Kako se atmosfera mijenja. Zemljina atmosfera i fizikalna svojstva zraka

Zemljina atmosfera je plinoviti omotač našeg planeta. Njegova donja granica prolazi na razini zemljine kore i hidrosfere, a gornja prelazi u područje blizu Zemlje svemira. Atmosfera sadrži oko 78% dušika, 20% kisika, do 1% argona, ugljikov dioksid, vodik, helij, neon i neke druge plinove.

Ovu zemljanu ljusku karakterizira jasno definirana slojevitost. Slojevi atmosfere određeni su okomitom raspodjelom temperature i različitom gustoćom plinova na njezinim različitim razinama. Postoje takvi slojevi Zemljine atmosfere: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, egzosfera. Posebno se izdvaja ionosfera.

Do 80% ukupne mase atmosfere čini troposfera – donji površinski sloj atmosfere. Troposfera u polarnim zonama nalazi se na razini do 8-10 km iznad površine zemlje, u tropskoj zoni - do najviše 16-18 km. Između troposfere i gornje stratosfere nalazi se tropopauza – prijelazni sloj. U troposferi temperatura opada s porastom nadmorske visine, a atmosferski tlak opada s visinom. Prosječni temperaturni gradijent u troposferi je 0,6 ° C na 100 m. Temperatura na različitim razinama ove ljuske određena je apsorpcijom sunčevog zračenja i učinkovitošću konvekcije. Gotovo sve ljudske aktivnosti odvijaju se u troposferi. Najviše visoke planine ne idite izvan troposfere, samo zračni prijevoz može prijeći gornju granicu ove ljuske na malu visinu i biti u stratosferi. Velik udio vodene pare nalazi se u troposferi, što uvjetuje nastanak gotovo svih oblaka. Također, gotovo svi aerosoli (prašina, dim itd.) koji nastaju na zemljinoj površini koncentrirani su u troposferi. U graničnom donjem sloju troposfere izražena su dnevna kolebanja temperature i vlažnosti zraka, brzina vjetra je obično smanjena (povećava se s visinom). U troposferi postoji varijabilna podjela zračnog stupca na zračne mase u horizontalnom smjeru, koje se razlikuju po nizu karakteristika ovisno o zoni i području njihovog formiranja. Na atmosferskim frontama - granicama između zračnih masa - nastaju ciklone i anticiklone koje određuju vrijeme na određenom području za određeno vremensko razdoblje.

Stratosfera je sloj atmosfere između troposfere i mezosfere. Granice ovog sloja kreću se od 8-16 km do 50-55 km iznad površine Zemlje. U stratosferi je plinski sastav zraka približno isti kao u troposferi. Posebnost– smanjenje koncentracije vodene pare i povećanje sadržaja ozona. Ozonski sloj atmosfere, koji štiti biosferu od agresivnog djelovanja ultraljubičastog svjetla, nalazi se na razini od 20 do 30 km. U stratosferi temperatura raste s visinom, a vrijednosti temperature određene su sunčevim zračenjem, a ne konvekcijom (kretanjem zračnih masa), kao u troposferi. Zagrijavanje zraka u stratosferi nastaje zbog apsorpcije ultraljubičastog zračenja od strane ozona.

Mezosfera se proteže iznad stratosfere do razine od 80 km. Ovaj sloj atmosfere karakterizira činjenica da s porastom visine temperatura opada od 0 ° C do - 90 ° C. Ovo je najhladnije područje atmosfere.

Iznad mezosfere nalazi se termosfera do razine od 500 km. Od granice s mezosferom do egzosfere temperatura varira od približno 200 K do 2000 K. Do razine od 500 km gustoća zraka opada nekoliko stotina tisuća puta. Relativni sastav atmosferskih komponenti termosfere sličan je površinskom sloju troposfere, ali s porastom nadmorske visine sve više kisika prelazi u atomsko stanje. Određeni udio molekula i atoma termosfere je u ioniziranom stanju i raspoređen u više slojeva, a objedinjuje ih pojam ionosfere. Karakteristike termosfere variraju u širokom rasponu ovisno o geografskoj širini, količini sunčevog zračenja, dobu godine i danu.

Gornji sloj atmosfere je egzosfera. Ovo je najtanji sloj atmosfere. U egzosferi, srednji slobodni put čestica toliko je velik da čestice mogu slobodno pobjeći u međuplanetarni prostor. Masa egzosfere je desetmilijunti dio ukupne mase atmosfere. Donja granica egzosfere je razina od 450-800 km, a gornja granica je područje u kojem je koncentracija čestica ista kao u svemiru – nekoliko tisuća kilometara od površine Zemlje. Egzosfera se sastoji od plazme, ioniziranog plina. U egzosferi su i radijacijski pojasevi našeg planeta.

Video prezentacija - slojevi Zemljine atmosfere:

Povezani sadržaj:

Atmosfera je plinoviti omotač našeg planeta koji se okreće sa Zemljom. Plin u atmosferi naziva se zrak. Atmosfera je u dodiru s hidrosferom i djelomično pokriva litosferu. Ali teško je odrediti gornje granice. Konvencionalno se pretpostavlja da se atmosfera proteže prema gore oko tri tisuće kilometara. Tamo glatko teče u bezzračni prostor.

Kemijski sastav Zemljine atmosfere

Formiranje kemijskog sastava atmosfere počelo je prije otprilike četiri milijarde godina. U početku se atmosfera sastojala samo od lakih plinova - helija i vodika. Prema znanstvenicima, prvi preduvjeti za stvaranje plinske ljuske oko Zemlje bile su vulkanske erupcije, koje su zajedno s lavom emitirale ogromnu količinu plinova. Nakon toga je započela izmjena plinova s ​​vodenim prostorima, sa živim organizmima, s proizvodima njihove aktivnosti. Sastav zraka postupno se mijenjao iu svom sadašnjem obliku fiksirao se prije nekoliko milijuna godina.

Glavne komponente atmosfere su dušik (oko 79%) i kisik (20%). Preostali postotak (1%) čine sljedeći plinovi: argon, neon, helij, metan, ugljikov dioksid, vodik, kripton, ksenon, ozon, amonijak, sumporni dioksid i dušik, dušikov oksid i ugljikov monoksid, uključeni u ovaj jedan posto.

Osim toga, zrak sadrži vodenu paru i čestične tvari (pelud biljaka, prašinu, kristale soli, aerosolne nečistoće).

U U zadnje vrijeme znanstvenici primjećuju ne kvalitativno, već kvantitativna promjena neki sastojci zraka. A razlog tome je osoba i njezina aktivnost. Samo u zadnjih 100 godina sadržaj ugljičnog dioksida značajno je porastao! To je bremenito mnogim problemima, od kojih su najglobalniji klimatske promjene.

