Pjesa më e madhe në përbërjen e ajrit atmosferik. Përbërja e atmosferës dhe struktura e saj

atmosfera e Tokës

Atmosferë(nga. greqishtja e vjetërἀτμός - avull dhe σφαῖρα - top) - gazit guaskë ( gjeosferë), rrethon planetin Toka. Mbulon sipërfaqen e saj të brendshme hidrosferë dhe pjesërisht leh, ajo e jashtme kufizohet me pjesën afër Tokës të hapësirës së jashtme.

Zakonisht quhet grupi i degëve të fizikës dhe kimisë që studiojnë atmosferën fizika atmosferike. Atmosfera përcakton moti në sipërfaqen e Tokës, duke studiuar motin meteorologjia, dhe variacionet afatgjata klima - klimatologji.

Struktura e atmosferës

Struktura e atmosferës

Troposfera

Kufiri i sipërm i saj është në një lartësi prej 8-10 km në polare, 10-12 km në të butë dhe 16-18 km në gjerësi tropikale; më e ulët në dimër se në verë. Shtresa e poshtme, kryesore e atmosferës. Përmban më shumë se 80% të masës totale të ajrit atmosferik dhe rreth 90% të të gjithë avullit të ujit të pranishëm në atmosferë. Në troposferë janë shumë të zhvilluara turbulenca Dhe konvekcioni, ngrihen retë, janë duke u zhvilluar ciklonet Dhe anticiklonet. Temperatura ulet me rritjen e lartësisë me vertikale mesatare gradient 0,65°/100 m

Si “kushte normale” në sipërfaqen e tokës pranohen: dendësia 1,2 kg/m3, presioni barometrik 101,35 kPa, temperatura plus 20 °C dhe lageshtia relative 50 %. Këta tregues të kushtëzuar kanë një rëndësi thjesht inxhinierike.

Stratosfera

Një shtresë e atmosferës e vendosur në një lartësi prej 11 deri në 50 km. Karakterizohet nga një ndryshim i lehtë i temperaturës në shtresën 11-25 km (shtresa e poshtme e stratosferës) dhe një rritje në shtresën 25-40 km nga -56,5 në 0,8 ° ME(shtresa e sipërme e stratosferës ose rajonit përmbysjet). Duke arritur një vlerë prej rreth 273 K (pothuajse 0 ° C) në një lartësi prej rreth 40 km, temperatura mbetet konstante deri në një lartësi prej rreth 55 km. Ky rajon me temperaturë konstante quhet stratopauzë dhe është kufiri ndërmjet stratosferës dhe mezosferë.

Stratopauza

Shtresa kufitare e atmosferës midis stratosferës dhe mesosferës. Në shpërndarjen vertikale të temperaturës ka një maksimum (rreth 0 °C).

Mesosferë

atmosfera e Tokës

Mesosferë fillon në një lartësi prej 50 km dhe shtrihet në 80-90 km. Temperatura zvogëlohet me lartësinë me një gradient mesatar vertikal prej (0,25-0,3)°/100 m Procesi kryesor i energjisë është transferimi i nxehtësisë rrezatuese. Proceset komplekse fotokimike që përfshijnë radikalet e lira, molekulat e ngacmuara me dridhje etj., shkaktojnë shkëlqimin e atmosferës.

Mesopauza

Shtresa kalimtare midis mesosferës dhe termosferës. Ekziston një minimum në shpërndarjen vertikale të temperaturës (rreth -90 °C).

Linja Karman

Lartësia mbi nivelin e detit, e cila pranohet në mënyrë konvencionale si kufiri midis atmosferës së Tokës dhe hapësirës.

Termosferë

Artikulli kryesor: Termosferë

Kufiri i sipërm është rreth 800 km. Temperatura rritet në lartësitë 200-300 km, ku arrin vlerat e rendit 1500 K, pas së cilës ajo mbetet pothuajse konstante në lartësitë e mëdha. Nën ndikimin e rrezatimit diellor ultravjollcë dhe rreze x dhe rrezatimit kozmik, ndodh jonizimi i ajrit (" aurorat") - zonat kryesore jonosferë shtrihen brenda termosferës. Në lartësitë mbi 300 km mbizotëron oksigjeni atomik.

