Dom Higijena Atmosfera, njen sastav i struktura. Funkcije atmosfere

Higijena

Atmosfera, njen sastav i struktura. Funkcije atmosfere

Svijet oko nas se sastoji od tri vrlo različita dijela: zemlje, vode i zraka. Svaki od njih je jedinstven i zanimljiv na svoj način. Sada ćemo govoriti samo o posljednjoj od njih. Šta je atmosfera? Kako je do toga došlo? Od čega se sastoji i na koje dijelove je podijeljen? Sva ova pitanja su izuzetno zanimljiva.

Sam naziv "atmosfera" formiran je od dvije riječi grčkog porijekla, a prevedene na ruski znače "para" i "lopta". A ako pogledate tačnu definiciju, možete pročitati sljedeće: "Atmosfera je zračna ljuska planete Zemlje koja zajedno s njom juri u svemir." Razvijao se paralelno sa geološkim i geohemijskim procesima koji su se odvijali na planeti. A danas svi procesi koji se odvijaju u živim organizmima zavise od toga. Bez atmosfere, planeta bi postala beživotna pustinja, poput Mjeseca.

Od čega se sastoji?

Pitanje kakva je atmosfera i koji su elementi u njoj već dugo zanima. Glavne komponente ove školjke bile su poznate već 1774. godine. Instalirao ih je Antoine Lavoisier. Otkrio je da se sastav atmosfere uglavnom sastoji od dušika i kisika. Vremenom su se njegove komponente usavršavale. A sada je poznato da sadrži mnoge druge plinove, kao i vodu i prašinu.

Pogledajmo pobliže šta čini Zemljinu atmosferu blizu njene površine. Najčešći gas je azot. Sadrži nešto više od 78 posto. Ali, unatoč tako velikoj količini, dušik je praktično neaktivan u zraku.

Sledeći element po količini i veoma važan po važnosti je kiseonik. Ovaj gas sadrži skoro 21% i pokazuje veoma visoku aktivnost. Njegova specifična funkcija je oksidacija mrtve organske tvari koja se kao rezultat ove reakcije raspada.

Niski, ali važni gasovi

Treći gas koji je deo atmosfere je argon. To je nešto manje od jedan posto. Nakon njega dolaze ugljen dioksid sa neonom, helijum sa metanom, kripton sa vodonikom, ksenon, ozon, pa čak i amonijak. Ali toliko ih je malo da je postotak takvih komponenti jednak stotim, hiljaditim i milionitim dijelovima. Od njih samo ugljični dioksid igra značajnu ulogu, jer je on građevinski materijal koji je biljkama potreban za fotosintezu. Njegova druga važna funkcija je blokiranje zračenja i apsorbiranje sunčeve topline.

Još jedan mali, ali važan plin, ozon, postoji da uhvati ultraljubičasto zračenje koje dolazi sa Sunca. Zahvaljujući ovom svojstvu, sav život na planeti je pouzdano zaštićen. S druge strane, ozon utiče na temperaturu stratosfere. Zbog činjenice da apsorbira ovo zračenje, zrak se zagrijava.

Konstantnost kvantitativnog sastava atmosfere održava se neprestanim miješanjem. Njegovi se slojevi kreću i horizontalno i okomito. Dakle, bilo gdje na Zemlji ima dovoljno kisika i nema viška ugljičnog dioksida.

Šta je još u zraku?

Treba napomenuti da se para i prašina mogu naći u vazdušnom prostoru. Potonji se sastoji od polena i čestica tla u gradu im se pridružuju nečistoće čvrstih emisija izduvnih gasova.

Ali u atmosferi ima mnogo vode. Pod određenim uslovima dolazi do kondenzacije i pojave oblaka i magle. U suštini, to je ista stvar, samo se prvi pojavljuju visoko iznad površine Zemlje, a drugi se šire duž nje. Oblaci poprimaju različite oblike. Ovaj proces zavisi od visine iznad Zemlje.

Ako su formirane 2 km iznad kopna, onda se nazivaju slojevitim. Iz njih kiša lije po zemlji ili pada snijeg. Iznad njih nastaju kumulusni oblaci do visine od 8 km. Uvek su najlepši i najslikovitiji. Oni su ti koji ih gledaju i pitaju se kako izgledaju. Ako se takve formacije pojave u sljedećih 10 km, bit će vrlo lagane i prozračne. Ime im je pernato.

Na koje je slojeve atmosfera podijeljena?

Iako imaju vrlo različite temperature jedna od druge, vrlo je teško reći na kojoj visini počinje jedan sloj, a drugi završava. Ova podjela je vrlo uslovna i približna. Međutim, slojevi atmosfere i dalje postoje i obavljaju svoje funkcije.