Formiranje vremena i klime

Atmosfera igra vitalnu ulogu u oblikovanju klime i vremena na Zemlji. Mnogo ovisi o količini sunčeve svjetlosti, o prirodi podloge i atmosferskoj cirkulaciji.

Pogledajmo čimbenike redom.

1. Atmosfera propušta toplinu sunčevih zraka i upija štetna zračenja. Stari Grci su znali da sunčeve zrake padaju na različite dijelove Zemlje pod različitim kutovima. Sama riječ "klima" u prijevodu sa starogrčkog znači "nagib". Dakle, na ekvatoru sunčeve zrake padaju gotovo okomito, jer je ovdje vrlo vruće. Što je bliže polovima, to više kuta nagib. I temperatura pada.

2. Zbog neravnomjernog zagrijavanja Zemlje u atmosferi nastaju zračna strujanja. Klasificirani su prema veličini. Najmanji (desetci i stotine metara) su lokalni vjetrovi. Zatim slijede monsuni i pasati, ciklone i anticiklone, planetarne frontalne zone.

Sve te zračne mase neprestano se kreću. Neki od njih su prilično statični. Na primjer, pasati koji pušu iz suptropskog područja prema ekvatoru. Kretanje drugih uvelike ovisi o atmosferskom tlaku.

3. Atmosferski tlak je još jedan faktor koji utječe na formiranje klime. To je tlak zraka na površini zemlje. Kao što znate, zračne mase kreću se iz područja visokog atmosferskog tlaka prema području gdje je taj tlak niži.

Ukupno ima 7 zona. Ekvator je zona niskog tlaka. Nadalje, s obje strane ekvatora do tridesete geografske širine - područje visokog tlaka. Od 30° do 60° - opet nizak tlak. A od 60° do polova - zona visokog tlaka. Između ovih zona kruže zračne mase. Oni koji idu s mora na kopno donose kišu i loše vrijeme, a oni koji pušu s kontinenata vedro i suho vrijeme. Na mjestima sudara zračnih struja formiraju se zone atmosferske fronte, koje karakteriziraju oborine i loše, vjetrovito vrijeme.

Znanstvenici su dokazali da čak i dobrobit osobe ovisi o atmosferskom tlaku. Po međunarodnim standardima normalni atmosferski tlak - 760 mm Hg. kolona na 0°C. Ova brojka izračunata je za ona područja kopna koja su gotovo u ravnini s razinom mora. Tlak opada s visinom. Stoga, na primjer, za St. Petersburg 760 mm Hg. - je norma. Ali za Moskvu, koja se nalazi više, normalan pritisak- 748 mm Hg

Tlak se ne mijenja samo okomito, već i vodoravno. Osobito se to osjeti tijekom prolaska ciklona.

Struktura atmosfere

Atmosfera je poput kolača. I svaki sloj ima svoje karakteristike.

. Troposfera je sloj najbliži Zemlji. "Debljina" ovog sloja mijenja se kako se udaljavate od ekvatora. Iznad ekvatora, sloj se proteže prema gore za 16-18 km, u umjerenim zonama - za 10-12 km, na polovima - za 8-10 km.

Tu se nalazi 80% ukupne mase zraka i 90% vodene pare. Ovdje nastaju oblaci, nastaju ciklone i anticiklone. Temperatura zraka ovisi o nadmorskoj visini područja. U prosjeku pada za 0,65°C na svakih 100 metara.

. tropopauza- prijelazni sloj atmosfere. Visina mu je od nekoliko stotina metara do 1-2 km. Temperatura zraka ljeti je viša nego zimi. Tako, na primjer, preko polova zimi -65 ° C. A preko ekvatora u bilo koje doba godine je -70 ° C.

. Stratosfera- ovo je sloj čija gornja granica prolazi na nadmorskoj visini od 50-55 kilometara. Turbulencija je ovdje mala, sadržaj vodene pare u zraku je zanemariv. Ali puno ozona. Najveća mu je koncentracija na nadmorskoj visini od 20-25 km. U stratosferi temperatura zraka počinje rasti i doseže +0,8 ° C. To je zbog činjenice da ozonski omotač stupa u interakciju s ultraljubičastim zračenjem.

. Stratopauza- niski srednji sloj između stratosfere i mezosfere koja slijedi.

. Mezosfera- gornja granica ovog sloja je 80-85 kilometara. Ovdje se odvijaju složeni fotokemijski procesi koji uključuju slobodne radikale. Upravo oni daju taj nježni plavi sjaj našeg planeta, koji se vidi iz svemira.

Većina kometa i meteorita izgori u mezosferi.

. mezopauza- sljedeći srednji sloj, čija je temperatura zraka najmanje -90 °.

. Termosfera- donja granica počinje na nadmorskoj visini od 80 - 90 km, a gornja granica sloja prolazi otprilike na oznaci od 800 km. Temperatura zraka raste. Može varirati od +500° C do +1000° C. Tijekom dana temperaturne fluktuacije iznose stotine stupnjeva! Ali zrak je ovdje toliko razrijeđen da razumijevanje pojma "temperatura" kako ga mi zamišljamo ovdje nije prikladno.

. Ionosfera- objedinjuje mezosferu, mezopauzu i termosferu. Ovdje se zrak uglavnom sastoji od molekula kisika i dušika, kao i kvazineutralne plazme. Sunčeve zrake, padajući u ionosferu, snažno ioniziraju molekule zraka. U nižem sloju (do 90 km) stupanj ionizacije je nizak. Što je veći, to je veća ionizacija. Dakle, na visini od 100-110 km elektroni su koncentrirani. To doprinosi refleksiji kratkih i srednjih radio valova.

Najvažniji sloj ionosfere je onaj gornji koji se nalazi na visini od 150-400 km. Njegova je osobitost da reflektira radio valove, a to pridonosi prijenosu radio signala na velike udaljenosti.

U ionosferi se pojavljuje takav fenomen kao što je aurora.

. Egzosfera- sastoji se od atoma kisika, helija i vodika. Plin u ovom sloju je vrlo razrijeđen, a atomi vodika često pobjegnu u svemir. Stoga se ovaj sloj naziva "zona raspršenja".

Prvi znanstvenik koji je sugerirao da naša atmosfera ima težinu bio je Talijan E. Torricelli. Ostap Bender je, primjerice, u romanu "Zlatno tele" žalio kako je svaku osobu pritisnuo zračni stup težak 14 kg! Ali veliki spletkar bilo malo krivo. Odrasla osoba doživljava pritisak od 13-15 tona! Ali mi ne osjećamo tu težinu, jer je atmosferski tlak uravnotežen unutarnjim pritiskom osobe. Težina naše atmosfere je 5 300 000 000 000 000 tona. Brojka je kolosalna, iako je samo milijunti dio težine našeg planeta.

