(yunoncha atmos — bugʻ va sphaira — shar) — Yerning havo qobigʻi. Atmosferaning keskin yuqori chegarasi yo'q. Uning umumiy massasining taxminan 99,5% 80 km pastda joylashgan.
da gazlar chiqishi natijasida atmosfera paydo bo'lgan. Uning shakllanishiga keyinchalik okeanlarning paydo bo'lishi ta'sir ko'rsatdi va.
Atmosferaning tuzilishi
Xususiyatlari, zichligi va boshqalar bilan farq qiladigan bir nechta asosiy qatlamlar mavjud. Pastki qatlam - troposfera. U Yer tomonidan isitiladi, u o'z navbatida Quyosh tomonidan isitiladi. Troposferaning eng issiq qatlamlari Yerga tutashgan. Issiqlik balandligi bilan pasayadi va bu dengiz sathida +14 ° C dan troposferaning yuqori chegarasida -55 ° C gacha tushadi. Olimlar bu yerdagi harorat har 100 m uchun oʻrtacha 0,6° ga pasayishini hisoblab chiqdilar.Bu qiymat vertikal harorat gradienti deyiladi. Troposferaning qalinligi har xil: 17 km, qutb kengliklaridan yuqorida esa 8-9 km. Faqat troposferada bulut hosil bo'lishi, yog'ingarchilik va boshqalar kabi hodisalar sodir bo'ladi. Troposferaning tepasida stratosfera (50-55 km gacha) joylashgan bo'lib, u pastki qatlamdan o'tish qatlami - tropopauza bilan ajralib turadi. Stratosferada havo kam uchraydigan holatda, bulutlar bu erda hosil bo'lmaydi, chunki suv pardasi deyarli yo'q. Balandlikka qarab haroratning pasayishi davom etmoqda, lekin 25 km dan yuqorida u har bir kilometrga 1-2 ° S ga ko'tarila boshlaydi. Bunga ozon qatlami quyosh radiatsiyasini yutishi va tarqatishi, uning Yer yuzasiga etib borishiga to'sqinlik qilishi sabab bo'lgan. Stratosfera ustida ham o'tish zonasi - stratopauz mavjud bo'lib, undan keyin atmosferaning keyingi qatlami - mezosfera (80-85 km gacha) keladi. Bu yerdagi havo yanada nozikroq, harorat esa ko‘tarilishda davom etmoqda. Bundan ham balandroq qatlam termosfera deb ataladi. Atmosferaning bu qatlamlarida (50 km dan yuqori) murakkab kimyoviy reaktsiyalar uni elektr o'tkazuvchan qiladi. Reaksiyalar natijasida ionlar ajralib chiqadi, atmosferaning mezosfera va termosferani o'z ichiga olgan yuqori qismi ionosfera deb ataladi. Aynan shu qatlamlarda nima sodir bo'ladi. 800 km dan yuqori ekzosfera (“ekso” - tashqi), bu yerda gaz zarralari juda kam uchraydi va harorat +2000 ° S ga etadi. Atmosferaning gaz tarkibi uzoq vaqt davomida o'rganilgan. 1774 yilda frantsuz olimi Antuan Lavuazye havoning asosiy qismlarini o'rganib, u erda kislorod va azot borligini aniqladi. Keyinchalik havoda bu gazlardan tashqari boshqa gazlar ham borligi aniqlandi. Shunday qilib, havo er yuzasida quyidagi tarkibiy qismlardan iborat gazlar aralashmasidir:
- Azot - 78%
- Kislorod - 21%
- Inert gazlar - 0,94%
- Karbonat angidrid - 0,03%
- Suv bug'lari va aralashmalar - 0,03%.
Atmosferaning tabiat va inson hayotidagi ahamiyati
- gazsimon qobiq tufayli Yer yuzasi kunduzi qizib ketmaydi va kechasi, masalan, atmosferadan mahrum bo'lgan sirt kabi sovib ketmaydi;
- atmosfera Yerni himoya qiladi, ularning aksariyati yonib ketadi va sayyora yuzasiga etib bormaydi;
- ozon ekrani () insoniyatni ortiqcha ultrabinafsha nurlanishidan himoya qiladi, uning katta dozasi tanaga zararli;
- atmosferadagi kislorod barcha tirik organizmlarning nafas olishi uchun zarurdir.
Atmosferani o'rganish
Insoniyat uzoq vaqtdan beri havo okeaniga qiziqib kelgan, ammo atigi 300-400 yil oldin atmosferani o'rganish uchun birinchi asboblar ixtiro qilingan: termometr, fyuer. Hozirgi vaqtda gazni o'rganish Jahon Meteorologiya Tashkiloti (WMO) rahbarligida olib borilmoqda, u Rossiyadan tashqari yana ko'p narsalarni o'z ichiga oladi. Eng yangi texnik vositalardan foydalangan holda materiallarni yig'ish va qayta ishlash dasturi ishlab chiqilgan. Atmosfera holatini kuzatish uchun turli asboblar bilan jihozlangan yerosti meteorologik stansiyalar tarmog'i yaratilgan.
Harorat termometrlar yordamida o'lchanadi, uni Selsiy gradusida o'lchash odatiy holdir. Bu tizim suvning fizik xususiyatlariga asoslanadi: nol darajada u qattiq holatga aylanadi - muzlaydi, 100 gradusda - gazsimon holatga aylanadi. Yog'ingarchilik miqdori yog'ingarchilik o'lchagich bilan o'lchanadi - devorlarga maxsus belgilar qo'yilgan idish. Havo oqimlarining harakat tezligi shamol o'lchagich (anemometr) bilan o'lchanadi. Odatda uning yonida shamol yo'nalishini ko'rsatadigan ob-havo paneli o'rnatiladi. Xavf bo'lishi mumkin bo'lgan aerodromlar va ko'priklar yaqinida shamol yo'nalishi ko'rsatkichlari o'rnatiladi - chiziqli matodan yasalgan konus shaklidagi katta sumkalar, ikki tomondan ochiq. barometr bilan o'lchanadi.