Najniži dio zračne ljuske naziva se troposfera. Njegova debljina se povećava kako se kreće od polova prema ekvatoru od 8 do 18 km. Ovo je najtopliji dio atmosfere jer se zrak u njemu zagrijava od površine zemlje. Većina vodene pare je koncentrisana u troposferi, zbog čega nastaju oblaci, padavine padaju, grmljavine tutnjaju i pušu vjetrovi.

Sljedeći sloj je debeo oko 40 km i naziva se stratosfera. Ako se posmatrač pomeri u ovaj deo vazduha, otkriće da je nebo postalo ljubičasto. To se objašnjava malom gustoćom tvari, koja praktički ne raspršuje sunčeve zrake. U ovom sloju lete mlazni avioni. Svi otvoreni prostori su im otvoreni, jer oblaka praktično nema. Unutar stratosfere nalazi se sloj koji se sastoji od velikih količina ozona.

Nakon njega dolaze stratopauza i mezosfera. Potonji je debeo oko 30 km. Karakterizira ga naglo smanjenje gustine i temperature zraka. Nebo se posmatraču čini crno. Ovdje možete čak i gledati zvijezde tokom dana.

Slojevi u kojima praktično nema zraka

Struktura atmosfere nastavlja se slojem koji se naziva termosfera - najdužim od svih ostalih, njegova debljina doseže 400 km. Ovaj sloj se odlikuje ogromnom temperaturom koja može doseći 1700 °C.

Posljednje dvije sfere se često kombinuju u jednu i nazivaju jonosfera. To je zbog činjenice da se u njima javljaju reakcije s oslobađanjem iona. Upravo ovi slojevi omogućavaju promatranje takvog prirodnog fenomena kao što je sjeverno svjetlo.

Sljedećih 50 km od Zemlje dodijeljeno je egzosferi. Ovo je vanjski omotač atmosfere. Raspršuje čestice zraka u svemir. Vremenski sateliti se obično kreću u ovom sloju.

Zemljina atmosfera završava magnetosferom. Upravo je ona zaštitila većinu umjetnih satelita planete.

Nakon svega rečenog, ne bi trebalo ostati pitanja kakva je atmosfera. Ako sumnjate u njegovu neophodnost, lako ih možete otkloniti.

Značenje atmosfere

Glavna funkcija atmosfere je zaštita površine planete od pregrijavanja tokom dana i pretjeranog hlađenja noću. Sljedeća važna svrha ove školjke, koju niko neće osporiti, je opskrba kisikom svim živim bićima. Bez toga bi se ugušili.

Većina meteorita sagorijeva u gornjim slojevima i nikada ne dospijeva na površinu Zemlje. I ljudi se mogu diviti letećim svjetlima, pomiješajući ih sa zvijezdama padalicama. Bez atmosfere, cijela Zemlja bi bila posuta kraterima. A o zaštiti od sunčevog zračenja već je bilo riječi gore.

Kako osoba utiče na atmosferu?

Vrlo negativno. To je zbog sve veće aktivnosti ljudi. Najveći udio svih negativnih aspekata otpada na industriju i transport. Inače, automobili emituju skoro 60% svih zagađivača koji prodiru u atmosferu. Preostalih četrdeset je podijeljeno između energetike i industrije, kao i industrije odlaganja otpada.

Lista štetnih materija koje svakodnevno dopunjuju vazduh je veoma duga. Zbog transporta u atmosferi se nalaze: azot i sumpor, ugljenik, plavetnilo i čađ, kao i jak kancerogen koji izaziva rak kože - benzopiren.

Industrija obuhvata sledeće hemijske elemente: sumpor dioksid, ugljovodonike i sumporovodik, amonijak i fenol, hlor i fluor. Ako se proces nastavi, onda uskoro odgovori na pitanja: „Kakva je atmosfera? Od čega se sastoji? biće potpuno drugačiji.

Značaj atmosfere u postojanju Zemlje je ogroman. Ako našoj planeti bude oduzeta atmosfera, svi živi organizmi će umrijeti. Njegov efekat se može uporediti sa ulogom stakla u stakleniku, koje propušta svetlosne zrake i ne otpušta toplotu nazad. Tako atmosfera štiti Zemljinu površinu od prekomjernog zagrijavanja i hlađenja.

