Die Erdatmosphäre entweicht in den Weltraum. Atmosphäre

ATMOSPHÄRE

ATMOSPHÄRE, eine Hülle aus Gasen, die die Erde umgibt. Es schützt den Planeten vor den rauen Bedingungen des Weltraums, und die Gase, aus denen es besteht, sind für die Existenz des Lebens notwendig. Etwa 95 Gewichtsprozent der gesamten Atmosphäre befinden sich bis zu einer Höhe von 25 km; Das Gasgemisch in der unteren Atmosphäre wird allgemein als Luft bezeichnet. Die Zusammensetzung der Atmosphäre in Gewichtsprozent ist wie folgt: 78,09 % Stickstoff, 20,9 % Sauerstoff, 0,93 % Argon, 0,03 % Kohlendioxid, 0,05 % Wasserstoff, andere Gase und unterschiedliche Mengen an Wasserdampf. Die Atmosphäre kann man sich als konzentrische Schalen vorstellen. Die innere wird TROPOSPHÄRE genannt, sie enthält Staub und Wasserdampf, und Wetterbedingungen werden geschaffen. Die STRATOSPHÄRE erstreckt sich auf eine Höhe von 10 bis 55 km; es ist klarer, kälter und enthält Ozon. Darüber liegt bis zu einer Höhe von 70 km die MESOSPHÄRE, in der unter dem Einfluss des Sonnenlichts chemische Reaktionen. In der THERMOSPHÄRE steigt die Temperatur allmählich an. Darüber hinaus befindet sich in einer Höhe von bis zu 400 km die Exosphäre, wo Helium und Wasserstoff ins All entlassen werden. Die IONOSPHÄRE erstreckt sich bis zu 50 km bis zu den VAN ALLEN STRAHLUNGSGÜRTELN.

Atmosphäre Eine Studie über die Entwicklung der Erdatmosphäre zeigt, dass der Sauerstoffgehalt vor 2.000 Millionen Jahren zu steigen begann. vor Jahren, ach was durch die Bildung ausgedehnter "rot gefärbter" Ablagerungen belegt wird - durch oxidiertes Eisen gefärbter Sand. Vor etwa 4.500 Millionen Jahren begann die Aufnahme von Kohlendioxid (Kohlendioxid) durch Sedimentgesteine. Riesige Kohlenstoffvorkommen in Form von Kalkstein, Kohle und Öl weisen darauf hin, dass die Kohlendioxidkonzentration früher viel höher war als heute, wenn sie nur noch 0,04 % beträgt. Die ersten Karbonatvorkommen erschienen vor 1.700 Millionen Jahren und Sulfatvorkommen vor 1.000 Millionen Jahren. Die Abnahme des Kohlendioxidanteils wurde durch eine Zunahme des Stickstoffgehalts in der Luft ausgeglichen. Formen der "Atmung" entwickelten sich von der Gärung vor 4.000 Millionen Jahren zur anaeroben Photosynthese (3.000 Millionen Jahre > Schatten) und zur aeroben Foyussynthese (vor 500 Millionen Jahren). Die moderne Atmosphäre hat einige merkwürdige Eigenschaften. In der Thermosphäre, die sich bis in eine Höhe von 80 bis 400 km erstreckt (1), bilden sich Polarlichter, nachts leuchtende Wolken (2) treten erst in der Mesopause an der Grenze zwischen Thermosphäre und Nichtzosphäre auf Mesosphäre Kosmische Strahlung ( 1) die Bcipaio-Sphäre durchdringen. Großer Teil Menschliche Aktivität findet in der Troposphäre (5) statt, wo das Wetter entsteht, das uns direkt betrifft

Wissenschaftliches und technisches Lexikon.

Synonyme:

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Atmosphäre … Rechtschreibwörterbuch

Atmosphäre- äh. Atmosphäre f., n. lat. Atmosphäre gr. 1. physisch, Meteor. Lufthülle der Erde, Luft. Sl. 18. In der Atmosphäre oder in der Luft, die uns umgibt ... und die wir atmen. Karamzin 11 111. Lichtstreuung durch die Atmosphäre. Astr. Lalanda 415.… … Historisches Wörterbuch Gallizismen der russischen Sprache

Erde (von griech. atmos Dampf und sphaira Ball), die gasförmige Hülle der Erde, die durch die Schwerkraft mit ihr verbunden ist und an ihrer täglichen und jährlichen Rotation teilnimmt. Atmosphäre. Schema der Struktur der Erdatmosphäre (nach Ryabchikov). Gewicht A. ca. 5,15 10 8 kg.… … Ökologisches Lexikon

- (Griechisch atmosphaira, von atmos-Paaren und sphaira-Ball, Kugel). 1) Eine gasförmige Hülle, die die Erde oder einen anderen Planeten umgibt. 2) die mentale Umgebung, in der man sich bewegt. 3) eine Einheit, die den erfahrenen oder erzeugten Druck misst ... ... Wörterbuch Fremdwörter russische Sprache

Luft. Siehe Kreis... Wörterbuch der russischen Synonyme und ähnlicher Ausdrücke. unter. ed. N. Abramova, M.: Russische Wörterbücher, 1999. Atmosphäre, Luft, Kreis, Umwelt, Klima, Umwelt, Bedingungen, Mikroklima, fünfter Ozean, Hintergrund Russisches Wörterbuch ... Synonymwörterbuch

- (die Atmosphäre ist falsch), Atmosphäre, Frauen. (vom griechischen Atmos-Atem und Sphaira-Ball). 1. nur Einheiten Die die Erde umgebende Lufthülle (geschätzt). || Die gasförmige Hülle, die einige Planeten umgibt (Astro). Atmosphäre des Mars. 2. nur Einheiten Luft (umgangssprachlich) ... Wörterbuch Uschakow

Einheit des Drucks außerhalb des Systems. Die normale oder physikalische Atmosphäre (bezeichnet als atm.) ist gleich 101.325 Pa 1013,25 hPa 760 mm Hg 10 332 mm Wassersäule 1,0332 atm; technische Atmosphäre (at) ist gleich 1 kgf / cm & sup2 735,56 mm Quecksilber ... ... Groß Enzyklopädisches Wörterbuch

