(Atmos Yunani - wap dan sphaira - bola) - cangkerang udara Bumi. Atmosfera tidak mempunyai sempadan atas yang tajam. Kira-kira 99.5% daripada jumlah jisimnya tertumpu di bahagian bawah 80 km.
Atmosfera timbul akibat pembebasan gas pada . Pembentukannya kemudiannya dipengaruhi oleh kemunculan lautan dan.
Struktur atmosfera
Terdapat beberapa lapisan utama, berbeza dalam ciri, ketumpatan, dll. Lapisan bawah ialah troposfera. Ia dipanaskan oleh Bumi, yang seterusnya dipanaskan oleh Matahari. Lapisan paling panas troposfera bersebelahan dengan Bumi. Pemanasan berkurangan dengan ketinggian, dan ini jatuh dari +14°C di paras laut kepada -55°C di sempadan atas troposfera. Para saintis telah mengira bahawa suhu di sini turun sebanyak purata 0.6° untuk setiap 100 m. Nilai ini dipanggil kecerunan suhu menegak. Ketebalan troposfera berbeza: ia adalah 17 km, dan di atas garis lintang kutub adalah 8-9 km. Hanya di troposfera sahaja fenomena seperti pembentukan awan, kerpasan, dan lain-lain berlaku. Di atas troposfera adalah stratosfera (sehingga 50-55 km), yang dipisahkan dari yang lebih rendah oleh lapisan peralihan - tropopause. Di stratosfera, udara berada dalam keadaan jarang; awan tidak terbentuk di sini, kerana hampir tiada skrin air. Penurunan suhu dengan ketinggian berterusan, tetapi di atas 25 km ia mula meningkat sebanyak 1-2°C setiap kilometer. Ini nampaknya disebabkan oleh fakta bahawa lapisan ozon menyerap dan menyebarkan sinaran suria, menghalangnya daripada sampai ke permukaan bumi. Di atas stratosfera terdapat juga zon peralihan - stratopause, selepas itu datang lapisan seterusnya atmosfera - mesosfera (sehingga 80-85 km). Udara di sini lebih nipis, dan suhu terus meningkat. Lebih tinggi lagi ialah lapisan yang dipanggil termosfera. Tindak balas kimia kompleks dalam lapisan atmosfera ini (melebihi 50 km) menjadikannya konduktif elektrik. Oleh kerana tindak balas membebaskan ion, bahagian atas atmosfera, yang merangkumi mesosfera dan termosfera, dipanggil ionosfera. Di lapisan inilah yang berlaku. Di atas 800 km adalah eksosfera ("exo" - luaran), di sini zarah gas sangat jarang berlaku, dan suhu mencapai +2000 ° C. Komposisi gas atmosfera telah dikaji untuk masa yang lama. Pada tahun 1774, saintis Perancis Antoine Lavoisier mengkaji bahagian utama udara dan mewujudkan kehadiran oksigen dan nitrogen di sana. Selepas itu, didapati bahawa selain gas-gas ini, terdapat juga gas-gas lain di udara. Oleh itu, udara adalah campuran gas yang terdiri daripada komponen berikut di permukaan bumi:
- Nitrogen - 78%
- Oksigen - 21%
- Gas lengai - 0.94%
- Karbon dioksida - 0.03%
- Wap air dan kekotoran - 0.03%.
Kepentingan suasana dalam alam semula jadi dan kehidupan manusia
- terima kasih kepada cangkang gas, permukaan Bumi tidak panas pada siang hari dan tidak menyejukkan pada waktu malam seperti, sebagai contoh, permukaan tanpa atmosfera;
- atmosfera melindungi Bumi daripada, kebanyakannya terbakar dan tidak sampai ke permukaan planet;
- skrin ozon () melindungi manusia daripada sinaran ultraungu yang berlebihan, dos besar yang berbahaya kepada badan;
- oksigen yang terkandung dalam atmosfera diperlukan untuk semua organisma hidup untuk bernafas.
Kajian tentang suasana
Manusia telah lama berminat dengan lautan udara, tetapi hanya 300-400 tahun yang lalu instrumen pertama untuk mengkaji atmosfera telah dicipta: termometer, ram cuaca. Pada masa ini, kajian gas dijalankan di bawah pimpinan Pertubuhan Meteorologi Dunia (WMO), yang, sebagai tambahan kepada Rusia, termasuk banyak lagi. Satu program untuk mengumpul dan memproses bahan menggunakan cara teknikal terkini telah dibangunkan. Untuk memantau keadaan atmosfera, rangkaian stesen meteorologi berasaskan darat yang dilengkapi dengan pelbagai instrumen telah diwujudkan.
Suhu diukur menggunakan termometer; adalah kebiasaan untuk mengukurnya dalam darjah Celsius. Sistem ini berdasarkan sifat fizikal air: pada sifar darjah ia bertukar menjadi keadaan pepejal - ia membeku, pada 100 darjah - menjadi keadaan gas. Jumlah kerpasan diukur dengan tolok hujan - bekas dengan tanda khas pada dinding. Kelajuan pergerakan arus udara diukur dengan meter angin (anemometer). Baling cuaca biasanya dipasang di sebelahnya, menunjukkan arah angin. Di lapangan terbang dan berhampiran jambatan yang mungkin terdapat bahaya, penunjuk arah angin dipasang - beg besar berbentuk kon yang diperbuat daripada kain berjalur, terbuka di kedua-dua belah. diukur dengan barometer.
