(гръцки atmos - пара и sphaira - топка) - въздушната обвивка на Земята. Атмосферата няма рязка горна граница. Около 99,5% от общата му маса е концентрирана в долните 80 km.
Атмосферата е възникнала в резултат на отделянето на газове при. Неговото формиране впоследствие е повлияно от появата на океаните и.
Структурата на атмосферата
Има няколко основни слоя, различаващи се по характеристики, плътност и др. Долният слой е тропосферата. Тя се нагрява от Земята, която от своя страна се нагрява от Слънцето. Най-топлите слоеве на тропосферата са в съседство със Земята. Загряването намалява с надморската височина и това пада от +14°C на морското равнище до -55°C на горната граница на тропосферата. Учените са изчислили, че температурата тук пада средно с 0,6° на всеки 100 m. Тази стойност се нарича вертикален температурен градиент. Дебелината на тропосферата е различна: тя е 17 km, а над полярните ширини е 8-9 km. Само в тропосферата възникват явления като образуване на облаци, валежи и др. Над тропосферата е стратосферата (до 50-55 km), която е отделена от долната с преходен слой - тропопауза. В стратосферата въздухът е в разредено състояние, тук не се образуват облаци, тъй като практически няма воден екран. Понижаването на температурата с надморска височина продължава, но над 25 km започва да се повишава с 1-2°C на километър. Това очевидно се дължи на факта, че озоновият слой абсорбира и разпръсква слънчевата радиация, предотвратявайки достигането й до повърхността на Земята. Над стратосферата също има преходна зона - стратопаузата, след която идва следващият слой на атмосферата - мезосферата (до 80-85 km). Тук въздухът е още по-разреден, а температурата продължава да се повишава. Още по-висок е слой, наречен термосфера. Сложните химични реакции в тези слоеве на атмосферата (над 50 км) я правят електропроводима. Тъй като реакциите освобождават йони, горната част на атмосферата, която включва мезосферата и термосферата, се нарича йоносфера. Това, което се случва, е в тези слоеве. Над 800 km е екзосферата („exo“ - външна), тук газовите частици са много редки, а температурата достига +2000 ° C. Газовият състав на атмосферата е изследван дълго време. През 1774 г. френският учен Антоан Лавоазие изследва основните части на въздуха и установява наличието на кислород и азот в него. Впоследствие се установи, че освен тези газове във въздуха има и други газове. Така въздухът е смес от газове, състояща се от следните компоненти на земната повърхност:
- Азот - 78%
- Кислород - 21%
- Инертни газове - 0,94%
- Въглероден диоксид - 0,03%
- Водни пари и примеси - 0,03%.
Значението на атмосферата в природата и човешкия живот
- благодарение на газовата обвивка повърхността на Земята не се нагрява през деня и не се охлажда през нощта толкова, колкото, например, повърхност, лишена от атмосфера;
- атмосферата предпазва Земята от, повечето от които изгарят и не достигат повърхността на планетата;
- озоновият екран () предпазва човечеството от излишната ултравиолетова радиация, голяма доза от която е вредна за тялото;
- кислородът, съдържащ се в атмосферата, е необходим за дишането на всички живи организми.
Изследване на атмосферата
Човечеството отдавна се интересува от въздушния океан, но едва преди 300-400 години са изобретени първите инструменти за изследване на атмосферата: термометър, ветропоказател. В момента изследването на газа се извършва под ръководството на Световната метеорологична организация (СМО), която освен Русия включва много други. Разработена е програма за събиране и обработка на материали с най-новите технически средства. За наблюдение на състоянието на атмосферата е създадена мрежа от наземни метеорологични станции, оборудвани с различни инструменти.
Температурата се измерва с помощта на термометри; обичайно е да се измерва в градуси по Целзий. Тази система се основава на физичните свойства на водата: при нула градуса тя преминава в твърдо състояние - замръзва, при 100 градуса - в газообразно състояние. Количеството на валежите се измерва с валежомер - съд със специална маркировка по стените. Скоростта на движение на въздушните течения се измерва с ветромер (анемометър). До него обикновено се монтира ветропоказател, който показва посоката на вятъра. На летища и в близост до мостове, където може да има опасност, се монтират индикатори за посоката на вятъра - големи конусовидни торби, изработени от раирана тъкан, отворени от двете страни. измерено с барометър.