- (inosk.) Umwelt, Sphäre, Wind (eigene Luft, die uns umgibt, die wir atmen). Heiraten Olga Fyodorovna war ein gutes Barometer, um die Atmosphäre zu Hause zu bestimmen: Sie sagte ein Gewitter so gründlich wie möglich voraus ... Lѣkov. Zwielichtige Art… Michelson's Big Explanatory Phraseological Dictionary (Originalschreibweise)

Die gasförmige Hülle der Erde, bestehend, ohne Wasser und Staub (nach Volumen), aus Stickstoff (78,08 %), Sauerstoff (20,95 %), Argon (0,93 %), Kohlendioxid (etwa 0,09 %) und Wasserstoff, Neon, Helium , Krypton, Xenon und eine Reihe anderer Gase (insgesamt etwa 0,01 %). Trockene Zusammensetzung... Geologische Enzyklopädie

Weiblich rund um den Erdball oder auf andere Weise göttlicher Körper Luft mit all ihren natürlichen Verunreinigungen: Dämpfe, Wolken usw. Die irdische Welt erhebt sich nicht einmal hundert Werwer von der Erde. Aus der Dichte des sommerlichen Kolozemnitsa-Dunstes in ... ... Dahls erklärendes Wörterbuch

Bücher

• Atmosphäre. Gemeinsame Meteorologie, Camille Flammarion. P. V. Lukovnikovs Buchhandlung, St. Petersburg, 1900. Bindung des Besitzers. Die Sicherheit ist gut. Der Einband hat einige Gebrauchsspuren und ein Teil des Buchrückens fehlt. Diese Ausgabe…

Die Atmosphäre ist einer der wichtigsten Bestandteile unseres Planeten. Sie ist es, die Menschen vor den harten Bedingungen des Weltraums, wie Sonneneinstrahlung und Weltraumschrott, „schützt“.

Viele Fakten über die Atmosphäre sind den meisten Menschen jedoch unbekannt.

1. Die wahre Farbe des Himmels

Obwohl es kaum zu glauben ist, ist der Himmel tatsächlich lila. Wenn Licht in die Atmosphäre eintritt, absorbieren Luft- und Wasserpartikel das Licht und streuen es. Zur gleichen Zeit, die am meisten verstreut lila Deshalb sehen die Menschen blauen Himmel.

2. Ein exklusives Element in der Erdatmosphäre

Wie sich viele noch aus der Schule erinnern, besteht die Erdatmosphäre aus ungefähr 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff und kleinen Verunreinigungen aus Argon, Kohlendioxid und anderen Gasen. Aber nur wenige Menschen wissen, dass unsere Atmosphäre die einzige ist, die an ist dieser Moment von Wissenschaftlern entdeckt (zusätzlich zum Kometen 67P), der freien Sauerstoff enthält. Da Sauerstoff ein hochreaktives Gas ist, reagiert es oft mit anderen Chemikalien im Weltraum. Seine reine Form auf der Erde macht den Planeten bewohnbar.

3. Weißer Streifen am Himmel

Sicherlich haben sich einige manchmal gefragt, warum hinter einem Düsenflugzeug ein weißer Streifen am Himmel bleibt. Diese weißen Streifen, sogenannte Kondensstreifen, entstehen, wenn sich heiße, feuchte Abgase eines Flugzeugtriebwerks mit kälterer Außenluft vermischen. Wasserdampf aus Abgasen gefriert und wird sichtbar.

4. Die Hauptschichten der Atmosphäre

Die Erdatmosphäre besteht aus fünf Hauptschichten, die bilden mögliches Leben auf dem Planeten. Die erste davon, die Troposphäre, erstreckt sich vom Meeresspiegel bis in eine Höhe von etwa 17 km zum Äquator. Großer Teil Wetterereignisse passiert darin.

5. Ozonschicht

Die nächste Schicht der Atmosphäre, die Stratosphäre, erreicht am Äquator eine Höhe von etwa 50 km. Es enthält die Ozonschicht, die den Menschen vor gefährlichen UV-Strahlen schützt. Obwohl sich diese Schicht über der Troposphäre befindet, kann sie aufgrund der Energie, die sie von den Sonnenstrahlen absorbiert, tatsächlich wärmer sein. Die meisten Düsenflugzeuge und Wetterballons fliegen in der Stratosphäre. Flugzeuge können darin schneller fliegen, weil sie weniger von Schwerkraft und Reibung beeinflusst werden. Wetterballons können sich ein besseres Bild von Stürmen machen, die meist tiefer in der Troposphäre auftreten.

6. Mesosphäre

Die Mesosphäre ist die mittlere Schicht, die sich bis zu einer Höhe von 85 km über der Erdoberfläche erstreckt. Seine Temperatur schwankt um -120 ° C. Die meisten Meteore, die in die Erdatmosphäre eintreten, verglühen in der Mesosphäre. Die letzten beiden Schichten, die in den Weltraum übergehen, sind die Thermosphäre und die Exosphäre.

7. Das Verschwinden der Atmosphäre

Die Erde hat höchstwahrscheinlich mehrmals ihre Atmosphäre verloren. Als der Planet mit Ozeanen aus Magma bedeckt war, stürzten massive interstellare Objekte hinein. Diese Einschläge, die auch den Mond formten, haben möglicherweise zum ersten Mal die Atmosphäre des Planeten geformt.

8. Wenn es keine atmosphärischen Gase gäbe...

Ohne verschiedene Gase in der Atmosphäre wäre die Erde zu kalt für die menschliche Existenz. Wasserdampf, Kohlendioxid und andere atmosphärische Gase absorbieren die Wärme der Sonne und „verteilen“ sie über die Oberfläche des Planeten und tragen so zur Schaffung eines bewohnbaren Klimas bei.