Meteorologik stantsiyalarda o'qishlar kuniga kamida 4 marta olinadi. Avtomatik radiometeorologik stantsiyalar borish qiyin bo'lgan joylarda ishlaydi. Okeanlarda esa bunday stansiyalar suzuvchi platformalarga o‘rnatiladi. Erkin atmosfera radiozondlar - vodorod bilan to'ldirilgan erkin uchadigan rezina sharlarga biriktirilgan asboblar yordamida o'rganiladi. Ular 30-40 km gacha balandlikdagi atmosferaning holati to'g'risida ma'lumot to'playdi. Meteorologik raketalar 120 km gacha ko'tariladi. Muayyan balandlikda asboblar bilan raketaning bir qismi ajratiladi va yer yuzasiga parashyut qilinadi. Havoning tarkibini aniqlashtirish va yuqori balandliklarda joylashgan qatlamlarni o'rganish uchun atmosferani 500 kmgacha tekshiradigan raketalar qo'llaniladi. Atmosferaning holati va Yer yuzasida sodir bo'ladigan ob-havo jarayonlari haqida juda muhim ma'lumotlar sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshlari tomonidan taqdim etiladi. Kosmosdagi orbital stansiyalardan kosmonavtlar tomonidan amalga oshirilgan atmosfera hodisalarini kuzatish katta ahamiyatga ega.
Video manbasi: AirPano.ru
atmosfera muhitining ifloslanishi
Atmosfera havosi zarur tabiiy resursdir. Atmosferadagi kislorod tirik organizmlar tomonidan nafas olish jarayonida ishlatiladi. Turli ishlab chiqarish korxonalarida va dvigatellarda har qanday yoqilg'ini yoqishda ishlatiladi. Atmosfera aviatsiya tomonidan foydalaniladigan muhim aloqa yo'li hisoblanadi.
Tabiatdagi havoning asosiy iste'molchilari Yerning o'simlik va hayvonot dunyosi hisoblanadi. Taxminan o'n yil ichida butun havo okeani quruqlikdagi organizmlar orqali o'tadi, deb taxmin qilinadi.
Atmosfera kuchli quyosh radiatsiyasi bilan o'tadi, bu Yerning issiqlik rejimini tartibga soladi va butun dunyo bo'ylab issiqlikning qayta taqsimlanishiga yordam beradi. Quyoshdan keladigan radiatsiya energiyasi amalda Yer yuzasi uchun yagona issiqlik manbai hisoblanadi. Bu energiya qisman atmosfera tomonidan so'riladi. Yerga etib kelgan energiya qisman tuproq va suv tomonidan so'riladi va qisman ularning yuzasidan atmosferaga qaytariladi. Agar atmosfera bo'lmaganida Yerning harorat rejimi qanday bo'lishini tasavvur qilish qiyin emas: kechasi va qishda u quyosh nurlanishi tufayli juda soviydi, yozda va kunduzi esa haddan tashqari qizib ketardi. atmosfera bo'lmagan Oyda bo'lgani kabi quyosh radiatsiyasi.
Erdagi atmosfera tufayli sovuqdan issiqlikka va orqaga keskin o'tishlar mavjud emas. .
Agar Yer atmosfera bilan o'ralgan bo'lmaganida, bir kun ichida harorat o'zgarishi amplitudasi 200 C ga etadi: kunduzi taxminan +100 C, kechasi taxminan 100 S. Qish va yoz haroratlari o'rtasida yanada katta farq bo'lar edi. . Ammo atmosfera tufayli Yerning o'rtacha harorati +15 "C atrofida.
Atmosfera Yerda yashovchi barcha organizmlarni vayron qiluvchi ultrabinafsha, rentgen va kosmik nurlardan qutqaradigan ishonchli qalqon bo'lib, ular qisman tarqalgan va uning yuqori qatlamlarida qisman so'riladi.
Atmosfera Yer va Kosmos o'rtasida moddalar almashinuvini amalga oshiradi. Shu bilan birga, Yer eng engil gazlar - vodorod va geliyni yo'qotadi va kosmik chang va meteoritlarni oladi. Atmosfera bizni yulduz parchalaridan himoya qiladi. Ko'p hollarda meteoritlar no'xatdan katta emas; Og'irlik kuchi ta'sirida ular atmosferaga 11-64 km / s tezlikda uriladi, havo bilan ishqalanish tufayli ular qiziydi va asosan Yer yuzasidan 60-70 km balandlikda yonadi. Quyoshdan keladigan radiatsiya energiyasi amalda Yer yuzasi uchun yagona issiqlik manbai hisoblanadi. Bu energiya qisman atmosfera tomonidan so'riladi. Yerga etib kelgan energiya qisman tuproq va suv tomonidan so'riladi va qisman ularning yuzasidan atmosferaga qaytariladi. Agar atmosfera bo'lmaganida Yerning harorat rejimi qanday bo'lishini tasavvur qilish qiyin emas: kechasi va qishda u quyosh nurlanishi tufayli juda soviydi, yozda va kunduzi esa haddan tashqari qizib ketardi. atmosfera bo'lmagan Oyda bo'lgani kabi quyosh radiatsiyasi.
Erdagi atmosfera tufayli sovuqdan issiqlikka va orqaga keskin o'tishlar mavjud emas. Agar Yer atmosfera bilan o'ralgan bo'lmaganida, bir kun ichida harorat o'zgarishi amplitudasi 200 C ga etadi: kunduzi taxminan +100 C, kechasi taxminan 100 S. Qish va yoz haroratlari o'rtasida yanada katta farq bo'lar edi. . Ammo atmosfera tufayli Yerning o'rtacha harorati +15 "C atrofida.
Ozon ekrani eng muhim himoya qiymatiga ega. U stratosferada, Yer yuzasidan 20-50 km balandlikda joylashgan. Atmosferadagi ozonning umumiy miqdori 3,3 mlrd.t.ga baholanadi.Bu qatlamning qalinligi nisbatan kichik: normal sharoitda ekvatorda 2 mm dan qutblarda 4 mm gacha. Ozon ekranining asosiy ahamiyati tirik organizmlarni ultrabinafsha nurlanishdan himoya qilishdir.