В метеорологичните станции показанията се правят най-малко 4 пъти на ден. В труднодостъпни райони работят автоматични радиометеорологични станции. И в океаните такива станции са инсталирани на плаващи платформи. Свободната атмосфера се изследва с помощта на радиозонди - инструменти, които са прикрепени към свободно летящи гумени балони, пълни с водород. Те събират данни за състоянието на атмосферата на височина до 30-40 км. Метеорологичните ракети се издигат още по-високо, до 120 км. На определена височина част от ракетата с приборите се отделя и се спуска с парашут на земната повърхност. За изясняване на състава на въздуха и изследване на слоевете, разположени на голяма надморска височина, се използват ракети, които изследват атмосферата до 500 км. Много важна информация за състоянието на атмосферата и метеорологичните процеси, протичащи над земната повърхност, се предоставя от изкуствените спътници на Земята. Наблюденията на атмосферните явления, извършвани от астронавти от орбитални станции в космоса, са от голяма стойност.
Източник на видео: AirPano.ru
атмосфера замърсяване на околната среда
Атмосферният въздух е необходим природен ресурс. Кислородът в атмосферата се използва от живите организми в процеса на дишане. Използва се при изгаряне на всяко гориво в различни производствени инсталации и двигатели. Атмосферата е важен комуникационен път, използван от авиацията.
Основните консуматори на въздух в природата са флората и фауната на Земята. Изчислено е, че целият въздушен океан преминава през земните организми за около десет години.
Атмосферата е пропита с мощна слънчева радиация, която регулира топлинния режим на Земята и допринася за преразпределението на топлината по земното кълбо. Лъчистата енергия от Слънцето е практически единственият източник на топлина за земната повърхност. Тази енергия се абсорбира частично от атмосферата. Енергията, която достига до Земята, се абсорбира частично от почвата и водата и частично се отразява от повърхността им в атмосферата. Не е трудно да си представим какъв би бил температурният режим на Земята, ако нямаше атмосфера: през нощта и през зимата тя би била силно охладена поради слънчевата радиация, а през лятото и през деня би била прегрята поради слънчева радиация, както се случва на Луната, където няма атмосфера.
Благодарение на атмосферата на Земята няма резки преходи от слана към топлина и обратно. .
Ако Земята не беше заобиколена от атмосферата, тогава в рамките на един ден амплитудата на температурните колебания щеше да достигне 200 C: през деня около +100 C, през нощта около 100 C. Ще има още по-голяма разлика между зимните и летните температури . Но благодарение на атмосферата средната температура на Земята е около +15 "C.
Атмосферата е надежден щит, който предпазва всички организми, живеещи на Земята, от разрушителните ултравиолетови, рентгенови и космически лъчи, които частично се разпръскват и частично абсорбират в горните й слоеве.
Атмосферата осъществява обмена на вещества между Земята и Космоса. В същото време Земята губи най-леките газове - водород и хелий и получава космически прах и метеорити. Атмосферата ни предпазва от звездни фрагменти. В повечето случаи метеоритите не са по-големи от грахово зърно; Под въздействието на гравитацията те се блъскат в атмосферата с огромна скорост от 11-64 km/s, поради триене с въздуха се нагряват и изгарят най-вече на височина 60-70 km от повърхността на Земята. Лъчистата енергия от Слънцето е практически единственият източник на топлина за земната повърхност. Тази енергия се абсорбира частично от атмосферата. Енергията, която достига до Земята, се абсорбира частично от почвата и водата и частично се отразява от повърхността им в атмосферата. Не е трудно да си представим какъв би бил температурният режим на Земята, ако нямаше атмосфера: през нощта и през зимата тя би била силно охладена поради слънчевата радиация, а през лятото и през деня би била прегрята поради слънчева радиация, както се случва на Луната, където няма атмосфера.
Благодарение на атмосферата на Земята няма резки преходи от слана към топлина и обратно. Ако Земята не беше заобиколена от атмосферата, тогава в рамките на един ден амплитудата на температурните колебания щеше да достигне 200 C: през деня около +100 C, през нощта около 100 C. Ще има още по-голяма разлика между зимните и летните температури . Но благодарение на атмосферата средната температура на Земята е около +15 "C.
Озоновият щит има най-важната защитна стойност. Намира се в стратосферата, на височина 20-50 км от повърхността на Земята. Общото количество озон в атмосферата се оценява на 3,3 милиарда тона, дебелината на този слой е сравнително малка: от 2 mm на екватора до 4 mm на полюсите при нормални условия. Основното значение на озоновия екран е да предпазва живите организми от ултравиолетовото лъчение.
