Didžiausia dalis atmosferos oro sudėtyje. Atmosferos sudėtis ir struktūra

Žemės atmosfera

Atmosfera(nuo. Senasis graikasἀτμός - garai ir σφαῖρα - kamuolys) - dujų apvalkalas ( geosfera), supančios planetą Žemė. Jo vidinis paviršius dengia hidrosfera ir iš dalies žievė, išorinė ribojasi su beveik žeme esančia kosmoso dalimi.

Paprastai vadinamas fizikos ir chemijos šakų rinkinys, tiriantis atmosferą atmosferos fizika. Atmosfera lemia orasŽemės paviršiuje, tirdamas orus meteorologija, ir ilgalaikiai svyravimai klimatas - klimatologija.

Atmosferos struktūra

Atmosferos struktūra

Troposfera

Jo viršutinė riba yra 8-10 km aukštyje poliarinėse, 10-12 km vidutinio klimato ir 16-18 km atogrąžų platumose; mažesnė žiemą nei vasarą. Apatinis, pagrindinis atmosferos sluoksnis. Sudėtyje yra daugiau nei 80 % visos atmosferos oro masės ir apie 90 % visų atmosferoje esančių vandens garų. Troposferoje jie yra labai išvystyti turbulencija Ir konvekcija, kilti debesys, vystosi ciklonai Ir anticiklonai. Temperatūra mažėja didėjant aukščiui esant vidutinei vertikalei gradientas 0,65°/100 m

„Normaliomis sąlygomis“ Žemės paviršiuje laikomos šios: tankis 1,2 kg/m3, barometrinis slėgis 101,35 kPa, temperatūra plius 20 °C ir santykinė drėgmė 50 proc. Šie sąlyginiai rodikliai turi grynai inžinerinę reikšmę.

Stratosfera

Atmosferos sluoksnis, esantis 11–50 km aukštyje. Būdingas nedidelis temperatūros pokytis 11–25 km sluoksnyje (apatiniame stratosferos sluoksnyje) ir 25–40 km sluoksnio padidėjimas nuo –56,5 iki 0,8 ° SU(viršutinis stratosferos arba regiono sluoksnis inversijos). Pasiekusi apie 273 K (beveik 0 °C) vertę maždaug 40 km aukštyje, temperatūra išlieka pastovi iki maždaug 55 km aukščio. Ši pastovios temperatūros sritis vadinama stratopauzė ir yra riba tarp stratosferos ir mezosfera.

Stratopauzė

Atmosferos ribinis sluoksnis tarp stratosferos ir mezosferos. Vertikalus temperatūros pasiskirstymas yra maksimumas (apie 0 °C).

Mezosfera

Žemės atmosfera

Mezosfera prasideda 50 km aukštyje ir tęsiasi iki 80-90 km. Temperatūra mažėja didėjant aukščiui, kai vidutinis vertikalus gradientas yra (0,25-0,3)°/100 m. Pagrindinis energijos procesas yra spinduliavimo šilumos perdavimas. Sudėtingi fotocheminiai procesai, apimantys laisvųjų radikalų, vibracijos sužadintos molekulės ir kt., sukelia atmosferos švytėjimą.

Mezopauzė

Pereinamasis sluoksnis tarp mezosferos ir termosferos. Vertikaliame temperatūros pasiskirstyme yra minimumas (apie -90 °C).

Karmano linija

Aukštis virš jūros lygio, kuris sutartinai priimtas kaip riba tarp Žemės atmosferos ir kosmoso.

Termosfera

Pagrindinis straipsnis: Termosfera

Viršutinė riba yra apie 800 km. Temperatūra pakyla iki 200–300 km aukščio, kur pasiekia 1500 K reikšmes, o po to išlieka beveik pastovi iki didelio aukščio. Veikiant ultravioletiniams ir rentgeno saulės spinduliams bei kosminei spinduliuotei, vyksta oro jonizacija (“ pašvaistės“) – pagrindinės sritys jonosfera gulėti termosferos viduje. Virš 300 km aukštyje vyrauja atominis deguonis.

Atmosferos sluoksniai iki 120 km aukščio

Egzosfera (išsklaidymo sfera)

Egzosfera- dispersijos zona, išorinė termosferos dalis, esanti virš 700 km. Dujos egzosferoje yra labai retos, o iš čia jų dalelės nuteka į tarpplanetinę erdvę ( išsklaidymas).

Iki 100 km aukščio atmosfera yra vienalytis, gerai susimaišęs dujų mišinys. Aukštesniuose sluoksniuose dujų pasiskirstymas pagal aukštį priklauso nuo jų molekulinių masių, tolstant nuo Žemės paviršiaus, sunkesnių dujų koncentracija mažėja. Sumažėjus dujų tankiui temperatūra nukrenta nuo 0 °C stratosferoje iki –110 °C mezosferoje. Tačiau kinetinė energija atskiros dalelės 200-250 km aukštyje atitinka ~1500 °C temperatūrą. Virš 200 km stebimi dideli temperatūros ir dujų tankio svyravimai laike ir erdvėje.

Maždaug 2000-3000 km aukštyje egzosfera pamažu virsta vadinamąja. šalia kosminio vakuumo, kuris užpildytas labai retomis tarpplanetinių dujų dalelėmis, daugiausia vandenilio atomais. Tačiau šios dujos sudaro tik dalį tarpplanetinės materijos. Kitą dalį sudaro kometinės ir meteorinės kilmės dulkių dalelės. Be itin retų dulkių dalelių, į šią erdvę prasiskverbia saulės ir galaktikos kilmės elektromagnetinė ir korpuskulinė spinduliuotė.