Važnost atmosfere za ljude

Vazdušni omotač globusa je zaštitni sloj koji čuva sva živa bića od korpuskularnog i kratkotalasnog sunčevog zračenja. Svi vremenski uslovi u kojima ljudi žive i rade nastaju u atmosferskom okruženju. Meteorološke stanice se stvaraju za proučavanje ove Zemljine ljuske. Danonoćno, u svakom vremenu, meteorolozi prate stanje donjeg atmosferskog sloja i bilježe svoja zapažanja. Nekoliko puta dnevno (u pojedinim regijama svakih sat vremena) na stanicama se mjere temperatura, vlažnost vazduha, pritisak, detektuje se prisustvo oblačnosti, smer vetra, bilo kakve zvučne i električne pojave, mere se brzina vetra i padavine. Meteorološke stanice su raštrkane po cijeloj našoj planeti: u polarnim područjima, u tropima, u visoravnima i u tundri. Na morima i okeanima, osmatranja se vrše i sa stanica koje se nalaze na posebno izgrađenim uređajima na brodovima posebne namjene.

Mjerenja parametara okoline

Od početka dvadesetog veka počeli su da mere parametre stanja životne sredine u slobodnoj atmosferi. U tu svrhu se lansiraju radiosonde. Sposobni su da se uzdignu na visinu od 25-35 km i da koriste radio opremu za slanje podataka o pritisku, temperaturi, brzini vjetra i vlažnosti zraka na površinu Zemlje. U modernom svijetu često pribjegavaju upotrebi meteoroloških satelita i raketa. Opremljeni su televizijskim instalacijama koje precizno reproduciraju slike površine planete i oblaka.

Povezani materijali:

Uloga atmosfere u životu Zemlje

Atmosfera je gasovita ljuska koja okružuje planetu Zemlju. Njegova unutrašnja površina pokriva hidrosferu i dijelom zemljinu koru, dok se vanjska površina graniči sa prizemnim dijelom svemira.

Skup grana fizike i hemije koje proučavaju atmosferu obično se naziva atmosferska fizika. Atmosfera određuje vrijeme na površini Zemlje, meteorologija proučava vrijeme, a klimatologija se bavi dugoročnim klimatskim varijacijama.

Već na nadmorskoj visini od 5 km, neobučena osoba počinje iskusiti gladovanje kisikom i bez adaptacije, performanse osobe su značajno smanjene. Ovdje se završava fiziološka zona atmosfere. Ljudsko disanje postaje nemoguće na visini od 9 km, iako do otprilike 115 km atmosfera sadrži kisik.

Atmosfera nas opskrbljuje kisikom neophodnim za disanje. Međutim, zbog pada ukupnog pritiska atmosfere, kako se dižete na visinu, parcijalni pritisak kiseonika se shodno tome smanjuje.

Ljudska pluća stalno sadrže oko 3 litre alveolarnog zraka. Parcijalni pritisak kiseonika u alveolarnom vazduhu pri normalnom atmosferskom pritisku je 110 mmHg. Art., pritisak ugljičnog dioksida - 40 mm Hg. art., i vodena para - 47 mm Hg. Art. S povećanjem nadmorske visine, tlak kisika opada, a ukupni tlak pare vode i ugljičnog dioksida u plućima ostaje gotovo konstantan - oko 87 mm Hg. Art. Opskrba plućima kisikom će se potpuno zaustaviti kada pritisak okolnog zraka postane jednak ovoj vrijednosti.

Na nadmorskoj visini od oko 19-20 km, atmosferski pritisak pada na 47 mm Hg. Art. Stoga, na ovoj nadmorskoj visini, voda i intersticijska tečnost počinju da ključaju u ljudskom telu. Izvan kabine pod pritiskom na ovim visinama, smrt se događa gotovo trenutno. Dakle, sa stanovišta ljudske fiziologije, "svemir" počinje već na visini od 15-19 km.

Gusti slojevi zraka - troposfera i stratosfera - štite nas od štetnog djelovanja radijacije. Uz dovoljno razrjeđivanje zraka, na visinama većim od 36 km, jonizujuće zračenje - primarni kosmički zraci - imaju intenzivan učinak na organizam; Na visinama većim od 40 km, ultraljubičasti dio sunčevog spektra opasan je za ljude. zračenje stratosfere kiseonika u atmosferi

Kako se dižemo na sve veću visinu iznad Zemljine površine, tako poznate pojave uočene u nižim slojevima atmosfere kao što su širenje zvuka, pojava aerodinamičkog podizanja i otpora, prijenos topline konvekcijom itd. postepeno slabe, a zatim potpuno nestaju.

U razrijeđenim slojevima zraka širenje zvuka je nemoguće. Do visina od 60-90 km još uvijek je moguće koristiti otpor zraka i podizanje za kontrolirani aerodinamički let.