Atmosfera (od grčkog ατμός - "para" i σφαῖρα - "kugla") - plinska ljuska nebesko tijelo drži gravitacija. Atmosfera - plinoviti omotač planeta, koji se sastoji od mješavine raznih plinova, vodene pare i prašine. Razmjena tvari između Zemlje i Kosmosa odvija se kroz atmosferu. Zemlja prima kozmičku prašinu i materijal meteorita, gubi najlakše plinove: vodik i helij. Atmosferu Zemlje prodire kroz i kroz i kroz snažno zračenje Sunca, koje određuje toplinski režim površine planeta, uzrokujući disocijaciju molekula atmosferskog plina i ionizaciju atoma.

Zemljina atmosfera sadrži kisik, koji većina živih organizama koristi za disanje, i ugljikov dioksid, koji troše biljke, alge i cijanobakterije tijekom fotosinteze. Atmosfera je također zaštitni sloj planeta, štiteći svoje stanovnike od sunčevog ultraljubičastog zračenja.

Sva masivna tijela imaju atmosferu - zemaljski planeti, plinoviti divovi.

Sastav atmosfere

Atmosfera je mješavina plinova koja se sastoji od dušika (78,08%), kisika (20,95%), ugljičnog dioksida (0,03%), argona (0,93%), male količine helija, neona, ksenona, kriptona (0,01%), 0,038% ugljičnog dioksida, te male količine vodika, helija, drugih plemenitih plinova i zagađivača.

Moderna kompozicija Zrak na Zemlji nastao je prije više od sto milijuna godina, ali je naglo povećana ljudska proizvodna aktivnost dovela do njegove promjene. Trenutno se bilježi porast sadržaja CO 2 za oko 10-12%.Plinovi koji čine atmosferu imaju različite funkcionalne uloge. Međutim, glavno značenje ovih plinova određeno je prvenstveno činjenicom da oni vrlo snažno apsorbiraju energiju zračenja i time značajno utječu na temperaturni režim Zemljine površine i atmosfere.

Početni sastav atmosfere planeta obično ovisi o kemijskim i toplinskim svojstvima sunca tijekom formiranja planeta i kasnijeg oslobađanja vanjskih plinova. Tada se sastav plinskog omotača razvija pod utjecajem različitih čimbenika.

Atmosfere Venere i Marsa uglavnom su ugljikov dioksid s malim dodacima dušika, argona, kisika i drugih plinova. Zemljina atmosfera uglavnom je proizvod organizama koji u njoj žive. Niskotemperaturni plinoviti divovi - Jupiter, Saturn, Uran i Neptun - mogu zadržati uglavnom plinove niske molekularne težine - vodik i helij. Visokotemperaturni plinoviti divovi, kao što su Osiris ili 51 Pegasi b, naprotiv, ne mogu ga zadržati i molekule njihove atmosfere su raspršene u svemiru. Ovaj proces je spor i kontinuiran.

Dušik, najčešći plin u atmosferi, kemijski malo aktivan.

Kisik, za razliku od dušika, kemijski je vrlo aktivan element. Specifična funkcija kisika je oksidacija organske tvari heterotrofnih organizama, stijena i nedovoljno oksidiranih plinova koje u atmosferu ispuštaju vulkani. Bez kisika ne bi bilo razgradnje mrtve organske tvari.

Struktura atmosfere

Građu atmosfere čine dva dijela: unutarnji - troposfera, stratosfera, mezosfera i termosfera, odnosno ionosfera, i vanjski - magnetosfera (egzosfera).

1) Troposfera- ovo je donji dio atmosfere, u kojem je koncentrirano 3/4 t.j. ~ 80% cjelokupne zemljine atmosfere. Njezina visina određena je intenzitetom vertikalnih (uzlaznih ili silaznih) strujanja zraka uzrokovanih zagrijavanjem zemljine površine i oceana, pa je debljina troposfere na ekvatoru 16-18 km, na umjerenim geografskim širinama 10-11 km. , a na polovima - do 8 km. Temperatura zraka u troposferi na visini opada za 0,6ºS na svakih 100m i kreće se od +40 do -50ºS.

2) Stratosfera nalazi se iznad troposfere i ima visinu do 50 km od površine planeta. Temperatura na nadmorskoj visini do 30 km je konstantna -50ºS. Zatim počinje rasti i na nadmorskoj visini od 50 km doseže +10ºS.

Gornja granica biosfere je ozonski ekran.

Ozonski ekran je sloj atmosfere unutar stratosfere, koji se nalazi na različitim visinama od Zemljine površine i ima najveću gustoću ozona na visini od 20-26 km.

Visina ozonskog omotača na polovima procjenjuje se na 7-8 km, na ekvatoru na 17-18 km, a najveća visina prisutnosti ozona je 45-50 km. Iznad ozonskog zaslona život je nemoguć zbog jakog ultraljubičastog zračenja Sunca. Ako sabijete sve molekule ozona, dobit ćete sloj od ~ 3 mm oko planeta.

3) Mezosfera– gornja granica ovog sloja nalazi se do visine od 80 km. Njegova glavna značajka je oštar pad temperature -90ºS na gornjoj granici. Ovdje su fiksirani srebrnasti oblaci koji se sastoje od kristala leda.

4) Ionosfera (termosfera) - nalazi se do nadmorske visine od 800 km i karakterizira ga značajan porast temperature:

150km temperatura +240ºS,

200km temperatura +500ºS,

600km temperatura +1500ºS.

Pod utjecajem ultraljubičastog zračenja sunca plinovi su u ioniziranom stanju. Ionizacija je povezana sa sjajem plinova i pojavom polarne svjetlosti.

Ionosfera ima sposobnost opetovane refleksije radio valova, što osigurava dalekometnu radio komunikaciju na planetu.

5) Egzosfera- nalazi se iznad 800 km i proteže se do 3000 km. Ovdje je temperatura >2000ºS. Brzina kretanja plina približava se kritičnim ~ 11,2 km/s. Dominiraju atomi vodika i helija koji tvore svjetleću koronu oko Zemlje koja se proteže do visine od 20 000 km.

Funkcije atmosfere

1) Termoregulacijski – vrijeme i klima na Zemlji ovise o raspodjeli topline, tlaka.

2) Održavanje života.

3) U troposferi postoji globalno vertikalno i horizontalno kretanje zračnih masa, što određuje kruženje vode, prijenos topline.