9. Bildung der Ozonschicht

Die berüchtigte (und vor allem notwendige) Ozonschicht entstand, als Sauerstoffatome mit ultraviolettem Licht der Sonne reagierten, um Ozon zu bilden. Es ist Ozon, das den größten Teil der schädlichen Strahlung der Sonne absorbiert. Trotz ihrer Bedeutung wurde die Ozonschicht vor relativ kurzer Zeit gebildet, nachdem in den Ozeanen genügend Leben entstanden war, um die Menge an Sauerstoff in die Atmosphäre freizusetzen, die zur Erzeugung einer minimalen Ozonkonzentration erforderlich ist.

10. Ionosphäre

Die Ionosphäre wird so genannt, weil hochenergetische Teilchen aus dem Weltraum und von der Sonne dabei helfen, Ionen zu bilden, die eine „elektrische Schicht“ um den Planeten herum bilden. Als es noch keine Satelliten gab, half diese Schicht, Radiowellen zu reflektieren.

11. Saurer Regen

Saurer Regen, der ganze Wälder zerstört und verwüstet aquatische Ökosysteme, entsteht in der Atmosphäre, wenn sich Schwefeldioxid- oder Stickoxidpartikel mit Wasserdampf vermischen und als Regen zu Boden fallen. Diese Chemische Komponenten kommen auch in der Natur vor: Schwefeldioxid entsteht bei Vulkanausbrüchen und Stickoxid - bei Blitzeinschlägen.

12. Blitzkraft

Blitze sind so stark, dass eine einzige Entladung die umgebende Luft auf bis zu 30.000 ° C erhitzen kann.Die schnelle Erwärmung verursacht eine explosionsartige Ausdehnung der nahen Luft, die in Form einer Schallwelle namens Donner zu hören ist.

Aurora Borealis und Aurora Australis (nördliche und südliche Aurora) werden durch Ionenreaktionen verursacht, die in der vierten Ebene der Atmosphäre, der Thermosphäre, stattfinden. Bei hochgeladenen Teilchen Sonnenwind kollidieren mit Luftmolekülen über den Magnetpolen des Planeten, sie leuchten und erzeugen großartige Lichtshows.

14. Sonnenuntergänge

2013 entdeckten Wissenschaftler, dass winzige Mikroben viele Kilometer über der Erdoberfläche überleben können. In einer Höhe von 8-15 km über dem Planeten wurden Mikroben gefunden, die organische Chemikalien zerstören, die in der Atmosphäre schweben und sich von ihnen "ernähren".

Die Welt um uns herum besteht aus drei sehr unterschiedlichen Teilen: Erde, Wasser und Luft. Jeder von ihnen ist einzigartig und auf seine Weise interessant. Jetzt werden wir nur über den letzten von ihnen sprechen. Was ist Atmosphäre? Wie kam es dazu? Woraus besteht es und in welche Teile ist es unterteilt? All diese Fragen sind hochinteressant.

Der Name "Atmosphäre" wird aus zwei Wörtern griechischen Ursprungs gebildet, die ins Russische übersetzt "Dampf" und "Ball" bedeuten. Und wenn du schaust präzise Definition, dann ist folgendes zu lesen: "Die Atmosphäre ist die Lufthülle des Planeten Erde, die mit ihr ins Weltall rauscht." Es entwickelte sich parallel zu den geologischen und geochemischen Prozessen, die auf dem Planeten stattfanden. Und heute hängen alle Prozesse, die in lebenden Organismen ablaufen, davon ab. Ohne Atmosphäre würde der Planet zu einer leblosen Wüste wie der Mond.

Woraus besteht es?

Die Frage, was die Atmosphäre ist und welche Elemente darin enthalten sind, beschäftigt die Menschen schon lange. Die Hauptbestandteile dieser Schale waren bereits 1774 bekannt. Sie wurden von Antoine Lavoisier installiert. Er fand heraus, dass die Zusammensetzung der Atmosphäre hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff besteht. Im Laufe der Zeit wurden seine Komponenten verfeinert. Und jetzt wissen wir, dass es viel mehr Gase sowie Wasser und Staub enthält.

Betrachten wir genauer, woraus die Atmosphäre der Erde in der Nähe ihrer Oberfläche besteht. Das am häufigsten vorkommende Gas ist Stickstoff. Es enthält etwas mehr als 78 Prozent. Aber trotz einer so großen Menge ist Stickstoff in der Luft praktisch nicht aktiv.

Das zweitgrößte und wichtigste Element ist Sauerstoff. Dieses Gas enthält fast 21 %, und es zeigt nur eine sehr hohe Aktivität. Seine spezifische Funktion besteht darin, totes organisches Material zu oxidieren, das sich als Ergebnis dieser Reaktion zersetzt.

Niedrige, aber wichtige Gase

Das dritte Gas, das Teil der Atmosphäre ist, ist Argon. Es ist etwas weniger als ein Prozent. Es folgen Kohlendioxid mit Neon, Helium mit Methan, Krypton mit Wasserstoff, Xenon, Ozon und sogar Ammoniak. Aber sie sind so wenig enthalten, dass der Prozentsatz solcher Komponenten Hundertstel, Tausendstel und Millionstel beträgt. Von diesen spielt nur Kohlendioxid eine Rolle essentielle Rolle, da es ein Baustoff ist, den Pflanzen für die Photosynthese benötigen. Seine andere wichtige Funktion besteht darin, Strahlung abzuhalten und einen Teil der Sonnenwärme zu absorbieren.

Ein weiteres seltenes, aber wichtiges Gas, Ozon, dient dazu, die von der Sonne kommende ultraviolette Strahlung einzufangen. Dank dieser Eigenschaft wird alles Leben auf dem Planeten zuverlässig geschützt. Andererseits beeinflusst Ozon die Temperatur der Stratosphäre. Dadurch, dass es diese Strahlung absorbiert, wird die Luft erwärmt.