Atmosfera Yerda yashovchi barcha organizmlarni vayron qiluvchi ultrabinafsha, rentgen va kosmik nurlardan qutqaradigan ishonchli qalqon bo'lib, ular qisman tarqalgan va uning yuqori qatlamlarida qisman so'riladi. Atmosfera Yer va Kosmos o'rtasida moddalar almashinuvini amalga oshiradi. Shu bilan birga, Yer eng engil gazlar - vodorod va geliyni yo'qotadi va kosmik chang va meteoritlarni oladi. .
Atmosfera bizni yulduz parchalaridan himoya qiladi. Ko'p hollarda meteoritlar no'xatdan katta emas; Og'irlik kuchi ta'sirida ular atmosferaga 11-64 km / s tezlikda uriladi, havo bilan ishqalanish tufayli ular qiziydi va asosan Yer yuzasidan 60-70 km balandlikda yonadi. Yorug'likning tarqalishida atmosfera katta rol o'ynaydi. Havo quyosh nurlarini millionlab kichik nurlarga ajratadi, ularni tarqatadi va biz o'rgangan bir xil yorug'likni yaratadi.
Havo konvertining mavjudligi osmonimizga ko'k rang beradi, chunki havoning asosiy elementlari molekulalari va uning tarkibidagi turli xil aralashmalar asosan qisqa to'lqin uzunligi, ya'ni ko'k, indigo, binafsha rangdagi nurlarni tarqatadi. Ba'zan, atmosferada iflosliklar mavjudligi sababli, osmonning rangi toza emas. Yuqoriga ko'tarilganda, zichlik va havo ifloslanishi kamayadi, ya'ni. tarqaladigan zarralar soni, osmonning rangi quyuqroq bo'lib, chuqur ko'k rangga, stratosferada esa qora binafsha rangga aylanadi. Atmosfera tovushlar tarqaladigan muhitdir. Havosiz Yerda sukunat hukm surardi. Biz bir-birimizni ham, dengizning, shamolning, o'rmonning shovqinini ham eshitmas edik. .
Ionosfera radiosignallarning uzatilishini va radioto'lqinlarning tarqalishini osonlashtiradi.
Uzoq vaqt davomida havo massasi yo'qligiga ishonishgan. Faqat 17-asrda 1 m 3 quruq havo massasi, agar dengiz sathida 0 ° C haroratda tortilsa, 1293 g ga teng ekanligi isbotlangan va er yuzasining har kvadrat santimetriga 1033 ta havo to'g'ri keladi. g havo.
Odamning kafti taxminan 1471 N kuch bilan havo bosimini boshdan kechiradi va havo butun inson tanasiga 1471 * 103 N kuch bilan bosim o'tkazadi. havo bilan to'yingan, bu tashqi bosimni muvozanatlashtiradi. Bu muvozanat buzilganda, bizning farovonligimiz yomonlashadi: puls tezlashadi, letargiya, befarqlik va boshqalar paydo bo'ladi. Odam toqqa chiqishda yoki katta chuqurlikka sho'ng'ishda, shuningdek, samolyotni ko'tarish va qo'nish paytida xuddi shunday hislarni boshdan kechiradi. Yuqorida havo bosimi va uning massasi pasayadi: 20 km balandlikda 1 m 3 havo massasi 43 g, 40 km balandlikda esa - 4 g. Quyoshning nurlanish energiyasi amalda. Yer yuzasi uchun yagona issiqlik manbai. Bu energiya qisman atmosfera tomonidan so'riladi. Yerga etib kelgan energiya qisman tuproq va suv tomonidan so'riladi va qisman ularning yuzasidan atmosferaga qaytariladi. Agar atmosfera bo'lmaganida Yerning harorat rejimi qanday bo'lishini tasavvur qilish qiyin emas: kechasi va qishda u quyosh nurlanishi tufayli juda soviydi, yozda va kunduzi esa haddan tashqari qizib ketardi. atmosfera bo'lmagan Oyda bo'lgani kabi quyosh radiatsiyasi.
Atmosferada rivojlanayotgan barcha jarayonlar Quyosh energiyasidan foydalangan holda amalga oshiriladi. Uning sharofati bilan har yili Yer yuzasidan milliardlab tonna suv bug'lanadi. Atmosfera yer sharida namlikni qayta taqsimlash vazifasini bajaradi.
Atmosferaning fizik xossalari va holati o'zgaradi: 1) vaqt o'tishi bilan - kun, fasllar, yillar davomida; 2) fazoda - dengiz sathidan balandligi, hududning kengligi va okeandan uzoqligiga qarab.
Atmosferada har doim ma'lum miqdordagi iflosliklar mavjud. Ifloslanish manbalari tabiiy va sun'iy bo'lishi mumkin. Tabiiy manbalarga quyidagilar kiradi: chang (o'simlik, vulqon va kosmik kelib chiqishi), chang bo'ronlari, dengiz tuzi zarralari, ob-havo sharoiti mahsulotlari, o'rmon va dasht yong'inlari natijasida paydo bo'lgan tuman, tutun va gazlar, o'simlik, hayvon va mikrobiologik kelib chiqadigan turli mahsulotlar va boshqalar. Tabiiy manbalar. atmosferaning ifloslanishi vulqon otilishi kabi dahshatli tabiiy hodisadir. Odatda bu halokatli. Vulkanlar otilishi natijasida atmosferaga juda ko'p miqdorda gazlar, suv bug'lari, qattiq zarralar, kul va changlar chiqariladi; atmosferaning termal ifloslanishi sodir bo'ladi, chunki havoga juda qizdirilgan moddalar chiqariladi. .
Ularning harorati shundayki, ular yo'lidagi hamma narsani yoqib yuborishadi. Vulqon faolligi pasayganidan keyin atmosferadagi gazlarning umumiy muvozanati asta-sekin tiklanadi.