4) Gotovo sve površine geološkim procesima zbog međudjelovanja atmosfere, litosfere i hidrosfere.

5) Zaštitna - atmosfera štiti zemlju od svemira, sunčevog zračenja i meteoritske prašine.

Funkcije atmosfere. Bez atmosfere život na Zemlji bio bi nemoguć. Čovjek dnevno unosi 12-15 kg. zraka, udišući svake minute od 5 do 100 litara, što znatno premašuje prosječne dnevne potrebe za hranom i vodom. Osim toga, atmosfera pouzdano štiti osobu od opasnosti koje mu prijete iz svemira: ne propušta meteorite i kozmičko zračenje. Čovjek može živjeti pet tjedana bez hrane, pet dana bez vode i pet minuta bez zraka. Normalan život ljudi zahtijeva ne samo zrak, već i njegovu određenu čistoću. O kakvoći zraka ovisi zdravlje ljudi, stanje flore i faune, čvrstoća i trajnost konstrukcija zgrada i građevina. Zagađen zrak je štetan za vode, zemlju, mora, tlo. Atmosfera određuje svjetlost i regulira toplinske režime zemlje, doprinosi preraspodjeli topline na kugli zemaljskoj. Plinski omotač štiti Zemlju od pretjeranog hlađenja i zagrijavanja. Kada naš planet ne bi bio okružen zračnom ljuskom, tada bi unutar jednog dana amplituda temperaturnih kolebanja dosegla 200 C. Atmosfera spašava sve živo na Zemlji od razornih ultraljubičastih, rendgenskih i kozmičkih zraka. Važnost atmosfere u raspodjeli svjetlosti je velika. Njegov zrak razbija sunčeve zrake u milijun malih zraka, raspršuje ih i stvara ravnomjerno osvjetljenje. Atmosfera služi kao dirigent zvukova.

Atmosfera ima slojevitu strukturu. Granice između slojeva nisu oštre, a njihova visina ovisi o geografskoj širini i godišnjem dobu. Slojevita struktura rezultat je promjena temperature na različite visine. Vrijeme se formira u troposferi (niže oko 10 km: oko 6 km iznad polova i više od 16 km iznad ekvatora). I gornja granica troposfere viša je ljeti nego zimi.

Od Zemljine površine naviše ovi slojevi su:

Troposfera

Stratosfera

Mezosfera

Termosfera

Egzosfera

Troposfera

Donji dio atmosfere, do visine 10-15 km, u kojem je koncentrirano 4/5 cjelokupne mase atmosferskog zraka, naziva se troposfera. Za nju je karakteristično da ovdje temperatura opada s visinom u prosjeku za 0,6°/100 m (u pojedinačni slučajevi vertikalna raspodjela temperature varira u širokom rasponu). Troposfera sadrži gotovo svu vodenu paru u atmosferi i formiraju se gotovo svi oblaci. Ovdje je također vrlo razvijena turbulencija, osobito u blizini zemljine površine, kao iu tzv. mlaznim strujama u gornjem dijelu troposfere.

Visina do koje se troposfera prostire iznad svakog mjesta na Zemlji varira iz dana u dan. Osim toga, čak iu prosjeku, razlikuje se pod različitim geografskim širinama i u različita godišnja doba godine. U prosjeku se godišnja troposfera proteže preko polova do visine od oko 9 km, preko umjerenih geografskih širina do 10-12 km i preko ekvatora do 15-17 km. Prosječna godišnja temperatura zraka u blizini zemljine površine iznosi oko +26° na ekvatoru i oko -23° na sjevernom polu. Na vrhu troposfere iznad ekvatora Prosječna temperatura oko -70°, nad sjevernim polom zimi oko -65°, a ljeti oko -45°.

Tlak zraka na gornjoj granici troposfere, koji odgovara njenoj visini, je 5-8 puta manji nego na površini zemlje. Stoga se glavnina atmosferskog zraka nalazi u troposferi. Procesi koji se odvijaju u troposferi od neposredne su i odlučujuće važnosti za vrijeme i klimu u blizini Zemljine površine.

Sva vodena para koncentrirana je u troposferi, zbog čega svi oblaci nastaju unutar troposfere. Temperatura opada s visinom.

Sunčeve zrake lako prolaze kroz troposferu, a toplina koju Zemlja zagrijana sunčevim zrakama zrači nakuplja se u troposferi: plinovi poput ugljičnog dioksida, metana i vodene pare zadržavaju toplinu. Ovaj mehanizam zagrijavanja atmosfere od Zemlje, zagrijane sunčevim zračenjem, naziva se Efekt staklenika. Zbog toga što je Zemlja izvor topline za atmosferu, temperatura zraka opada s visinom.

Granica između turbulentne troposfere i mirne stratosfere naziva se tropopauza. Ovdje nastaju brzi vjetrovi koji se nazivaju "mlazni tokovi".

Nekad se pretpostavljalo da temperatura atmosfere pada i iznad troposfere, no mjerenja u visokim slojevima atmosfere pokazala su da to nije tako: neposredno iznad tropopauze temperatura je gotovo konstantna, a zatim počinje rasti. horizontalni vjetrovi pušu u stratosferi bez stvaranja turbulencije. Zrak u stratosferi je vrlo suh i stoga su oblaci rijetki. Nastaju takozvani sedefasti oblaci.

Stratosfera je vrlo važna za život na Zemlji, jer se u tom sloju nalazi mala količina ozona koji apsorbira jako ultraljubičasto zračenje štetno za život. Upijajući ultraljubičasto zračenje, ozon zagrijava stratosferu.

Stratosfera

Iznad troposfere do visine od 50-55 km nalazi se stratosfera, karakteristična po tome što temperatura u njoj u prosjeku raste s visinom. Prijelazni sloj između troposfere i stratosfere (debljine 1-2 km) naziva se tropopauza.

Iznad su bili podaci o temperaturi na gornjoj granici troposfere. Ove temperature su također karakteristične za donju stratosferu. Dakle, temperatura zraka u nižoj stratosferi iznad ekvatora uvijek je vrlo niska; štoviše, ljeti je mnogo niže nego iznad pola.

Donja stratosfera je više ili manje izotermna. Ali, počevši od visine od oko 25 km, temperatura u stratosferi brzo raste s visinom, dostižući maksimalne, štoviše, pozitivne vrijednosti (od +10 do +30 °) na nadmorskoj visini od oko 50 km. Zbog porasta temperature s visinom, turbulencije u stratosferi su niske.

