Стратосфер бол манай гаригийн агаарын бүрхүүлийн дээд давхаргын нэг юм. Энэ нь газраас 11 км-ийн өндөрт эхэлдэг. Зорчигчийн онгоц энд нисэхээ больж, үүл үүсэх нь ховор. Стратосферт озон байдаг - энэ нь гаригийг хортой хэт ягаан туяа нэвтрэлтээс хамгаалдаг нимгэн бүрхүүл юм.
Гаригийн агаарын бүрхүүл
Агаар мандал нь дэлхийн хийн бүрхүүл бөгөөд түүний дотоод гадаргуутай гидросфер ба дэлхийн царцдастай зэргэлдээ оршдог. Түүний гаднах хил хязгаар нь аажмаар сансар огторгуйд шилждэг. Агаар мандлын найрлагад хий: азот, хүчилтөрөгч, аргон, нүүрстөрөгчийн давхар исэл гэх мэт тоос, усны дусал, мөсөн талст, шаталтын бүтээгдэхүүн зэрэг хольцууд орно. Агаарын бүрхүүлийн үндсэн элементүүдийн харьцаа тогтмол хэвээр байна. Үл хамаарах зүйл бол нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ус юм - агаар мандалд тэдгээрийн хэмжээ ихэвчлэн өөрчлөгддөг.
Хийн бүрхүүлийн давхаргууд
Агаар мандал нь хэд хэдэн давхаргад хуваагддаг бөгөөд тэдгээр нь бие биенийхээ дээр байрладаг бөгөөд тэдгээрийн найрлагад дараахь шинж чанартай байдаг.
хилийн давхарга - гаригийн гадаргуутай шууд зэргэлдээх, 1-2 км өндөрт үргэлжилдэг;
тропосфер - хоёр дахь давхарга, гаднах хил нь дунджаар 11 км-ийн өндөрт байрладаг, агаар мандлын бараг бүх усны уур энд төвлөрч, үүл үүсч, циклон, антициклонууд үүсч, өндөр нэмэгдэх тусам температур нэмэгддэг;
тропопауза - температурын бууралт зогссоноор тодорхойлогддог шилжилтийн давхарга;
стратосфер нь 50 км-ийн өндөрт орших давхарга бөгөөд гурван бүсэд хуваагддаг: 11-25 км-т температур бага зэрэг өөрчлөгддөг, 25-аас 40 хүртэл температур өсдөг, 40-50 хүртэл температур тогтмол хэвээр байна (стратопауза);
мезосфер нь 80-90 км өндөрт үргэлжилдэг;
термосфер нь далайн түвшнээс дээш 700-800 км-т хүрдэг, энд 100 км-ийн өндөрт Карманы шугам байрладаг бөгөөд энэ нь дэлхийн агаар мандал ба сансар огторгуйн хоорондох хил хязгаар юм;
Экзосферийг тархалтын бүс гэж нэрлэдэг;
Стратосфер дахь температурын өөрчлөлт
Тиймээс стратосфер нь тропосферийг дагадаг гаригийн хийн бүрхүүлийн хэсэг юм. Энд тропопаузын туршид тогтмол байдаг агаарын температур өөрчлөгдөж эхэлдэг. Стратосферийн өндөр нь ойролцоогоор 40 км. Доод хязгаар нь далайн түвшнээс дээш 11 км. Энэ үеэс эхлэн температур бага зэрэг өөрчлөгддөг. 25 км-ийн өндөрт халаалтын хурд аажмаар нэмэгдэж эхэлдэг. Далайн түвшнээс дээш 40 км-т температур -56.5º-аас +0.8ºС хүртэл нэмэгддэг. Дараа нь 50-55 км-ийн өндөрт тэг градусын ойролцоо хэвээр байна. Энд температур өөрчлөгддөггүй тул 40-55 километрийн хоорондох бүсийг стратопауз гэж нэрлэдэг. Энэ нь стратосферээс мезосфер руу шилжих шилжилтийн бүс юм.
Стратосферийн онцлог
Дэлхийн стратосфер нь нийт агаар мандлын массын 20 орчим хувийг эзэлдэг. Эндхийн агаар маш ховор тул хүн тусгай скафандргүйгээр үлдэх боломжгүй юм. Энэ баримт нь стратос мандалд нислэг харьцангуй саяхан хийгдэж эхэлсэн шалтгаануудын нэг юм.
11-50 км-ийн өндөрт орших гаригийн хийн бүрхүүлийн өөр нэг онцлог нь усны уур маш бага байдаг. Энэ шалтгааны улмаас давхрага мандалд үүл бараг үүсдэггүй. Тэдэнд зориулсан барилгын материал ердөө л байдаггүй. Гэсэн хэдий ч далайн түвшнээс дээш 20-30 км-ийн өндөрт стратосферийг "чимдэг" сувдан үүл гэж нэрлэгддэг (доор үзүүлсэн зургийг) ажиглах нь ховор байдаг. Нар жаргасны дараа эсвэл нар мандахаас өмнө дотроосоо гэрэлтэж байгаа мэт нимгэн тогтоц ажиглагдаж болно. Үүлний хэлбэр нь цирус эсвэл циркумулустай төстэй.
Дэлхийн озоны давхарга
Стратосферийн гол ялгах шинж чанар нь бүх агаар мандалд озоны хамгийн их концентраци юм. Энэ нь нарны гэрлийн нөлөөн дор үүсдэг бөгөөд дэлхий дээрх бүх амьдралыг тэдгээрийн хор хөнөөлтэй цацрагаас хамгаалдаг. Дэлхийн озоны давхарга далайн түвшнээс дээш 20-25 км өндөрт оршдог. O 3 молекулууд нь стратосфер даяар тархсан бөгөөд тэр ч байтугай гаригийн гадаргууд ойрхон байдаг боловч энэ түвшинд тэдний хамгийн их концентраци ажиглагдаж байна.