Katta o'rmon va dasht yong'inlari atmosferani sezilarli darajada ifloslantiradi. Ko'pincha ular quruq yillarda sodir bo'ladi. Yong'in tutuni keng hududlarga tarqaladi. Kuchli shamollar ta’sirida yer yuzasidan ko‘tarilgan mayda tuproq zarralarining ko‘tarilishi natijasida chang bo‘ronlari paydo bo‘ladi. Kuchli shamollar - tornadolar, bo'ronlar ham katta tosh bo'laklarini havoga ko'taradi, lekin ular havoda uzoq vaqt qolmaydi. Kuchli bo'ronlar paytida havoga 50 million tonnagacha chang ko'tariladi. Chang bo'ronlarining sabablari qurg'oqchilik, intensiv shudgorlash, yaylovlar va o'rmonlarni yo'q qilish natijasida yuzaga keladigan issiq shamollardir. Chang bo'ronlari cho'l, chala cho'l va cho'l hududlarida eng ko'p uchraydi. Vulqon otilishi, yong'inlar va chang bo'ronlari bilan bog'liq halokatli hodisalar Yer atrofida yorug'lik qalqoni paydo bo'lishiga olib keladi, bu esa sayyoramizning issiqlik muvozanatini biroz o'zgartiradi. Ammo ko'pincha bu hodisalar mahalliy xususiyatga ega. Atmosfera havosining organik moddalarning parchalanishi va parchalanishi bilan bog'liq ifloslanishi juda kichik mahalliy xususiyatga ega. .
Tabiiy ifloslanish manbalari kosmik chang yoki qisqa muddatli o'z-o'zidan paydo bo'lishi mumkin, masalan, o'rmon va dasht yong'inlari, vulqon otilishi va boshqalar. Atmosferaning tabiiy manbalardan ifloslanish darajasi fon hisoblanadi va vaqt o'tishi bilan kam o'zgaradi. Sun'iy ifloslanish atmosfera uchun eng xavfli hisoblanadi. Ifloslantiruvchi moddalarning yuqori konsentratsiyasi bo'lgan eng barqaror zonalar insonning faol faoliyati joylarida paydo bo'ladi. Antropogen ifloslanish xilma-xilligi va ko'plab manbalari bilan tavsiflanadi. Atmosferani ifloslantiruvchi tabiiy manbalar vulqon otilishi kabi dahshatli tabiiy hodisalardir. Odatda bu halokatli. Vulkanlar otilishi natijasida atmosferaga juda ko'p miqdorda gazlar, suv bug'lari, qattiq zarralar, kul va changlar chiqariladi; atmosferaning termal ifloslanishi sodir bo'ladi, chunki havoga juda qizdirilgan moddalar chiqariladi. Ularning harorati shundayki, ular yo'lidagi hamma narsani yoqib yuborishadi. Vulqon faolligi pasayganidan keyin atmosferadagi gazlarning umumiy muvozanati asta-sekin tiklanadi. .
Havoning ifloslanishi muammosi yangi emas. Ikki asrdan ko'proq vaqt oldin Evropaning ko'plab mamlakatlaridagi yirik sanoat markazlarida havoning ifloslanishi jiddiy tashvish tug'dirdi. Biroq, uzoq vaqt davomida bu ifloslanishlar mahalliy xususiyatga ega edi. Tutun va kuyik atmosferaning nisbatan kichik joylarini ifloslantirdi va fabrikalar kam bo'lgan va kimyoviy elementlardan foydalanish cheklangan bir paytda toza havo massasi bilan osongina suyultirildi. Agar 20-asr boshlarida. Sanoatda 19 ta kimyoviy element ishlatilgan, asrning o'rtalarida 50 ga yaqin element ishlatilgan, hozirgi vaqtda davriy jadvalning deyarli barcha elementlari ishlatilgan. Bu sanoat chiqindilarining tarkibiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi va atmosferaning og'ir va nodir metallarning aerozollari, sintetik birikmalar, mavjud bo'lmagan va tabiiy bo'lmagan radioaktiv, kanserogen, bakteriologik va boshqa moddalar bilan sifat jihatidan yangi ifloslanishiga olib keldi.
Sanoat va transportning jadal rivojlanishi shuni ko'rsatdiki, bu kabi miqdordagi chiqindilarni endi yo'qotib bo'lmaydi. Ularning kontsentratsiyasi oshadi, bu biosfera uchun xavfli va hatto halokatli oqibatlarga olib keladi. Bu muammo ayniqsa 20-asrning ikkinchi yarmida, yaʼni sanoat ishlab chiqarishining nihoyatda yuqori oʻsish surʼatlari, elektr energiyasini ishlab chiqarish va isteʼmol qilish, koʻp miqdorda elektr energiyasi ishlab chiqarish va ulardan foydalanish bilan tavsiflangan ilmiy-texnikaviy inqilob davrida keskinlashdi. transport vositalari.
Atmosfera havosining asosiy ifloslanishini bir qator sanoat tarmoqlari, avtomobil transporti va issiqlik va elektr energiyasi ishlab chiqarish tashkil etadi. Bundan tashqari, ularning havo ifloslanishidagi ishtiroki quyidagicha taqsimlanadi: qora va rangli metallurgiya, neft qazib olish, neft kimyosi, qurilish materiallari ishlab chiqarish, kimyo sanoati - 30%; issiqlik energetikasi - 30, avtomobil transporti - 40%.
Atmosferani ifloslantiruvchi eng keng tarqalgan zaharli moddalar: uglerod oksidi CO, oltingugurt dioksidi SO 2, karbonat angidrid CO 2, azot oksidi NO x, uglevodorodlar C p N m va chang. Yirik sanoat shaharlari atmosferasidagi zararli moddalarning taxminiy nisbiy tarkibi: CO - 45%, SO - 18%, CH - 15%, chang - 12%. .