Die Konstanz der mengenmäßigen Zusammensetzung der Atmosphäre wird durch ständiges Mischen aufrechterhalten. Seine Schichten bewegen sich sowohl horizontal als auch vertikal. Daher gibt es überall auf der Welt genug Sauerstoff und kein Übermaß an Kohlendioxid.

Was liegt noch in der Luft?

Es ist zu beachten, dass Dampf und Staub im Luftraum detektiert werden können. Letzteres besteht aus Pollen und Bodenpartikeln, in der Stadt gesellen sich Verunreinigungen aus Feinstaubemissionen aus Abgasen hinzu.

Aber es gibt viel Wasser in der Atmosphäre. Unter bestimmten Bedingungen kondensiert es und es entstehen Wolken und Nebel. Tatsächlich ist dies dasselbe, nur die ersten erscheinen hoch über der Erdoberfläche und die letzten breiten sich darauf aus. Wolken nehmen verschiedene Formen an. Dieser Vorgang hängt von der Höhe über der Erde ab.

Wenn sie sich 2 km über dem Land gebildet haben, werden sie als geschichtet bezeichnet. Von ihnen fällt Regen auf den Boden oder Schnee fällt. Über ihnen bilden sich Quellwolken bis zu einer Höhe von 8 km. Sie sind immer die schönsten und malerischsten. Sie sind es, die untersucht werden und sich fragen, wie sie aussehen. Wenn solche Formationen in den nächsten 10 km auftauchen, werden sie sehr leicht und luftig sein. Ihr Name ist Zirrus.

Aus welchen Schichten besteht die Atmosphäre?

Obwohl sie sehr unterschiedliche Temperaturen haben, ist es sehr schwierig zu sagen, in welcher Höhe eine Schicht beginnt und eine andere endet. Diese Aufteilung ist sehr bedingt und ungefähr. Die Schichten der Atmosphäre existieren jedoch immer noch und erfüllen ihre Funktionen.

Der unterste Teil der Lufthülle wird Troposphäre genannt. Seine Dicke nimmt zu, wenn er sich von den Polen zum Äquator von 8 auf 18 km bewegt. Dies ist der wärmste Teil der Atmosphäre, da die Luft darin von der Erdoberfläche erwärmt wird. Der größte Teil des Wasserdampfs konzentriert sich in der Troposphäre, in der sich Wolken bilden, Niederschläge fallen, Gewitter grollen und Winde wehen.

Die nächste Schicht ist etwa 40 km dick und wird Stratosphäre genannt. Wenn sich der Beobachter in diesen Teil der Luft bewegt, wird er feststellen, dass der Himmel lila geworden ist. Dies liegt an der geringen Dichte der Substanz, die die Sonnenstrahlen praktisch nicht streut. In dieser Schicht fliegen Düsenflugzeuge. Für sie sind dort alle Freiräume offen, da es praktisch keine Wolken gibt. Innerhalb der Stratosphäre befindet sich eine Schicht, die aus einer großen Menge Ozon besteht.

Es folgen die Stratopause und die Mesosphäre. Letztere hat eine Mächtigkeit von etwa 30 km. Es ist durch eine starke Abnahme der Luftdichte und Temperatur gekennzeichnet. Der Himmel erscheint dem Betrachter schwarz. Hier kann man tagsüber sogar die Sterne beobachten.

Schichten mit wenig bis gar keiner Luft

Die Struktur der Atmosphäre setzt sich mit einer Schicht fort, die Thermosphäre genannt wird - die längste aller anderen, ihre Dicke erreicht 400 km. Diese Schicht zeichnet sich durch eine enorme Temperatur aus, die 1700 ° C erreichen kann.

Die letzten beiden Sphären werden oft zu einer kombiniert und als Ionosphäre bezeichnet. Dies liegt daran, dass in ihnen Reaktionen unter Freisetzung von Ionen auftreten. Es sind diese Schichten, die es Ihnen ermöglichen, ein Naturphänomen wie das Nordlicht zu beobachten.

Die nächsten 50 km von der Erde entfernt sind der Exosphäre vorbehalten. Dies ist die äußere Hülle der Atmosphäre. Darin werden Luftpartikel in den Weltraum gestreut. In dieser Schicht bewegen sich normalerweise Wettersatelliten.

Die Erdatmosphäre endet mit einer Magnetosphäre. Sie war es, die die meisten künstlichen Satelliten des Planeten schützte.

Nach allem, was gesagt wurde, sollte es keine Frage geben, wie die Atmosphäre ist. Bestehen Zweifel an der Notwendigkeit, so lassen sie sich leicht ausräumen.

Der Wert der Atmosphäre

Die Hauptfunktion der Atmosphäre besteht darin, die Erdoberfläche tagsüber vor Überhitzung und nachts vor übermäßiger Abkühlung zu schützen. Die nächste Bedeutung dieser Hülle, die niemand bestreiten wird, ist die Versorgung aller Lebewesen mit Sauerstoff. Ohne sie würden sie ersticken.

Die meisten Meteoriten verglühen darin obere Schichten nie die Erdoberfläche erreicht. Und die Leute können die fliegenden Lichter bewundern und sie für Sternschnuppen halten. Ohne eine Atmosphäre wäre die gesamte Erde mit Kratern übersät. Und über den Schutz vor Sonneneinstrahlung wurde oben bereits gesprochen.

Wie beeinflusst ein Mensch die Atmosphäre?

Sehr negativ. Dies ist auf die wachsende Aktivität der Menschen zurückzuführen. Der Hauptanteil von allen negative Punkte entfielen auf Industrie und Verkehr. Übrigens sind es Autos, die fast 60 % aller Schadstoffe ausstoßen, die in die Atmosphäre gelangen. Die restlichen vierzig verteilen sich auf Energie und Industrie sowie Industrien für die Vernichtung von Abfällen.

Die Liste der Schadstoffe, die die Zusammensetzung der Luft täglich auffüllen, ist sehr lang. Wegen des Transports in der Atmosphäre sind: Stickstoff und Schwefel, Kohlenstoff, Blau und Ruß, sowie ein starkes Karzinogen, das Hautkrebs verursacht - Benzopyren.