Дэлхийн озоны давхарга ердөө 3-4 мм байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв энэ хийн хэсгүүдийг ердийн даралтын нөхцөлд, жишээлбэл, гаригийн гадаргуугийн ойролцоо байрлуулсан бол энэ нь түүний зузаан болно. Озон нь хэт ягаан туяаны нөлөөн дор хүчилтөрөгчийн молекулыг хоёр атом болгон задалсны үр дүнд үүсдэг. Тэдний нэг нь "бүрэн" молекултай нэгдэж озон үүсдэг - O 3.
Аюултай хамгаалагч
Тиймээс өнөөдөр стратосфер нь өнгөрсөн зууны эхэн үетэй харьцуулахад илүү судлагдсан агаар мандлын давхарга юм. Гэсэн хэдий ч озоны давхаргын ирээдүй, үүнгүйгээр дэлхий дээр амьдрал үүсэхгүй байсан нь тийм ч тодорхойгүй хэвээр байна. Улс орнууд фреоны үйлдвэрлэлээ бууруулж байгаа ч зарим эрдэмтэд энэ нь ядаж ийм хэмжээгээр тийм ч их ашиг авчрахгүй гэж байгаа бол зарим нь хортой бодисын дийлэнх нь байгалийн жамаар үүсдэг тул огт шаардлагагүй гэж үзэж байна. Хэнийх нь зөв болохыг цаг хугацаа шүүнэ.
Дэлхийн агаар мандал нь гаригийн хийн бүрхүүл юм. Агаар мандлын доод хил нь дэлхийн гадарга (гидросфер ба дэлхийн царцдас) ойролцоо өнгөрдөг бөгөөд дээд хил нь сансар огторгуйтай (122 км) харьцах хэсэг юм. Агаар мандал нь олон янзын элементүүдийг агуулдаг. Гол нь: 78% азот, 20% хүчилтөрөгч, 1% аргон, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, неон галлий, устөрөгч гэх мэт. Сонирхолтой баримтуудыг нийтлэлийн төгсгөлд эсвэл дээр дарж олж болно.
Агаар мандал нь тодорхой тодорхойлогдсон агаарын давхаргатай байдаг. Агаарын давхаргууд нь бие биенээсээ температур, хийн ялгаа, нягтрал зэргээрээ ялгаатай байдаг. Стратосфер ба тропосферийн давхаргууд нь дэлхийг нарны цацрагаас хамгаалдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Дээд давхаргад амьд организм нарны хэт ягаан туяаг үхлийн тунгаар хүлээн авах боломжтой. Хүссэн агаар мандлын давхарга руу хурдан шилжихийн тулд харгалзах давхарга дээр дарна уу:
Тропосфер ба тропопауза
Тропосфер - температур, даралт, өндөр
Дээд хязгаар нь ойролцоогоор 8 - 10 км байна. Дунд зэргийн өргөрөгт 16 - 18 км, туйлын өргөрөгт 10 - 12 км байдаг. Тропосфер- Энэ бол агаар мандлын доод үндсэн давхарга юм. Энэ давхарга нь агаар мандлын агаарын нийт массын 80 гаруй хувийг, усны уурын 90 орчим хувийг агуулдаг. Тропосферт конвекц ба турбулент үүсч, циклон үүсч, үүсдэг. Температурөндөр нэмэгдэх тусам буурдаг. Градиент: 0.65°/100 м-ийн халсан шороо, ус нь хүрээлэн буй агаарыг халаана. Халсан агаар дээшилж, хөргөж, үүл үүсгэдэг. Давхаргын дээд хил дэх температур - 50/70 ° C хүрч болно.
Энэ давхаргад цаг уурын цаг агаарын нөхцөл байдал өөрчлөгддөг. Тропосферийн доод хилийг нэрлэдэг газрын түвшин, дэгдэмхий бичил биетэн, тоосжилт ихтэй тул . Энэ давхаргын өндрийг нэмэгдүүлэх тусам салхины хурд нэмэгддэг.
Тропопауза
Энэ бол тропосферийн давхрага руу шилжих шилжилтийн давхарга юм. Энд өндөр нэмэгдэх тусам температур буурах хамаарал зогсдог. Тропопауза бол температурын босоо градиент 0.2°C/100 м хүртэл буурдаг хамгийн бага өндөр юм. Тропопаузын өндөр нь циклоноос дээш буурч, антициклоноос дээш нэмэгддэг.
Стратосфер ба стратопауза
Стратосферийн давхаргын өндөр нь ойролцоогоор 11-50 км. 11 - 25 км-ийн өндөрт температур бага зэрэг өөрчлөгддөг. 25 - 40 км-ийн өндөрт ажиглагдаж байна урвуу байдалтемператур 56.5-аас 0.8 хэм хүртэл нэмэгддэг. 40 км-ээс 55 км хүртэл температур 0 хэмд хадгалагдана. Энэ газрыг - гэж нэрлэдэг. Стратопауза.
Стратосферт нарны цацрагийн хийн молекулуудад үзүүлэх нөлөө нь атомуудад хуваагддаг; Энэ давхаргад усны уур бараг байдаггүй. Тогтвортой нислэгийн нөхцлийн улмаас орчин үеийн дуунаас хурдан арилжааны нисэх онгоцууд 20 км хүртэл өндөрт нисдэг. Өндөр уулын цаг агаарын бөмбөлгүүд 40 км өндөрт гардаг. Энд агаарын тогтвортой урсгалууд байдаг бөгөөд хурд нь 300 км / цаг хүрдэг. Мөн энэ давхаргад төвлөрдөг озон, хэт ягаан туяаг шингээдэг давхарга.