Di stesen meteorologi, bacaan diambil sekurang-kurangnya 4 kali sehari. Stesen meteorologi radio automatik beroperasi di kawasan yang sukar dicapai. Dan di lautan, stesen sedemikian dipasang pada platform terapung. Suasana bebas dikaji menggunakan radiosondes - instrumen yang dipasang pada belon getah terbang bebas yang diisi dengan hidrogen. Mereka mengumpul data mengenai keadaan atmosfera pada ketinggian sehingga 30-40 km. Roket meteorologi meningkat lebih tinggi, sehingga 120 km. Pada ketinggian tertentu, sebahagian daripada roket dengan instrumen dipisahkan dan dipayung terjun ke permukaan bumi. Untuk menjelaskan komposisi udara dan lapisan kajian yang terletak di altitud tinggi, roket digunakan yang menyiasat atmosfera sehingga 500 km. Maklumat yang sangat penting tentang keadaan atmosfera dan proses cuaca yang berlaku di atas permukaan Bumi disediakan oleh satelit Bumi buatan. Pemerhatian fenomena atmosfera yang dilakukan oleh angkasawan dari stesen orbit di angkasa adalah sangat bernilai.
Sumber video: AirPano.ru
pencemaran alam sekitar atmosfera
Udara atmosfera adalah sumber semula jadi yang diperlukan. Oksigen di atmosfera digunakan oleh organisma hidup dalam proses respirasi. Ia digunakan apabila membakar sebarang bahan api dalam pelbagai loji pengeluaran dan enjin. Atmosfera adalah laluan komunikasi penting yang digunakan oleh penerbangan.
Pengguna utama udara di alam semula jadi ialah flora dan fauna Bumi. Dianggarkan bahawa seluruh lautan udara melalui organisma darat dalam masa kira-kira sepuluh tahun.
Atmosfera diserap dengan sinaran suria yang berkuasa, yang mengawal rejim haba Bumi dan menyumbang kepada pengagihan semula haba di seluruh dunia. Tenaga sinaran daripada Matahari boleh dikatakan satu-satunya sumber haba untuk permukaan Bumi. Tenaga ini sebahagiannya diserap oleh atmosfera. Tenaga yang sampai ke Bumi sebahagiannya diserap oleh tanah dan air dan sebahagiannya dipantulkan dari permukaannya ke atmosfera. Tidak sukar untuk membayangkan bagaimana rejim suhu Bumi jika tiada atmosfera: pada waktu malam dan pada musim sejuk ia akan menjadi sangat sejuk disebabkan oleh sinaran suria, dan pada musim panas dan siang hari ia akan menjadi terlalu panas kerana sinaran suria, seperti yang berlaku di Bulan, di mana tiada atmosfera.
Terima kasih kepada atmosfera di Bumi, tiada peralihan tajam dari fros ke haba dan belakang. .
Jika Bumi tidak dikelilingi oleh atmosfera, maka dalam satu hari amplitud turun naik suhu akan mencapai 200 C: pada siang hari kira-kira +100 C, pada waktu malam kira-kira 100 C. Akan ada perbezaan yang lebih besar antara suhu musim sejuk dan musim panas . Tetapi terima kasih kepada atmosfera, suhu purata Bumi adalah kira-kira +15 "C.
Atmosfera ialah perisai yang boleh dipercayai yang menyelamatkan semua organisma yang hidup di Bumi daripada ultraungu, sinar-x dan sinar kosmik yang merosakkan, yang sebahagiannya bertaburan dan sebahagiannya diserap di lapisan atasnya.
Atmosfera melakukan pertukaran bahan antara Bumi dan Angkasa. Pada masa yang sama, Bumi kehilangan gas paling ringan - hidrogen dan helium dan menerima habuk kosmik dan meteorit. Atmosfera melindungi kita daripada serpihan bintang. Dalam kebanyakan kes, meteorit tidak lebih besar daripada kacang; Di bawah pengaruh graviti, mereka terhempas ke atmosfera pada kelajuan yang luar biasa 11-64 km/s, disebabkan geseran dengan udara yang mereka panaskan dan kebanyakannya terbakar pada ketinggian 60-70 km dari permukaan Bumi. Tenaga sinaran daripada Matahari boleh dikatakan satu-satunya sumber haba untuk permukaan Bumi. Tenaga ini sebahagiannya diserap oleh atmosfera. Tenaga yang sampai ke Bumi sebahagiannya diserap oleh tanah dan air dan sebahagiannya dipantulkan dari permukaannya ke atmosfera. Tidak sukar untuk membayangkan bagaimana rejim suhu Bumi jika tiada atmosfera: pada waktu malam dan pada musim sejuk ia akan menjadi sangat sejuk disebabkan oleh sinaran suria, dan pada musim panas dan siang hari ia akan menjadi terlalu panas kerana sinaran suria, seperti yang berlaku di Bulan, di mana tiada atmosfera.
Terima kasih kepada atmosfera di Bumi, tiada peralihan tajam dari fros ke haba dan belakang. Jika Bumi tidak dikelilingi oleh atmosfera, maka dalam satu hari amplitud turun naik suhu akan mencapai 200 C: pada siang hari kira-kira +100 C, pada waktu malam kira-kira 100 C. Akan ada perbezaan yang lebih besar antara suhu musim sejuk dan musim panas . Tetapi terima kasih kepada atmosfera, suhu purata Bumi adalah kira-kira +15 "C.
Skrin ozon mempunyai nilai perlindungan yang paling penting. Ia terletak di stratosfera, pada ketinggian 20-50 km dari permukaan bumi. Jumlah keseluruhan ozon di atmosfera dianggarkan sebanyak 3.3 bilion tan.Ketebalan lapisan ini agak kecil: dari 2 mm di khatulistiwa hingga 4 mm di kutub dalam keadaan normal. Kepentingan utama skrin ozon adalah untuk melindungi organisma hidup daripada sinaran ultraungu.