Shtresat atmosferike deri në lartësinë 120 km

Ekzosfera (sfera e shpërndarjes)

Ekzosfera- zona e dispersionit, pjesa e jashtme e termosferës, e vendosur mbi 700 km. Gazi në ekzosferë është shumë i rrallë, dhe prej këtu grimcat e tij rrjedhin në hapësirën ndërplanetare ( shpërndarje).

Deri në një lartësi prej 100 km, atmosfera është një përzierje homogjene, e përzier mirë e gazrave. Në shtresat më të larta, shpërndarja e gazeve sipas lartësisë varet nga pesha e tyre molekulare, përqendrimi i gazrave më të rëndë zvogëlohet më shpejt me distancën nga sipërfaqja e Tokës. Për shkak të uljes së densitetit të gazit, temperatura bie nga 0 °C në stratosferë në -110 °C në mesosferë. Megjithatë energjia kinetike grimcat individuale në lartësitë 200-250 km korrespondojnë me një temperaturë prej ~1500 °C. Mbi 200 km vërehen luhatje të konsiderueshme të temperaturës dhe densitetit të gazit në kohë dhe hapësirë.

Në një lartësi prej rreth 2000-3000 km, ekzosfera gradualisht shndërrohet në të ashtuquajturën afër vakumit hapësinor, e cila është e mbushur me grimca shumë të rralla të gazit ndërplanetar, kryesisht atome hidrogjeni. Por ky gaz përfaqëson vetëm një pjesë të materies ndërplanetare. Pjesa tjetër përbëhet nga grimca pluhuri me origjinë kometare dhe meteorike. Përveç grimcave jashtëzakonisht të rralla të pluhurit, në këtë hapësirë ​​depërton rrezatimi elektromagnetik dhe korpuskular me origjinë diellore dhe galaktike.

Troposfera përbën rreth 80% të masës së atmosferës, stratosfera - rreth 20%; masa e mezosferës nuk është më shumë se 0.3%, termosfera është më pak se 0.05% e masës totale të atmosferës. Në bazë të vetive elektrike në atmosferë, dallohen neutronosfera dhe jonosfera. Aktualisht besohet se atmosfera shtrihet në një lartësi prej 2000-3000 km.

Në varësi të përbërjes së gazit në atmosferë, ato lëshojnë homosferë Dhe heterosferë. Heterosfera - Kjo është zona ku graviteti ndikon në ndarjen e gazeve, pasi përzierja e tyre në një lartësi të tillë është e papërfillshme. Kjo nënkupton një përbërje të ndryshueshme të heterosferës. Poshtë saj shtrihet një pjesë e mirë e përzier, homogjene e atmosferës, e quajtur homosferë. Kufiri ndërmjet këtyre shtresave quhet pauzë turbo, shtrihet në lartësinë rreth 120 km.

Vetitë fizike

Trashësia e atmosferës është afërsisht 2000 - 3000 km nga sipërfaqja e Tokës. Masa totale ajri- (5,1-5,3)×10 18 kg. Masa molare ajri i pastër i thatë është 28.966. Presioni në 0 °C në nivelin e detit 101.325 kPa; temperaturë kritike 140,7 °C; presioni kritik 3,7 MPa; C fq 1,0048×10 3 J/(kg K) (në 0 °C), C v 0,7159×10 3 J/(kg K) (në 0 °C). Tretshmëria e ajrit në ujë në 0 °C është 0.036%, në 25 °C - 0.22%.

Karakteristikat fiziologjike dhe të tjera të atmosferës

Tashmë në një lartësi prej 5 km mbi nivelin e detit, zhvillohet një person i patrajnuar uria nga oksigjeni dhe pa përshtatje, performanca e një personi zvogëlohet ndjeshëm. Zona fiziologjike e atmosferës përfundon këtu. Frymëmarrja e njeriut bëhet e pamundur në një lartësi prej 15 km, megjithëse deri në afërsisht 115 km atmosfera përmban oksigjen.