Мезосфер ба мезопауз - найрлага, урвал, температур
Мезосферийн давхарга нь ойролцоогоор 50 км-ийн өндөрт эхэлж 80-90 км-т төгсдөг. Температур нь өндрөөс дээшлэх тусам буурч, ойролцоогоор 0.25-0.3 ° C/100 м-ийн гол энергийн нөлөө нь цацрагийн дулаан солилцоо юм. Чөлөөт радикалуудтай холбоотой нарийн төвөгтэй фотохимийн процессууд (1 эсвэл 2 хосгүй электронтой) учир нь тэд хэрэгжүүлдэг гэрэлтэхуур амьсгал.
Мезосферд бараг бүх солир шатдаг. Эрдэмтэд энэ бүсийг нэрлэсэн - Үл тоомсорлох. Энэ бүсийг судлахад хэцүү, учир нь энд байгаа аэродинамик нисэх нь дэлхийнхээс 1000 дахин бага агаарын нягтралаас шалтгаалан маш муу байдаг. Мөн хиймэл хиймэл дагуул хөөргөхөд нягтрал маш өндөр хэвээр байна. Цаг агаарын пуужин ашиглан судалгаа хийдэг ч энэ нь гажуудал юм. Мезопаузмезосфер ба термосферийн хоорондох шилжилтийн давхарга. Хамгийн багадаа -90 ° C температуртай.
Карман шугам
Халаасны шугамДэлхийн агаар мандал ба сансар огторгуйн хоорондох хил гэж нэрлэдэг. Олон улсын нисэхийн холбооны (FAI) мэдээлснээр энэ хилийн өндөр нь 100 км. Энэ тодорхойлолтыг Америкийн эрдэмтэн Теодор фон Карманы хүндэтгэлд зориулж өгсөн. Ойролцоогоор энэ өндөрт агаар мандлын нягт маш бага тул агаарын хөлгийн хурд илүү их байх ёстой тул аэродинамик нисэх боломжгүй болохыг тэрээр тогтоосон. зугтах хурд. Ийм өндөрт дуу авианы хаалт гэдэг ойлголт утгаа алддаг. Энд зөвхөн реактив хүчийг ашиглан онгоцыг удирдах боломжтой.
Термосфер ба Термопауз
Энэ давхаргын дээд хил нь ойролцоогоор 800 км юм. Температур нь ойролцоогоор 300 км-ийн өндөрт 1500 К-т хүрдэг. Дээрх температур өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ давхаргад тохиолддог аврора- Агаарт нарны цацрагийн нөлөөллийн үр дүнд үүсдэг. Энэ процессыг мөн агаар мандлын хүчилтөрөгчийн иончлол гэж нэрлэдэг.
Агаарын хомсдол багатай тул Карманы шугамаас дээш нислэгийг зөвхөн баллистик траекторийн дагуу хийх боломжтой. Хүний тойрог замын бүх нислэгүүд (Сар руу нисэхээс бусад) агаар мандлын энэ давхаргад явагддаг.
Экзосфер - нягтрал, температур, өндөр
Экзосферийн өндөр нь 700 км-ээс дээш байдаг. Энд хий нь маш ховор, процесс явагддаг сарних- гариг хоорондын орон зайд бөөмс урсах. Ийм бөөмсийн хурд 11.2 км/сек хүрч чаддаг. Нарны идэвхжил нэмэгдэх нь энэ давхаргын зузааныг тэлэхэд хүргэдэг.
- Хийн бүрхүүл нь таталцлын нөлөөгөөр сансарт нисдэггүй. Агаар нь өөрийн масстай хэсгүүдээс тогтдог. Таталцлын хуулиас харахад масстай объект бүр дэлхий рүү татагддаг гэж дүгнэж болно.
- Buys-Ballot-ийн хуульд хэрэв та дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагаст байрладаг бөгөөд нуруугаа салхинд хийсгэвэл баруун талд өндөр, зүүн талд нам даралтын бүс бий болно гэж заасан байдаг. Бөмбөрцгийн өмнөд хагаст бүх зүйл эсрэгээрээ байх болно.
Агаар мандал гэгддэг манай гараг дэлхийг тойрсон хийн бүрхүүл нь үндсэн таван давхаргаас бүрддэг. Эдгээр давхаргууд нь гаригийн гадаргуу дээр далайн түвшнээс (заримдаа доороос) үүсч, дараах дарааллаар сансар огторгуйд хүрдэг.
- Тропосфер;
- Стратосфер;
- Мезосфер;
- Термосфер;
- Экзосфер.
Дэлхийн агаар мандлын үндсэн давхаргын диаграмм
Эдгээр үндсэн таван давхаргын хооронд агаарын температур, найрлага, нягтрал өөрчлөгддөг "түр завсарлага" гэж нэрлэгддэг шилжилтийн бүсүүд байдаг. Түр зогсолттой хамт дэлхийн агаар мандал нь нийт 9 давхаргыг агуулдаг.
Тропосфер: цаг агаар тохиолддог газар
Агаар мандлын бүх давхаргаас тропосфер бол бидний хамгийн сайн мэддэг (та үүнийг ойлгосон эсэхээс үл хамааран) нь бид түүний ёроолд - гаригийн гадаргуу дээр амьдардаг. Энэ нь дэлхийн гадаргууг бүрхэж, дээшээ хэдэн км үргэлжилдэг. Тропосфер гэдэг үг нь "бөмбөрцгийн өөрчлөлт" гэсэн утгатай. Энэ давхарга нь бидний өдөр тутмын цаг агаар байдаг тул маш тохиромжтой нэр.