Атмосферата е надежден щит, който предпазва всички организми, живеещи на Земята, от разрушителните ултравиолетови, рентгенови и космически лъчи, които частично се разпръскват и частично абсорбират в горните й слоеве. Атмосферата осъществява обмена на вещества между Земята и Космоса. В същото време Земята губи най-леките газове - водород и хелий и получава космически прах и метеорити. .
Атмосферата ни предпазва от звездни фрагменти. В повечето случаи метеоритите не са по-големи от грахово зърно; Под въздействието на гравитацията те се блъскат в атмосферата с огромна скорост от 11-64 km/s, поради триене с въздуха се нагряват и изгарят най-вече на височина 60-70 km от повърхността на Земята. Атмосферата играе голяма роля в разпространението на светлината. Въздухът разбива слънчевите лъчи на милиони малки лъчи, разпръсква ги и създава равномерното осветление, на което сме свикнали.
Наличието на въздушна обвивка придава на нашето небе син цвят, тъй като молекулите на основните елементи на въздуха и различните примеси, съдържащи се в него, разпръскват предимно лъчи с къса дължина на вълната, т.е. синьо, индиго, виолетово. Понякога, поради наличието на примеси в атмосферата, цветът на небето не е чист. С изкачването плътността и замърсяването на въздуха намалява, т.е. броят на разсейващите се частици цветът на небето става по-тъмен, преминава в наситено син, а в стратосферата - в черно-виолетов. Атмосферата е средата, в която се разпространяват звуците. Без въздух на Земята щеше да има тишина. Нямаше да се чуваме, нито шума на морето, вятъра, гората и т.н. .
Йоносферата улеснява предаването на радиосигнали и разпространението на радиовълни.
Дълго време се смяташе, че въздухът няма маса. Едва през 17 век е доказано, че масата на 1 m 3 сух въздух, ако се претегли на морското равнище при температура 0 ° C, е равна на 1293 g, а за всеки квадратен сантиметър от земната повърхност има 1033 g въздух.
Дланта на човек изпитва въздушно налягане със сила около 1471 N, а въздухът притиска цялото човешко тяло със сила 1471 * 103 N. Ние не забелязваме тази гравитация само защото всички тъкани на нашето тяло също са наситени с въздух, който балансира външното налягане. Когато този баланс е нарушен, нашето благосъстояние се влошава: пулсът се ускорява, появяват се летаргия, безразличие и др. Човек изпитва същите усещания при изкачване на планина или гмуркане на голяма дълбочина, както и при излитане и кацане на самолет. На върха налягането на въздуха и неговата маса намаляват: на надморска височина от 20 km масата на 1 m 3 въздух е 43 g, а на височина 40 km - 4 g единствен източник на топлина за земната повърхност. Тази енергия се абсорбира частично от атмосферата. Енергията, която достига до Земята, се абсорбира частично от почвата и водата и частично се отразява от повърхността им в атмосферата. Не е трудно да си представим какъв би бил температурният режим на Земята, ако нямаше атмосфера: през нощта и през зимата тя би била силно охладена поради слънчевата радиация, а през лятото и през деня би била прегрята поради слънчева радиация, както се случва на Луната, където няма атмосфера.
Всички процеси, развиващи се в атмосферата, се извършват с помощта на енергията на Слънцето. Благодарение на него всяка година от земната повърхност се изпаряват милиарди тонове вода. Атмосферата действа като преразпределение на влагата върху земното кълбо.
Физическите свойства и състоянието на атмосферата се изменят: 1) във времето – през деня, сезоните, годините; 2) в пространството - в зависимост от надморската височина, географската ширина на района и отдалечеността от океана.
Атмосферата винаги съдържа определено количество примеси. Източниците на замърсяване могат да бъдат естествени или изкуствени. Естествените източници включват: прах (от растителен, вулканичен и космически произход), прашни бури, частици от морска сол, продукти от изветряне, мъгла, дим и газове от горски и степни пожари, различни продукти от растителен, животински и микробиологичен произход и др. Природни източници на замърсените атмосфери представляват такъв страхотен природен феномен като вулканичните изригвания. Обикновено е катастрофално. При изригване на вулкани в атмосферата се отделят огромно количество газове, водни пари, твърди частици, пепел и прах и се получава топлинно замърсяване на атмосферата, тъй като във въздуха се отделят силно нагрети вещества. .