Atmosfera ialah perisai yang boleh dipercayai yang menyelamatkan semua organisma yang hidup di Bumi daripada ultraungu, sinar-x dan sinar kosmik yang merosakkan, yang sebahagiannya bertaburan dan sebahagiannya diserap di lapisan atasnya. Atmosfera melakukan pertukaran bahan antara Bumi dan Angkasa. Pada masa yang sama, Bumi kehilangan gas paling ringan - hidrogen dan helium dan menerima habuk kosmik dan meteorit. .
Atmosfera melindungi kita daripada serpihan bintang. Dalam kebanyakan kes, meteorit tidak lebih besar daripada kacang; Di bawah pengaruh graviti, mereka terhempas ke atmosfera pada kelajuan yang luar biasa 11-64 km/s, disebabkan geseran dengan udara yang mereka panaskan dan kebanyakannya terbakar pada ketinggian 60-70 km dari permukaan Bumi. Atmosfera memainkan peranan yang besar dalam pengedaran cahaya. Udara memecahkan pancaran matahari kepada berjuta-juta sinaran kecil, menyerakkannya dan mencipta pencahayaan seragam yang biasa kita gunakan.
Kehadiran sampul udara memberikan langit kita warna biru, kerana molekul unsur asas udara dan pelbagai kekotoran yang terkandung di dalamnya menyerakkan terutamanya sinar dengan panjang gelombang pendek, iaitu biru, nila, ungu. Kadang-kadang, disebabkan kehadiran kekotoran di atmosfera, warna langit tidak tulen. Apabila anda naik, ketumpatan dan pencemaran udara berkurangan, i.e. bilangan zarah yang berselerak, warna langit menjadi lebih gelap, bertukar menjadi biru tua, dan di stratosfera - menjadi hitam-ungu. Atmosfera adalah medium di mana bunyi bergerak. Tanpa udara, akan ada kesunyian di Bumi. Kami tidak akan mendengar satu sama lain, mahupun bunyi laut, angin, hutan, dll. .
Ionosfera memudahkan penghantaran isyarat radio dan penyebaran gelombang radio.
Untuk masa yang lama ia dipercayai bahawa udara tidak mempunyai jisim. Hanya pada abad ke-17 terbukti bahawa jisim 1 m 3 udara kering, jika ditimbang pada paras laut pada suhu 0 ° C, adalah sama dengan 1293 g, dan untuk setiap sentimeter persegi permukaan bumi terdapat 1033 g udara.
Tapak tangan seseorang mengalami tekanan udara dengan daya kira-kira 1471 N, dan udara menekan seluruh tubuh manusia dengan daya 1471 * 103 N. Kita tidak perasan graviti ini hanya kerana semua tisu badan kita juga tepu dengan udara, yang mengimbangi tekanan luar. Apabila keseimbangan ini terganggu, kesejahteraan kita bertambah buruk: nadi menjadi cepat, kelesuan, ketidakpedulian, dll. Seseorang mengalami sensasi yang sama apabila mendaki gunung atau menyelam ke kedalaman yang sangat dalam, serta semasa berlepas dan mendaratkan kapal terbang. Di bahagian atas, tekanan udara dan jisimnya berkurangan: pada ketinggian 20 km, jisim 1 m 3 udara ialah 43 g, dan pada ketinggian 40 km - 4 g. Tenaga sinaran Matahari secara praktikal adalah satu-satunya sumber haba untuk permukaan bumi. Tenaga ini sebahagiannya diserap oleh atmosfera. Tenaga yang sampai ke Bumi sebahagiannya diserap oleh tanah dan air dan sebahagiannya dipantulkan dari permukaannya ke atmosfera. Tidak sukar untuk membayangkan bagaimana rejim suhu Bumi jika tiada atmosfera: pada waktu malam dan pada musim sejuk ia akan menjadi sangat sejuk disebabkan oleh sinaran suria, dan pada musim panas dan siang hari ia akan menjadi terlalu panas kerana sinaran suria, seperti yang berlaku di Bulan, di mana tiada atmosfera.
Semua proses yang berkembang di atmosfera dijalankan menggunakan tenaga Matahari. Berkat itu, berbilion tan air menyejat dari permukaan bumi setiap tahun. Atmosfera bertindak sebagai pengagihan semula kelembapan di dunia.
Sifat fizikal dan keadaan atmosfera berubah: 1) dari semasa ke semasa - pada siang hari, musim, tahun; 2) di angkasa - bergantung kepada ketinggian di atas paras laut, latitud kawasan dan jarak dari lautan.
Atmosfera sentiasa mengandungi sejumlah kekotoran. Sumber pencemaran boleh menjadi semulajadi atau buatan. Sumber semula jadi termasuk: habuk (tumbuhan, gunung berapi dan asal kosmik), ribut debu, zarah garam laut, hasil luluhawa, kabut, asap dan gas daripada kebakaran hutan dan padang rumput, pelbagai produk tumbuhan, haiwan dan asal mikrobiologi, dsb. Sumber semula jadi atmosfera pencemaran mewakili fenomena semula jadi yang menggerunkan seperti letusan gunung berapi. Biasanya ia adalah malapetaka. Apabila gunung berapi meletus, sejumlah besar gas, wap air, zarah pepejal, abu dan habuk dilepaskan ke atmosfera; pencemaran haba atmosfera berlaku, kerana bahan yang sangat panas dilepaskan ke udara. .