Гаригийн гадаргуугаас эхлэн тропосфер нь 6-20 км өндөрт өргөгддөг. Бидэнд хамгийн ойр орших давхаргын доод гуравны нэг нь агаар мандлын нийт хийн 50%-ийг агуулдаг. Энэ бол бүхэл бүтэн агаар мандлын амьсгалдаг цорын ганц хэсэг юм. Нарны дулааны энергийг шингээдэг дэлхийн гадаргуугаас агаар доороос халдаг тул тропосферийн температур, даралт өндрөөр буурдаг.
Дээд талд нь тропопауз гэж нэрлэгддэг нимгэн давхарга байдаг бөгөөд энэ нь тропосфер ба стратосферийн хоорондох буфер юм.
Стратосфер: озоны эх орон
Стратосфер бол агаар мандлын дараагийн давхарга юм. Энэ нь дэлхийн гадаргуугаас дээш 6-20 км-ээс 50 км хүртэл үргэлжилдэг. Энэ нь ихэнх арилжааны нисэх онгоцууд нисдэг, халуун агаарын бөмбөлөг аялдаг давхарга юм.
Энд агаар дээш доош урсдаггүй, харин маш хурдан агаарын урсгалаар гадаргуутай зэрэгцээ хөдөлдөг. Нарны хортой хэт ягаан туяаг шингээх чадвартай байгалийн гаралтай озон (O3) нь нарны цацраг, хүчилтөрөгчийн дагалдах бүтээгдэхүүн (O3) их хэмжээгээр агуулагддаг тул температур өсөх тусам нэмэгддэг (цаг уурын өндөрт температурын аливаа өсөлтийг мэддэг. "урвуу" хэлбэрээр).
Стратосфер нь доод хэсэгт илүү дулаан, дээд хэсэгт нь сэрүүн байдаг тул агаар мандлын энэ хэсэгт конвекц (агаарын массын босоо хөдөлгөөн) ховор тохиолддог. Үнэн хэрэгтээ, давхарга нь шуурганы үүл нэвтрэхээс сэргийлдэг конвекцийн тагны үүрэг гүйцэтгэдэг тул та тропосфер дахь шуургыг стратосферээс харж болно.
Стратосферийн дараа дахин буфер давхарга үүсдэг бөгөөд энэ удаад стратопауза гэж нэрлэгддэг.
Мезосфер: дунд агаар
Мезосфер нь дэлхийн гадаргуугаас ойролцоогоор 50-80 км зайд оршдог. Мезосферийн дээд давхарга нь дэлхийн хамгийн хүйтэн байгалийн газар бөгөөд температур -143 хэмээс доош бууж болно.
Термосфер: дээд атмосфер
Мезосфер ба мезопаузын дараа гаригийн гадаргуугаас 80-700 км-ийн өндөрт байрлах термосфер ирдэг бөгөөд агаар мандлын бүрхүүл дэх нийт агаарын 0.01% -иас бага хувийг эзэлдэг. Эндхийн температур +2000°С хүрдэг боловч агаарын хэт нимгэн, дулаан дамжуулах хийн молекулууд байхгүйгээс эдгээр өндөр температурыг маш хүйтэн гэж ойлгодог.
Экзосфер: агаар мандал ба орон зайн хоорондох хил хязгаар
Дэлхийн гадаргаас 700-10,000 км-ийн өндөрт экзосфер буюу агаар мандлын гаднах зах, орон зайтай хиллэдэг. Энд цаг агаарын хиймэл дагуулууд дэлхийг тойрон эргэлддэг.
Ионосферийн талаар юу хэлэх вэ?
Ионосфер нь тусдаа давхарга биш боловч үнэндээ энэ нэр томъёог 60-аас 1000 км-ийн өндөрт агаар мандал гэж нэрлэдэг. Үүнд мезосферийн хамгийн дээд хэсэг, термосфер бүхэлдээ, экзосферийн нэг хэсэг орно. Агаар мандлын энэ хэсэгт нарны цацраг нь дэлхийн соронзон оронгоор дамжин өнгөрөхөд ионждог тул ионосфер гэж нэрлэсэн. Энэ үзэгдэл нь хойд гэрлээр газраас ажиглагддаг.
Дэлхийн агаар мандлын бүтэц, найрлага нь манай гаригийн хөгжлийн нэг эсвэл өөр хугацаанд үргэлж тогтмол үнэ цэнэ байгаагүй гэж хэлэх ёстой. Өнөөдөр нийт 1.5-2.0 мянган км "зузаан" бүхий энэ элементийн босоо бүтцийг хэд хэдэн үндсэн давхаргаар төлөөлдөг, үүнд:
- Тропосфер.
- Тропопауза.
- Стратосфер.
- Стратопауза.
- Мезосфер ба мезопауз.
- Термосфер.
- Экзосфер.
Агаар мандлын үндсэн элементүүд
Тропосфер нь босоо болон хэвтээ тэнхлэгийн хүчтэй хөдөлгөөнүүд ажиглагддаг давхарга юм. Энэ нь туйлын бүс нутгийг эс тооцвол бараг бүх газар гаригийн гадаргуугаас 7-8 километрийн зайд үргэлжилдэг (тэнд 15 км хүртэл). Тропосферт температур аажмаар буурч, километр өндөрт ойролцоогоор 6.4 ° C-аар буурдаг. Энэ үзүүлэлт нь өөр өөр өргөрөг, улирлын хувьд өөр байж болно.
Энэ хэсэгт дэлхийн агаар мандлын найрлагыг дараах элементүүд болон тэдгээрийн хувиар илэрхийлнэ.
Азот - 78 орчим хувь;
Хүчилтөрөгч - бараг 21 хувь;
Аргон - ойролцоогоор нэг хувь;
Нүүрстөрөгчийн давхар исэл - 0.05% -иас бага.