Die Branche rechnet chemische Elemente: Schwefeldioxid, Kohlenwasserstoff und Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Phenol, Chlor und Fluor. Wenn der Prozess weitergeht, werden bald die Antworten auf die Fragen: „Was ist die Atmosphäre? Woraus besteht es? wird ganz anders sein.

Atmosphäre(aus dem griechischen Atmos - Dampf und Spharia - Ball) - die Lufthülle der Erde, die sich mit ihr dreht. Die Entwicklung der Atmosphäre war eng mit den auf unserem Planeten ablaufenden geologischen und geochemischen Prozessen sowie mit den Aktivitäten lebender Organismen verbunden.

Die untere Grenze der Atmosphäre fällt mit der Erdoberfläche zusammen, da Luft in die kleinsten Poren des Bodens eindringt und sogar im Wasser gelöst wird.

Die Obergrenze in einer Höhe von 2000-3000 km geht allmählich in den Weltraum über.

Die sauerstoffreiche Atmosphäre ermöglicht Leben auf der Erde. Luftsauerstoff wird bei der Atmung von Menschen, Tieren und Pflanzen verwendet.

Wenn es keine Atmosphäre gäbe, wäre die Erde so ruhig wie der Mond. Schall ist schließlich die Schwingung von Luftteilchen. Die blaue Farbe des Himmels erklärt sich aus der Tatsache, dass die Sonnenstrahlen, die wie durch eine Linse durch die Atmosphäre treten, in ihre Farbbestandteile zerlegt werden. In diesem Fall werden die blauen und blauen Strahlen am meisten gestreut.

Die Atmosphäre hält den größten Teil der ultravioletten Strahlung der Sonne zurück, was sich nachteilig auf lebende Organismen auswirkt. Es hält auch die Wärme an der Erdoberfläche und verhindert, dass sich unser Planet abkühlt.

Die Struktur der Atmosphäre

In der Atmosphäre lassen sich mehrere Schichten unterscheiden, die sich in Dichte und Dichte unterscheiden (Abb. 1).

Troposphäre

Troposphäre- die unterste Schicht der Atmosphäre, deren Dicke über den Polen 8-10 km beträgt, in gemäßigten Breiten 10-12 km und über dem Äquator 16-18 km.

Reis. 1. Die Struktur der Erdatmosphäre

Die Luft in der Troposphäre wird von der Erdoberfläche, also von Land und Wasser, erwärmt. Daher nimmt die Lufttemperatur in dieser Schicht mit der Höhe um durchschnittlich 0,6 °C pro 100 m ab und erreicht am oberen Rand der Troposphäre -55 °C. Gleichzeitig beträgt die Lufttemperatur im Bereich des Äquators an der oberen Grenze der Troposphäre -70 °C und im Bereich des Nordpols -65 °C.

Etwa 80 % der Masse der Atmosphäre konzentriert sich in der Troposphäre, fast der gesamte Wasserdampf befindet sich, es treten Gewitter, Stürme, Wolken und Niederschläge auf, und es treten vertikale (Konvektion) und horizontale (Wind) Luftbewegungen auf.

Wir können sagen, dass das Wetter hauptsächlich in der Troposphäre gebildet wird.

Stratosphäre

Stratosphäre- die Schicht der Atmosphäre, die sich über der Troposphäre in einer Höhe von 8 bis 50 km befindet. Die Farbe des Himmels in dieser Schicht erscheint violett, was durch die Verdünnung der Luft erklärt wird, wodurch die Sonnenstrahlen fast nicht gestreut werden.

Die Stratosphäre enthält 20 % der Masse der Atmosphäre. Die Luft in dieser Schicht ist verdünnt, es gibt praktisch keinen Wasserdampf und daher bilden sich fast keine Wolken und Niederschläge. In der Stratosphäre werden jedoch stabile Luftströmungen beobachtet, deren Geschwindigkeit 300 km / h erreicht.

Diese Schicht ist konzentriert Ozon(Ozonschirm, Ozonosphäre), eine Schicht, die ultraviolette Strahlen absorbiert, sie daran hindert, auf die Erde zu gelangen, und dadurch lebende Organismen auf unserem Planeten schützt. Die Lufttemperatur am oberen Rand der Stratosphäre liegt bedingt durch Ozon im Bereich von -50 bis 4-55 °C.

Zwischen der Mesosphäre und der Stratosphäre gibt es eine Übergangszone - die Stratopause.

Mesosphäre

Mesosphäre- eine Schicht der Atmosphäre in einer Höhe von 50-80 km. Die Luftdichte ist hier 200-mal geringer als an der Erdoberfläche. Die Farbe des Himmels in der Mesosphäre erscheint schwarz, Sterne sind tagsüber sichtbar. Die Lufttemperatur sinkt auf -75 (-90)°С.

Auf einer Höhe von 80 km beginnt Thermosphäre. Die Lufttemperatur in dieser Schicht steigt bis zu einer Höhe von 250 m stark an und wird dann konstant: In einer Höhe von 150 km erreicht sie 220-240 °C; in einer Höhe von 500-600 km übersteigt sie 1500 °C.

In der Mesosphäre und Thermosphäre zerfallen Gasmoleküle unter der Einwirkung kosmischer Strahlung in geladene (ionisierte) Atomteilchen, so wird dieser Teil der Atmosphäre genannt Ionosphäre- eine Schicht sehr verdünnter Luft, die sich in einer Höhe von 50 bis 1000 km befindet und hauptsächlich aus ionisierten Sauerstoffatomen, Stickoxidmolekülen und freien Elektronen besteht. Diese Schicht zeichnet sich durch eine hohe Elektrifizierung aus, und lange und mittlere Radiowellen werden von ihr wie von einem Spiegel reflektiert.

In der Ionosphäre entstehen Polarlichter - das Leuchten verdünnter Gase unter dem Einfluss elektrisch geladener Teilchen, die von der Sonne fliegen - und es werden starke Schwankungen im Magnetfeld beobachtet.