Atmosfera na furnizon me oksigjenin e nevojshëm për frymëmarrje. Megjithatë, për shkak të rënies së presionit total të atmosferës, ndërsa ngriheni në lartësi, presioni i pjesshëm i oksigjenit zvogëlohet në përputhje me rrethanat.

Mushkëritë e njeriut përmbajnë vazhdimisht rreth 3 litra ajër alveolar. Presion i pjesshëm oksigjeni në ajrin alveolar në normalitet presioni atmosferikështë 110 mmHg. Art., Presioni i dioksidit të karbonit - 40 mm Hg. Art., dhe avujt e ujit - 47 mm Hg. Art. Me rritjen e lartësisë, presioni i oksigjenit bie, dhe presioni total i avullit të ujit dhe dioksidit të karbonit në mushkëri mbetet pothuajse konstant - rreth 87 mm Hg. Art. Furnizimi me oksigjen në mushkëri do të ndalet plotësisht kur presioni i ajrit të ambientit të bëhet i barabartë me këtë vlerë.

Në një lartësi prej rreth 19-20 km, presioni atmosferik bie në 47 mm Hg. Art. Prandaj, në këtë lartësi, uji dhe lëngu intersticial fillojnë të ziejnë në trupin e njeriut. Jashtë kabinës nën presion në këto lartësi, vdekja ndodh pothuajse menjëherë. Kështu, nga pikëpamja e fiziologjisë njerëzore, "hapësira" fillon tashmë në një lartësi prej 15-19 km.

Shtresat e dendura të ajrit - troposfera dhe stratosfera - na mbrojnë nga efektet e dëmshme të rrezatimit. Me rrallim të mjaftueshëm të ajrit, në lartësi mbi 36 km, agjentët jonizues kanë një efekt intensiv në trup. rrezatimi- rrezet primare kozmike; Në lartësi mbi 40 km, pjesa ultravjollcë e spektrit diellor është e rrezikshme për njerëzit.

Ndërsa ngjitesh gjithçka lartësi më të madhe mbi sipërfaqen e tokës, gradualisht dobësohen dhe më pas zhduken plotësisht, fenomene të tilla të njohura të vërejtura në shtresat e poshtme të atmosferës si përhapja e tingullit, shfaqja e aerodinamikës. ashensori dhe rezistenca, transferimi i nxehtësisë konvekcioni dhe etj.

Në shtresa të rralla të ajrit, shpërndarja tingull rezulton e pamundur. Deri në lartësitë 60-90 km, është ende e mundur të përdoret rezistenca e ajrit dhe ngritja për fluturim aerodinamik të kontrolluar. Por duke u nisur nga lartësitë 100-130 km, koncepte të njohura për çdo pilot numrat M Dhe pengesë zëri humbasin kuptimin e tyre, ka një kusht Linja Karman përtej së cilës fillon sfera e fluturimit thjesht balistik, e cila mund të kontrollohet vetëm duke përdorur forcat reaktive.

Në lartësi mbi 100 km, atmosfera është e privuar nga një veçori tjetër e jashtëzakonshme - aftësia për të thithur, përçuar dhe transmetuar energji termike me konvekcion (d.m.th. duke përzier ajrin). Kjo do të thotë se elementë të ndryshëm të pajisjeve në stacionin hapësinor orbital nuk do të mund të ftohen nga jashtë në të njëjtën mënyrë siç bëhet zakonisht në një aeroplan - me ndihmën e avionëve të ajrit dhe radiatorëve të ajrit. Në një lartësi të tillë, si në hapësirë ​​në përgjithësi, mënyra e vetme për të transferuar nxehtësinë është rrezatimi termik.

Përbërja atmosferike

Përbërja e ajrit të thatë

Atmosfera e Tokës përbëhet kryesisht nga gazra dhe papastërti të ndryshme (pluhur, pika uji, kristale akulli, kripërat e detit, produktet e djegies).