90 километрийн өндөрт нэг найрлагатай
Үүнээс гадна эндээс тоос шороо, усны дусал, усны уур, шаталтын бүтээгдэхүүн, мөсөн талст, далайн давс, олон тооны аэрозолийн тоосонцор зэргийг олж болно. Дэлхийн агаар мандлын энэхүү найрлага нь ойролцоогоор ерэн километрийн өндөрт ажиглагддаг тул агаар нь химийн найрлагад ойролцоогоор ижил, зөвхөн тропосферт төдийгүй дээд давхаргад. Гэхдээ тэнд агаар мандал нь үндсэндээ өөр физик шинж чанартай байдаг. Химийн ерөнхий найрлагатай давхаргыг гомосфер гэж нэрлэдэг.
Дэлхийн агаар мандлыг өөр ямар элементүүд бүрдүүлдэг вэ? Криптон (ойролцоогоор 1.14 x 10 -4), ксенон (8.7 x 10 -7), устөрөгч (5.0 x 10 -5), метан (ойролцоогоор 1.7 x 10 -5) зэрэг хийн хувиар (эзэлхүүнээр, хуурай агаарт) энд 4), азотын исэл (5.0 x 10 -5) гэх мэт. Массын хувиар авч үзвэл жагсаасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ихэнх нь азотын исэл ба устөрөгч, дараа нь гели, криптон гэх мэт.
Агаар мандлын янз бүрийн давхаргын физик шинж чанарууд
Тропосферийн физик шинж чанар нь түүний гаригийн гадаргуутай ойрхон байдагтай нягт холбоотой байдаг. Эндээс хэт улаан туяа хэлбэрээр туссан нарны дулаан нь дамжуулалт ба конвекцийн процессыг оролцуулан дээшээ чиглүүлдэг. Тийм ч учраас дэлхийн гадаргуугаас холдох тусам температур буурдаг. Энэ үзэгдэл давхрага мандлын өндөрт (11-17 км) ажиглагдаж, дараа нь 34-35 км хүртэл температур бараг өөрчлөгддөггүй, дараа нь температур дахин 50 км өндөрт (стратосферийн дээд хязгаар) нэмэгддэг. . Стратосфер ба тропосферийн хооронд тропопаузын нимгэн завсрын давхарга (1-2 км хүртэл) байдаг бөгөөд энд экваторын дээгүүр тогтмол температур ажиглагддаг - хасах 70 хэм ба түүнээс доош. Туйлуудын дээгүүр тропопауза зундаа хасах 45 хэм хүртэл халдаг, энд температур -65 хэм орчим хэлбэлздэг.
Дэлхийн агаар мандлын хийн найрлага нь озон зэрэг чухал элементийг агуулдаг. Агаар мандлын дээд хэсэгт атомын хүчилтөрөгчөөс нарны гэрлийн нөлөөн дор хий үүсдэг тул гадарга дээр харьцангуй бага байдаг (арваас хасах зургаагийн нэг хувь). Ялангуяа озоны хамгийн их хэмжээ нь ойролцоогоор 25 км-ийн өндөрт байдаг бөгөөд "озоны дэлгэц" бүхэлдээ туйлаас 7-8 км, экватороос 18 км-ээс дээш, нийтдээ тавин км хүртэлх газарт байрладаг. гаригийн гадаргуу.
Агаар мандал нь нарны цацрагаас хамгаалдаг
Химийн бие даасан элементүүд болон найрлага нь нарны цацрагийг дэлхийн гадаргуу болон түүн дээр амьдардаг хүмүүс, амьтан, ургамлын хүртээмжийг амжилттай хязгаарладаг тул дэлхийн агаар мандал дахь агаарын найрлага нь амьдралыг хадгалахад маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, усны уурын молекулууд нь 8-13 микрон уртаас бусад бараг бүх хүрээний хэт улаан туяаг үр дүнтэй шингээдэг. Озон нь хэт ягаан туяаг 3100 А долгионы урт хүртэл шингээдэг. Нимгэн давхаргагүй (дэлхийн гадаргуу дээр байрлуулсан бол дунджаар ердөө 3 мм), зөвхөн 10 метрээс дээш гүн дэх ус, нарны цацраг идэвхгүй газар доорхи агуйд л шингэдэг. хүрэх боломжтой.
Давхарга дахь Цельсийн тэг
Агаар мандлын дараагийн хоёр түвшин болох стратосфер ба мезосферийн хооронд гайхалтай давхарга байдаг - стратопауза. Ойролцоогоор озоны хамгийн дээд өндөртэй тохирч байгаа бөгөөд энд байгаа температур нь хүний хувьд харьцангуй тохь тухтай байдаг - ойролцоогоор 0 ° C. Стратопаузын дээгүүр, мезосфер (50 км-ийн өндөрт хаа нэгтээ эхэлж, 80-90 км-ийн өндөрт дуусдаг) дэлхийн гадаргуугаас хол зайд (хасах 70-80 хэм хүртэл) температурын уналт дахин ажиглагдаж байна. ). Солирууд ихэвчлэн мезосферд бүрэн шатдаг.
Термосферт - нэмэх 2000 К!
Термосфер дэх дэлхийн агаар мандлын химийн найрлага (85-90-800 км-ийн өндрөөс мезопаузын дараа эхэлдэг) нарны цацрагийн нөлөөн дор маш ховор "агаар" давхаргыг аажмаар халаах зэрэг үзэгдлийн боломжийг тодорхойлдог. . Гаригийн "агаарын бүрхэвч" -ийн энэ хэсэгт хүчилтөрөгчийн иончлол (атомын хүчилтөрөгч нь 300 км-ээс дээш зайд байрладаг), хүчилтөрөгчийн атомыг молекул болгон дахин нэгтгэх замаар олж авсан температур 200-2000 К хооронд хэлбэлздэг. , их хэмжээний дулаан ялгарах дагалддаг. Термосфер бол аврора үүсэх газар юм.