Exosphäre

Exosphäre- die äußere Schicht der Atmosphäre, die sich über 1000 km befindet. Diese Schicht wird auch Streukugel genannt, da sich hier Gasteilchen mit hoher Geschwindigkeit bewegen und in den Weltraum gestreut werden können.

Zusammensetzung der Atmosphäre

Die Atmosphäre ist ein Gasgemisch bestehend aus Stickstoff (78,08 %), Sauerstoff (20,95 %), Kohlendioxid (0,03 %), Argon (0,93 %), einer kleinen Menge Helium, Neon, Xenon, Krypton (0,01 %), Ozon und andere Gase, aber ihr Gehalt ist vernachlässigbar (Tabelle 1). Moderne Komposition Die Luft der Erde wurde vor mehr als hundert Millionen Jahren geschaffen, aber die stark gestiegene menschliche Produktionstätigkeit führte dennoch zu ihrer Veränderung. Derzeit gibt es eine Erhöhung des CO 2 -Gehalts um etwa 10–12 %.

Die Gase, aus denen die Atmosphäre besteht, erfüllen verschiedene funktionelle Rollen. Die Hauptbedeutung dieser Gase wird jedoch vor allem dadurch bestimmt, dass sie Strahlungsenergie sehr stark absorbieren und damit das Temperaturregime der Erdoberfläche und Atmosphäre maßgeblich beeinflussen.

Tabelle 1. Chemische Zusammensetzung von trocken atmosphärische Luft an der Erdoberfläche

	Volumenkonzentration. %	Molekulargewicht, Einheiten
Sauerstoff
Kohlendioxid
Lachgas
	0 bis 0,00001
Schwefeldioxid	von 0 bis 0,000007 im Sommer; 0 bis 0,000002 im Winter
	Von 0 bis 0,000002	46,0055/17,03061
Azog-Dioxid
Kohlenmonoxid

Stickstoff, das häufigste Gas in der Atmosphäre, chemisch wenig aktiv.

Sauerstoff ist im Gegensatz zu Stickstoff ein chemisch sehr aktives Element. Die spezifische Funktion von Sauerstoff ist die Oxidation organische Materie heterotrophe Organismen, Gesteine ​​und unteroxidierte Gase, die von Vulkanen in die Atmosphäre abgegeben werden. Ohne Sauerstoff gäbe es keine Zersetzung toter organischer Materie.

Die Rolle von Kohlendioxid in der Atmosphäre ist außergewöhnlich groß. Es gelangt durch Verbrennungsprozesse, Atmung lebender Organismen, Zerfall in die Atmosphäre und ist vor allem der Hauptbaustoff für die Entstehung organischer Materie bei der Photosynthese. Darüber hinaus ist die Eigenschaft von Kohlendioxid, kurzwellige Sonnenstrahlung zu übertragen und einen Teil der thermischen langwelligen Strahlung zu absorbieren, von großer Bedeutung, wodurch die sog Treibhauseffekt, auf die weiter unten eingegangen wird.

Der Einfluss auf atmosphärische Prozesse, insbesondere auf das thermische Regime der Stratosphäre, wird auch von ausgeübt Ozon. Dieses Gas dient als natürlicher Absorber der ultravioletten Sonnenstrahlung, und die Absorption der Sonnenstrahlung führt zur Erwärmung der Luft. Die monatlichen Durchschnittswerte des gesamten Ozongehalts in der Atmosphäre variieren je nach Breitengrad des Gebiets und Jahreszeit innerhalb von 0,23-0,52 cm (dies ist die Dicke der Ozonschicht bei Bodendruck und -temperatur). Es gibt eine Zunahme des Ozongehalts vom Äquator bis zu den Polen und eine jährliche Schwankung mit einem Minimum im Herbst und einem Maximum im Frühjahr.

Eine charakteristische Eigenschaft der Atmosphäre kann die Tatsache genannt werden, dass sich der Gehalt der Hauptgase (Stickstoff, Sauerstoff, Argon) mit der Höhe leicht ändert: In einer Höhe von 65 km in der Atmosphäre beträgt der Stickstoffgehalt 86%, Sauerstoff - 19 , Argon - 0,91, in einer Höhe von 95 km - Stickstoff 77, Sauerstoff - 21,3, Argon - 0,82%. Die Konstanz der Zusammensetzung der atmosphärischen Luft vertikal und horizontal wird durch ihre Mischung aufrechterhalten.

Neben Gasen enthält Luft Wasserdampf Und feste Partikel. Letztere können sowohl natürlichen als auch künstlichen (anthropogenen) Ursprungs sein. Dies sind Blütenpollen, winzige Salzkristalle, Straßenstaub, Aerosolverunreinigungen. Wenn die Sonnenstrahlen durch das Fenster dringen, können sie mit bloßem Auge gesehen werden.

Besonders viele Feinstaubpartikel befinden sich in der Luft von Städten und großen Industriezentren, wo Emissionen von schädlichen Gasen und deren Verunreinigungen, die bei der Kraftstoffverbrennung entstehen, zu Aerosolen hinzugefügt werden.

Die Konzentration von Aerosolen in der Atmosphäre bestimmt die Transparenz der Luft, die die Sonnenstrahlung beeinflusst, die die Erdoberfläche erreicht. Die größten Aerosole sind Kondensationskerne (von lat. Kondensation- Verdichtung, Verdickung) - tragen zur Umwandlung von Wasserdampf in Wassertröpfchen bei.

Der Wert des Wasserdampfes wird in erster Linie dadurch bestimmt, dass er die langwellige Wärmestrahlung der Erdoberfläche verzögert; stellt das Hauptglied zwischen großen und kleinen Feuchtigkeitskreisläufen dar; erhöht die Temperatur der Luft, wenn die Wasserbetten kondensieren.

Die Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre variiert über Zeit und Raum. So reicht die Wasserdampfkonzentration nahe der Erdoberfläche von 3 % in den Tropen bis zu 2-10 (15) % in der Antarktis.