Температурата им е такава, че изгарят всичко по пътя си. След затихването на вулканичната дейност общият баланс на газовете в атмосферата постепенно се възстановява.
Големите горски и степни пожари значително замърсяват атмосферата. Най-често се срещат в сухи години. Димът от пожари се разпространява върху огромни площи. Прашните бури възникват поради пренасянето на малки частици почва, повдигнати от земната повърхност от силни ветрове. Силните ветрове - торнадо, урагани - също повдигат големи скални късове във въздуха, но те не се задържат дълго във въздуха. По време на силни бури във въздуха се издигат до 50 милиона тона прах. Причините за прашните бури са суша, горещи ветрове, които възникват поради интензивна оран, паша и унищожаване на гори. Прашните бури са най-чести в степните, полупустинните и пустинните райони. Катастрофичните събития, свързани с вулканични изригвания, пожари и прашни бури, водят до появата на светлинен щит около Земята, което донякъде променя топлинния баланс на планетата. Но най-вече тези явления имат локален характер. Замърсяването на атмосферния въздух, свързано с изветрянето и разлагането на органични вещества, е от много малък локален характер. .
Естествените източници на замърсяване могат да бъдат както разпределени, като космически прах, така и краткотрайни спонтанни, например горски и степни пожари, вулканични изригвания и др. Нивото на замърсяване на атмосферата от естествени източници е фоново и се променя малко с времето. Изкуственото замърсяване е най-опасно за атмосферата. Най-стабилните зони с високи концентрации на замърсители се срещат в местата на активна човешка дейност. Антропогенното замърсяване се характеризира с разнообразие от видове и множество източници. Естествени източници на замърсяване на въздуха са такива страховити природни явления като вулканичните изригвания. Обикновено е катастрофално. При изригване на вулкани в атмосферата се отделят огромно количество газове, водни пари, твърди частици, пепел и прах и се получава топлинно замърсяване на атмосферата, тъй като във въздуха се отделят силно нагрети вещества. Температурата им е такава, че изгарят всичко по пътя си. След затихването на вулканичната дейност общият баланс на газовете в атмосферата постепенно се възстановява. .
Проблемът със замърсяването на въздуха не е нов. Преди повече от два века замърсяването на въздуха в големите индустриални центрове в много европейски страни се превърна в сериозен проблем. Дълго време обаче тези замърсявания бяха с локален характер. Димът и саждите замърсяват сравнително малки области от атмосферата и лесно се разреждат с маса чист въздух във време, когато има малко фабрики и използването на химически елементи е ограничено. Ако в началото на 20в. В промишлеността са били използвани 19 химически елемента; в средата на века вече са били използвани около 50 елемента; в момента са използвани почти всички елементи от периодичната таблица. Това значително повлия на състава на промишлените емисии и доведе до качествено ново замърсяване на атмосферата с аерозоли от тежки и редки метали, синтетични съединения, несъществуващи и не срещащи се в природата радиоактивни, канцерогенни, бактериологични и други вещества.
Бързият растеж на промишлеността и транспорта означава, че такива количества емисии вече не могат да бъдат разсейвани. Тяхната концентрация нараства, което води до опасни и дори фатални последици за биосферата. Този проблем става особено остър през втората половина на 20 век, т.е. в периода на научно-техническата революция, характеризиращ се с изключително високи темпове на растеж на индустриалното производство, производството и потреблението на електроенергия, производството и използването на голям брой превозни средства.
Основното замърсяване на въздуха се създава от редица индустрии, автомобилния транспорт и производството на топлинна и електрическа енергия. Освен това тяхното участие в замърсяването на въздуха се разпределя както следва: черна и цветна металургия, нефтодобив, нефтохимия, производство на строителни материали, химическа промишленост - 30%; топлоенергетика - 30, автотранспорт - 40%.
Най-често срещаните токсични вещества, които замърсяват атмосферата, са: въглероден оксид CO, серен диоксид SO 2, въглероден диоксид CO 2, азотни оксиди NO x, въглеводороди C p N m и прах. Приблизителният относителен състав на вредните вещества в атмосферата на големите индустриални градове е: CO - 45%, SO - 18%, CH - 15%, прах - 12%. .