Термосферийн дээгүүр экзосфер буюу агаар мандлын гаднах давхарга байдаг бөгөөд үүнээс гэрэл, хурдан хөдөлж буй устөрөгчийн атомууд сансар огторгуй руу зугтаж чаддаг. Эндхийн дэлхийн агаар мандлын химийн найрлагыг ихэвчлэн доод давхаргад хүчилтөрөгчийн атомууд, дунд давхаргад гелий атомууд, дээд давхаргад бараг зөвхөн устөрөгчийн атомууд төлөөлдөг. Энд өндөр температур давамгайлдаг - ойролцоогоор 3000 К, атмосферийн даралт байхгүй.
Дэлхийн агаар мандал хэрхэн үүссэн бэ?
Гэхдээ дээр дурьдсанчлан, гараг нь тийм агаар мандлын найрлагатай байдаггүй. Нийтдээ энэ элементийн гарал үүслийн тухай гурван ойлголт байдаг. Эхний таамаглал нь агаар мандлыг эх гаригийн үүлнээс хуримтлуулах процессоор авсан гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч өнөөдөр энэ онол ихээхэн шүүмжлэлд өртөж байна, учир нь ийм анхдагч уур амьсгалыг манай гаригийн системийн одны нарны "салхи" устгах ёстой байв. Үүнээс гадна хэт өндөр температурын улмаас дэгдэмхий элементүүдийг хуурай газрын гаригуудын үүсэх бүсэд хадгалах боломжгүй гэж үздэг.
Хоёр дахь таамаглалын дагуу дэлхийн анхдагч агаар мандлын бүтэц нь хөгжлийн эхний үе шатанд Нарны аймгийн орчмоос ирсэн астероидууд болон сүүлт одуудаар гадаргууг идэвхтэй бөмбөгдсөний улмаас үүссэн байж болох юм. Энэ үзэл баримтлалыг батлах эсвэл үгүйсгэх нь нэлээд хэцүү байдаг.
IDG RAS-д туршилт хийх
Хамгийн үндэслэлтэй нь 4 тэрбум жилийн өмнө дэлхийн царцдасын мантиас хий ялгарсны үр дүнд агаар мандал үүссэн гэж үздэг гурав дахь таамаглал юм. Энэ ойлголтыг Оросын ШУА-ийн Газарзүйн хүрээлэнд "Царев 2" хэмээх туршилтын үеэр солирын гаралтай бодисын дээжийг вакуум орчинд халаах үед туршиж үзсэн. Дараа нь H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 гэх мэт хий ялгарах нь бүртгэгдсэн тул эрдэмтэд дэлхийн анхдагч агаар мандлын химийн найрлагад ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, фтор устөрөгч (фтор) орсон гэж зөв таамаглаж байсан. HF), нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн хий (CO), устөрөгчийн сульфид (H 2 S), азотын нэгдлүүд, устөрөгч, метан (CH 4), аммиакийн уур (NH 3), аргон гэх мэт. Анхдагч агаар мандлын усны уур үүсэхэд оролцсон. Гидросферийн хувьд нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь органик бодис, чулуулагт их хэмжээгээр холбогдож, азот нь орчин үеийн агаарын найрлагад, мөн дахин тунамал чулуулаг, органик бодисуудад шилждэг.
Дэлхийн анхдагч агаар мандлын найрлага нь орчин үеийн хүмүүсийг амьсгалын аппаратгүйгээр тэнд байлгахыг зөвшөөрдөггүй байсан, учир нь тэр үед шаардлагатай хэмжээгээр хүчилтөрөгч байдаггүй байв. Манай гаригийн хамгийн эртний оршин суугчид болох хөх-ногоон болон бусад замагт фотосинтезийн үйл явц үүссэнтэй холбоотой гэж үздэг энэ элемент нэг тэрбум хагас жилийн өмнө ихээхэн хэмжээгээр гарч ирсэн.
Хамгийн бага хүчилтөрөгч
Дэлхийн агаар мандлын найрлага анхандаа бараг хүчилтөрөгчгүй байсан нь хамгийн эртний (Катархейн) чулуулагт амархан исэлддэг боловч исэлддэггүй бал чулуу (нүүрстөрөгч) олддогтой холбоотой юм. Үүний дараагаар баяжуулсан төмрийн ислийн давхаргыг агуулсан туузан төмрийн хүдэр гарч ирсэн бөгөөд энэ нь молекул хэлбэрээр хүчилтөрөгчийн хүчирхэг эх үүсвэр дэлхий дээр гарч ирсэн гэсэн үг юм. Гэхдээ эдгээр элементүүдийг зөвхөн үе үе олдог байсан (магадгүй ижил замаг эсвэл бусад хүчилтөрөгчийн үйлдвэрлэгчид хүчилтөрөгчгүй цөл дэх жижиг арлуудад гарч ирсэн байж магадгүй), харин дэлхийн бусад хэсэгт агааргүй байдаг. Сүүлийнх нь амархан исэлддэг пирит нь химийн урвалын ул мөргүй урсгалаар боловсруулсан хайрга хэлбэрээр олдсонтой холбоотой юм. Урсдаг усыг муугаар агааржуулах боломжгүй тул Кембрийн өмнөх агаар мандалд өнөөгийн хүчилтөрөгчийн нэг хувиас бага хувийг агуулдаг гэсэн үзэл баримтлал бий болсон.