Der durchschnittliche Wasserdampfgehalt in der vertikalen Säule der Atmosphäre in gemäßigten Breiten beträgt etwa 1,6 bis 1,7 cm (die Schicht aus kondensiertem Wasserdampf wird eine solche Dicke haben). Informationen über Wasserdampf in verschiedenen Schichten der Atmosphäre sind widersprüchlich. So wurde angenommen, dass im Höhenbereich von 20 bis 30 km die spezifische Feuchte mit der Höhe stark ansteigt. Spätere Messungen weisen jedoch auf eine größere Trockenheit der Stratosphäre hin. Offenbar ist die spezifische Luftfeuchte in der Stratosphäre wenig höhenabhängig und beträgt 2–4 mg/kg.

Die Variabilität des Wasserdampfgehalts in der Troposphäre wird durch das Zusammenspiel von Verdunstung, Kondensation und horizontalem Transport bestimmt. Durch die Kondensation von Wasserdampf bilden sich Wolken und Niederschläge in Form von Regen, Hagel und Schnee.

Die Prozesse der Phasenübergänge von Wasser laufen hauptsächlich in der Troposphäre ab, weshalb Wolken in der Stratosphäre (in Höhen von 20-30 km) und Mesosphäre (in der Nähe der Mesopause), Perlmutt und Silber genannt, relativ selten beobachtet werden , während troposphärische Wolken oft etwa 50% der gesamten Erdoberfläche bedecken.

Die Menge an Wasserdampf, die in der Luft enthalten sein kann, hängt von der Temperatur der Luft ab.

1 m 3 Luft bei einer Temperatur von -20 ° C kann nicht mehr als 1 g Wasser enthalten; bei 0 °C - nicht mehr als 5 g; bei +10 °С - nicht mehr als 9 g; bei +30 °С - nicht mehr als 30 g Wasser.

Abschluss: Je höher die Lufttemperatur, desto mehr Wasserdampf kann sie enthalten.

Luft kann sein reich Und nicht gesättigt Dampf. Wenn also bei einer Temperatur von +30 ° C 1 m 3 Luft 15 g Wasserdampf enthält, ist die Luft nicht mit Wasserdampf gesättigt; wenn 30 g - gesättigt.

Absolute Feuchtigkeit- dies ist die Menge an Wasserdampf, die in 1 m 3 Luft enthalten ist. Sie wird in Gramm angegeben. Wenn sie zum Beispiel sagen „absolute Feuchtigkeit ist 15“, dann bedeutet das, dass 1 ml 15 g Wasserdampf enthält.

Relative Luftfeuchtigkeit- Dies ist das Verhältnis (in Prozent) des tatsächlichen Wasserdampfgehalts in 1 m 3 Luft zur Wasserdampfmenge, die in 1 ml bei einer bestimmten Temperatur enthalten sein kann. Wenn beispielsweise ein Wetterbericht über das Radio ausgestrahlt wird, dass die relative Luftfeuchtigkeit 70 % beträgt, bedeutet dies, dass die Luft 70 % des Wasserdampfs enthält, den sie bei einer bestimmten Temperatur aufnehmen kann.

Je größer die relative Luftfeuchtigkeit, t. Je näher die Luft an der Sättigung ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie fällt.

In der Äquatorialzone wird immer eine hohe relative Luftfeuchtigkeit (bis zu 90%) beobachtet, da die Lufttemperatur das ganze Jahr über hoch ist und eine große Verdunstung von der Oberfläche der Ozeane stattfindet. Die gleiche hohe relative Luftfeuchtigkeit herrscht in den Polarregionen, aber nur da an niedrige Temperaturen Schon eine kleine Menge Wasserdampf macht die Luft gesättigt oder fast gesättigt. In gemäßigten Breiten schwankt die relative Luftfeuchtigkeit saisonal – sie ist im Winter höher und im Sommer niedriger.

In Wüsten ist die relative Luftfeuchtigkeit besonders niedrig: 1 m 1 Luft enthält dort zwei- bis dreimal weniger Wasserdampf als bei einer gegebenen Temperatur möglich ist.

Zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit wird ein Hygrometer verwendet (aus dem Griechischen hygros - nass und metreco - ich messe).

Gekühlte gesättigte Luft kann nicht die gleiche Menge an Wasserdampf in sich aufnehmen, sie verdickt (kondensiert) und verwandelt sich in Nebeltröpfchen. Nebel kann im Sommer in einer klaren, kühlen Nacht beobachtet werden.

Wolken- Dies ist derselbe Nebel, nur dass er nicht an der Erdoberfläche, sondern in einer bestimmten Höhe gebildet wird. Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab und der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert. Die dabei entstehenden winzigen Wassertröpfchen bilden die Wolken.

an der Wolkenbildung beteiligt Feinstaub in der Troposphäre aufgehängt.

Wolken können haben andere Form, die von den Bedingungen ihrer Entstehung abhängt (Tabelle 14).

Die niedrigsten und schwersten Wolken sind Stratus. Sie befinden sich in einer Höhe von 2 km über der Erdoberfläche. In einer Höhe von 2 bis 8 km sind malerischere Kumuluswolken zu beobachten. Die höchsten und leichtesten sind Zirruswolken. Sie befinden sich in einer Höhe von 8 bis 18 km über der Erdoberfläche.

