr edə bilərsiniz.
Praktiki olaraq havanın olmadığı təbəqələr
Atmosferin quruluşu termosfer adlanan təbəqə ilə davam edir - bütün digərlərindən ən uzunu, qalınlığı 400 km-ə çatır. Bu təbəqə 1700 °C-ə çata bilən nəhəng temperaturu ilə seçilir.
Son iki sfera çox vaxt bir yerə birləşdirilir və ionosfer adlanır. Bu, onlarda ionların sərbəst buraxılması ilə reaksiyaların baş verməsi ilə əlaqədardır. Məhz bu təbəqələr şimal işıqları kimi təbiət hadisəsini müşahidə etməyə imkan verir.
Yerdən sonrakı 50 km ekzosferə ayrılır. Bu atmosferin xarici qabığıdır. Hava hissəciklərini kosmosa yayır. Hava peykləri adətən bu təbəqədə hərəkət edir.
Yer atmosferi maqnitosferlə bitir. Planetin süni peyklərinin əksəriyyətini qoruyan odur.
Bütün deyilənlərdən sonra atmosferin necə olması ilə bağlı heç bir sual qalmamalıdır. Əgər onun zəruriliyinə şübhə edirsinizsə, onları asanlıqla aradan qaldırmaq olar.
Atmosferin mənası
Atmosferin əsas funksiyası planetin səthini gündüzlər həddindən artıq istiləşmədən, gecələr isə həddindən artıq soyumaqdan qorumaqdır. Heç kimin mübahisə etməyəcəyi bu qabığın növbəti mühüm məqsədi bütün canlıları oksigenlə təmin etməkdir. Bu olmasaydı, boğulardılar.
Meteoritlərin əksəriyyəti üst təbəqələrdə yanır və heç vaxt Yerin səthinə çatmır. İnsanlar isə uçan işıqlara heyran ola, onları ulduzlar kimi səhv sala bilərlər. Atmosfer olmasaydı, bütün Yer kraterlərlə dolu olardı. Günəş radiasiyasından qorunma artıq yuxarıda müzakirə edilmişdir.
Bir insan atmosferə necə təsir edir?
Çox mənfi. Bu, insanların artan fəallığı ilə bağlıdır. Bütün mənfi cəhətlərin əsas payı sənaye və nəqliyyatın payına düşür. Yeri gəlmişkən, atmosferə nüfuz edən bütün çirkləndiricilərin demək olar ki, 60% -ni buraxan avtomobillərdir. Qalan qırx energetika və sənaye, eləcə də tullantıların utilizasiyası sənayesi arasında bölünür.
Havanı gündəlik dolduran zərərli maddələrin siyahısı çox uzundur. Atmosferdə daşınma səbəbindən: azot və kükürd, karbon, mavi və his, həmçinin dəri xərçənginə səbəb olan güclü kanserogen - benzopiren var.
Sənayedə aşağıdakı kimyəvi elementlər var: kükürd dioksidi, karbohidrogenlər və hidrogen sulfid, ammonyak və fenol, xlor və flüor. Proses davam edərsə, o zaman sualların cavabı tezliklə tapılacaq: “Atmosfer necədir? Nədən ibarətdir? tamamilə fərqli olacaq.
6.2. Atmosferin mənası və quruluşu
Əgər çoxdan qıt olan su “həyat mənbəyi” adlanırdısa, hava yalnız şəhərləşmiş dövrümüzdə xatırlanırdı. Unutmayaq ki, bir insan yeməksiz bir neçə on gün yaşaya bilər, lakin hava olmadan - cəmi 5-7 dəqiqəyə qədər. Bundan əlavə, insanların xüsusilə şəhərlərdə və sənaye mərkəzlərində çatışmazlığı olan təmiz havaya ehtiyacı var.
Atmosferin mənası. Atmosfer havası ən mühüm təbii sərvətdir, o təyinat ( Yer və bəşəriyyət üçün ):
İnsanları, flora və faunanı həyati əhəmiyyətli qaz elementləri (oksigen, karbon qazı) ilə təmin etmək;
Temperatur dəyişikliklərini azaldın (hava isti və soyuğun zəif keçiricisidir), yəni. planetdə termorequlyasiyanı təmin etmək;
Yerin səthini kosmik, radiasiya və ultrabənövşəyi günəş radiasiyasından qorumaq;
Yeri meteoritlərdən və böyük kütləsi atmosferdə yanan digər kosmik cisimlərdən qoruyun;
Sənaye antropogen prosesləri oksigen, azot, hidrogen və neytral qazlarla təmin etmək.
Atmosfer Yerin yaydığı istiliyi kosmosa udaraq onu əks radiasiya şəklində qismən qaytarmaqla planetimizi “istiləşdirir”. Atmosfer günəş şüalarını səpələyir, nəticədə işıqdan kölgəyə (alatoranlığa) tədricən keçid baş verir. Gecələr işıq şüaları yayır və yer səthinin işıqlandırılması mənbəyi kimi xidmət edir.