Troposfera sudaro apie 80% atmosferos masės, stratosfera - apie 20%; mezosferos masė yra ne didesnė kaip 0,3%, termosfera yra mažesnė nei 0,05% visos atmosferos masės. Pagal elektrines savybes atmosferoje išskiriama neutronosfera ir jonosfera. Šiuo metu manoma, kad atmosfera tęsiasi iki 2000-3000 km aukščio.

Priklausomai nuo dujų sudėties atmosferoje, jie išskiria homosfera Ir heterosfera. Heterosfera - Tai sritis, kurioje gravitacija veikia dujų atsiskyrimą, nes jų maišymas tokiame aukštyje yra nereikšmingas. Tai reiškia kintamą heterosferos sudėtį. Po juo slypi gerai sumaišyta, vienalytė atmosferos dalis, vadinama homosfera. Riba tarp šių sluoksnių vadinama turbo pauzė, jis yra maždaug 120 km aukštyje.

Fizinės savybės

Atmosferos storis yra maždaug 2000–3000 km nuo Žemės paviršiaus. Bendra masė oro- (5,1-5,3)×10 18 kg. Molinė masėšvarus sausas oras yra 28,966. Spaudimas esant 0 °C jūros lygiui 101.325 kPa; kritinė temperatūra-140,7 °C; kritinis slėgis 3,7 MPa; C p 1,0048 × 10 3 J/(kg K) (esant 0 °C), C v 0,7159 × 10 3 J/(kg K) (esant 0 °C). Oro tirpumas vandenyje 0 °C temperatūroje yra 0,036%, 25 °C temperatūroje - 0,22%.

Fiziologinės ir kitos atmosferos savybės

Jau 5 km aukštyje virš jūros lygio išsivysto nemokytas žmogus deguonies badas o be prisitaikymo žmogaus darbingumas gerokai sumažėja. Čia baigiasi fiziologinė atmosferos zona. Žmogaus kvėpavimas tampa neįmanomas 15 km aukštyje, nors maždaug iki 115 km atmosferoje yra deguonies.

Atmosfera aprūpina mus deguonimi, reikalingu kvėpuoti. Tačiau dėl bendro atmosferos slėgio kritimo, kylant į aukštį, dalinis deguonies slėgis atitinkamai mažėja.

Žmogaus plaučiuose nuolat yra apie 3 litrus alveolių oro. Dalinis slėgis deguonies alveoliniame ore esant normaliai atmosferos slėgis yra 110 mmHg. Art., anglies dvideginio slėgis - 40 mm Hg. Art., o vandens garai - 47 mm Hg. Art. Didėjant aukščiui, deguonies slėgis krenta, o bendras vandens ir anglies dioksido garų slėgis plaučiuose išlieka beveik pastovus – apie 87 mm Hg. Art. Deguonies tiekimas į plaučius visiškai nutrūks, kai aplinkos oro slėgis taps lygus šiai reikšmei.

Maždaug 19-20 km aukštyje atmosferos slėgis nukrenta iki 47 mm Hg. Art. Todėl tokiame aukštyje žmogaus organizme pradeda virti vanduo ir tarpląstelinis skystis. Už slėgio kabinos tokiame aukštyje mirtis įvyksta beveik akimirksniu. Taigi, žmogaus fiziologijos požiūriu, „kosmosas“ prasideda jau 15-19 km aukštyje.

Tankūs oro sluoksniai – troposfera ir stratosfera – saugo mus nuo žalingo radiacijos poveikio. Pakankamai retėjant orui, didesniame nei 36 km aukštyje, jonizuojančios medžiagos stipriai veikia organizmą. radiacija- pirminiai kosminiai spinduliai; Daugiau nei 40 km aukštyje ultravioletinė saulės spektro dalis yra pavojinga žmonėms.

Kaip lipate į viską didesnis aukštis virš Žemės paviršiaus, palaipsniui susilpnėja, o po to visiškai išnyksta, žemesniuose atmosferos sluoksniuose stebimi tokie pažįstami reiškiniai kaip garso sklidimas, aerodinamikos atsiradimas. pakelti ir atsparumas, šilumos perdavimas konvekcija ir tt

Retesniuose oro sluoksniuose pasiskirstymas garsas pasirodo neįmanoma. Iki 60-90 km aukščio vis dar galima naudoti oro pasipriešinimą ir keltuvą kontroliuojamam aerodinaminiam skrydžiui. Bet pradedant nuo 100–130 km aukščio, kiekvienam pilotui pažįstamos sąvokos skaičiai M Ir garso barjeras praranda savo prasmę, yra sąlyginis Karmano linija už kurios prasideda grynai balistinio skrydžio sfera, kurią galima valdyti tik naudojant reaktyviąsias jėgas.

Virš 100 km aukštyje atmosfera netenka kitos nepaprastos savybės – gebėjimo sugerti, pravesti ir perduoti šiluminę energiją konvekcijos būdu (t.y. maišant orą). Tai reiškia, kad įvairūs orbitinės kosminės stoties įrangos elementai negalės būti vėsinami iš išorės taip, kaip tai įprastai daroma lėktuve – oro čiurkšlių ir oro radiatorių pagalba. Tokiame aukštyje, kaip ir apskritai erdvėje, vienintelis būdas perduoti šilumą yra šiluminė spinduliuotė.

Atmosferos kompozicija

Sauso oro sudėtis

Žemės atmosferą daugiausia sudaro dujos ir įvairios priemaišos (dulkės, vandens lašeliai, ledo kristalai, jūros druskos, degimo produktai).