Агаарын найрлага дахь хувьсгалт өөрчлөлт
Ойролцоогоор протерозойн дунд үед (1.8 тэрбум жилийн өмнө) дэлхий аэробик амьсгалд шилжих үед "хүчилтөрөгчийн хувьсгал" болсон бөгөөд энэ үед шим тэжээлийн нэг молекулаас (глюкоз) 38 молекулыг авах боломжтой (хэрэглээнийх шиг). агааргүй амьсгал) эрчим хүчний нэгж. Дэлхийн агаар мандлын найрлага нь хүчилтөрөгчийн хувьд өнөөгийнхөөс нэг хувиар давж, озоны давхарга үүсч, организмыг цацраг туяанаас хамгаалж эхэлсэн. Жишээлбэл, трилобит гэх мэт эртний амьтад зузаан бүрхүүлийн дор "нуугдсан" байсан юм. Тэр цагаас хойш бидний үе хүртэл "амьсгалын" үндсэн элементийн агууламж аажмаар, аажмаар нэмэгдэж, дэлхий дээрх амьдралын хэлбэрүүдийн хөгжлийн олон талт байдлыг хангаж байв.
Агаар мандал (Грек хэлнээс ατμός - "уур" ба σφαῖρα - "бөмбөрцөг") нь таталцлын нөлөөгөөр эргэн тойронд байгаа тэнгэрийн биетийн хийн бүрхүүл юм. Агаар мандал нь янз бүрийн хий, усны уур, тоосны холимогоос бүрддэг гаригийн хийн бүрхүүл юм. Дэлхий ба Сансар огторгуйн хоорондох бодисын солилцоо нь агаар мандлаар дамжин явагддаг. Дэлхий сансрын тоос, солирын материалыг хүлээн авч, хамгийн хөнгөн хий болох устөрөгч, гелийг алддаг. Нарны хүчтэй цацраг нь дэлхийн агаар мандалд нэвтэрч, дэлхийн гадаргуугийн дулааны горимыг тодорхойлж, агаар мандлын хийн молекулуудын задрал, атомын иончлолыг үүсгэдэг.
Дэлхийн агаар мандалд ихэнх амьд организм амьсгалахад ашигладаг хүчилтөрөгч, фотосинтезийн явцад ургамал, замаг, цианобактерийн хэрэглэдэг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агуулдаг. Агаар мандал нь мөн гарагийн хамгаалалтын давхарга бөгөөд оршин суугчдыг нарны хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг.
Бүх том биетүүд - хуурай газрын гаригууд болон хийн аварга биетүүд нь агаар мандалтай байдаг.
Агаар мандлын найрлага
Агаар мандал нь азот (78.08%), хүчилтөрөгч (20.95%), нүүрстөрөгчийн давхар исэл (0.03%), аргон (0.93%), бага хэмжээний гели, неон, ксенон, криптон (0.01%) зэргээс бүрдсэн хийн холимог юм. 0.038% нүүрстөрөгчийн давхар исэл, бага хэмжээний устөрөгч, гели, бусад сайн хий, бохирдуулагч бодис.
Дэлхийн агаарын орчин үеийн бүтэц зуу гаруй сая жилийн өмнө үүссэн боловч хүний үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаа огцом нэмэгдсэн нь түүнийг өөрчлөхөд хүргэсэн. Одоогийн байдлаар CO 2-ын агууламж ойролцоогоор 10-12% -иар нэмэгдэж байна. Гэсэн хэдий ч эдгээр хийн гол ач холбогдол нь юуны түрүүнд цацрагийн энергийг маш хүчтэй шингээж, улмаар дэлхийн гадаргуу ба агаар мандлын температурын горимд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг гэдгээрээ тодорхойлогддог.
Гаригийн агаар мандлын анхны найрлага нь ихэвчлэн гараг үүсэх үеийн нарны химийн болон температурын шинж чанар, дараа нь гадны хий ялгарахаас хамаардаг. Дараа нь хийн бүрхүүлийн найрлага нь янз бүрийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор өөрчлөгддөг.
Сугар, Ангараг гарагийн агаар мандал нь үндсэндээ азот, аргон, хүчилтөрөгч болон бусад хий агуулсан нүүрстөрөгчийн давхар ислээс бүрддэг. Дэлхийн агаар мандал нь гол төлөв түүн дотор амьдардаг организмын бүтээгдэхүүн юм. Бага температурт хийн аварга том - Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван нь ихэвчлэн бага молекул жинтэй хий - устөрөгч, гелийг хадгалж чаддаг. Осирис эсвэл 51 Пегаси б зэрэг өндөр температурт хийн аварга биетүүд үүнийг барьж чадахгүй бөгөөд тэдний агаар мандлын молекулууд сансар огторгуйд тархсан байдаг. Энэ үйл явц аажмаар, байнга явагддаг.
азот,Агаар мандалд хамгийн түгээмэл хий нь химийн идэвхгүй хий юм.
Хүчилтөрөгч, азотоос ялгаатай нь химийн хувьд маш идэвхтэй элемент юм. Хүчилтөрөгчийн өвөрмөц үүрэг бол галт уулын нөлөөгөөр агаар мандалд ялгардаг гетеротроф организмын органик бодис, чулуулаг, дутуу исэлдсэн хийн исэлдэлт юм. Хүчилтөрөгчгүй бол үхсэн органик бодисын задрал байхгүй болно.
Агаар мандлын бүтэц
Агаар мандлын бүтэц нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ: дотоод хэсэг - тропосфер, стратосфер, мезосфер ба термосфер, эсвэл ионосфер, гаднах нь - соронзон мандал (экзосфер).