Bu moddalarga qo'shimcha ravishda, ifloslangan atmosfera havosida boshqa zaharli moddalar ham mavjud, ammo kamroq miqdorda. Masalan, elektronika sanoati zavodlaridan chiqadigan ventilyatsiya chiqindilarida gidroftorik, oltingugurt, xrom va boshqa mineral kislotalarning bug'lari, organik erituvchilar va boshqalar mavjud.Hozirgi vaqtda atmosferani ifloslantiruvchi 500 dan ortiq zararli moddalar mavjud bo'lib, ularning soni ortib bormoqda. Sun'iy ifloslanish atmosfera uchun eng xavfli hisoblanadi. Ifloslantiruvchi moddalarning yuqori konsentratsiyasi bo'lgan eng barqaror zonalar insonning faol faoliyati joylarida paydo bo'ladi. Antropogen ifloslanish xilma-xilligi va ko'plab manbalari bilan tavsiflanadi. Atmosferani ifloslantiruvchi tabiiy manbalar vulqon otilishi kabi dahshatli tabiiy hodisalardir. Odatda bu halokatli. Vulkanlar otilishi natijasida atmosferaga juda ko'p miqdorda gazlar, suv bug'lari, qattiq zarralar, kul va changlar chiqariladi; atmosferaning termal ifloslanishi sodir bo'ladi, chunki havoga juda qizdirilgan moddalar chiqariladi. Ularning harorati shundayki, ular yo'lidagi hamma narsani yoqib yuborishadi. Vulqon faolligi pasayganidan keyin atmosferadagi gazlarning umumiy muvozanati asta-sekin tiklanadi.
Atmosferaning Yer hayotidagi roli
Atmosfera Yer sayyorasini o'rab turgan gazsimon qobiqdir. Uning ichki yuzasi gidrosferani va qisman yer qobig'ini qoplaydi, tashqi yuzasi esa koinotning Yerga yaqin qismi bilan chegaradosh.
Atmosferani o'rganadigan fizika va kimyo bo'limlari to'plami odatda atmosfera fizikasi deb ataladi. Atmosfera Yer yuzasidagi ob-havoni belgilaydi, meteorologiya ob-havoni o'rganadi va klimatologiya uzoq muddatli iqlim o'zgarishlari bilan shug'ullanadi.
Dengiz sathidan 5 km balandlikda allaqachon o'qitilmagan odam kislorod ochligini boshdan kechira boshlaydi va moslashmasdan, odamning ishlashi sezilarli darajada kamayadi. Atmosferaning fiziologik zonasi shu erda tugaydi. 9 km balandlikda odamning nafas olishi imkonsiz bo'lib qoladi, garchi atmosferada taxminan 115 km gacha kislorod mavjud.
Atmosfera bizni nafas olish uchun zarur bo'lgan kislorod bilan ta'minlaydi. Biroq, atmosferaning umumiy bosimining pasayishi tufayli, balandlikka ko'tarilganda, kislorodning qisman bosimi mos ravishda kamayadi.
Inson o'pkasida doimo taxminan 3 litr alveolyar havo mavjud. Oddiy atmosfera bosimida alveolyar havodagi kislorodning qisman bosimi 110 mmHg ni tashkil qiladi. Art., karbonat angidrid bosimi - 40 mm Hg. Art., va suv bug'lari - 47 mm Hg. Art. Balandlikka ko'tarilishi bilan kislorod bosimi pasayadi va o'pkadagi suv va karbonat angidridning umumiy bug 'bosimi deyarli o'zgarmas bo'lib qoladi - taxminan 87 mm Hg. Art. Atrofdagi havo bosimi bu qiymatga teng bo'lganda, o'pkaga kislorod etkazib berish butunlay to'xtaydi.
Taxminan 19-20 km balandlikda atmosfera bosimi 47 mm simob ustuniga tushadi. Art. Shuning uchun bu balandlikda inson tanasida suv va interstitsial suyuqlik qaynay boshlaydi. Bu balandliklardagi bosimli idishni tashqarisida o'lim deyarli bir zumda sodir bo'ladi. Shunday qilib, inson fiziologiyasi nuqtai nazaridan, "kosmos" allaqachon 15-19 km balandlikda boshlanadi.
Havoning zich qatlamlari - troposfera va stratosfera - bizni nurlanishning zararli ta'siridan himoya qiladi. Havoning etarli darajada kamayishi bilan, 36 km dan ortiq balandlikda ionlashtiruvchi nurlanish - birlamchi kosmik nurlar - tanaga kuchli ta'sir ko'rsatadi; 40 km dan ortiq balandlikda quyosh spektrining ultrabinafsha qismi odamlar uchun xavflidir. atmosfera kislorod stratosfera nurlanishi
Yer yuzasidan tobora balandroq balandlikka ko‘tarilganimiz sari atmosferaning quyi qatlamlarida kuzatilayotgan tovushning tarqalishi, aerodinamik ko‘tarilish va tortishishning paydo bo‘lishi, konveksiya orqali issiqlik uzatilishi va boshqalar kabi tanish hodisalar asta-sekin zaiflashadi va keyin butunlay yo‘q bo‘lib ketadi.
Havoning kam uchraydigan qatlamlarida tovushning tarqalishi mumkin emas. 60-90 km balandlikda, boshqariladigan aerodinamik parvoz uchun havo qarshiligi va ko'tarilishdan foydalanish hali ham mumkin.
Ammo 100-130 km balandlikdan boshlab, har bir uchuvchiga tanish bo'lgan M raqami va tovush to'sig'i tushunchalari o'z ma'nosini yo'qotadi: u erda an'anaviy Karman chizig'i joylashgan bo'lib, undan tashqarida sof ballistik parvoz hududi boshlanadi, bu faqat ballistik parvozni amalga oshirishi mumkin. reaktiv kuchlar yordamida boshqarilishi mumkin.
100 km dan yuqori balandliklarda atmosfera yana bir ajoyib xususiyatdan mahrum bo'ladi - konveksiya (ya'ni havoni aralashtirish orqali) issiqlik energiyasini o'zlashtirish, o'tkazish va uzatish qobiliyati. Bu shuni anglatadiki, orbital kosmik stantsiyadagi jihozlarning turli elementlari tashqi tomondan odatda samolyotda bo'lgani kabi - havo oqimlari va havo radiatorlari yordamida sovutilmaydi. Bu balandlikda, odatda, kosmosda bo'lgani kabi, issiqlikni uzatishning yagona yo'li termal nurlanishdir.