Përqendrimi i gazrave që përbëjnë atmosferën është pothuajse konstant, me përjashtim të ujit (H 2 O) dhe dioksidit të karbonit (CO 2).

Përveç gazeve të treguara në tabelë, atmosfera përmban SO 2, NH 3, CO, ozonit, hidrokarburet, HCl, HF, çifte Hg, I 2 , dhe gjithashtu NR dhe shumë gazra të tjerë në sasi të vogla. I vendosur vazhdimisht në troposferë nje numer i madh i grimcat e ngurta dhe të lëngshme të pezulluara ( aerosol).

Historia e formimit atmosferik

Sipas teorisë më të zakonshme, atmosfera e Tokës ka pasur katër përbërje të ndryshme me kalimin e kohës. Fillimisht përbëhej nga gazra të lehta ( hidrogjeni Dhe helium), e kapur nga hapësira ndërplanetare. Ky është i ashtuquajturi atmosferë parësore(rreth katër miliardë vjet më parë). Në fazën tjetër, aktiviteti aktiv vullkanik çoi në ngopjen e atmosferës me gazra të ndryshëm nga hidrogjeni ( dioksid karboni, amoniaku, avujt e ujit). Kështu u formua atmosferë dytësore(rreth tre miliardë vjet përpara ditës së sotme). Kjo atmosferë ishte restauruese. Më tej, procesi i formimit të atmosferës u përcaktua nga faktorët e mëposhtëm:

rrjedhjen e gazrave të lehta (hidrogjen dhe helium) në hapësirë ​​ndërplanetare;

reaksionet kimike, që ndodhin në atmosferë nën ndikim rrezatimi ultravjollcë, shkarkimet e rrufesë dhe disa faktorë të tjerë.

Gradualisht këta faktorë çuan në formimin atmosferë terciare, karakterizuar nga një përmbajtje shumë më e ulët e hidrogjenit dhe një përmbajtje shumë më e lartë e azotit dhe dioksidit të karbonit (të formuara si rezultat i reaksioneve kimike nga amoniaku dhe hidrokarburet).

Azoti

Formimi i një sasie të madhe të N 2 është për shkak të oksidimit të atmosferës amoniak-hidrogjen nga molekulare O 2, e cila filloi të vinte nga sipërfaqja e planetit si rezultat i fotosintezës, duke filluar 3 miliardë vjet më parë. N2 lëshohet gjithashtu në atmosferë si rezultat i denitrifikimit të nitrateve dhe komponimeve të tjera që përmbajnë azot. Azoti oksidohet nga ozoni në NO në shtresat e sipërme Atmosferë.

Azoti N 2 reagon vetëm në kushte specifike (për shembull, gjatë një shkarkimi rrufeje). Oksidimi i azotit molekular nga ozoni në shkarkimet elektrike përdoret në prodhimin industrial të plehrave azotike. Oksidoni atë me konsum të ulët të energjisë dhe shndërroni atë në biologjik formë aktive mund cianobakteret (algat blu-jeshile) dhe bakteret nodule që formojnë rizobiale simbiozë Me bishtajore bimët, të ashtuquajturat plehun e gjelbër.

Oksigjen

Përbërja e atmosferës filloi të ndryshojë rrënjësisht me shfaqjen në Tokë organizma të gjallë, si rezultat fotosinteza shoqëruar me çlirimin e oksigjenit dhe thithjen e dyoksidit të karbonit. Fillimisht, oksigjeni u shpenzua për oksidimin e komponimeve të reduktuara - amoniaku, hidrokarburet, forma azotike gjëndër të përfshira në oqeane etj.. Në fund të kësaj faze, përmbajtja e oksigjenit në atmosferë filloi të rritet. Gradualisht, u formua një atmosferë moderne me veti oksiduese. Meqenëse kjo shkaktoi ndryshime serioze dhe të papritura në shumë procese që ndodhin në Atmosferë, litosferë Dhe biosferë, u quajt kjo ngjarje Fatkeqësia e oksigjenit.