Familien	Arten von Wolken	Aussehen
A. Obere Wolken - über 6 km	I. gefiedert	Fadenförmig, faserig, weiß
	II. Zirrokumulus	Schichten und Grate aus kleinen Flocken und Locken, weiß
	III. Zirrostratus	Transparenter weißlicher Schleier
B. Wolken der mittleren Schicht - über 2 km	IV. Altokumulus	Schichten und Grate von Weiß und Grau
	V. Altostratus	Glatter Schleier von milchgrauer Farbe
B. Niedrigere Wolken - bis zu 2 km	VI. Nimbostratus	Solide formlose graue Schicht
	VII. Stratokumulus	Undurchsichtige Schichten und Grate von Grau
	VIII. geschichtet	Beleuchteter grauer Schleier
D. Wolken der vertikalen Entwicklung - von der unteren zur oberen Ebene	IX. Kumulus	Keulen und Kuppeln strahlend weiß, mit zerrissenen Kanten im Wind
	X. Cumulonimbus	Mächtige kumulusförmige Massen von dunkler Bleifarbe

Atmosphärischer Schutz

Hauptquellen sind Industrieunternehmen und Automobile. In Großstädten ist das Problem der Vergasung der Hauptverkehrswege sehr akut. Deshalb bei vielen Großstädte Auf der ganzen Welt, auch in unserem Land, wurde die Umweltkontrolle der Toxizität von Autoabgasen eingeführt. Laut Experten können Rauch und Staub in der Luft den Strom der Sonnenenergie zur Erdoberfläche halbieren, was zu einer Veränderung der natürlichen Bedingungen führen wird.

Die gasförmige Hülle, die unseren Planeten Erde umgibt, bekannt als Atmosphäre, besteht aus fünf Hauptschichten. Diese Schichten entstehen auf der Oberfläche des Planeten vom Meeresspiegel (manchmal darunter) und steigen in der folgenden Reihenfolge in den Weltraum auf:

• Troposphäre;
• Stratosphäre;
• Mesosphäre;
• Thermosphäre;
• Exosphäre.

Diagramm der Hauptschichten der Erdatmosphäre

Zwischen jeder dieser fünf Hauptschichten befinden sich Übergangszonen, die als „Pausen“ bezeichnet werden und in denen Änderungen der Lufttemperatur, -zusammensetzung und -dichte auftreten. Zusammen mit Pausen umfasst die Erdatmosphäre insgesamt 9 Schichten.

Troposphäre: wo das Wetter passiert

Von allen Schichten der Atmosphäre ist die Troposphäre diejenige, mit der wir am vertrautesten sind (ob es Ihnen bewusst ist oder nicht), da wir auf ihrem Grund leben – der Oberfläche des Planeten. Er umhüllt die Erdoberfläche und erstreckt sich mehrere Kilometer nach oben. Das Wort Troposphäre bedeutet „Ballwechsel“. Ein sehr passender Name, da in dieser Schicht unser tägliches Wetter stattfindet.

Ausgehend von der Erdoberfläche steigt die Troposphäre auf eine Höhe von 6 bis 20 km an. Das untere Drittel der uns am nächsten liegenden Schicht enthält 50 % aller atmosphärischen Gase. Das der einzige Teil die gesamte Zusammensetzung der Atmosphäre, die atmet. Dadurch, dass die Luft von unten durch die Erdoberfläche erwärmt wird, die die Wärmeenergie der Sonne aufnimmt, nehmen Temperatur und Druck der Troposphäre mit zunehmender Höhe ab.

An der Spitze befindet sich eine dünne Schicht namens Tropopause, die nur ein Puffer zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre ist.

Stratosphäre: Heimat des Ozons

Die Stratosphäre ist die nächste Schicht der Atmosphäre. Es erstreckt sich von 6-20 km bis 50 km über der Erdoberfläche. Dies ist die Schicht, in der die meisten Verkehrsflugzeuge fliegen und Ballons reisen.

Hier strömt die Luft nicht auf und ab, sondern bewegt sich in sehr schnellen Luftströmungen parallel zur Oberfläche. Die Temperaturen steigen beim Aufstieg dank einer Fülle von natürlich vorkommendem Ozon (O3), einem Nebenprodukt der Sonnenstrahlung, und Sauerstoff, der die schädlichen UV-Strahlen der Sonne absorbieren kann (jeder Temperaturanstieg mit der Höhe ist bekannt in Meteorologie als "Umkehrung") .

Da die Stratosphäre unten wärmere Temperaturen und oben kühlere Temperaturen aufweist, ist Konvektion (vertikale Bewegungen von Luftmassen) in diesem Teil der Atmosphäre selten. Tatsächlich kann man einen Sturm, der in der Troposphäre tobt, von der Stratosphäre aus beobachten, weil die Schicht als „Kappe“ für die Konvektion fungiert, durch die keine Gewitterwolken dringen.

Auf die Stratosphäre folgt wieder eine Pufferschicht, diesmal Stratopause genannt.

Mesosphäre: mittlere Atmosphäre

Die Mesosphäre befindet sich etwa 50-80 km von der Erdoberfläche entfernt. Die obere Mesosphäre ist der kälteste natürliche Ort der Erde, wo die Temperaturen unter -143 °C fallen können.

Thermosphäre: obere Atmosphäre

Auf Mesosphäre und Mesopause folgt die Thermosphäre, die sich zwischen 80 und 700 km über der Erdoberfläche befindet und weniger als 0,01 % der gesamten Luft in der atmosphärischen Hülle enthält. Die Temperaturen erreichen hier bis zu +2000° C, aber aufgrund der starken Verdünnung der Luft und des Mangels an Gasmolekülen zur Wärmeübertragung werden diese hohen Temperaturen als sehr kalt empfunden.

Exosphäre: die Grenze zwischen Atmosphäre und Weltraum

In einer Höhe von etwa 700-10.000 km über der Erdoberfläche befindet sich die Exosphäre - der äußere Rand der Atmosphäre, der an den Weltraum grenzt. Hier kreisen Wettersatelliten um die Erde.

Wie sieht es mit der Ionosphäre aus?

Die Ionosphäre ist keine separate Schicht, und tatsächlich wird dieser Begriff verwendet, um sich auf die Atmosphäre in einer Höhe von 60 bis 1000 km zu beziehen. Sie umfasst die obersten Teile der Mesosphäre, die gesamte Thermosphäre und einen Teil der Exosphäre. Die Ionosphäre hat ihren Namen, weil in diesem Teil der Atmosphäre die Sonnenstrahlung ionisiert wird, wenn sie die Magnetfelder der Erde bei und passiert. Dieses Phänomen wird von der Erde aus als Nordlicht beobachtet.