Освен тези вещества в замърсения атмосферен въздух се срещат и други по-токсични вещества, но в по-малки количества. Например, вентилационните емисии от фабрики за електронна промишленост съдържат пари от флуороводородна, сярна, хромова и други минерални киселини, органични разтворители и др. В момента има повече от 500 вредни вещества, които замърсяват атмосферата, и техният брой нараства. Изкуственото замърсяване е най-опасно за атмосферата. Най-стабилните зони с високи концентрации на замърсители се срещат в местата на активна човешка дейност. Антропогенното замърсяване се характеризира с разнообразие от видове и множество източници. Естествени източници на замърсяване на въздуха са такива страховити природни явления като вулканичните изригвания. Обикновено е катастрофално. При изригване на вулкани в атмосферата се отделят огромно количество газове, водни пари, твърди частици, пепел и прах и се получава топлинно замърсяване на атмосферата, тъй като във въздуха се отделят силно нагрети вещества. Температурата им е такава, че изгарят всичко по пътя си. След затихването на вулканичната дейност общият баланс на газовете в атмосферата постепенно се възстановява.
Ролята на атмосферата в живота на Земята
Атмосферата е газова обвивка около планетата Земя. Вътрешната му повърхност обхваща хидросферата и отчасти земната кора, а външната му повърхност граничи с околоземната част на космическото пространство.
Наборът от клонове на физиката и химията, които изучават атмосферата, обикновено се нарича физика на атмосферата. Атмосферата определя времето на земната повърхност, метеорологията изучава времето, а климатологията се занимава с дългосрочните климатични вариации.
Вече на височина от 5 км над морското равнище нетрениран човек започва да изпитва кислороден глад и без адаптация производителността на човека е значително намалена. Тук свършва физиологичната зона на атмосферата. Човешкото дишане става невъзможно на височина от 9 км, въпреки че до приблизително 115 км атмосферата съдържа кислород.
Атмосферата ни доставя необходимия за дишане кислород. Въпреки това, поради спада на общото налягане на атмосферата, докато се издигате на височина, парциалното налягане на кислорода намалява съответно.
Човешките бели дробове постоянно съдържат около 3 литра алвеоларен въздух. Парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух при нормално атмосферно налягане е 110 mmHg. Чл., Налягане на въглероден диоксид - 40 mm Hg. чл., а водната пара - 47 mm Hg. Изкуство. С увеличаване на надморската височина налягането на кислорода пада, а общото налягане на парите на водата и въглеродния диоксид в белите дробове остава почти постоянно - около 87 mm Hg. Изкуство. Подаването на кислород в белите дробове ще спре напълно, когато налягането на околния въздух стане равно на тази стойност.
На надморска височина около 19-20 км атмосферното налягане пада до 47 mm Hg. Изкуство. Следователно на тази надморска височина водата и интерстициалната течност започват да кипят в човешкото тяло. Извън кабината под налягане на тези височини смъртта настъпва почти мигновено. Така, от гледна точка на човешката физиология, „космосът“ започва вече на височина 15-19 км.
Плътните слоеве въздух - тропосферата и стратосферата - ни предпазват от вредното въздействие на радиацията. При достатъчно разреждане на въздуха, на височини над 36 km, йонизиращото лъчение - първичните космически лъчи - има интензивен ефект върху тялото; На надморска височина над 40 км ултравиолетовата част от слънчевия спектър е опасна за хората. атмосфера кислород стратосфера радиация
Докато се издигаме на все по-голяма височина над повърхността на Земята, такива познати явления, наблюдавани в ниските слоеве на атмосферата, като разпространение на звука, възникване на аеродинамично повдигане и съпротивление, пренос на топлина чрез конвекция и т.н., постепенно отслабват и след това напълно изчезват.
В разредени слоеве въздух разпространението на звука е невъзможно. До височини от 60-90 км все още е възможно да се използва въздушно съпротивление и повдигане за контролиран аеродинамичен полет.
Но започвайки от височини от 100-130 км, понятията за числото М и звуковата бариера, познати на всеки пилот, губят смисъла си: там се намира конвенционалната линия на Карман, отвъд която започва зоната на чисто балистичен полет, който може само да се контролира с помощта на реактивни сили.
На височини над 100 km атмосферата е лишена от друго забележително свойство - способността да абсорбира, провежда и предава топлинна енергия чрез конвекция (т.е. чрез смесване на въздуха). Това означава, че различни елементи от оборудването на орбиталната космическа станция няма да могат да се охлаждат отвън по същия начин, както обикновено се прави в самолета - с помощта на въздушни струи и въздушни радиатори. На тази надморска височина, както и в космоса като цяло, единственият начин за пренос на топлина е топлинното излъчване.