U stratosferi ima vrlo malo vodene pare. Međutim, na visinama od 20-25 km, ponekad se na visokim geografskim širinama opažaju vrlo tanki, takozvani sedefasti oblaci. Danju se ne vide, ali noću kao da svijetle, jer ih obasjava sunce ispod horizonta. Ti se oblaci sastoje od prehlađenih kapljica vode. Stratosfera je također karakteristična po tome što uglavnom sadrži atmosferski ozon, kao što je gore spomenuto.

Mezosfera

Iznad stratosfere nalazi se sloj mezosfere, do oko 80 km. Ovdje temperatura pada s visinom do nekoliko desetaka stupnjeva ispod nule. Zbog brzog pada temperature s visinom, turbulencija je jako razvijena u mezosferi. Na visinama blizu gornje granice mezosfere (75-90 km) još uvijek postoji posebna vrsta oblaka, također noću osvijetljenih suncem, takozvani srebrni oblaci. Najvjerojatnije je da se sastoje od kristala leda.

Na gornjoj granici mezosfere tlak zraka je 200 puta manji nego na površini zemlje. Dakle, troposfera, stratosfera i mezosfera zajedno, do visine od 80 km, sadrže više od 99,5% ukupne mase atmosfere. Gornji slojevi sadrže zanemarivu količinu zraka

Na visini od oko 50 km iznad Zemlje temperatura ponovno počinje padati, označavajući gornju granicu stratosfere i početak sljedećeg sloja - mezosfere. Mezosfera ima najhladniju temperaturu u atmosferi: od -2 do -138 stupnjeva Celzijusa. Ovdje su najviši oblaci: po vedrom vremenu mogu se vidjeti na zalasku sunca. Zovu se noktilucentne (svjetle noću).

Termosfera

Gornji dio atmosfere, iznad mezosfere, karakteriziraju vrlo visoke temperature pa se stoga naziva termosfera. Međutim, u njemu se razlikuju dva dijela: ionosfera, koja se proteže od mezosfere do visina od tisuću kilometara, i vanjski dio koji leži iznad nje - egzosfera, koja prelazi u Zemljinu koronu.

Zrak u ionosferi izuzetno je razrijeđen. Već smo naveli da je na visinama od 300-750 km njegova prosječna gustoća oko 10-8-10-10 g/m3. Ali čak i uz tako nisku gustoću, svaki kubični centimetar zraka na visini od 300 km još uvijek sadrži oko milijardu (109) molekula ili atoma, a na visini od 600 km - više od 10 milijuna (107). To je nekoliko redova veličine veće od sadržaja plinova u međuplanetarnom prostoru.

Ionosferu, kao što i samo ime kaže, karakterizira vrlo jak stupanj ionizacije zraka - sadržaj iona ovdje je višestruko veći nego u slojevima ispod, unatoč snažnoj ukupnoj razrijeđenosti zraka. Ti su ioni uglavnom nabijeni atomi kisika, nabijene molekule dušikovog oksida i slobodni elektroni. Njihov sadržaj na visinama od 100-400 km je oko 1015-106 po kubnom centimetru.

U ionosferi se razlikuje nekoliko slojeva, odnosno područja s maksimalnom ionizacijom, osobito na visinama od 100-120 km i 200-400 km. Ali čak iu intervalima između tih slojeva, stupanj ionizacije atmosfere ostaje vrlo visok. Položaj ionosferskih slojeva i koncentracija iona u njima stalno se mijenjaju. Sporadične nakupine elektrona s posebno visokom koncentracijom nazivaju se elektronski oblaci.

Električna vodljivost atmosfere ovisi o stupnju ionizacije. Stoga je u ionosferi električna vodljivost zraka općenito 1012 puta veća od vodljivosti zemljine površine. Radio valovi doživljavaju apsorpciju, lom i refleksiju u ionosferi. Valovi duži od 20 m uopće ne mogu proći kroz ionosferu: oni se već reflektiraju od slojeva elektrona niske koncentracije u donjem dijelu ionosfere (na visinama od 70-80 km). Srednji i kratki valovi reflektiraju se od gornjih slojeva ionosfere.

Zbog refleksije od ionosfere moguća je dugovalna komunikacija na kratkim valovima. Višestruke refleksije od ionosfere i zemljine površine omogućuju kratkim valovima da se šire u cik-cak na velike udaljenosti, zaobilazeći površinu kugle zemaljske. Budući da se položaj i koncentracija ionosferskih slojeva neprestano mijenjaju, mijenjaju se i uvjeti za apsorpciju, refleksiju i širenje radiovalova. Stoga pouzdana radiokomunikacija zahtijeva kontinuirano proučavanje stanja ionosfere. Promatranja širenja radiovalova su upravo sredstvo za takva istraživanja.

U ionosferi se opažaju aurore i sjaj noćnog neba bliski njima u prirodi - stalna luminiscencija atmosferskog zraka, kao i oštre fluktuacije magnetskog polja - ionosferske magnetske oluje.

Ionizacija u ionosferi svoje postojanje duguje djelovanju ultraljubičastog zračenja Sunca. Njegova apsorpcija od strane molekula atmosferskog plina dovodi do pojave nabijenih atoma i slobodnih elektrona, kao što je gore objašnjeno. Fluktuacije magnetskog polja u ionosferi i aurore ovise o fluktuacijama Sunčeve aktivnosti. Promjene Sunčeve aktivnosti povezane su s promjenama u fluksu korpuskularnog zračenja koje dolazi od Sunca u Zemljinu atmosferu. Naime, korpuskularno zračenje je od temeljne važnosti za ove ionosferske pojave.

Temperatura u ionosferi raste s visinom do vrlo visokih vrijednosti. Na visinama od oko 800 km doseže 1000°.

Govoreći o visokim temperaturama ionosfere, to znači da se čestice atmosferskih plinova tamo kreću vrlo velikim brzinama. Međutim, gustoća zraka u ionosferi je tako niska da se tijelo koje se nalazi u ionosferi, poput letećeg satelita, neće zagrijati izmjenom topline sa zrakom. Temperaturni režim satelita ovisit će o izravnoj apsorpciji sunčevog zračenja od njega i povratu vlastitog zračenja u okolni prostor. Termosfera se nalazi iznad mezosfere na visini od 90 do 500 km iznad površine Zemlje. Molekule plina ovdje su jako raspršene, apsorbiraju X-zrake i kratkovalni dio ultraljubičastog zračenja. Zbog toga temperatura može doseći 1000 stupnjeva Celzijusa.

Termosfera u osnovi odgovara ionosferi, gdje ionizirani plin reflektira radio valove natrag na Zemlju - ovaj fenomen omogućuje uspostavljanje radio komunikacije.