Suhu mereka sedemikian rupa sehingga mereka membakar segala-galanya di laluan mereka. Selepas penurunan aktiviti gunung berapi, keseimbangan keseluruhan gas di atmosfera dipulihkan secara beransur-ansur.
Kebakaran hutan dan padang rumput yang besar mencemarkan atmosfera dengan ketara. Selalunya ia berlaku pada tahun-tahun kering. Asap daripada kebakaran merebak ke kawasan yang luas. Ribut debu berlaku akibat pemindahan zarah tanah kecil yang dinaikkan dari permukaan bumi oleh angin kencang. Angin kencang - puting beliung, taufan - juga mengangkat serpihan batu besar ke udara, tetapi ia tidak kekal lama di udara. Semasa ribut kuat, sehingga 50 juta tan habuk naik ke udara. Punca ribut debu adalah kemarau, angin panas yang berlaku akibat pembajakan intensif, ragut, dan pemusnahan hutan. Ribut debu paling kerap berlaku di kawasan padang rumput, separa gurun dan padang pasir. Peristiwa malapetaka yang dikaitkan dengan letusan gunung berapi, kebakaran dan ribut debu membawa kepada kemunculan perisai cahaya di sekeliling Bumi, yang sedikit sebanyak mengubah keseimbangan haba planet ini. Tetapi kebanyakannya fenomena ini adalah bersifat tempatan. Pencemaran udara atmosfera yang dikaitkan dengan luluhawa dan penguraian bahan organik adalah sifat tempatan yang sangat kecil. .
Sumber pencemaran semula jadi boleh sama ada diedarkan, seperti habuk kosmik, atau spontan jangka pendek, contohnya, kebakaran hutan dan padang rumput, letusan gunung berapi, dsb. Tahap pencemaran atmosfera daripada sumber semula jadi adalah latar belakang dan sedikit berubah dari semasa ke semasa. Pencemaran buatan adalah yang paling berbahaya bagi atmosfera. Zon yang paling stabil dengan kepekatan bahan pencemar yang tinggi berlaku di tempat aktiviti manusia yang aktif. Pencemaran antropogenik dicirikan oleh pelbagai jenis dan banyak sumber. Sumber semula jadi pencemaran udara adalah fenomena semula jadi yang menggerunkan seperti letusan gunung berapi. Biasanya ia adalah malapetaka. Apabila gunung berapi meletus, sejumlah besar gas, wap air, zarah pepejal, abu dan habuk dilepaskan ke atmosfera; pencemaran haba atmosfera berlaku, kerana bahan yang sangat panas dilepaskan ke udara. Suhu mereka adalah sedemikian rupa sehingga mereka membakar segala-galanya di laluan mereka. Selepas penurunan aktiviti gunung berapi, keseimbangan keseluruhan gas di atmosfera dipulihkan secara beransur-ansur. .
Masalah pencemaran udara bukanlah perkara baru. Lebih dua abad yang lalu, pencemaran udara di pusat perindustrian besar di banyak negara Eropah menjadi kebimbangan serius. Walau bagaimanapun, untuk masa yang lama pencemaran ini adalah bersifat tempatan. Asap dan jelaga mencemarkan kawasan atmosfera yang agak kecil dan mudah dicairkan dengan jisim udara bersih pada masa kilang-kilang yang sedikit dan penggunaan unsur kimia adalah terhad. Jika pada awal abad ke-20. 19 unsur kimia digunakan dalam industri; pada pertengahan abad ini, kira-kira 50 unsur telah digunakan; pada masa ini, hampir semua unsur jadual berkala telah digunakan. Ini memberi kesan ketara kepada komposisi pelepasan industri dan membawa kepada pencemaran atmosfera secara kualitatif dengan aerosol logam berat dan nadir, sebatian sintetik, bahan radioaktif, karsinogenik, bakteriologi dan lain-lain yang tidak wujud dan tidak semulajadi.
Pertumbuhan pesat industri dan pengangkutan bermakna jumlah pelepasan sedemikian tidak lagi dapat dilesapkan. Kepekatan mereka meningkat, yang memerlukan akibat berbahaya dan juga maut untuk biosfera. Masalah ini menjadi sangat teruk pada separuh kedua abad ke-20, iaitu, semasa tempoh revolusi saintifik dan teknologi, yang dicirikan oleh kadar pertumbuhan pengeluaran perindustrian yang sangat tinggi, penjanaan dan penggunaan elektrik, pengeluaran dan penggunaan sejumlah besar kenderaan.
Pencemaran udara utama dicipta oleh beberapa industri, pengangkutan motor dan penjanaan haba dan kuasa. Selain itu, penyertaan mereka dalam pencemaran udara diagihkan seperti berikut: metalurgi ferus dan bukan ferus, pengeluaran minyak, petrokimia, pengeluaran bahan binaan, industri kimia - 30%; kejuruteraan kuasa haba - 30, pengangkutan motor - 40%.
Bahan toksik yang paling biasa yang mencemarkan atmosfera ialah: karbon monoksida CO, sulfur dioksida SO 2, karbon dioksida CO 2, nitrogen oksida NO x, hidrokarbon C p N m dan habuk. Anggaran komposisi relatif bahan berbahaya di atmosfera bandar perindustrian besar ialah: CO - 45%, SO - 18%, CH - 15%, habuk - 12%. .