Atmosferą sudarančių dujų koncentracija yra beveik pastovi, išskyrus vandenį (H 2 O) ir anglies dioksidą (CO 2).

Be lentelėje nurodytų dujų, atmosferoje yra SO 2, NH 3, CO, ozonas, angliavandeniliai, HCl, HF, poros Hg, aš 2 ir taip pat NE ir daugelis kitų dujų mažais kiekiais. Nuolat yra troposferoje didelis skaičius suspenduotos kietos ir skystos dalelės ( aerozolis).

Atmosferos susidarymo istorija

Pagal labiausiai paplitusią teoriją, laikui bėgant Žemės atmosfera turėjo keturias skirtingas sudėtis. Iš pradžių jį sudarė lengvosios dujos ( vandenilis Ir helis), užfiksuotas iš tarpplanetinės erdvės. Tai yra vadinamasis pirminė atmosfera(prieš maždaug keturis milijardus metų). Kitame etape dėl aktyvios vulkaninės veiklos atmosfera buvo prisotinta kitomis dujomis nei vandenilis ( anglies dvideginio, amoniako, vandens garai). Taip jis susiformavo antrinė atmosfera(maždaug prieš tris milijardus metų iki šių dienų). Ši atmosfera buvo atkurianti. Be to, atmosferos formavimosi procesą lėmė šie veiksniai:

lengvųjų dujų (vandenilio ir helio) nuotėkis į tarpplanetinė erdvė;

cheminės reakcijos, atsirandantis atmosferoje veikiant ultravioletinė spinduliuotė, žaibo išlydžius ir kai kuriuos kitus veiksnius.

Palaipsniui šie veiksniai lėmė formavimąsi tretinė atmosfera, pasižymintis daug mažesniu vandenilio kiekiu ir daug didesniu azoto bei anglies dioksido kiekiu (susidaro dėl cheminių reakcijų iš amoniako ir angliavandenilių).

Azotas

Didelis N 2 kiekis susidaro dėl amoniako-vandenilio atmosferos oksidacijos molekuliniu O 2, kuris pradėjo kilti iš planetos paviršiaus dėl fotosintezės, prasidėjęs prieš 3 milijardus metų. N2 taip pat patenka į atmosferą dėl nitratų ir kitų azoto turinčių junginių denitrifikacijos. Azotą ozonas oksiduoja iki NO viršutiniai sluoksniai atmosfera.

Azotas N 2 reaguoja tik tam tikromis sąlygomis (pavyzdžiui, žaibo išlydžio metu). Molekulinio azoto oksidacija ozonu at elektros iškrovos naudojamas pramoninėje azoto trąšų gamyboje. Oksiduokite jį sunaudodami mažai energijos ir paverskite biologine aktyvi forma gali melsvadumbliai (melsvadumbliai) ir mazginės bakterijos, kurios formuoja rizobinius simbiozė Su ankštiniai augalai augalai, vadinamieji žalioji trąša.

Deguonis

Atsiradus Žemėje, atmosferos sudėtis pradėjo radikaliai keistis gyvi organizmai, kaip rezultatas fotosintezė kartu su deguonies išsiskyrimu ir anglies dioksido absorbcija. Iš pradžių deguonis buvo naudojamas redukuotų junginių oksidacijai - amoniakui, angliavandeniliams, azoto formai liauka esančios vandenynuose ir tt Šio etapo pabaigoje deguonies kiekis atmosferoje pradėjo didėti. Palaipsniui susiformavo moderni atmosfera su oksidacinėmis savybėmis. Kadangi tai sukėlė rimtų ir staigių pokyčių daugelyje procesų atmosfera, litosfera Ir biosfera, šis įvykis vadinosi Deguonies nelaimė.

Už Fanerozojus pasikeitė atmosferos sudėtis ir deguonies kiekis. Jie pirmiausia koreliavo su organinių nuosėdų nusėdimo greičiu. Taigi anglies kaupimosi laikotarpiais deguonies kiekis atmosferoje, matyt, gerokai viršijo šiuolaikinį lygį.

Anglies dioksidas

CO 2 kiekis atmosferoje priklauso nuo ugnikalnio aktyvumo ir cheminiai procesaižemės lukštuose, bet labiausiai - dėl biosintezės ir organinių medžiagų skilimo intensyvumo biosfera Žemė. Beveik visa dabartinė planetos biomasė (apie 2,4 × 10 12 tonų ) susidaro dėl atmosferos ore esančio anglies dioksido, azoto ir vandens garų. Palaidotas vandenynas, V pelkės ir viduje miškai organinės medžiagos virsta anglis, aliejus Ir gamtines dujas. (cm. Geocheminis anglies ciklas)

Inercinės dujos

Inertinių dujų šaltinis - argonas, helis Ir kriptonas- ugnikalnių išsiveržimai ir radioaktyvių elementų irimas. Žemėje apskritai ir ypač atmosferoje, palyginti su kosmosu, išeikvota inertinių dujų. Manoma, kad to priežastis yra nuolatinis dujų nutekėjimas į tarpplanetinę erdvę.