Gjatë fanerozoik përbërja e atmosferës dhe përmbajtja e oksigjenit pësuan ndryshime. Ato lidhen kryesisht me shkallën e depozitimit të sedimentit organik. Kështu, gjatë periudhave të akumulimit të qymyrit, përmbajtja e oksigjenit në atmosferë me sa duket tejkaloi ndjeshëm nivelin modern.

Dioksid karboni

Përmbajtja e CO 2 në atmosferë varet nga aktiviteti vullkanik dhe proceset kimike në guaskat e tokës, por mbi të gjitha - nga intensiteti i biosintezës dhe dekompozimi i lëndës organike në biosferë Toka. Pothuajse e gjithë biomasa aktuale e planetit (rreth 2.4 × 10 12 ton ) formohet për shkak të dioksidit të karbonit, azotit dhe avullit të ujit që përmban ajri atmosferik. Varrosur në oqeanit, V kënetat dhe ne pyjet lënda organike shndërrohet në qymyr, vaj Dhe gazit natyror. (cm. Cikli gjeokimik i karbonit)

Gazet fisnike

Burimi i gazeve inerte - argoni, helium Dhe kripton- shpërthimet vullkanike dhe prishja e elementeve radioaktive. Toka në përgjithësi dhe atmosfera në veçanti janë të varfëruar nga gazet inerte në krahasim me hapësirën. Besohet se arsyeja për këtë qëndron në rrjedhjen e vazhdueshme të gazeve në hapësirën ndërplanetare.

Ndotja e ajrit

NË Kohët e fundit filloi të ndikojë në evolucionin e atmosferës Njerëzore. Rezultati i aktiviteteve të tij ishte një rritje e vazhdueshme e konsiderueshme e përmbajtjes së dioksidit të karbonit në atmosferë për shkak të djegies së karburanteve hidrokarbure të grumbulluara në epokat e mëparshme gjeologjike. Sasi të mëdha të CO 2 konsumohen gjatë fotosintezës dhe absorbohen nga oqeanet e botës. Ky gaz hyn në atmosferë për shkak të dekompozimit të karbonatit shkëmbinj dhe substancave organike me origjinë bimore dhe shtazore, si dhe për shkak të vullkanizmit dhe aktivitetit industrial njerëzor. Gjatë 100 viteve të fundit, përmbajtja e CO 2 në atmosferë është rritur me 10%, ku pjesa më e madhe (360 miliardë tonë) vjen nga djegia e karburantit. Nëse ritmi i rritjes së djegies së karburantit vazhdon, atëherë në 50 - 60 vitet e ardhshme sasia e CO 2 në atmosferë do të dyfishohet dhe mund të çojë në ndryshimi global i klimës.

Djegia e karburantit është burimi kryesor i gazrave ndotës ( CO, NR, KËSHTU QË 2 ). Dioksidi i squfurit oksidohet nga oksigjeni atmosferik në KËSHTU QË 3 në shtresat e sipërme të atmosferës, e cila nga ana tjetër ndërvepron me ujin dhe avujt e amoniakut, dhe që rezulton acid sulfurik (H 2 KËSHTU QË 4 ) Dhe sulfat amonit ((NH 4 ) 2 KËSHTU QË 4 ) kthimi në sipërfaqen e Tokës në formën e të ashtuquajturit. shiu acid. Përdorimi motorët me djegie të brendshmeçon në ndotje të konsiderueshme atmosferike me oksidet e azotit, hidrokarburet dhe komponimet e plumbit ( plumbi tetraetil Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Ndotja e atmosferës me aerosol është për shkak të të dy shkaqeve natyrore (shpërthimet vullkanike, stuhi pluhuri, bartja e pikave të ujit të detit dhe polenit të bimëve, etj.), dhe aktivitetet ekonomike njerëzore (mihja e xeheve dhe materialeve të ndërtimit, djegia e karburantit, prodhimi i çimentos, etj.). Lëshimi intensiv në shkallë të gjerë i grimcave në atmosferë është një nga shkaqet e mundshme të ndryshimit të klimës në planet.