Egzosfera

Iznad 800-1000 km atmosfera prelazi u egzosferu i postupno u međuplanetarni prostor. Brzine čestica plina, posebno lakih, ovdje su vrlo velike, a zbog izuzetno razrijeđenog zraka na tim visinama, čestice mogu letjeti oko Zemlje u eliptičnim orbitama bez sudaranja jedna s drugom. U tom slučaju pojedinačne čestice mogu imati brzine dovoljne da svladaju silu gravitacije. Za nenabijene čestice kritična brzina bit će 11,2 km/s. Takve posebno brze čestice mogu, krećući se hiperboličkim putanjama, odletjeti iz atmosfere u svemir, "pobjeći" i raspršiti se. Stoga se egzosfera naziva i sfera raspršenja.

Pretežno izlaze atomi vodika, koji je dominantan plin u najvišim slojevima egzosfere.

Nedavno je pretpostavljeno da egzosfera, a s njom i zemljina atmosfera općenito, završava na visinama reda 2000-3000 km. Ali promatranja iz raketa i satelita potaknula su ideju da vodik koji izlazi iz egzosfere formira takozvanu zemaljsku koronu oko Zemlje, koja se proteže na više od 20 000 km. Naravno, gustoća plina u Zemljinoj koroni je zanemariva. Na svaki kubični centimetar u prosjeku dolazi samo oko tisuću čestica. Ali u međuplanetarnom prostoru koncentracija čestica (uglavnom protona i elektrona) je najmanje deset puta manja.

Uz pomoć satelita i geofizičkih raketa, postojanje u gornjem dijelu atmosfere iu svemiru blizu Zemlje radijacijskog pojasa Zemlje, koji počinje na visini od nekoliko stotina kilometara i proteže se desecima tisuća kilometara od zemljine površine, utvrđeno je. Taj se pojas sastoji od električki nabijenih čestica – protona i elektrona, koje je uhvatilo Zemljino magnetsko polje i kreću se vrlo velikim brzinama. Njihova energija je reda veličine stotina tisuća elektron volti. Radijacijski pojas neprestano gubi čestice zemljina atmosfera a obnavlja se fluksevima sunčevog korpuskularnog zračenja.

atmosferska temperatura stratosphere troposfera

Atmosfera (od grčkog ἀτμός - para i σφαῖρα - lopta) je plinoviti omotač (geosfera) koji okružuje planet Zemlju. Njegova unutarnja površina prekriva hidrosferu i djelomično zemljina kora, vanjski graniči sa zemaljskim dijelom svemira.

Ukupnost dijelova fizike i kemije koji proučavaju atmosferu obično se naziva fizika atmosfere. Atmosfera određuje vrijeme na površini Zemlje, meteorologija se bavi proučavanjem vremena, a klimatologija se bavi dugotrajnim klimatskim varijacijama.

Fizička svojstva

Debljina atmosfere je oko 120 km od površine Zemlje. Ukupna masa zraka u atmosferi je (5,1-5,3) 1018 kg. Od toga je masa suhog zraka (5,1352 ± 0,0003) 1018 kg, ukupna masa vodene pare je prosječno 1,27 1016 kg.

Molarna masa čistog suhog zraka je 28,966 g/mol, gustoća zraka u blizini površine mora je približno 1,2 kg/m3. Tlak na 0 °C na razini mora je 101,325 kPa; kritična temperatura - -140,7 ° C (~ 132,4 K); kritični tlak - 3,7 MPa; Cp na 0 °C - 1,0048 103 J/(kg K), Cv - 0,7159 103 J/(kg K) (na 0 °C). Topivost zraka u vodi (po masi) na 0 ° C - 0,0036%, na 25 ° C - 0,0023%.

Za "normalne uvjete" na površini Zemlje uzimaju se: gustoća 1,2 kg/m3, barometarski tlak 101,35 kPa, temperatura plus 20 °C i relativna vlažnost zraka 50%. Ovi uvjetni pokazatelji imaju čisto inženjersku vrijednost.

Kemijski sastav

Zemljina atmosfera nastala je kao rezultat ispuštanja plinova tijekom vulkanskih erupcija. Pojavom oceana i biosfere nastao je i izmjenom plinova s ​​vodom, biljkama, životinjama i produktima njihove razgradnje u tlu i močvarama.

Trenutno se Zemljina atmosfera sastoji uglavnom od plinova i raznih nečistoća (prašine, kapljica vode, kristala leda, morske soli, produkata izgaranja).

Koncentracija plinova koji čine atmosferu gotovo je konstantna, s izuzetkom vode (H2O) i ugljičnog dioksida (CO2).

Sastav suhog zraka

Dušik
Kisik
Argon
Voda
Ugljični dioksid
Neon
Helij
Metan
Kripton
Vodik
Ksenon
Dušikov oksid

Osim plinova navedenih u tablici, atmosfera sadrži SO2, NH3, CO, ozon, ugljikovodike, HCl, HF, Hg pare, I2, kao i NO i mnoge druge plinove u malim količinama. U troposferi se stalno nalazi velika količina lebdećih čvrstih i tekućih čestica (aerosol).

Struktura atmosfere

Troposfera

Njegova gornja granica je na nadmorskoj visini od 8-10 km u polarnoj, 10-12 km u umjerenoj i 16-18 km u tropske širine; niža zimi nego ljeti. Donji, glavni sloj atmosfere sadrži više od 80% ukupne mase atmosferskog zraka i oko 90% sve vodene pare prisutne u atmosferi. U troposferi su jako razvijene turbulencija i konvekcija, pojavljuju se naoblake, razvijaju se ciklone i anticiklone. Temperatura opada s nadmorskom visinom s prosječnim vertikalnim gradijentom od 0,65°/100 m

tropopauza

Prijelazni sloj iz troposfere u stratosferu, sloj atmosfere u kojem prestaje opadanje temperature s visinom.

Stratosfera

Sloj atmosfere koji se nalazi na visini od 11 do 50 km. Tipična je blaga promjena temperature u sloju 11-25 km (donji sloj stratosfere) i njezin porast u sloju 25-40 km od -56,5 do 0,8 °C (gornji sloj stratosfere ili područje inverzije). Postigavši ​​vrijednost od oko 273 K (gotovo 0 °C) na visini od oko 40 km, temperatura ostaje konstantna do visine od oko 55 km. Ovo područje konstantne temperature naziva se stratopauza i granica je između stratosfere i mezosfere.

Stratopauza

Granični sloj atmosfere između stratosfere i mezosfere. Maksimum je u vertikalnoj raspodjeli temperature (oko 0 °C).