1) Тропосфер- энэ бол агаар мандлын доод хэсэг бөгөөд 3/4 нь төвлөрсөн байдаг. ~ Дэлхийн бүх агаар мандлын 80%. Түүний өндөр нь дэлхийн гадарга ба далайг халахаас үүдэлтэй босоо (өгсөх эсвэл буурах) агаарын урсгалын эрч хүчээр тодорхойлогддог тул экватор дахь тропосферийн зузаан нь 16-18 км, сэрүүн өргөрөгт 10-11 км, мөн туйл дээр - 8 км хүртэл. Тропосфер дахь агаарын температур өндөрт 100 м тутамд 0.6ºС буурч, +40-аас -50ºС хооронд хэлбэлздэг.
2) Стратосфернь тропосферийн дээгүүр байрладаг бөгөөд дэлхийн гадаргуугаас 50 км хүртэл өндөрт оршдог. 30 км хүртэл өндөрт температур тогтмол -50ºС байна. Дараа нь энэ нь дээшилж, 50 км-ийн өндөрт +10ºС хүрдэг.
Биосферийн дээд хил нь озоны дэлгэц юм.
Озоны дэлгэц нь дэлхийн гадаргуугаас өөр өөр өндөрт байрладаг, 20-26 км-ийн өндөрт озоны хамгийн их нягтралтай, давхрага дахь агаар мандлын давхарга юм.
Озоны давхаргын өндрийг туйлуудад 7-8 км, экваторт 17-18 км, озоны орших хамгийн дээд өндөр нь 45-50 км байна. Нарны хэт ягаан туяанаас болж озоны бамбай дээрх амьдрал боломжгүй юм. Хэрэв та озоны бүх молекулуудыг шахвал гарагийг тойроод ~ 3мм давхарга үүсэх болно.
3) Мезосфер– энэ давхаргын дээд хил нь 80 км хүртэл өндөрт оршдог. Үүний гол онцлог нь дээд хязгаарт -90ºС температурын огцом уналт юм. Мөсөн талстуудаас бүрдэх шөнийн үүлс энд тэмдэглэгдсэн байдаг.
4) Ионосфер (термосфер) - 800 км-ийн өндөрт байрладаг бөгөөд температурын мэдэгдэхүйц өсөлтөөр тодорхойлогддог.
150 км-ийн температур +240ºС,
200 км температур +500ºС,
600 км-ийн температур +1500ºС.
Нарны хэт ягаан туяаны нөлөөн дор хий нь ионжсон төлөвт байдаг. Ионжилт нь хийн гэрэлтэх, аврора үүсэхтэй холбоотой юм.
Ионосфер нь радио долгионыг дахин дахин тусгах чадвартай бөгөөд энэ нь дэлхий дээрх алсын зайн радио холбоог баталгаажуулдаг.
5) Экзосфер– 800 км-ээс дээш орших ба 3000 км хүртэл үргэлжилдэг. Энд температур >2000ºС байна. Хийн хөдөлгөөний хурд маш чухал ~ 11.2 км/сек хүрч байна. Давамгайлсан атомууд нь устөрөгч ба гелий бөгөөд дэлхийн эргэн тойронд 20,000 км өндөрт гэрэлтдэг титэм үүсгэдэг.
Агаар мандлын функцууд
1) Thermoregulatory - Дэлхий дээрх цаг агаар, уур амьсгал нь дулаан, даралтын хуваарилалтаас хамаардаг.
2) Амьдралыг тэтгэх.
3) Тропосферт агаарын массын дэлхийн босоо болон хэвтээ хөдөлгөөнүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь усны эргэлт, дулааны солилцоог тодорхойлдог.
4) Бараг бүх гадаргын геологийн процессууд нь агаар мандал, литосфер, гидросферийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг.
5) Хамгаалах - агаар мандал нь дэлхийг сансар огторгуй, нарны цацраг, солирын тоосноос хамгаалдаг.
Агаар мандлын функцууд. Агаар мандалгүйгээр дэлхий дээрх амьдрал боломжгүй байх байсан. Хүн өдөрт 12-15 кг хэрэглэдэг. минут тутамд 5-100 литр агаараар амьсгалдаг бөгөөд энэ нь өдөр тутмын хоол хүнс, усны хэрэгцээнээс хамаагүй их юм. Үүнээс гадна агаар мандал нь хүмүүсийг сансраас заналхийлж буй аюулаас найдвартай хамгаалдаг: энэ нь солир, сансрын цацрагийг нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй. Хүн хоолгүй таван долоо хоног, усгүй таван өдөр, агааргүй таван минут амьдарч чадна. Хүний хэвийн амьдралд зөвхөн агаар төдийгүй түүний тодорхой цэвэршилтийг шаарддаг. Хүний эрүүл мэнд, ургамал, амьтны байдал, барилга байгууламжийн бат бөх, бат бөх байдал нь агаарын чанараас хамаардаг. Бохирдсон агаар нь ус, газар, далай, хөрсийг сүйтгэдэг. Агаар мандал нь гэрлийг тодорхойлж, дэлхийн дулааны горимыг зохицуулж, дэлхийн дулааныг дахин хуваарилахад хувь нэмэр оруулдаг. Хийн бүрхүүл нь дэлхийг хэт халах, хөргөхөөс хамгаалдаг. Хэрэв манай гараг агаарын бүрхүүлээр хүрээлэгдээгүй байсан бол нэг өдрийн дотор температурын хэлбэлзлийн далайц 200 С-т хүрэх байсан. Агаар мандал нь дэлхий дээр амьдардаг бүх зүйлийг сүйтгэгч хэт ягаан туяа, рентген туяа, сансрын туяанаас авардаг. Агаар мандал нь гэрлийн тархалтад ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүний агаар нь нарны цацрагийг нэг сая жижиг туяа болгон задалж, тарааж, жигд гэрэлтүүлгийг бий болгодог. Агаар мандал нь дуу авианы дамжуулагч болдог.