Oro tarša

IN pastaruoju metu pradėjo daryti įtaką atmosferos raidai Žmogaus. Jo veiklos rezultatas buvo nuolatinis reikšmingas anglies dioksido kiekio atmosferoje padidėjimas dėl ankstesnėse geologinėse erose sukaupto angliavandenilių kuro deginimo. Fotosintezės metu sunaudojamas didžiulis CO 2 kiekis, kurį sugeria pasaulio vandenynai. Šios dujos patenka į atmosferą dėl karbonato irimo akmenys ir augalinės bei gyvūninės kilmės organinių medžiagų, taip pat dėl ​​vulkanizmo ir žmogaus pramoninės veiklos. Per pastaruosius 100 metų CO 2 kiekis atmosferoje padidėjo 10 %, o didžioji dalis (360 milijardų tonų) susidaro deginant kurą. Jei kuro degimo tempas ir toliau augs, per ateinančius 50–60 metų CO 2 kiekis atmosferoje padvigubės ir gali sukelti pasaulinė klimato kaita.

Kuro deginimas yra pagrindinis teršiančių dujų šaltinis ( CO, NE, TAIP 2 ). Sieros dioksidas oksiduojamas atmosferos deguonimi į TAIP 3 viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, kurie savo ruožtu sąveikauja su vandens ir amoniako garais, ir dėl to susidaro sieros rūgštis (H 2 TAIP 4 ) Ir amonio sulfatas ((NH 4 ) 2 TAIP 4 ) grįžti į Žemės paviršių vadinamojo pavidalo. rūgštus lietus. Naudojimas vidaus degimo varikliai sukelia didelę atmosferos taršą azoto oksidais, angliavandeniliais ir švino junginiais ( tetraetilšvinas Pb (CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Aerozolinė atmosferos tarša kyla dėl abiejų natūralių priežasčių (ugnikalnių išsiveržimų, dulkių audros, jūros vandens lašų ir augalų žiedadulkių pernešimas ir kt.), ir žmogaus ūkinė veikla (rūdos ir statybinių medžiagų kasimas, kuro deginimas, cemento gamyba ir kt.). Intensyvus didelio masto kietųjų dalelių išmetimas į atmosferą yra viena iš galimų klimato kaitos priežasčių planetoje.

Atmosfera yra dujinis mūsų planetos apvalkalas, kuris sukasi kartu su Žeme. Atmosferoje esančios dujos vadinamos oru. Atmosfera liečiasi su hidrosfera ir iš dalies dengia litosferą. Tačiau viršutines ribas sunku nustatyti. Paprastai pripažįstama, kad atmosfera tęsiasi aukštyn maždaug tris tūkstančius kilometrų. Ten jis sklandžiai patenka į beorę erdvę.

Žemės atmosferos cheminė sudėtis

Formavimas cheminė sudėtis atmosfera atsirado maždaug prieš keturis milijardus metų. Iš pradžių atmosferą sudarė tik lengvosios dujos – helis ir vandenilis. Pasak mokslininkų, pradinės prielaidos aplink Žemę sukurti dujų apvalkalą buvo ugnikalnių išsiveržimai, kurie kartu su lava išmetė didžiulė suma dujų Vėliau dujų mainai prasidėjo vandens erdvėse, gyvais organizmais ir jų veiklos produktais. Oro sudėtis palaipsniui keitėsi ir moderni formaįrašyta prieš kelis milijonus metų.

Pagrindiniai atmosferos komponentai yra azotas (apie 79%) ir deguonis (20%). Likusią procentinę dalį sudaro šios dujos: argonas, neonas, helis, metanas, anglies dioksidas, vandenilis, kriptonas, ksenonas, ozonas, amoniakas, sieros ir azoto dioksidai, azoto oksidas ir anglies monoksidas.

Be to, ore yra vandens garų ir kietųjų dalelių (žiedadulkių, dulkių, druskos kristalų, aerozolių priemaišų).

Neseniai mokslininkai pastebėjo ne kokybinį, o kiekybinis pokytis kai kurie oro ingredientai. O to priežastis – žmogus ir jo veikla. Vien per pastaruosius 100 metų anglies dvideginio kiekis išaugo dešimt kartų! Tai kupina daug problemų, iš kurių globaliausia yra klimato kaita.

Oro ir klimato formavimasis

Atmosfera žaidžia gyvybiškai svarbus vaidmuo formuojantis klimatui ir orams Žemėje. Daug kas priklauso nuo kiekio saulės spinduliai, dėl pagrindinio paviršiaus pobūdžio ir atmosferos cirkuliacijos.

Pažvelkime į veiksnius eilės tvarka.

1. Atmosfera perduoda saulės spindulių šilumą ir sugeria kenksmingą spinduliuotę. Tai, kad Saulės spinduliai patenka į įvairias Žemės dalis pagal skirtingi kampai, žinojo senovės graikai. Pats žodis „klimatas“ išvertus iš senovės graikų kalbos reiškia „šlaitas“. Taigi ties pusiauju saulės spinduliai krenta beveik vertikaliai, todėl čia labai karšta. Kuo arčiau ašigalių, tuo didesnis kampas pakreipti Ir temperatūra nukrenta.

2. Dėl netolygaus Žemės įkaitimo atmosferoje susidaro oro srovės. Jie skirstomi pagal dydį. Mažiausi (dešimtys ir šimtai metrų) yra vietiniai vėjai. Po to seka musonai ir pasatai, ciklonai ir anticiklonai bei planetų frontalinės zonos.

Visa tai oro masės nuolat juda. Kai kurie iš jų yra gana statiški. Pavyzdžiui, pasatai, pučiantys iš subtropikų pusiaujo link. Kitų judėjimas labai priklauso nuo atmosferos slėgio.

3. Atmosferos slėgis yra dar vienas veiksnys, turintis įtakos klimato formavimuisi. Tai oro slėgis žemės paviršiuje. Kaip žinoma, oro masės juda iš aukšto atmosferos slėgio zonos link vietos, kur šis slėgis yra mažesnis.