Atrofimizdagi dunyo uch xil qismdan iborat: yer, suv va havo. Ularning har biri o'ziga xos tarzda noyob va qiziqarli. Endi biz ulardan faqat oxirgisi haqida gaplashamiz. Atmosfera nima? Bu qanday paydo bo'ldi? U nimadan iborat va qanday qismlarga bo'lingan? Bu savollarning barchasi juda qiziq.
"Atmosfera" nomining o'zi yunoncha ikki so'zdan iborat bo'lib, rus tiliga tarjima qilinganda "bug'" va "to'p" degan ma'noni anglatadi. Va agar siz aniq ta'rifga qarasangiz, quyidagilarni o'qishingiz mumkin: "Atmosfera - bu Yer sayyorasining havo qobig'i bo'lib, u kosmosda u bilan birga yuguradi." U sayyorada sodir bo'lgan geologik va geokimyoviy jarayonlar bilan parallel ravishda rivojlandi. Va bugungi kunda tirik organizmlarda sodir bo'ladigan barcha jarayonlar unga bog'liq. Agar atmosfera bo'lmasa, sayyora Oy kabi jonsiz cho'lga aylanadi.
U nimadan iborat?
Atmosfera nima va uning tarkibiga qanday elementlar kiradi degan savol uzoq vaqtdan beri odamlarni qiziqtirmoqda. Ushbu qobiqning asosiy tarkibiy qismlari 1774 yilda ma'lum bo'lgan. Ular Antuan Lavoisier tomonidan o'rnatildi. U atmosferaning tarkibi asosan azot va kisloroddan iborat ekanligini aniqladi. Vaqt o'tishi bilan uning tarkibiy qismlari takomillashtirildi. Va endi ma'lumki, uning tarkibida boshqa ko'plab gazlar, shuningdek, suv va chang mavjud.
Keling, Yer yuzasiga yaqin atrofdagi atmosferani nimadan iboratligini batafsil ko'rib chiqaylik. Eng keng tarqalgan gaz azotdir. U 78 foizdan bir oz ko'proqni o'z ichiga oladi. Ammo, bunday katta miqdorga qaramay, azot havoda deyarli faol emas.
Miqdori va ahamiyati jihatidan keyingi element kisloroddir. Bu gaz deyarli 21% ni o'z ichiga oladi va u juda yuqori faollikni namoyish etadi. Uning o'ziga xos vazifasi bu reaktsiya natijasida parchalanadigan o'lik organik moddalarni oksidlashdir.
Kam, ammo muhim gazlar
Atmosferaning bir qismi bo'lgan uchinchi gaz argondir. Bu bir foizdan sal kamroq. Undan keyin neon bilan karbonat angidrid, metan bilan geliy, vodorod bilan kripton, ksenon, ozon va hatto ammiak keladi. Ammo ularning soni shunchalik kamki, bunday komponentlarning ulushi yuzinchi, minginchi va millioninchi qismlarga teng. Ulardan faqat karbonat angidrid muhim rol o'ynaydi, chunki bu o'simliklar fotosintez uchun zarur bo'lgan qurilish materialidir. Uning yana bir muhim vazifasi radiatsiyani to‘sish va quyosh issiqligining bir qismini o‘zlashtirishdir.
Yana bir kichik, ammo muhim gaz, ozon Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanishni ushlab turish uchun mavjud. Ushbu mulk tufayli sayyoradagi barcha hayot ishonchli tarzda himoyalangan. Boshqa tomondan, ozon stratosfera haroratiga ta'sir qiladi. Ushbu nurlanishni o'zlashtirganligi sababli, havo qizib ketadi.
Atmosferaning miqdoriy tarkibining doimiyligi to'xtovsiz aralashtirish orqali saqlanadi. Uning qatlamlari gorizontal va vertikal ravishda harakatlanadi. Shunday qilib, dunyoning istalgan nuqtasida kislorod etarli va ortiqcha karbonat angidrid yo'q.
Havoda yana nima bor?
Shuni ta'kidlash kerakki, havo bo'shlig'ida bug 'va changni topish mumkin. Ikkinchisi polen va tuproq zarralaridan iborat bo'lib, shaharda ular chiqindi gazlardan chiqadigan qattiq chiqindilarning aralashmalari bilan birlashtirilgan.
Ammo atmosferada juda ko'p suv bor. Muayyan sharoitlarda u kondensatsiyalanadi va bulutlar va tuman paydo bo'ladi. Aslini olganda, bular bir xil, faqat birinchilari Yer yuzasidan balandda paydo bo'ladi va oxirgisi uning bo'ylab tarqaladi. Bulutlar turli shakllarga ega. Bu jarayon Yerdan balandlikka bog'liq.
Agar ular quruqlikdan 2 km balandlikda hosil bo'lgan bo'lsa, ular qatlamli deb ataladi. Aynan ulardan erga yomg'ir yog'adi yoki qor yog'adi. Ularning tepasida 8 km balandlikda to'plangan bulutlar hosil bo'ladi. Ular har doim eng chiroyli va go'zaldir. Ularga qarab, ular qanday ko'rinishga ega ekanligiga hayron bo'lishadi. Agar bunday shakllanishlar keyingi 10 kmda paydo bo'lsa, ular juda engil va havodor bo'ladi. Ularning ismi tukli.
Atmosfera qanday qatlamlarga bo'lingan?
Ular bir-biridan juda farq qiladigan haroratga ega bo'lsa-da, bir qatlam qaysi balandlikda boshlanib, ikkinchisi tugashini aytish juda qiyin. Bu bo'linish juda shartli va taxminiydir. Biroq, atmosfera qatlamlari hali ham mavjud va o'z vazifalarini bajaradi.