Светът около нас се състои от три много различни части: земя, вода и въздух. Всеки от тях е уникален и интересен по свой начин. Сега ще говорим само за последния от тях. Какво е атмосфера? Как се появи? От какво се състои и на какви части е разделена? Всички тези въпроси са изключително интересни.
Самото име „атмосфера“ се формира от две думи от гръцки произход, преведени на руски означават „пара“ и „топка“. И ако погледнете точното определение, можете да прочетете следното: „Атмосферата е въздушната обвивка на планетата Земя, която се втурва заедно с нея в космическото пространство“. Тя се развива успоредно с геоложките и геохимични процеси, протичащи на планетата. И днес всички процеси, протичащи в живите организми, зависят от него. Без атмосфера планетата би се превърнала в безжизнена пустиня като Луната.
В какво се състои?
Въпросът какво е атмосферата и какви елементи са включени в нея интересува хората от дълго време. Основните компоненти на тази черупка са били известни още през 1774 г. Монтирани са от Антоан Лавоазие. Той откри, че съставът на атмосферата се състои предимно от азот и кислород. С течение на времето неговите компоненти бяха усъвършенствани. И сега е известно, че съдържа много други газове, както и вода и прах.
Нека да разгледаме по-подробно какво представлява земната атмосфера близо до нейната повърхност. Най-често срещаният газ е азотът. Съдържа малко повече от 78 процента. Но въпреки такова голямо количество, азотът е практически неактивен във въздуха.
Следващият елемент по количество и много важен по важност е кислородът. Този газ съдържа почти 21% и проявява много висока активност. Специфичната му функция е да окислява мъртвата органична материя, която се разлага в резултат на тази реакция.
Ниски, но важни газове
Третият газ, който е част от атмосферата, е аргонът. Това е малко под един процент. След него идват въглероден диоксид с неон, хелий с метан, криптон с водород, ксенон, озон и дори амоняк. Но има толкова малко от тях, че процентът на такива компоненти е равен на стотни, хилядни и милионни. От тях само въглеродният диоксид играе важна роля, тъй като той е строителният материал, от който растенията се нуждаят за фотосинтезата. Другата му важна функция е да блокира радиацията и да абсорбира част от слънчевата топлина.
Друг малък, но важен газ, озонът, съществува, за да улавя ултравиолетовото лъчение, идващо от Слънцето. Благодарение на това свойство целият живот на планетата е надеждно защитен. От друга страна, озонът влияе върху температурата на стратосферата. Поради факта, че абсорбира тази радиация, въздухът се нагрява.
Постоянството на количествения състав на атмосферата се поддържа чрез непрекъснато смесване. Неговите слоеве се движат както хоризонтално, така и вертикално. Следователно навсякъде по земното кълбо има достатъчно кислород и няма излишен въглероден диоксид.
Какво още има във въздуха?
Трябва да се отбележи, че пара и прах могат да бъдат открити във въздушното пространство. Последният се състои от прашец и почвени частици, а в града към тях се присъединяват примеси от твърди емисии от отработените газове.
Но в атмосферата има много вода. При определени условия се кондензира и се появяват облаци и мъгла. По същество това са едно и също нещо, само че първите се появяват високо над повърхността на Земята, а вторите се разпространяват по нея. Облаците приемат различни форми. Този процес зависи от височината над Земята.
Ако се образуват на 2 км над сушата, тогава те се наричат слоести. Именно от тях дъждът се излива на земята или вали сняг. Над тях се образуват купести облаци до височина 8 км. Те винаги са най-красивите и живописни. Те са тези, които ги гледат и се чудят как изглеждат. Ако в следващите 10 км се появят такива образувания, те ще бъдат много леки и ефирни. Името им е пернат.
На какви слоеве е разделена атмосферата?
Въпреки че имат много различни температури един от друг, много е трудно да се каже на каква конкретна височина започва единият слой и завършва другият. Това разделение е много условно и е приблизително. Въпреки това, слоевете на атмосферата все още съществуват и изпълняват своите функции.
Най-долната част на въздушната обвивка се нарича тропосфера. Дебелината му се увеличава, когато се движи от полюсите към екватора от 8 до 18 км. Това е най-топлата част от атмосферата, защото въздухът в нея се нагрява от земната повърхност. Повечето от водните пари са концентрирани в тропосферата, поради което се образуват облаци, падат валежи, гръмотевични бури и духат ветрове.