Iš viso skiriamos 7 zonos. Pusiaujas – zona žemas slėgis. Toliau abiejose pusiaujo pusėse iki trisdešimtos platumos – regionas aukšto slėgio. Nuo 30° iki 60° – vėl žemas slėgis. O nuo 60° iki polių yra aukšto slėgio zona. Tarp šių zonų cirkuliuoja oro masės. Tie, kurie ateina iš jūros į sausumą, atneša lietų ir blogą orą, o tie, kurie pučia iš žemynų, atneša giedrą ir sausą orą. Oro srovių susidūrimo vietose susidaro atmosferos fronto zonos, kurioms būdingi krituliai ir žvarbus, vėjuotas oras.

Mokslininkai įrodė, kad net žmogaus savijauta priklauso nuo atmosferos slėgio. Pagal tarptautinius standartus normalus atmosferos slėgis yra 760 mm Hg. kolonėlėje 0°C temperatūroje. Šis rodiklis skaičiuojamas tiems žemės plotams, kurie yra beveik jūros lygio lygyje. Didėjant aukščiui slėgis mažėja. Todėl, pavyzdžiui, Sankt Peterburgui 760 mm Hg. - tai yra norma. Tačiau Maskvai, kuri yra aukščiau, normalus slėgis yra 748 mm Hg.

Slėgis keičiasi ne tik vertikaliai, bet ir horizontaliai. Tai ypač jaučiama slenkant ciklonams.

Atmosferos struktūra

Atmosfera primena sluoksniuotą pyragą. Ir kiekvienas sluoksnis turi savo ypatybes.

. Troposfera- arčiausiai Žemės esantis sluoksnis. Šio sluoksnio „storis“ kinta priklausomai nuo atstumo nuo pusiaujo. Virš pusiaujo sluoksnis tęsiasi į viršų 16-18 km, in vidutinio klimato zonos- 10-12 km, stulpuose - 8-10 km.

Čia yra 80% visos oro masės ir 90% vandens garų. Čia susidaro debesys, kyla ciklonai ir anticiklonai. Oro temperatūra priklauso nuo vietovės aukščio. Kas 100 metrų vidutiniškai sumažėja 0,65° C.

. Tropopauzė- pereinamasis atmosferos sluoksnis. Jo aukštis svyruoja nuo kelių šimtų metrų iki 1-2 km. Oro temperatūra vasarą aukštesnė nei žiemą. Pavyzdžiui, virš ašigalių žiemą –65° C. O virš pusiaujo –70° C bet kuriuo metų laiku.

. Stratosfera- tai sluoksnis, kurio viršutinė riba yra 50-55 kilometrų aukštyje. Turbulencija čia maža, vandens garų kiekis ore yra nereikšmingas. Tačiau ozono yra daug. Didžiausia jo koncentracija yra 20-25 km aukštyje. Stratosferoje oro temperatūra pradeda kilti ir siekia +0,8° C. Taip yra dėl to, kad ozono sluoksnis sąveikauja su ultravioletine spinduliuote.

. Stratopauzė- žemas tarpinis sluoksnis tarp stratosferos ir ją einančios mezosferos.

. Mezosfera- viršutinė šio sluoksnio riba yra 80-85 kilometrai. Čia vyksta sudėtingi dalykai. fotocheminiai procesai su dalyvavimu laisvųjų radikalų. Būtent jie suteikia mūsų planetai švelnų mėlyną švytėjimą, matomą iš kosmoso.

Dauguma kometų ir meteoritų sudega mezosferoje.

. Mezopauzė- kitas tarpinis sluoksnis, kurio oro temperatūra ne žemesnė kaip -90°.

. Termosfera- apatinė riba prasideda 80 - 90 km aukštyje, o viršutinė sluoksnio riba eina maždaug 800 km. Oro temperatūra kyla. Jis gali svyruoti nuo +500° C iki +1000° C. Dienos metu temperatūros svyravimai siekia šimtus laipsnių! Tačiau oras čia toks retas, kad suprasti terminą „temperatūra“, kaip mes įsivaizduojame, čia netinka.

. Jonosfera- sujungia mezosferą, mezopauzę ir termosferą. Čia esantį orą daugiausia sudaro deguonies ir azoto molekulės, taip pat beveik neutrali plazma. Į jonosferą patekę saulės spinduliai stipriai jonizuoja oro molekules. Apatiniame sluoksnyje (iki 90 km) jonizacijos laipsnis mažas. Kuo didesnis, tuo didesnė jonizacija. Taigi 100–110 km aukštyje elektronai koncentruojasi. Tai padeda atspindėti trumpas ir vidutines radijo bangas.

Svarbiausias jonosferos sluoksnis yra viršutinis, esantis 150-400 km aukštyje. Jo ypatumas yra tas, kad jis atspindi radijo bangas, o tai palengvina radijo signalų perdavimą dideliais atstumais.

Būtent jonosferoje atsiranda toks reiškinys kaip aurora.

. Egzosfera- susideda iš deguonies, helio ir vandenilio atomų. Dujos šiame sluoksnyje yra labai retos ir vandenilio atomai dažnai patenka į juos kosminė erdvė. Todėl šis sluoksnis vadinamas „dispersijos zona“.