Sebagai tambahan kepada bahan-bahan ini, bahan-bahan lain yang lebih toksik juga terdapat dalam udara atmosfera yang tercemar, tetapi dalam kuantiti yang lebih kecil. Sebagai contoh, pelepasan pengudaraan dari kilang industri elektronik mengandungi wap asid hidrofluorik, sulfurik, kromik dan mineral lain, pelarut organik, dll. Pada masa ini, terdapat lebih daripada 500 bahan berbahaya yang mencemarkan atmosfera, dan bilangannya semakin meningkat. Pencemaran buatan adalah yang paling berbahaya bagi atmosfera. Zon yang paling stabil dengan kepekatan bahan pencemar yang tinggi berlaku di tempat aktiviti manusia yang aktif. Pencemaran antropogenik dicirikan oleh pelbagai jenis dan banyak sumber. Sumber semula jadi pencemaran udara adalah fenomena semula jadi yang menggerunkan seperti letusan gunung berapi. Biasanya ia adalah malapetaka. Apabila gunung berapi meletus, sejumlah besar gas, wap air, zarah pepejal, abu dan habuk dilepaskan ke atmosfera; pencemaran haba atmosfera berlaku, kerana bahan yang sangat panas dilepaskan ke udara. Suhu mereka adalah sedemikian rupa sehingga mereka membakar segala-galanya di laluan mereka. Selepas penurunan aktiviti gunung berapi, keseimbangan keseluruhan gas di atmosfera dipulihkan secara beransur-ansur.
Peranan atmosfera dalam kehidupan Bumi
Atmosfera ialah cangkang gas yang mengelilingi planet Bumi. Permukaan dalamannya meliputi hidrosfera dan sebahagiannya kerak bumi, manakala permukaan luarnya bersempadan dengan bahagian dekat Bumi di angkasa lepas.
Himpunan cabang fizik dan kimia yang mengkaji atmosfera biasanya dipanggil fizik atmosfera. Atmosfera menentukan cuaca di permukaan bumi, meteorologi mengkaji cuaca, dan klimatologi berurusan dengan variasi iklim jangka panjang.
Sudah berada pada ketinggian 5 km di atas paras laut, orang yang tidak terlatih mula mengalami kebuluran oksigen dan tanpa penyesuaian, prestasi seseorang berkurangan dengan ketara. Zon fisiologi atmosfera berakhir di sini. Pernafasan manusia menjadi mustahil pada ketinggian 9 km, walaupun sehingga kira-kira 115 km atmosfera mengandungi oksigen.
Atmosfera membekalkan kita dengan oksigen yang diperlukan untuk bernafas. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh penurunan jumlah tekanan atmosfera, apabila anda naik ke ketinggian, tekanan separa oksigen berkurangan dengan sewajarnya.
Paru-paru manusia sentiasa mengandungi kira-kira 3 liter udara alveolar. Tekanan separa oksigen dalam udara alveolar pada tekanan atmosfera normal ialah 110 mmHg. Seni., tekanan karbon dioksida - 40 mm Hg. Seni., dan wap air - 47 mm Hg. Seni. Dengan peningkatan ketinggian, tekanan oksigen menurun, dan jumlah tekanan wap air dan karbon dioksida dalam paru-paru kekal hampir malar - kira-kira 87 mm Hg. Seni. Bekalan oksigen ke paru-paru akan berhenti sepenuhnya apabila tekanan udara ambien menjadi sama dengan nilai ini.
Pada ketinggian kira-kira 19-20 km, tekanan atmosfera turun kepada 47 mm Hg. Seni. Oleh itu, pada ketinggian ini, air dan cecair interstisial mula mendidih di dalam tubuh manusia. Di luar kabin bertekanan pada ketinggian ini, kematian berlaku hampir serta-merta. Oleh itu, dari sudut pandangan fisiologi manusia, "ruang" bermula sudah pada ketinggian 15-19 km.
Lapisan udara yang padat - troposfera dan stratosfera - melindungi kita daripada kesan radiasi yang merosakkan. Dengan jarang udara yang mencukupi, pada ketinggian lebih daripada 36 km, sinaran mengion - sinar kosmik utama - mempunyai kesan yang kuat pada badan; Pada ketinggian lebih daripada 40 km, bahagian ultraungu spektrum suria berbahaya bagi manusia. sinaran stratosfera oksigen atmosfera
Apabila kita naik ke ketinggian yang lebih tinggi di atas permukaan Bumi, fenomena biasa yang diperhatikan di lapisan bawah atmosfera seperti perambatan bunyi, kejadian daya angkat dan seretan aerodinamik, pemindahan haba melalui perolakan, dll. beransur-ansur lemah dan kemudian hilang sepenuhnya.
Dalam lapisan udara jarang, perambatan bunyi adalah mustahil. Sehingga ketinggian 60-90 km, masih boleh menggunakan rintangan udara dan lif untuk penerbangan aerodinamik terkawal.
Tetapi bermula dari ketinggian 100-130 km, konsep nombor M dan penghalang bunyi, yang biasa kepada setiap juruterbang, kehilangan maknanya: terdapat garis Karman konvensional, di mana kawasan penerbangan balistik semata-mata bermula, yang hanya boleh dikawal menggunakan daya reaktif.
Pada ketinggian melebihi 100 km, atmosfera kehilangan satu lagi sifat yang luar biasa - keupayaan untuk menyerap, mengalir dan menghantar tenaga haba secara perolakan (iaitu dengan mencampurkan udara). Ini bermakna pelbagai elemen peralatan di stesen angkasa orbit tidak akan dapat disejukkan dari luar dengan cara yang sama seperti yang biasa dilakukan pada kapal terbang - dengan bantuan jet udara dan radiator udara. Pada ketinggian ini, seperti di ruang amnya, satu-satunya cara untuk memindahkan haba ialah sinaran haba.