Ali počevši od visina od 100-130 km, koncepti M broja i zvučne barijere, poznati svakom pilotu, gube značenje: tu leži konvencionalna Karmanova linija, iza koje počinje područje čisto balističkog leta, koje može samo kontrolirati pomoću reaktivnih sila.

Na visinama iznad 100 km atmosfera je lišena još jednog izuzetnog svojstva - sposobnosti da apsorbuje, provodi i prenosi toplotnu energiju konvekcijom (tj. miješanjem zraka). To znači da različiti elementi opreme na orbitalnoj svemirskoj stanici neće moći da se hlade spolja na isti način kao što se to obično radi u avionu - uz pomoć vazdušnih mlaznica i vazdušnih radijatora. Na ovoj visini, kao i općenito u svemiru, jedini način prijenosa topline je toplinsko zračenje.

(grčki atmos - para i sphaira - lopta) - vazdušna ljuska Zemlje. Atmosfera nema oštru gornju granicu. Oko 99,5% njegove ukupne mase koncentrisano je u donjih 80 km.

Atmosfera je nastala kao rezultat oslobađanja gasova na . Na njegovo formiranje kasnije je uticala pojava okeana i.

Struktura atmosfere

Postoji nekoliko glavnih slojeva koji se razlikuju po karakteristikama, gustoći itd. Donji sloj je troposfera. Zagreva ga Zemlja, a koju zagreva Sunce. Najtopliji slojevi troposfere su u blizini Zemlje. Zagrijavanje opada s visinom, a to opada sa +14°C na nivou mora na -55°C na gornjoj granici troposfere. Naučnici su izračunali da temperatura ovdje pada u prosjeku za 0,6° na svakih 100 m. Ova vrijednost se naziva vertikalni temperaturni gradijent. Debljina troposfere je različita: iznosi 17 km, a iznad polarnih širina je 8-9 km. Samo u troposferi se javljaju pojave poput formiranja oblaka, padavina i drugih. Iznad troposfere je stratosfera (do 50-55 km), koja je od donje odvojena prelaznim slojem - tropopauzom. U stratosferi, zrak je u razrijeđenom stanju, ovdje se ne stvaraju oblaci, jer praktički nema vodenog zaslona. Pad temperature sa visinom se nastavlja, ali iznad 25 km počinje da raste za 1-2°C po kilometru. Ovo je očigledno uzrokovano činjenicom da ozonski omotač apsorbuje i raspršuje sunčevo zračenje, sprečavajući ga da dopre do površine Zemlje. Iznad stratosfere postoji i prelazna zona - stratopauza, nakon koje dolazi sljedeći sloj atmosfere - mezosfera (do 80-85 km). Vazduh je ovde još ređi, a temperatura nastavlja da raste. Još viši je sloj koji se zove termosfera. Složene hemijske reakcije u ovim slojevima atmosfere (iznad 50 km) čine ga električno provodljivom. Pošto reakcije oslobađaju ione, gornji dio atmosfere, koji uključuje mezosferu i termosferu, naziva se jonosfera. U ovim slojevima se dešava ono što se dešava. Iznad 800 km nalazi se egzosfera („egzo” - eksterna), ovdje su čestice plina vrlo rijetke, a temperatura dostiže +2000 ° C. Gasni sastav atmosfere proučavan je dugo vremena. Godine 1774. francuski naučnik Antoine Lavoisier proučavao je glavne dijelove zraka i ustanovio prisustvo kisika i dušika. Kasnije je otkriveno da pored ovih gasova u vazduhu ima i drugih gasova. Dakle, zrak je mješavina plinova koja se sastoji od sljedećih komponenti na površini zemlje:

Azot - 78%
Kiseonik - 21%
Inertni gasovi - 0,94%
Ugljen dioksid - 0,03%
Vodena para i nečistoće - 0,03%.

Značaj atmosfere u prirodi i životu čovjeka

zahvaljujući plinovitoj ljusci, površina Zemlje se ne zagrijava danju i ne hladi se noću koliko, na primjer, površina bez atmosfere;
atmosfera štiti Zemlju od kojih većina sagorijeva i ne dopire do površine planete;
ozonski ekran () štiti čovječanstvo od viška ultraljubičastog zračenja, čija je velika doza štetna za tijelo;
kiseonik koji se nalazi u atmosferi neophodan je svim živim organizmima za disanje.