Следващият слой е с дебелина около 40 км и се нарича стратосфера. Ако наблюдател се премести в тази част на въздуха, той ще открие, че небето е станало лилаво. Това се обяснява с ниската плътност на веществото, което практически не разсейва слънчевите лъчи. Именно в този слой летят реактивните самолети. Всички открити пространства са отворени за тях, тъй като практически няма облаци. Вътре в стратосферата има слой, състоящ се от големи количества озон.
След нея идват стратопаузата и мезосферата. Последният е с дебелина около 30 km. Характеризира се с рязко намаляване на плътността и температурата на въздуха. Небето изглежда черно за наблюдателя. Тук можете дори да наблюдавате звездите през деня.
Слоеве, в които практически няма въздух
Структурата на атмосферата продължава със слой, наречен термосфера - най-дългият от всички останали, дебелината му достига 400 km. Този слой се отличава с огромната си температура, която може да достигне 1700 °C.
Последните две сфери често се комбинират в една и се наричат йоносфера. Това се дължи на факта, че в тях протичат реакции с освобождаване на йони. Именно тези слоеве позволяват да се наблюдава такова природно явление като северното сияние.
Следващите 50 км от Земята са определени за екзосферата. Това е външната обвивка на атмосферата. Той разпръсква частици въздух в пространството. Метеорологичните сателити обикновено се движат в този слой.
Земната атмосфера завършва с магнитосферата. Именно тя е приютила повечето от изкуствените спътници на планетата.
След всичко казано не трябва да остават въпроси за това каква е атмосферата. Ако имате някакви съмнения относно неговата необходимост, те могат лесно да бъдат разсеяни.
Значението на атмосферата
Основната функция на атмосферата е да предпазва повърхността на планетата от прегряване през деня и прекомерно охлаждане през нощта. Следващото важно предназначение на тази черупка, което никой няма да оспори, е да доставя кислород на всички живи същества. Без това те биха се задушили.
Повечето метеорити изгарят в горните слоеве, като никога не достигат повърхността на Земята. И хората могат да се възхищават на летящите светлини, бъркайки ги с падащи звезди. Без атмосфера цялата Земя би била осеяна с кратери. А защитата от слънчевата радиация вече беше обсъдена по-горе.
Как човек влияе на атмосферата?
Много негативно. Това се дължи на нарастващата активност на хората. Основният дял от всички негативни аспекти се пада на индустрията и транспорта. Между другото, автомобилите отделят почти 60% от всички замърсители, които проникват в атмосферата. Останалите четиридесет са разделени между енергетиката и индустрията, както и индустриите за обезвреждане на отпадъци.
Списъкът с вредни вещества, които ежедневно попълват въздуха, е много дълъг. Поради транспорта в атмосферата има: азот и сяра, въглерод, синьо и сажди, както и силен канцероген, който причинява рак на кожата - бензопирен.
Промишлеността отчита следните химични елементи: серен диоксид, въглеводороди и сероводород, амоняк и фенол, хлор и флуор. Ако процесът продължи, тогава скоро отговорите на въпросите: „Каква е атмосферата? В какво се състои? ще бъде съвсем различен.
6.2. Значението и структурата на атмосферата
Ако водата, която отдавна е в недостиг, се наричаше „ресурсът на живота“, тогава въздухът беше запомнен само в нашата урбанизирана епоха. Нека припомним, че човек може да живее без храна няколко десетки дни, но без въздух - само до 5-7 минути. Освен това хората имат нужда от чист въздух, който, особено в градовете и индустриалните центрове, е дефицитен.
Значението на атмосферата. Атмосферният въздух е най-важният природен ресурс дестинация (за Земята и човечеството ):
Осигурете на хората, флората и фауната жизненоважни газови елементи (кислород, въглероден диоксид);
Намалете температурните промени (въздухът е лош проводник на топлина и студ), т.е. осигуряване на терморегулация на планетата;
Защита на земната повърхност от космическа, радиационна и ултравиолетова слънчева радиация;
Защитете Земята от метеорити и други космически тела, чиято огромна маса изгаря в атмосферата;
Осигурете промишлени антропогенни процеси с кислород, азот, водород и неутрални газове.
Атмосферата „затопля” нашата планета, като абсорбира топлината, излъчвана от Земята в космоса и частично я връща под формата на противорадиация. Атмосферата разпръсква слънчевите лъчи, което води до постепенен преход от светлина към сянка (здрач). През нощта той излъчва светлинни лъчи и служи като източник на осветяване на земната повърхност.