Pirmasis mokslininkas, pasiūlęs, kad mūsų atmosfera turi svorį, buvo italas E. Torricelli. Pavyzdžiui, Ostapas Benderis savo romane „Auksinis veršis“ apgailestavo, kad kiekvieną žmogų slegia 14 kg sverianti oro stulpelis! Bet puikus planuotojasŠiek tiek klydau. Suaugęs žmogus patiria 13-15 tonų spaudimą! Bet šio sunkumo nejaučiame, nes atmosferos slėgį atsveria vidinis žmogaus slėgis. Mūsų atmosferos svoris yra 5 300 000 000 000 000 tonų. Skaičius kolosalus, nors tesudaro milijoninę mūsų planetos svorio.

Atmosfera yra dujinis Žemės apvalkalas, apsaugantis nuo atšiaurių kosmoso poveikių ir būtinas gyvybei mūsų planetoje egzistuoti. Šis apvalkalas dalyvauja dienos rotacijaŽemė ir įtakos geologiniai procesaiįjungta gaublys. Tikslus vertimas iš graikų kalbažodžiai „atmosfera“: „atmos“ - „garas“ ir „sfera“ - „rutulys“. Atmosfera glaudžiai sąveikauja su litosfera ir hidrosfera, keisdama šilumą, drėgmę ir cheminius elementus.

Šio Žemės apvalkalo storis vidutiniškai siekia kelis tūkstančius kilometrų. Mažėjant oro tankiui, atmosfera be aiškios ribos pereina į kosmosą. Viršutinė riba atmosfera praeina maždaug 20 tūkstančių kilometrų lygyje. Jo apatinė riba eina išilgai lygio žemės paviršiaus. 95% visos atmosferos masės yra iki 25 km aukštyje, nes ji laikoma jėga gravitacija. Apatinis atmosferos sluoksnis, sudarytas iš dujų mišinio, vadinamas oru. Atmosferos oras, skendinčios kietosios medžiagos ir vandens garai sudaro atmosferą.

Procentais atmosferos dujų mišinyje yra apie 78 % azoto, 20 % deguonies, iki 1 % anglies dioksido, argono, vandenilio, kai kurių kitų dujų ir vandens garų. IN atmosferos oras azoto yra 78% – žymiai daugiau nei kitose dujose. Jo koncentracija padidėja dėl mikroorganizmų veiklos. Azotas dalyvauja natūraliame medžiagų cikle ir užtikrina deguonies kiekio reguliavimą, užkertant kelią per dideliam jo kaupimuisi. Antroje vietoje pagal tūrio santykį yra deguonis (20%). Būtent dėl ​​šių dujų atmosferoje gali vykti degimo, skilimo ir kvėpavimo procesai. Beveik visas laisvas deguonis atmosferoje yra augalų organizmų fotosintezės produktas. Anglies dioksidas sudaro tik 0,03% oro tūrio ir susidaro skylant organinės medžiagos, gyvų organizmų kvėpavimo, medžiagų degimo, rūgimo metu. Jis veikia kaip šildytuvas, nes šios dujos perduoda saulės energiją į žemės paviršių ir nepraleidžia šilumos iš Žemės. Kitų dujų kiekis atmosferos ore yra minimalus.

Atmosferos struktūra

Atmosfera turi sluoksniuotą struktūrą, kurią lemia į atmosferą patenkančių dujų tankio vertikalaus pasiskirstymo ypatumai ir temperatūra. Taigi atmosfera susideda iš šių koncentrinių apvalkalų: troposferos, stratosferos, mezosferos, termosferos, egzosferos, jonosferos. Prieš ozono ekraną pagrindinė atmosfera yra biosferos dalis. Troposfera yra žemiausias atmosferos lygis. Šiame tankiame ir drėgname sluoksnyje yra dulkių, vandens garų, visko jame nutinka atmosferos reiškiniai, oras nustatomas. Viršutinė troposferos riba yra kintama: virš pusiaujo yra apie 18 km, o virš ašigalių – iki 8 km. Dauguma žmogaus veikla atsiranda būtent troposferoje. Antrasis sluoksnis, stratosfera, yra virš troposferos ir tęsiasi maždaug 10–55 km aukštyje. Debesų stratosferoje praktiškai nėra, kadangi vandens garų kiekis mažas, šis sluoksnis skaidresnis ir šaltesnis. Turi ozoninį ekraną – kietosios ultravioletinės spinduliuotės sugertuvą. Virš stratosferos iki 90 km lygio yra mezosfera, kurioje saulės spindulių įtakoje vyksta įvairios cheminės reakcijos. Temperatūra viršutiniame mezosferos lygyje palaipsniui nukrenta iki -80 laipsnių. Termosfera yra nuo 80 km iki 400 km lygyje. Šiame sluoksnyje tokie reiškiniai kaip pašvaistės naktį apšviesti debesys. Viršutiniai atmosferos sluoksniai sklandžiai pereina į kosmosą.

Oro tarša pastaraisiais šimtmečiais atsirado dėl to ūkinė veikla asmuo. Keičiasi normaliai dujų sudėtis atmosfera, oro erdvė užteršta. Deginant angliavandenilių kurą, atmosferoje kaupiasi anglies dioksidas. Taip pat žmogaus ūkinės veiklos procese atmosferoje didėja azoto oksidų, metano ir kai kurių kitų dujų kiekis, o tai sukelia šiltnamio efekto vystymąsi, ozono sluoksnio ardymą, smogo ir rūgščių lietų atsiradimą.

Susijusios medžiagos:

Kokių dujų yra daugiau atmosferoje?

Dujos, dėl kurių metalas trapus

Dujos, kurios sudaro 78% oro

Pagrindinis "oro užpildas"

Pagrindinis jūsų įkvepiamo oro komponentas, kurio gryna forma neįmanoma įkvėpti.