Dunia di sekeliling kita terbentuk daripada tiga bahagian yang sangat berbeza: bumi, air dan udara. Setiap daripada mereka adalah unik dan menarik dengan cara tersendiri. Sekarang kita hanya akan bercakap tentang yang terakhir daripada mereka. Apakah suasana? Bagaimana ia terhasil? Apakah kandungannya dan dibahagikan kepada bahagian apa? Semua soalan ini sangat menarik.
Nama "atmosfera" itu sendiri terbentuk daripada dua perkataan asal Yunani, diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia yang bermaksud "wap" dan "bola". Dan jika anda melihat definisi yang tepat, anda boleh membaca yang berikut: "Atmosfera ialah cangkang udara planet Bumi, yang bergegas bersamanya di angkasa lepas." Ia berkembang selari dengan proses geologi dan geokimia yang berlaku di planet ini. Dan hari ini semua proses yang berlaku dalam organisma hidup bergantung padanya. Tanpa atmosfera, planet ini akan menjadi padang pasir yang tidak bernyawa, seperti Bulan.
Apakah kandungannya?
Persoalan tentang suasana dan elemen apa yang terkandung di dalamnya telah menarik minat orang untuk masa yang lama. Komponen utama cangkang ini telah diketahui pada tahun 1774. Mereka telah dipasang oleh Antoine Lavoisier. Beliau mendapati bahawa komposisi atmosfera sebahagian besarnya terdiri daripada nitrogen dan oksigen. Dari masa ke masa, komponennya telah diperhalusi. Dan kini diketahui bahawa ia mengandungi banyak gas lain, serta air dan habuk.
Mari kita lihat lebih dekat apa yang membentuk atmosfera Bumi berhampiran permukaannya. Gas yang paling biasa ialah nitrogen. Ia mengandungi lebih sedikit daripada 78 peratus. Tetapi, walaupun jumlah yang besar, nitrogen boleh dikatakan tidak aktif di udara.
Unsur seterusnya dalam kuantiti dan sangat penting dalam kepentingan ialah oksigen. Gas ini mengandungi hampir 21%, dan ia mempamerkan aktiviti yang sangat tinggi. Fungsi khususnya adalah untuk mengoksidakan bahan organik mati, yang terurai akibat tindak balas ini.
Gas rendah tetapi penting
Gas ketiga yang merupakan sebahagian daripada atmosfera ialah argon. Ia kurang daripada satu peratus. Selepas ia datang karbon dioksida dengan neon, helium dengan metana, kripton dengan hidrogen, xenon, ozon dan juga ammonia. Tetapi terdapat begitu sedikit daripada mereka sehingga peratusan komponen tersebut adalah sama dengan perseratus, perseribu dan persejuta. Daripada jumlah ini, hanya karbon dioksida yang memainkan peranan penting, kerana ia adalah bahan binaan yang diperlukan oleh tumbuhan untuk fotosintesis. Fungsi pentingnya yang lain adalah untuk menyekat sinaran dan menyerap sebahagian daripada haba matahari.
Satu lagi gas kecil tetapi penting, ozon wujud untuk memerangkap sinaran ultraungu yang datang dari Matahari. Terima kasih kepada harta ini, semua kehidupan di planet ini dilindungi dengan pasti. Sebaliknya, ozon mempengaruhi suhu stratosfera. Kerana fakta bahawa ia menyerap sinaran ini, udara menjadi panas.
Ketekalan komposisi kuantitatif atmosfera dikekalkan dengan pencampuran tanpa henti. Lapisannya bergerak secara mendatar dan menegak. Oleh itu, di mana-mana sahaja di dunia terdapat oksigen yang mencukupi dan tiada karbon dioksida yang berlebihan.
Apa lagi yang ada di udara?
Perlu diingatkan bahawa wap dan habuk boleh didapati di ruang udara. Yang terakhir terdiri daripada zarah debunga dan tanah; di bandar mereka disatukan oleh kekotoran pelepasan pepejal daripada gas ekzos.
Tetapi terdapat banyak air di atmosfera. Di bawah keadaan tertentu, ia terpeluwap dan awan dan kabus muncul. Pada dasarnya, ini adalah perkara yang sama, hanya yang pertama kelihatan tinggi di atas permukaan Bumi, dan yang terakhir tersebar di sepanjangnya. Awan mempunyai bentuk yang berbeza. Proses ini bergantung pada ketinggian di atas Bumi.
Jika mereka membentuk 2 km di atas tanah, maka mereka dipanggil berlapis. Dari merekalah hujan mencurah ke atas tanah atau salji turun. Di atasnya, awan kumulus terbentuk sehingga ketinggian 8 km. Mereka sentiasa yang paling cantik dan indah. Merekalah yang memandang mereka dan tertanya-tanya bagaimana rupa mereka. Jika formasi sedemikian muncul dalam 10 km seterusnya, ia akan menjadi sangat ringan dan lapang. Nama mereka berbulu.
Apakah lapisan atmosfera dibahagikan?
Walaupun mereka mempunyai suhu yang sangat berbeza antara satu sama lain, adalah sangat sukar untuk mengetahui pada ketinggian tertentu satu lapisan bermula dan satu lagi berakhir. Bahagian ini sangat bersyarat dan adalah anggaran. Walau bagaimanapun, lapisan atmosfera masih wujud dan melaksanakan fungsinya.