Havo qobig'ining eng past qismi troposfera deb ataladi. Uning qalinligi qutblardan ekvatorga qarab 8 dan 18 km gacha oshib boradi. Bu atmosferaning eng issiq qismidir, chunki undagi havo yer yuzasi tomonidan isitiladi. Suv bug'ining ko'p qismi troposferada to'plangan, shuning uchun bulutlar paydo bo'ladi, yog'ingarchiliklar yog'adi, momaqaldiroq va shamollar esadi.
Keyingi qatlam qalinligi taxminan 40 km bo'lib, stratosfera deb ataladi. Agar kuzatuvchi havoning bu qismiga kirsa, u osmon binafsha rangga aylanganini topadi. Bu quyosh nurlarini deyarli tarqatmaydigan moddaning past zichligi bilan izohlanadi. Aynan shu qatlamda reaktiv samolyotlar uchadi. Ular uchun barcha ochiq joylar ochiq, chunki bulutlar deyarli yo'q. Stratosferaning ichida katta miqdorda ozondan iborat qatlam mavjud.
Undan keyin stratopauza va mezosfera keladi. Ikkinchisining qalinligi taxminan 30 km. Bu havo zichligi va haroratning keskin pasayishi bilan tavsiflanadi. Kuzatuvchiga osmon qora ko'rinadi. Bu yerda siz hatto kun davomida yulduzlarni tomosha qilishingiz mumkin.
Havo deyarli yo'q qatlamlar
Atmosferaning tuzilishi termosfera deb ataladigan qatlam bilan davom etadi - qolganlari ichida eng uzuni, qalinligi 400 km ga etadi. Bu qatlam 1700 °C ga yetishi mumkin bo'lgan ulkan harorati bilan ajralib turadi.
Oxirgi ikkita shar ko'pincha bittaga birlashtiriladi va ionosfera deb ataladi. Buning sababi, ularda ionlarning chiqishi bilan reaktsiyalar sodir bo'ladi. Aynan shu qatlamlar shimoliy chiroqlar kabi tabiiy hodisani kuzatish imkonini beradi.
Yerdan keyingi 50 km ekzosferaga ajratilgan. Bu atmosferaning tashqi qobig'i. U havo zarralarini kosmosga tarqatadi. Ob-havo sun'iy yo'ldoshlari odatda bu qatlamda harakatlanadi.
Yer atmosferasi magnitosfera bilan tugaydi. Aynan u sayyoraning sun'iy yo'ldoshlarining ko'p qismini boshpana qilgan.
Bularning barchasi aytilgandan so'ng, atmosfera nima ekanligi haqida hech qanday savol qolmasligi kerak. Agar uning zarurligi haqida shubhangiz bo'lsa, ularni osongina yo'q qilish mumkin.
Atmosferaning ma'nosi
Atmosferaning asosiy vazifasi sayyora yuzasini kunduzi haddan tashqari qizib ketishdan, kechasi esa haddan tashqari sovutishdan himoya qilishdir. Hech kim bahslashmaydigan bu qobiqning keyingi muhim maqsadi barcha tirik mavjudotlarni kislorod bilan ta'minlashdir. Busiz ular bo'g'ilib ketishadi.
Ko'pgina meteoritlar yuqori qatlamlarda yonib ketadi va hech qachon Yer yuzasiga etib bormaydi. Odamlar esa uchayotgan chiroqlarga qoyil qolishlari mumkin, ularni otayotgan yulduzlar deb atashlari mumkin. Agar atmosfera bo'lmasa, butun Yer kraterlar bilan to'lib toshgan bo'lar edi. Va quyosh radiatsiyasidan himoya qilish allaqachon yuqorida muhokama qilingan.
Inson atmosferaga qanday ta'sir qiladi?
Juda salbiy. Bu odamlarning faolligi oshib borishi bilan bog'liq. Barcha salbiy jihatlarning asosiy ulushi sanoat va transportga to'g'ri keladi. Aytgancha, atmosferaga kiradigan barcha ifloslantiruvchi moddalarning deyarli 60 foizini chiqaradigan avtomobillar. Qolgan qirqtasi energetika va sanoat, shuningdek, chiqindilarni utilizatsiya qilish tarmoqlariga bo'lingan.
Har kuni havoni to'ldiradigan zararli moddalar ro'yxati juda katta. Atmosferada tashish tufayli: azot va oltingugurt, uglerod, ko'k va kuyik, shuningdek, teri saratonini keltirib chiqaradigan kuchli kanserogen - benzopiren.
Sanoatda quyidagi kimyoviy elementlar to'g'ri keladi: oltingugurt dioksidi, uglevodorodlar va vodorod sulfidi, ammiak va fenol, xlor va ftor. Agar jarayon davom etsa, tez orada savollarga javoblar: “Atmosfera nima? U nimadan iborat? butunlay boshqacha bo'ladi.
6.2. Atmosferaning mazmuni va tuzilishi
Agar uzoq vaqtdan beri tanqis bo'lib kelgan suv "hayot manbai" deb atalgan bo'lsa, havo faqat bizning urbanizatsiya davrimizda esga olindi. Shuni esda tutaylikki, odam bir necha o'n kun ovqatsiz yashashi mumkin, ammo havosiz - atigi 5-7 daqiqagacha. Bundan tashqari, odamlar, ayniqsa, shaharlar va sanoat markazlarida etishmaydigan toza havoga muhtoj.
Atmosferaning ma'nosi. Atmosfera havosi eng muhim tabiiy resursdir, u maqsad ( Yer va insoniyat uchun ):
Odamlarni, flora va faunani hayotiy gaz elementlari (kislorod, karbonat angidrid) bilan ta'minlash;
Haroratning o'zgarishini yumshatish (havo issiqlik va sovuqni yomon o'tkazuvchidir), ya'ni. sayyorada termoregulyatsiyani ta'minlash;
Yer yuzasini kosmik, radiatsiya va ultrabinafsha quyosh nurlanishidan himoya qilish;
Yerni meteoritlar va boshqa kosmik jismlardan himoya qiling, ularning katta massasi atmosferada yonib ketadi;
Sanoat antropogen jarayonlarini kislorod, azot, vodorod va neytral gazlar bilan ta'minlash.