Mezosfera

Mezosfera počinje na visini od 50 km i proteže se do 80-90 km. Temperatura opada s visinom s prosječnim vertikalnim gradijentom od (0,25-0,3)°/100 m. Glavni energetski proces je prijenos topline zračenjem. Složeni fotokemijski procesi koji uključuju slobodne radikale, vibracijski pobuđene molekule itd. uzrokuju atmosfersku luminiscenciju.

mezopauza

Prijelazni sloj između mezosfere i termosfere. Postoji minimum u vertikalnoj raspodjeli temperature (oko -90 °C).

Karmanova linija

Nadmorska visina, koja se konvencionalno prihvaća kao granica između Zemljine atmosfere i svemira. Prema FAI definiciji, Karmanova linija nalazi se na nadmorskoj visini od 100 km.

Granica Zemljine atmosfere

Termosfera

Gornja granica je oko 800 km. Temperatura raste do visina od 200-300 km, gdje doseže vrijednosti reda veličine 1500 K, nakon čega ostaje gotovo konstantna do velikih nadmorskih visina. Pod utjecajem ultraljubičastog i rendgenskog sunčevog zračenja i kozmičkog zračenja, zrak se ionizira ("polarna svjetla") - glavna područja ionosfere leže unutar termosfere. Na visinama iznad 300 km prevladava atomski kisik. Gornja granica termosfere uvelike je određena trenutnom aktivnošću Sunca. U razdobljima niske aktivnosti - na primjer, 2008.-2009. - primjetno je smanjenje veličine ovog sloja.

Termopauza

Područje atmosfere iznad termosfere. U ovom području apsorpcija sunčevog zračenja je beznačajna i temperatura se zapravo ne mijenja s visinom.

Egzosfera (sfera raspršenja)

Egzosfera - zona raspršenja, vanjski dio termosfere, koji se nalazi iznad 700 km. Plin u egzosferi je jako razrijeđen, pa njegove čestice cure u međuplanetarni prostor (disipacija).

Do visine od 100 km atmosfera je homogena, dobro izmiješana smjesa plinova. U višim slojevima raspodjela plinova po visini ovisi o njihovim molekulskim masama, koncentracija težih plinova brže opada s udaljenošću od površine Zemlje. Zbog smanjenja gustoće plina temperatura pada od 0 °C u stratosferi do −110 °C u mezosferi. Međutim, kinetička energija pojedinačnih čestica na visinama od 200-250 km odgovara temperaturi od ~150 °C. Iznad 200 km opažaju se značajne fluktuacije temperature i gustoće plina u vremenu i prostoru.

Na visini od oko 2000-3500 km, egzosfera postupno prelazi u takozvani bliski svemirski vakuum, koji je ispunjen vrlo razrijeđenim česticama međuplanetarnog plina, uglavnom atoma vodika. Ali ovaj plin je samo dio međuplanetarne materije. Drugi dio se sastoji od čestica nalik prašini kometnog i meteorskog podrijetla. Osim iznimno razrijeđenih čestica prašine, u ovaj prostor prodire elektromagnetsko i korpuskularno zračenje sunčevog i galaktičkog podrijetla.

Na troposferu otpada oko 80% mase atmosfere, na stratosferu otpada oko 20%; masa mezosfere nije veća od 0,3%, termosfera je manja od 0,05% ukupne mase atmosfere. Na temelju električnih svojstava u atmosferi razlikuju se neutrosfera i ionosfera. Trenutno se vjeruje da se atmosfera proteže do visine od 2000-3000 km.

Ovisno o sastavu plina u atmosferi, razlikuju se homosfera i heterosfera. Heterosfera je područje gdje gravitacija utječe na razdvajanje plinova, jer je njihovo miješanje na takvoj visini zanemarivo. Otuda slijedi promjenljiv sastav heterosfere. Ispod njega nalazi se dobro izmiješan, homogeni dio atmosfere koji se naziva homosfera. Granica između ovih slojeva naziva se turbopauza i nalazi se na visini od oko 120 km.

Ostala svojstva atmosfere i djelovanje na ljudski organizam

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

Atmosfera nam osigurava kisik potreban za disanje. Međutim, zbog pada ukupnog tlaka atmosfere dok se dižete na visinu, parcijalni tlak kisika također se smanjuje.

Ljudska pluća stalno sadrže oko 3 litre alveolarnog zraka. Parcijalni tlak kisika u alveolarnom zraku pri normalnom atmosferskom tlaku iznosi 110 mm Hg. Čl., Tlak ugljičnog dioksida - 40 mm Hg. Art., I vodena para - 47 mm Hg. Umjetnost. S porastom nadmorske visine tlak kisika pada, a ukupni tlak vodene pare i ugljičnog dioksida u plućima ostaje gotovo konstantan – oko 87 mm Hg. Umjetnost. Dotok kisika u pluća potpuno će prestati kada tlak okolnog zraka postane jednak toj vrijednosti.

Na visini od oko 19-20 km atmosferski tlak pada na 47 mm Hg. Umjetnost. Stoga na ovoj visini voda i međustanična tekućina počinju ključati u ljudskom tijelu. Izvan kabine pod tlakom na ovim visinama smrt nastupa gotovo trenutno. Dakle, sa stajališta ljudske fiziologije, "svemir" počinje već na visini od 15-19 km.

Gusti slojevi zraka - troposfera i stratosfera - štite nas od štetnog djelovanja zračenja. Uz dovoljnu razrijeđenost zraka, na visinama većim od 36 km, ionizirajuće zračenje, primarne kozmičke zrake, intenzivno djeluju na tijelo; na visinama većim od 40 km djeluje ultraljubičasti dio sunčevog spektra koji je opasan za ljude.

Kako se dižemo na sve veću visinu iznad Zemljine površine, takve nama poznate pojave opažene u nižim slojevima atmosfere, kao što je širenje zvuka, pojava aerodinamičkog uzgona i otpora, prijenos topline konvekcijom itd. ., postupno slabe, a zatim potpuno nestaju.

U razrijeđenim slojevima zraka širenje zvuka je nemoguće. Do visina od 60-90 km još uvijek je moguće koristiti otpor zraka i uzgon za kontrolirani aerodinamički let. Ali počevši od visine od 100-130 km, pojmovi broja M i zvučne barijere poznati svakom pilotu gube svoje značenje: tu prolazi uvjetna Karmanova linija, iza koje počinje područje čisto balističkog leta, koje može se kontrolirati samo pomoću reaktivnih sila.