Bahagian terbawah cengkerang udara dipanggil troposfera. Ketebalannya bertambah apabila ia bergerak dari kutub ke khatulistiwa dari 8 hingga 18 km. Ini adalah bahagian atmosfera yang paling panas kerana udara di dalamnya dipanaskan oleh permukaan bumi. Kebanyakan wap air tertumpu di troposfera, itulah sebabnya awan terbentuk, hujan turun, ribut petir berdentum dan angin bertiup.
Lapisan seterusnya adalah kira-kira 40 km tebal dan dipanggil stratosfera. Jika seorang pemerhati bergerak ke bahagian udara ini, dia akan mendapati langit telah bertukar menjadi ungu. Ini dijelaskan oleh ketumpatan rendah bahan, yang praktikalnya tidak menyebarkan sinaran matahari. Di lapisan inilah pesawat jet terbang. Semua ruang terbuka terbuka untuk mereka, kerana hampir tidak ada awan. Di dalam stratosfera terdapat lapisan yang terdiri daripada sejumlah besar ozon.
Selepas itu datang stratopause dan mesosfera. Yang terakhir adalah kira-kira 30 km tebal. Ia dicirikan oleh penurunan mendadak dalam ketumpatan dan suhu udara. Langit kelihatan hitam kepada pemerhati. Di sini anda juga boleh menonton bintang pada siang hari.
Lapisan yang hampir tidak ada udara
Struktur atmosfera diteruskan dengan lapisan yang dipanggil termosfera - yang terpanjang dari semua yang lain, ketebalannya mencapai 400 km. Lapisan ini dibezakan oleh suhu yang sangat besar, yang boleh mencapai 1700 °C.
Dua sfera terakhir sering digabungkan menjadi satu dan dipanggil ionosfera. Ini disebabkan oleh fakta bahawa tindak balas berlaku di dalamnya dengan pembebasan ion. Lapisan inilah yang memungkinkan untuk melihat fenomena semula jadi seperti cahaya utara.
50 km seterusnya dari Bumi diperuntukkan kepada eksosfera. Ini adalah kulit luar atmosfera. Ia menyebarkan zarah udara ke angkasa. Satelit cuaca biasanya bergerak dalam lapisan ini.
Atmosfera bumi berakhir dengan magnetosfera. Dialah yang melindungi kebanyakan satelit buatan planet ini.
Selepas semua yang telah diperkatakan, sepatutnya tidak ada soalan lagi tentang apa suasana itu. Jika anda mempunyai keraguan tentang keperluannya, ia boleh dihilangkan dengan mudah.
Maksud suasana
Fungsi utama atmosfera adalah untuk melindungi permukaan planet daripada terlalu panas pada waktu siang dan penyejukan berlebihan pada waktu malam. Tujuan penting seterusnya cangkerang ini, yang tidak akan dipertikaikan oleh sesiapa pun, adalah untuk membekalkan oksigen kepada semua makhluk hidup. Tanpa ini mereka akan sesak nafas.
Kebanyakan meteorit terbakar di lapisan atas, tidak pernah sampai ke permukaan bumi. Dan orang ramai boleh mengagumi lampu terbang, mengira mereka sebagai bintang jatuh. Tanpa atmosfera, seluruh Bumi akan dipenuhi dengan kawah. Dan perlindungan daripada sinaran suria telah pun dibincangkan di atas.
Bagaimanakah seseorang mempengaruhi suasana?
Sangat negatif. Ini disebabkan oleh aktiviti manusia yang semakin meningkat. Bahagian utama semua aspek negatif jatuh pada industri dan pengangkutan. Dengan cara ini, ia adalah kereta yang mengeluarkan hampir 60% daripada semua bahan pencemar yang menembusi ke atmosfera. Empat puluh yang selebihnya dibahagikan antara tenaga dan industri, serta industri pelupusan sisa.
Senarai bahan berbahaya yang mengisi udara setiap hari adalah sangat panjang. Oleh kerana pengangkutan di atmosfera terdapat: nitrogen dan sulfur, karbon, biru dan jelaga, serta karsinogen kuat yang menyebabkan kanser kulit - benzopyrene.
Industri menyumbang unsur kimia berikut: sulfur dioksida, hidrokarbon dan hidrogen sulfida, ammonia dan fenol, klorin dan fluorin. Sekiranya proses itu berterusan, maka tidak lama lagi jawapan kepada soalan: "Apakah suasananya? Apakah kandungannya? akan berbeza sama sekali.
6.2. Maksud dan struktur atmosfera
Jika air, yang telah lama kekurangan bekalan, dipanggil "sumber kehidupan," maka udara diingati hanya dalam era urbanisasi kita. Marilah kita ingat bahawa seseorang boleh hidup tanpa makanan selama beberapa puluh hari, tetapi tanpa udara - hanya sehingga 5-7 minit. Di samping itu, orang ramai memerlukan udara bersih, yang, terutamanya di bandar dan pusat perindustrian, kekurangan bekalan.
Maksud suasana. Udara atmosfera adalah sumber semula jadi yang paling penting, ia destinasi ( untuk Bumi dan manusia ):
Menyediakan manusia, flora dan fauna dengan unsur gas penting (oksigen, karbon dioksida);
Kurangkan perubahan suhu (udara adalah konduktor haba dan sejuk yang lemah), i.e. memastikan termoregulasi di planet ini;
Melindungi permukaan Bumi daripada sinaran suria kosmik, sinaran dan ultraungu;
Lindungi Bumi daripada meteorit dan jasad kosmik lain, yang jisim besarnya terbakar di atmosfera;
Menyediakan proses antropogenik industri dengan oksigen, nitrogen, hidrogen dan gas neutral.