Atmosferin gecə parıltısı (lüminessensiya) 80-300 km hündürlükdə seyrəkləşmiş hava qazlarının parıltısıdır. Aysız gecədə yer səthinin ümumi işıqlandırılmasının 40-45%-ni təmin edir, ulduz işığı təxminən 30%-ni, ulduzlararası tozla səpələnmiş işıq isə qalan 25-30%-ni təşkil edir. Aurora borealis atmosfer parıltısının bir növüdür. Yer kürəsində onlar yüksək enliklərdə yalnız buludların olmadığı gecə müşahidə olunur. Kosmosdan auroralar həmişə görünür və eyni zamanda böyük ərazilərdədir.
Atmosferin quruluşu. Atmosfer bir neçə təbəqədən - kürələrdən ibarətdir, onların arasında dəqiq müəyyən edilmiş sərhədlər yoxdur.
1. Troposfer - atmosferin aşağı əsas təbəqəsi. Ən yaxşı öyrənilmişdir. Troposferin hündürlüyü qütblərdən 10 km, mülayim enliklərdə 12 km, ekvatordan isə 18 km-ə qədər çatır.
Troposferdə atmosfer havasının ümumi kütləsinin 4/5-dən çoxu var. Müxtəlif hava hadisələri ən aydın şəkildə özünü göstərir. Məlumdur ki 1 km artımla bu təbəqədə havanın temperaturu 6 dərəcədən çox azalır. Bu, havanın günəş şüalarının Yer səthinə çatmasına imkan verdiyi və onu qızdırdığı üçün baş verir. Atmosferin Yerə bitişik təbəqələri də yer səthindən qızdırılır.
Qışda Yerin səthi çox soyuyur, buna günəş şüalarının çoxunu əks etdirən qar örtüyü kömək edir. Bu səbəbdən Yerin səthindəki hava yuxarıdakından daha soyuq olur, yəni sözdə temperaturun çevrilməsi. Temperatur inversiyası çox vaxt gecə müşahidə olunur.
Yayda Yerin səthi günəş şüaları ilə güclü və qeyri-bərabər qızdırılır. Hava burulğanları onun ən qızğın yerlərindən yuxarı qalxır. Yüksələn hava Yerin daha az qızdırılan ərazilərindən gələn hava ilə, o da öz növbəsində atmosferin yuxarı təbəqələrindən gələn hava ilə əvəz olunur. Oyanır konveksiya, atmosferin şaquli istiqamətdə qarışmasına səbəb olur. Konveksiya dumanı dağıtmağa kömək edir və atmosferin aşağı qatında tozu azaldır.
Troposferin yuxarı təbəqələrində 12 - 17 km yüksəklikdə, təyyarələr uçduqda tez-tez ağ bulud izləri əmələ gəlir, uzaqdan aydın görünür. Bu izlər adlanır kondensasiya, və ya izlər inversiyalar. Kondensasiya izlərinin əsas səbəbi təyyarə mühərriklərinin işlənmiş qazları ilə atmosferə daxil olan su buxarının kondensasiyası və ya sublimasiyasıdır, çünki təyyarə mühərrikində kerosin yandırıldıqda su buxarı əmələ gəlir.
Mühərrikdə 1 kq yanacaq yandırmaq üçün təxminən 11 kq atmosfer havası sərf olunur ki, bu da təxminən 1,4 kq su buxarı olan təxminən 12 kq işlənmiş qaz əmələ gətirir.
2. Stratosfer troposferdən 50-55 km hündürlükdə yerləşir. Bütün atmosfer havasının kütləsinin 20% -dən azını ehtiva edir. Bu təbəqədə qazların cüzi hərəkəti baş verir və temperatur hündürlüklə artır (yuxarı sərhəddə 0 0 C-ə qədər).
Stratosferin aşağı hissəsi su buxarı, buz kristalları və digər bərk hissəciklərin toplandığı qalın tutucu təbəqədir. Burada nisbi rütubət həmişə 100%-ə yaxındır.
Stratosferdə yerləşir ozon qatı, həyatı məhv edən kosmik radiasiyanı və qismən Günəşin ultrabənövşəyi şüalarını əks etdirir. Ən yüksək konsentrasiya ozon günəş radiasiyasının təsiri altında sərbəst oksigenin ozona çevrildiyi 15-35 km yüksəklikdə mövcuddur. .
3. Mezosfer stratosferdən təxminən 50-80 km yüksəklikdə uzanır. Havanın 1%-dən azını təşkil edir. Artan hündürlüklə temperaturun stratosferlə sərhəddə təxminən 0 ° C-dən mezosferin yuxarı təbəqələrində -90 ° C-ə qədər azalması ilə xarakterizə olunur.
4. İonosfer mezosferdən yuxarıda yerləşir. Atmosfer ionlarının və sərbəst elektronların əhəmiyyətli məzmunu ilə xarakterizə olunur. İonosferdə ultrabənövşəyi və rentgen günəş radiasiyasının təsiri altında atmosfer qazı molekullarının ionlara və elektronlara parçalanmasına səbəb olan yüksək dərəcədə nadirləşdirilmiş havanın, eləcə də kosmik radiasiyanın ionlaşması baş verir. İonlaşma xüsusilə 80-400 km hündürlükdə intensiv olur. İonosfer radiodalğaların yayılmasını asanlaşdırır. İonosferin yuxarı sərhədi Yerin maqnitosferinin xarici hissəsidir. Çox vaxt ionosfer deyilir termosfer.