Oro komponentas

Trąšos ore

Cheminis elementas - daugelio trąšų pagrindas

Cheminis elementas, vienas iš pagrindinių maistinių medžiagų augalai

cheminis elementas, komponentas oro

Azotas

Skystas šaltnešis

Cheminis elementas, dujos

Stebuklingas Paracelso kardas

Lotyniškai šios dujos vadinamos „azotu“, tai yra „salietros pagimdymas“.

Šių dujų pavadinimas kilęs iš Lotyniškas žodis"be gyvybės"

Šių dujų, oro komponento, prieš 4,5 milijardo metų pirminėje Žemės atmosferoje praktiškai nebuvo.

Dujos, kurių skystis naudojamas itin tiksliems instrumentams aušinti

Kokios dujos yra skysta būsena laikomi Dewaro kolboje?

Dujos, kurios užšaldė Terminatorių II

Dujinis aušintuvas

Kokios dujos gesina ugnį?

Labiausiai paplitęs elementas atmosferoje

Visų nitratų pagrindas

Cheminis elementas, N

Užšalimo dujos

Trys ketvirtadaliai oro

Sudėtyje yra amoniako

Dujos iš oro

Dujų numeris 7

Elementas iš salietros

Pagrindinės dujos ore

Populiariausios dujos

Elementas iš nitratų

Suskystintos dujos iš indo

Nr.1 dujos atmosferoje

Trąšos ore

78% oro

Dujos kriostatui

Beveik 80% oro

Populiariausios dujos

Difuzinės dujos

Dujos iš Dewar kolbos

Pagrindinis oro komponentas

. „N“ ore

Azotas

Oro komponentas

Senovės turtingas filistinų miestas su Dagono šventykla

Didelė dalis atmosferos

Dominuoja ore

Po anglies lentelėje

Tarp anglies ir deguonies lentelėje

7 – Mendelejevas

Prieš deguonį

Deguonies pirmtakas lentelėje

Surinkti dujas

. „negyvas“ tarp dujų

Po anglies lentelėje

Šuo iš Feto palindromo

Dujos yra trąšų sudedamoji dalis

Iki deguonies lentelėje

Po anglies lentelėje

78,09% oro

Kokios dujos yra ore?

Dujos, kurios užima didžiąją dalį atmosferos

Septintoji cheminių elementų gretose

Chem. elementas Nr.7

Oro komponentas

Lentelėje jis yra po anglies

Ne gyvybiškai svarbi atmosferos dalis

. "pagimdyti salietrą"

Šių dujų oksidas yra „svaigiosios dujos“

Žemės atmosferos pagrindas

Didžioji dalis oro

Dalis oro

Anglies įpėdinis lentelėje

Negyva oro dalis

Septintas pagal Mendelejevo ordiną

Dujos ore

Masinis oras

Septintas cheminis elementas

Apie 80% oro

Dujos nuo stalo

Dujos, kurios labai įtakoja derlių

Pagrindinis nitratų komponentas

Oro bazė

Pagrindinis oro elementas

. „ne ​​gyvybės“ oro elementas

Mendelejevas paskyrė jį septintuoju

Liūto dalis oro

Septintasis Mendelejevo linijoje

Pagrindinės dujos ore

Septintas pagal cheminę eilę

Pagrindinis dujų oras

Pagrindinės oro dujos

Tarp anglies ir deguonies

Inertiškas at normaliomis sąlygomis dviatominės dujos

Labiausiai paplitusios dujos Žemėje

Dujos, pagrindinė oro sudedamoji dalis

Cheminis elementas, bespalvės ir bekvapės dujos, pagrindinis oro komponentas, kuris taip pat yra baltymų ir nukleorūgščių dalis

Cheminio elemento pavadinimas

. „N“ ore

. „Negyvas“ tarp dujų

. „Ne gyvybės“ oro elementas

. „Salietros gimdymas“

7-asis grafas Mendelejevas

Didžiąją dalį oro, kuriuo kvėpuojame

Dalis oro

Dujos yra trąšų sudedamoji dalis

Dujos, kurios daro didelę įtaką pasėlių derliui

Namų kompozicija. oro dalis

Pagrindinė oro dalis

Pagrindinis "oro užpildas"

Šių dujų oksidas yra „svaigiosios dujos“

Kokių dujų atmosferoje daugiau?

Kokios skystos dujos laikomos Dewar kolboje?

Kokios dujos yra ore?

Kokios dujos gesina ugnį?

M. cheminis. bazė, pagrindinis salietros elementas; salietra, salietra, salietra; jis taip pat yra pagrindinis, kiekybinis, mūsų oro komponentas (azoto tūris, deguonis Azotinis, azotinis, azotinis, turintis azoto. Chemikai šiais žodžiais skiria azoto kiekio matą arba laipsnį jo deriniuose su kitomis medžiagomis.

Lotyniškai šios dujos vadinamos „nitrogeniumi“, tai yra „salietros pagimdymas“.

Šių dujų pavadinimas kilęs iš lotyniško žodžio, reiškiančio negyvą.

Įkvepiame pagrindinį komponentą. oro

Prieš deguonį lentelėje

Paskutinė anglis lentelėje

Septintasis Mendelejevo grafas

Cheminis elementas su kodiniu pavadinimu 7

Cheminis elementas

Kas yra cheminis elementas Nr.7

Įeina į salietrą

1 puslapis

Atmosferos dujos, atsižvelgiant į jų kiekio pokyčius laike ir erdvėje, paprastai skirstomos į pastovias (nuolatines) ir kintamas, tačiau tokia klasifikacija yra gana savavališka. Jei, pavyzdžiui, padidinsime laiko skalę, tada visos dujos gali būti laikomos kintamaisiais, tačiau deguonies, azoto ir daugumos tauriųjų dujų kiekio pokyčiai yra tokie lėti, kad jie gali labai mažai padėti suprasti šios knygos procesus. skirta ir čia nebus svarstoma.  