Atmosfera "menghangatkan" planet kita dengan menyerap haba yang dipancarkan oleh Bumi ke angkasa dan sebahagiannya mengembalikannya dalam bentuk sinaran balas. Atmosfera menyerakkan pancaran matahari, mengakibatkan peralihan beransur-ansur dari cahaya ke bayang (senja). Pada waktu malam, ia mengeluarkan sinaran cahaya dan berfungsi sebagai sumber pencahayaan permukaan bumi.
Cahaya malam atmosfera (luminescence) ialah pancaran gas udara jarang pada ketinggian dari 80 hingga 300 km. Ia memberikan 40–45% daripada jumlah pencahayaan permukaan bumi pada malam tanpa bulan, manakala cahaya bintang membentuk kira-kira 30%, dan cahaya yang bertaburan oleh habuk antara bintang menyumbang baki 25–30%. Aurora borealis adalah sejenis cahaya atmosfera. Di Bumi, mereka diperhatikan di latitud tinggi hanya pada waktu malam tanpa ketiadaan awan. Dari angkasa, aurora sentiasa kelihatan, dan pada masa yang sama di kawasan yang luas.
Struktur atmosfera. Atmosfera terdiri daripada beberapa lapisan - sfera, di antaranya tidak ada sempadan yang jelas.
1. Troposfera - lapisan utama bawah atmosfera. Ia adalah yang paling baik dikaji. Ketinggian troposfera mencapai 10 km di atas kutub, 12 km di latitud sederhana dan sehingga 18 km di atas khatulistiwa.
Troposfera mengandungi lebih daripada 4/5 daripada jumlah jisim udara atmosfera. Pelbagai fenomena cuaca paling jelas terserlah di dalamnya. Adalah diketahui bahawa dengan peningkatan 1 km, suhu udara dalam lapisan ini berkurangan lebih daripada 6 darjah. Ini berlaku kerana udara membenarkan sinaran matahari sampai ke permukaan bumi, yang memanaskannya. Lapisan atmosfera yang bersebelahan dengan Bumi juga menjadi panas dari permukaan bumi.
Pada musim sejuk, permukaan Bumi menjadi sangat sejuk, yang difasilitasi oleh litupan salji, yang memantulkan kebanyakan sinaran matahari. Atas sebab ini, udara di permukaan Bumi ternyata lebih sejuk daripada di bahagian atas, iaitu, apa yang dipanggil penyongsangan suhu. Penyongsangan suhu sering diperhatikan pada waktu malam.
Pada musim panas, permukaan bumi dipanaskan dengan kuat dan tidak sekata oleh sinaran matahari. Pusaran udara naik ke atas dari kawasan yang paling panas. Udara yang meningkat digantikan oleh udara dari kawasan yang kurang panas di Bumi, yang seterusnya digantikan oleh udara dari lapisan atas atmosfera. Timbul perolakan, yang menyebabkan percampuran atmosfera dalam arah menegak. Perolakan membantu menghilangkan kabus dan mengurangkan habuk di lapisan bawah atmosfera.
Di lapisan atas troposfera pada ketinggian 12 - 17 km, apabila pesawat terbang, laluan awan putih sering terbentuk, jelas kelihatan dari jarak yang jauh. Jejak ini dipanggil pemeluwapan, atau jejak penyongsangan. Penyebab utama laluan pemeluwapan ialah pemeluwapan, atau pemejalwapan, wap air memasuki atmosfera dengan gas ekzos enjin pesawat, kerana apabila minyak tanah dibakar dalam enjin pesawat, wap air terbentuk.
Untuk membakar 1 kg bahan api dalam enjin, kira-kira 11 kg udara atmosfera digunakan, yang menghasilkan kira-kira 12 kg gas ekzos yang mengandungi hampir 1.4 kg wap air.
2. Stratosfera terletak di atas troposfera pada ketinggian 50-55 km. Ia mengandungi kurang daripada 20% jisim semua udara atmosfera. Dalam lapisan ini terdapat sedikit pergerakan gas dan suhu meningkat dengan ketinggian (sehingga 0 0 C di sempadan atas).
Bahagian bawah stratosfera adalah lapisan penahan tebal di mana wap air, hablur ais dan zarah pepejal lain terkumpul. Kelembapan relatif di sini sentiasa hampir 100%.
Di stratosfera terletak lapisan ozon, memantulkan sinaran kosmik yang merosakkan kehidupan dan sebahagiannya sinaran ultraungu Matahari. Kepekatan tertinggi ozon wujud pada ketinggian 15-35 km, di mana oksigen bebas ditukar menjadi ozon di bawah pengaruh sinaran suria .
3. Mesosfera memanjang di atas stratosfera pada ketinggian kira-kira 50 hingga 80 km. Ia menyumbang kurang daripada 1% daripada udara. Ia dicirikan oleh penurunan suhu dengan peningkatan ketinggian, dari kira-kira 0 ° C di sempadan dengan stratosfera hingga -90 ° C di lapisan atas mesosfera.
4. Ionosfera terletak di atas mesosfera. Ia dicirikan oleh kandungan penting ion atmosfera dan elektron bebas. Di ionosfera, di bawah pengaruh sinaran suria ultraungu dan sinar-X, pengionan udara yang sangat jarang berlaku, serta sinaran kosmik, berlaku, yang menyebabkan penguraian molekul gas atmosfera menjadi ion dan elektron. Pengionan amat sengit pada ketinggian dari 80 hingga 400 km. Ionosfera memudahkan perambatan gelombang radio. Sempadan atas ionosfera ialah bahagian luar magnetosfera Bumi. Ionosfera sering dipanggil termosfera.