Нощното сияние на атмосферата (луминесценция) е сиянието на разредени въздушни газове на височини от 80 до 300 км. Тя осигурява 40–45% от общото осветление на земната повърхност в безлунна нощ, докато звездната светлина съставлява около 30%, а светлината, разсеяна от междузвездния прах, представлява останалите 25–30%. Aurora borealis е вид атмосферно сияние. На Земята те се наблюдават на високи географски ширини само през нощта при липса на облаци. От космоса полярните сияния винаги се виждат и в същото време над големи площи.
Структурата на атмосферата. Атмосферата се състои от няколко слоя - сфери, между които няма ясно очертани граници.
1. Тропосфера - долния основен слой на атмосферата. Той е най-добре проучен. Височината на тропосферата достига 10 км над полюсите, 12 км в умерените ширини и до 18 км над екватора.
Тропосферата съдържа повече от 4/5 от общата маса на атмосферния въздух. В него най-ясно се проявяват различни метеорологични явления. Известно е, че с издигане от 1 km температурата на въздуха в този слой се понижава с повече от 6 градуса. Това се случва, защото въздухът позволява на слънчевите лъчи да достигнат земната повърхност, които я нагряват. Слоевете на атмосферата, съседни на Земята, също се нагряват от земната повърхност.
През зимата земната повърхност се охлажда силно, което се улеснява от снежната покривка, която отразява повечето слънчеви лъчи. По тази причина въздухът на повърхността на Земята се оказва по-студен, отколкото на върха, тоест т.нар. температурна инверсия.Често през нощта се наблюдава температурна инверсия.
През лятото земната повърхност се нагрява силно и неравномерно от слънчевите лъчи. Въздушните вихри се издигат нагоре от най-нагрятите зони. Издигащият се въздух се заменя с въздух от по-малко нагрети зони на Земята, който от своя страна се заменя с въздух от горните слоеве на атмосферата. Възниква конвекция,което предизвиква смесване на атмосферата във вертикална посока. Конвекцията помага за разсейването на мъглата и намалява праха в долния слой на атмосферата.
В горните слоеве на тропосферата на височина 12 - 17 км, когато самолетите прелитат, често се образуват следи от бели облаци, ясно видими от голямо разстояние. Тези следи се наричат кондензация, или следи инверсии.Основната причина за кондензационни следи е кондензацията или сублимацията на водни пари, навлизащи в атмосферата с изгорелите газове на двигателите на самолетите, тъй като при изгаряне на керосин в двигателя на самолета се образуват водни пари.
За изгарянето на 1 kg гориво в двигателя се изразходват около 11 kg атмосферен въздух, който произвежда около 12 kg отработени газове, съдържащи почти 1,4 kg водни пари.
2. Стратосфера разположен над тропосферата на височина 50-55 km. Съдържа по-малко от 20% от масата на целия атмосферен въздух. В този слой има слабо движение на газове и температурата се повишава с височина (до 0 0 C на горната граница).
Долната част на стратосферата е дебел задържащ слой, под който се натрупват водни пари, ледени кристали и други твърди частици. Относителната влажност тук винаги е близо до 100%.
В стратосфератаразположен озонов слой,отразяваща разрушителната за живота космическа радиация и отчасти ултравиолетовите лъчи на Слънцето. Най-висока концентрация озонсъществува на надморска височина от 15-35 km, където свободният кислород се превръща в озон под въздействието на слънчевата радиация .
3. Мезосфера се простира над стратосферата на надморска височина от приблизително 50 до 80 km. Той съставлява по-малко от 1% от въздуха. Характеризира се с намаляване на температурата с увеличаване на надморската височина, от приблизително 0 ° C на границата със стратосферата до -90 ° C в горните слоеве на мезосферата.
4. йоносфера се намира над мезосферата. Характеризира се със значително съдържание на атмосферни йони и свободни електрони. В йоносферата под въздействието на ултравиолетовото и рентгеновото слънчево лъчение се извършва йонизацията на силно разредения въздух, както и космическата радиация, което причинява разлагането на молекулите на атмосферния газ на йони и електрони. Йонизацията е особено интензивна на височини от 80 до 400 км. Йоносферата улеснява разпространението на радиовълните. Горната граница на йоносферата е външната част на магнитосферата на Земята. Йоносферата често се нарича термосфера.