Na visinama iznad 100 km atmosfera je također lišena još jednog izvanrednog svojstva - sposobnosti apsorpcije, provođenja i prijenosa toplinske energije konvekcijom (tj. miješanjem zraka). To znači da se različiti elementi opreme, opreme orbitalne svemirske stanice neće moći hladiti izvana na način kako se to inače radi u avionu – uz pomoć zračnih mlaznica i zračnih radijatora. Na ovoj visini, kao iu svemiru općenito, jedini način prijenosa topline je toplinsko zračenje.

Povijest nastanka atmosfere

Prema najrasprostranjenijoj teoriji, Zemljina je atmosfera tijekom vremena bila u tri različita sastava. U početku se sastojao od lakih plinova (vodika i helija) uhvaćenih iz međuplanetarnog prostora. To je takozvana primarna atmosfera (prije oko četiri milijarde godina). U sljedećoj fazi, aktivna vulkanska aktivnost dovela je do zasićenja atmosfere plinovima koji nisu vodik (ugljični dioksid, amonijak, vodena para). Tako je nastala sekundarna atmosfera (oko tri milijarde godina do danas). Ova je atmosfera bila oporavljajuća. Nadalje, proces formiranja atmosfere određen je sljedećim čimbenicima:

• curenje lakih plinova (vodika i helija) u međuplanetarni prostor;
• kemijske reakcije koje se odvijaju u atmosferi pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, pražnjenja munje i nekih drugih čimbenika.

Postupno su ovi čimbenici doveli do formiranja tercijarne atmosfere, koju karakterizira mnogo niži sadržaj vodika i mnogo veći sadržaj dušika i ugljičnog dioksida (nastalog kao rezultat kemijske reakcije od amonijaka i ugljikovodika).

Dušik

Stvaranje velike količine dušika N2 posljedica je oksidacije atmosfere amonijak-vodik molekularnim kisikom O2, koji je počeo dolaziti s površine planeta kao rezultat fotosinteze, počevši od prije 3 milijarde godina. Dušik N2 također se ispušta u atmosferu kao rezultat denitrifikacije nitrata i drugih spojeva koji sadrže dušik. Dušik se oksidira ozonom u NO gornje slojeve atmosfera.

Dušik N2 ulazi u reakcije samo pod određenim uvjetima (na primjer, tijekom pražnjenja munje). Oksidacija molekularnog dušika ozonom tijekom električnih pražnjenja koristi se u malim količinama u industrijskoj proizvodnji dušičnih gnojiva. Oksidirajte ga uz malu potrošnju energije i pretvorite u biološki aktivni oblik mogu cijanobakterije (modrozelene alge) i kvržične bakterije koje tvore rizobijalnu simbiozu s leguminozama, tzv. zelena gnojidba.

Kisik

Sastav atmosfere počeo se radikalno mijenjati dolaskom živih organizama na Zemlju, kao rezultat fotosinteze, popraćene oslobađanjem kisika i apsorpcijom ugljičnog dioksida. U početku se kisik trošio na oksidaciju reduciranih spojeva - amonijaka, ugljikovodika, željeznog oblika željeza sadržanog u oceanima itd. Na kraju ove faze sadržaj kisika u atmosferi počeo je rasti. Postupno se formirala moderna atmosfera s oksidacijskim svojstvima. Budući da je to izazvalo ozbiljne i nagle promjene u mnogim procesima koji se odvijaju u atmosferi, litosferi i biosferi, ovaj događaj je nazvan kisikovom katastrofom.

Tijekom fanerozoika mijenja se sastav atmosfere i sadržaj kisika. Ponajprije su korelirali s brzinom taloženja organskih sedimentnih stijena. Dakle, u razdobljima akumulacije ugljena, sadržaj kisika u atmosferi je očito znatno premašio modernu razinu.

Ugljični dioksid

Sadržaj CO2 u atmosferi ovisi o vulkanskoj aktivnosti i kemijskim procesima u zemljinim ljuskama, ali ponajviše o intenzitetu biosinteze i razgradnje organske tvari u Zemljinoj biosferi. Gotovo cjelokupna sadašnja biomasa planeta (oko 2,4 1012 tona) nastaje zbog ugljičnog dioksida, dušika i vodene pare sadržane u atmosferski zrak. Zakopana u oceanu, u močvarama i šumama, organska tvar se pretvara u ugljen, naftu i prirodni plin.

plemeniti plinovi

Izvor inertnih plinova - argona, helija i kriptona - su vulkanske erupcije i raspad radioaktivnih elemenata. Zemlja kao cjelina, a posebno atmosfera, osiromašene su inertnim plinovima u usporedbi sa svemirom. Vjeruje se da razlog tome leži u kontinuiranom istjecanju plinova u međuplanetarni prostor.

Zagađenje zraka

Nedavno je čovjek počeo utjecati na razvoj atmosfere. Rezultat njegovih aktivnosti bio je stalni porast sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi zbog izgaranja ugljikovodičnih goriva akumuliranih u prethodnim geološkim epohama. Ogromne količine CO2 troše se tijekom fotosinteze i apsorbiraju ga svjetski oceani. Ovaj plin ulazi u atmosferu razgradnjom karbonatnih stijena i organska tvar biljnog i životinjskog podrijetla, kao i zbog vulkanizma i ljudskih proizvodnih aktivnosti. Tijekom proteklih 100 godina sadržaj CO2 u atmosferi porastao je za 10%, a glavnina (360 milijardi tona) dolazi izgaranjem goriva. Ako se stopa rasta izgaranja goriva nastavi, tada će se u sljedećih 200-300 godina količina CO2 u atmosferi udvostručiti i može dovesti do globalnih klimatskih promjena.

Izgaranje goriva je glavni izvor zagađujućih plinova (CO, NO, SO2). Sumporni dioksid se oksidira kisikom iz zraka u SO3, a dušikov oksid u NO2 u gornjim slojevima atmosfere, koji zauzvrat stupaju u interakciju s vodenom parom, a nastala sumporna kiselina H2SO4 i dušična kiselina HNO3 padaju na površinu Zemlje u obliku tzv. nazvao. kisela kiša. Korištenje motora s unutarnjim izgaranjem dovodi do značajnog onečišćenja zraka dušikovim oksidima, ugljikovodicima i spojevima olova (tetraetilolovo) Pb(CH3CH2)4.

Onečišćenje atmosfere aerosolima uzrokovano je prirodnim uzrocima (vulkanske erupcije, prašne oluje, morska voda i pelud biljaka itd.), te gospodarsku djelatnost čovjeka (vađenje ruda i građevinskog materijala, izgaranje goriva, proizvodnja cementa itd.). Intenzivno uklanjanje čestica velikih razmjera u atmosferu jedan je od moguci uzroci planetarne klimatske promjene.

(Posjećeno 262 puta, 1 posjeta danas)