Dirvožemyje taip pat yra įprastų atmosferos dujų, ty deguonies, azoto, argono ir rūgščių dujų.  

Kadangi įprastos atmosferos dujos neturi nei skonio, nei kvapo, galima manyti, kad mus supa tuštuma. Tačiau dujos, pavyzdžiui, kietos medžiagos arba skystos medžiagos, turi tam tikrų fizinių ir cheminių savybių.  

Paprastai atmosferos dujos – deguonis, azotas ir anglies dioksidas – ištirpsta skysčių srautuose. Jei dujų mišinys liečiasi su skysčiu, tai kiekvienos ištirpusios dujų pusiausvyros kiekis nustatomas pagal jų dalinį slėgį. Taip, kada nurodytomis sąlygomis oro tirpumas vandenyje yra šiek tiek mažesnis nei 2%, iš kurių / 3 yra deguonis ir 2 / 3 yra azotas. Nepaisant didelio anglies dioksido tirpumo, jo kiekis vandenyje yra labai mažas, nes ore yra tik apie 0,03% šių dujų. Jei vanduo nebuvo specialiai apdorotas, didžiausias oro kiekis jame yra lygus arba mažesnis už prisotinimą esant atmosferos slėgiui. Šis oro kiekis yra per mažas, kad turėtų pastebimą poveikį garų slėgiui.  

Daugelį analitinių operacijų veikia atmosferos dujos ir garai. Taigi, amoniako buvimas laboratorijos patalpos ore pablogina amino azoto analizės Kjeldahl mikrometodu rezultatus, o vandenilio sulfidas apsunkina metoksilo grupių nustatymą, kartu su jodidu nusodindamas sidabro sulfidą. Nors geroje analizės laboratorijoje tokių orą teršiančių dujų tikriausiai nebus, vis tiek reikėtų nepamiršti priemaišų įtakos. Be to, tirti mėginiai neišvengiamai liečiasi su deguonimi, anglies dioksidu ir oro drėgme. Deguonis trukdo nustatyti nitro grupę titano chloridu; anglies dioksidas trukdo nevandeniniam titravimui silpnos rūgštys; drėgmė trukdo nustatyti karboksilo grupę naudojant Fišerio reagentą. Kadangi dirbant su mikrometodais sąlyčio plotai yra gana dideli, reikia imtis priemonių, kad būtų pašalintas trukdančių medžiagų poveikis. Paprastai pageidautina turėti tokius sandarius indus analitinės reakcijos nesant trukdančių dujų. IN ypatingi atvejai konstruojamos specialios dėžės su kontroliuojama atmosfera, kuriose atliekamos visos operacijos.  

Pavasaris ir upės vanduo visada yra ištirpusių atmosferos dujų - deguonies, azoto ir anglies dioksido, taip pat kai kurių katijonų (Ca2, Mg2, Na) ir anglies anijonų (HCO -), sieros ir druskos rūgštis. Kalio jonų ir azoto bei azoto rūgščių anijonų yra daug mažesniais kiekiais. Silikatai laikui bėgant suyra veikiami vandens, o nedidelė silicio rūgšties dalis yra vandenyje koloidinės būsenos arba kalio silikato pavidalu, o didžioji dalis lieka neištirpusi ir pasilieka molyje.  

Buvo pasiūlyta, kad naudojant tinkamą katalizatorių atmosferos dujos galėtų reaguoti viena su kita, paversdamos vandenynus atskiestu tirpalu. azoto rūgštis. Ar įmanomas toks procesas termodinaminių sampratų požiūriu.  

Vandens garų ir anglies dioksido absorbcija yra tokia stipri, kad kitos atmosferos dujos, sugeriančios tuos pačius bangos ilgius, mažai prisidės prie šiltnamio efektas. Tačiau ilgosios bangos ilgio spektro srityje yra 8 - 12 μm intervalas, kur CO ir CO3 sugertis yra labai silpna.  

Nepaisant daugybės priemonių, neleidžiančių orui prasiskverbti į tirpalą, jame visada yra ištirpusių atmosferos dujų, taip pat neištirpusio oro intarpų burbuliukų pavidalu, susidarančių maišant, filtruojant ir transportuojant tirpalą.  

Aukščiau aprašytais metodais gautas itrio fluoridas turi gana didelį paviršiaus plotą, todėl gali adsorbuoti atmosferos dujas. Norint pašalinti kai kurias adsorbuotas dujas, prieš redukuojant itrio fluoridą rekomenduojama sukepinti vakuume arba išlydyti.  

Knygos autorius, surinkęs didžiulį kiekį faktinės medžiagos, išsamiai apžvelgė atmosferos cheminės sudėties ir radioaktyvumo problemą: atmosferos dujas, kietąsias ir. skystų dalelių, jo radioaktyvumas, kritulių chemija, oro taršos problemos.  

Šaltiniai natūralus radioaktyvumas tarnauti atmosferoje radioaktyviosios medžiagos žemės pluta, taip pat medžiagos, susidariusios dėl atmosferos dujų poveikio kosminiai spinduliai. Didžioji dalis natūralaus radioaktyvumo troposferoje atsiranda dėl pirmojo šaltinio. Aktinono ir jo skilimo produktų vaidmuo yra nereikšmingas ir čia nebus aptariamas.