Proučavanje atmosfere

Čovječanstvo je dugo bilo zainteresirano za okean zraka, ali prije samo 300-400 godina izumljeni su prvi instrumenti za proučavanje atmosfere: termometar, vremenska lopatica. Trenutno se proučavanje plina provodi pod vodstvom Svjetske meteorološke organizacije (WMO), koja, pored Rusije, uključuje i mnoge druge. Razvijen je program za prikupljanje i obradu materijala korištenjem najnovijih tehničkih sredstava. Za praćenje stanja atmosfere stvorena je mreža zemaljskih meteoroloških stanica opremljenih raznim instrumentima.

Temperatura se mjeri pomoću termometara, uobičajeno je da se mjeri u stepenima Celzijusa. Ovaj sistem se zasniva na fizičkim svojstvima vode: na nula stepeni prelazi u čvrsto stanje - smrzava se, na 100 stepeni - u gasovito stanje. Količina padavina mjeri se padalomjerom - posudom sa posebnim oznakama na zidovima. Brzina kretanja zračnih struja mjeri se vjetromjerom (anemometrom). Pored nje se obično postavlja vjetrokaz koji pokazuje smjer vjetra. Na aerodromima i u blizini mostova gdje može postojati opasnost postavljaju se pokazivači smjera vjetra - velike vreće u obliku konusa od prugaste tkanine, otvorene s obje strane. mereno barometrom.

Na meteorološkim stanicama očitavanja se vrše najmanje 4 puta dnevno. Automatske radio meteorološke stanice rade u teško dostupnim područjima. A u okeanima su takve stanice instalirane na plutajućim platformama. Slobodna atmosfera se proučava pomoću radiosonda - instrumenata koji su pričvršćeni na slobodno leteće gumene balone punjene vodonikom. Prikupljaju podatke o stanju atmosfere na visinama do 30-40 km. Meteorološke rakete se dižu još više, do 120 km. Na određenoj visini, dio rakete sa instrumentima se odvaja i padobranom spušta na površinu zemlje. Za pojašnjenje sastava zraka i proučavanja slojeva koji se nalaze na velikim visinama koriste se rakete koje ispituju atmosferu do 500 km. Vrlo važne informacije o stanju atmosfere i vremenskim procesima koji se odvijaju iznad površine Zemlje daju umjetni Zemljini sateliti. Posmatranja atmosferskih pojava koje astronauti vrše sa orbitalnih stanica u svemiru su od velike vrijednosti.

Izvor videa: AirPano.ru

Kraj mandata je uvijek vrijeme nevolje za brižne roditelje. :) Pošto smatram da je šteta imati 4 iz geografije, odlučila sam da usavršim sina u ovom predmetu i dam mu kratku lekciju objašnjavajući mu šta se zove atmosfera i koja je njena uloga. Inače, trud nije bio uzaludan, a moj sin dobija peticu!

Šta je atmosfera

Prvo morate shvatiti šta je to. dakle, ovo je najlakša školjka od svih, ali je njegova uloga u svim procesima na našoj planeti veoma značajna. Heterogen je- što se više nalazite od površine planete, to je više pražnjenja, kao rezultat toga menja se i njegov sastav. Nauka ovu školjku smatra u obliku nekoliko slojeva:

troposfera- ovdje se uočava maksimalna gustina i ovdje se javljaju sve atmosferske pojave;
stratosfera- karakteriše ga manja gustina, a jedina pojava koja se ovde primećuje su noćni oblaci;
mezosfera- ovdje postoji značajan pad temperature;
termosfera- ovde je gustina vazduha nekoliko stotina hiljada puta manja;
egzosfera- predstavljaju jonizovani gasovi - plazma.

Šta je značenje atmosfere

Prvo, zahvaljujući njoj to je postalo moguće nastanak života. Životinje ne mogu preživjeti bez kisika, a biljke ne mogu održati život bez drugog plina – ugljičnog dioksida. Neophodan je za biljke glavna komponenta procesa fotosinteze, kao rezultat čega se proizvodi kisik neophodan za životinje. Treba napomenuti poseban značaj ove školjke kao štita, koji suprotstavlja se sunčevom zračenju i meteori - oni jednostavno izgore u svojoj debljini. Djeluje kao regulator topline, izravnava temperaturne fluktuacije: prekomjerno pregrijavanje tokom dana i hipotermiju noću. Kao da pokriva našu planetu ćebetom, odgađajući povratno zračenje toplote.

Zbog činjenice da se planeta neravnomjerno zagrijava, dolazi do pada tlaka, što uzrokuje pojava vjetrova i vremenskih promjena. Vjetrovi sudjeluju u procesima koji se nazivaju "istrošenost", formirajući različite reljefne zone. Osim toga, bez njega bi bio nemoguć još jedan izuzetno važan proces - ciklus vode, zahvaljujući kojem nastaju oblaci i padavine padaju.