Atmosfera Yer tomonidan chiqarilgan issiqlikni kosmosga singdirish va uni qisman qarshi nurlanish shaklida qaytarish orqali sayyoramizni "isitadi". Atmosfera quyosh nurlarini tarqatadi, natijada yorug'likdan soyaga (qorong'i) asta-sekin o'tadi. Kechasi u yorug'lik nurlarini chiqaradi va er yuzasini yoritish manbai bo'lib xizmat qiladi.
Atmosferaning tungi porlashi (lyuminestsensiya) - 80 dan 300 km gacha bo'lgan balandliklarda kam uchraydigan havo gazlarining porlashi. U oysiz tunda er yuzasining umumiy yoritilishining 40–45% ni taʼminlaydi, yulduzlar yorugʻligi taxminan 30% ni tashkil qiladi, qolgan 25–30% esa yulduzlararo chang tomonidan tarqalgan yorugʻlikni tashkil qiladi. Aurora borealis - atmosfera porlashining bir turi. Yerda ular yuqori kengliklarda faqat tunda bulutlar bo'lmaganda kuzatiladi. Kosmosdan auroralar doimo ko'rinadi va ayni paytda katta maydonlarda.
Atmosferaning tuzilishi. Atmosfera bir nechta qatlamlardan - sharlardan iborat bo'lib, ular orasida aniq chegaralar yo'q.
1. Troposfera - atmosferaning pastki asosiy qatlami. Bu eng yaxshi o'rganilgan. Troposferaning balandligi qutblardan 10 km, mo''tadil kengliklarda 12 km va ekvatordan 18 km gacha.
Troposferada atmosfera havosining umumiy massasining 4/5 qismidan ko'prog'i joylashgan. Unda turli xil ob-havo hodisalari eng aniq namoyon bo'ladi. Ma'lumki 1 km ortishi bilan bu qatlamdagi havo harorati 6 darajadan ko'proq pasayadi. Buning sababi, havo quyosh nurlarining Yer yuzasiga etib borishiga imkon beradi, bu esa uni isitadi. Atmosferaning Yerga tutashgan qatlamlari ham yer yuzasidan qiziydi.
Qishda Yer yuzasi juda soviydi, bu quyosh nurlarining ko'p qismini aks ettiruvchi qor qoplami bilan osonlashadi. Shu sababli, Yer yuzasida havo tepasiga qaraganda sovuqroq bo'lib chiqadi, ya'ni harorat inversiyasi. Haroratning inversiyasi ko'pincha kechasi kuzatiladi.
Yozda Yer yuzasi quyosh nurlari ta'sirida kuchli va notekis isitiladi. Havo girdoblari uning eng qizigan joylaridan yuqoriga ko'tariladi. Ko'tarilgan havoning o'rnini Yerning kamroq isitiladigan hududlari havosi egallaydi, bu esa o'z navbatida atmosferaning yuqori qatlamlari havosi bilan almashtiriladi. Turadi konvektsiya, atmosferaning vertikal yo'nalishda aralashishiga olib keladi. Konvektsiya tumanni yo'qotishga yordam beradi va atmosferaning pastki qatlamidagi changni kamaytiradi.
Troposferaning yuqori qatlamlarida 12-17 km balandlikda, samolyotlar uchib o'tganda, ko'pincha uzoqdan aniq ko'rinadigan oq bulutli izlar paydo bo'ladi. Bu izlar deyiladi kondensatsiya, yoki izlar inversiyalar. Kondensatsiya izlarining asosiy sababi samolyot dvigatellarining chiqindi gazlari bilan atmosferaga kiradigan suv bug'ining kondensatsiyasi yoki sublimatsiyasidir, chunki kerosin samolyot dvigatelida yondirilganda suv bug'lari hosil bo'ladi.
Dvigatelda 1 kg yoqilg'ini yoqish uchun taxminan 11 kg atmosfera havosi sarflanadi, bu deyarli 1,4 kg suv bug'ini o'z ichiga olgan 12 kg ga yaqin chiqindi gazlarni hosil qiladi.
2. Stratosfera troposferadan 50-55 km balandlikda joylashgan. U barcha atmosfera havosi massasining 20% dan kamrog'ini o'z ichiga oladi. Bu qatlamda gazlarning biroz harakatlanishi kuzatiladi va harorat balandlik bilan ortadi (yuqori chegarada 0 0 S gacha).
Stratosferaning pastki qismi qalin saqlovchi qatlam bo'lib, uning ostida suv bug'lari, muz kristallari va boshqa qattiq zarralar to'planadi. Bu erda nisbiy namlik har doim 100% ga yaqin.
Stratosferada joylashgan ozon qatlami, hayotni buzuvchi kosmik nurlanishni va qisman Quyoshning ultrabinafsha nurlarini aks ettiradi. Eng yuqori konsentratsiya ozon 15-35 km balandlikda mavjud bo'lib, quyosh nurlari ta'sirida erkin kislorod ozonga aylanadi. .
3. Mezosfera stratosferadan taxminan 50 dan 80 km gacha balandlikda cho'zilgan. U havoning 1% dan kamrog'ini tashkil qiladi. Bu balandlikning oshishi bilan haroratning stratosfera bilan chegarasida taxminan 0 ° C dan mezosferaning yuqori qatlamlarida -90 ° C gacha pasayishi bilan tavsiflanadi.
4. Ionosfera mezosfera ustida joylashgan. Bu atmosfera ionlari va erkin elektronlarning muhim tarkibi bilan tavsiflanadi. Ionosferada ultrabinafsha va rentgen quyosh nurlari ta'sirida juda kam uchraydigan havoning ionlanishi, shuningdek, kosmik nurlanish sodir bo'ladi, bu atmosfera gazi molekulalarining ionlarga va elektronlarga parchalanishiga olib keladi. Ionlanish ayniqsa 80 dan 400 km gacha balandliklarda kuchli. Ionosfera radioto'lqinlarning tarqalishini osonlashtiradi. Ionosferaning yuqori chegarasi Yer magnitosferasining tashqi qismidir. Ionosfera ko'pincha deyiladi termosfera.