Atmosfera është guaska e gaztë e planetit tonë, e cila rrotullohet së bashku me Tokën. Gazi në atmosferë quhet ajër. Atmosfera është në kontakt me hidrosferën dhe pjesërisht mbulon litosferën. Por kufijtë e sipërm janë të vështirë për t'u përcaktuar. Në mënyrë konvencionale pranohet se atmosfera shtrihet lart për rreth tre mijë kilometra. Atje ai rrjedh pa probleme në hapësirën pa ajër.

Përbërja kimike e atmosferës së Tokës

Formimi përbërje kimike atmosfera filloi rreth katër miliardë vjet më parë. Fillimisht, atmosfera përbëhej vetëm nga gazra të lehta - helium dhe hidrogjen. Sipas shkencëtarëve, parakushtet fillestare për krijimin e një guaskë gazi rreth Tokës ishin shpërthimet vullkanike, të cilat, së bashku me llavën, u hodhën sasi e madhe gazrat Më pas, shkëmbimi i gazit filloi me hapësirat ujore, me organizmat e gjallë dhe me produktet e aktiviteteve të tyre. Përbërja e ajrit gradualisht ndryshoi dhe formë moderne regjistruar disa milionë vjet më parë.

Përbërësit kryesorë të atmosferës janë azoti (rreth 79%) dhe oksigjeni (20%). Përqindja e mbetur vjen nga gazrat e mëposhtëm: argoni, neoni, heliumi, metani, dioksidi i karbonit, hidrogjeni, kriptoni, ksenoni, ozoni, amoniaku, squfuri dhe dioksidet e azotit, oksidi i azotit dhe monoksidi i karbonit.

Përveç kësaj, ajri përmban avujt e ujit dhe grimcat (polen, pluhur, kristale kripe, papastërti aerosol).

Kohët e fundit, shkencëtarët kanë vërejtur jo cilësore, por ndryshim sasior disa përbërës ajri. Dhe arsyeja për këtë është njeriu dhe aktivitetet e tij. Vetëm në 100 vitet e fundit, nivelet e dioksidit të karbonit janë rritur dhjetëfish! Kjo është e mbushur me shumë probleme, ndër të cilat më globale është ndryshimi i klimës.

Formimi i motit dhe klimës

Atmosfera po luan rol jetësor në formimin e klimës dhe motit në Tokë. Shumë varet nga sasia rrezet e diellit, mbi natyrën e sipërfaqes së poshtme dhe qarkullimin atmosferik.

Le të shohim faktorët me radhë.

1. Atmosfera transmeton nxehtësinë e rrezeve të diellit dhe thith rrezatimin e dëmshëm. Fakti që rrezet e Diellit bien në pjesë të ndryshme të Tokës nën kënde të ndryshme, e dinin grekët e lashtë. Vetë fjala "klimë" e përkthyer nga greqishtja e lashtë do të thotë "shpat". Pra, në ekuator, rrezet e diellit bien pothuajse vertikalisht, kjo është arsyeja pse këtu është shumë nxehtë. Sa më afër poleve, aq kënd më të madh anim Dhe temperatura bie.

2. Për shkak të ngrohjes së pabarabartë të Tokës, në atmosferë krijohen rryma ajri. Ato klasifikohen sipas madhësive të tyre. Më të voglat (dhjetëra dhe qindra metra) janë erërat lokale. Kjo pasohet nga musonet dhe erërat tregtare, ciklonet dhe anticiklonet, dhe zonat frontale planetare.

Të gjitha këto masat ajrore vazhdimisht duke lëvizur. Disa prej tyre janë mjaft statike. Për shembull, erërat tregtare që fryjnë nga subtropikët drejt ekuatorit. Lëvizja e të tjerëve varet kryesisht nga presioni atmosferik.

3. Presioni atmosferik është një tjetër faktor që ndikon në formimin e klimës. Ky është presioni i ajrit në sipërfaqen e tokës. Siç dihet, masat e ajrit lëvizin nga një zonë me presion të lartë atmosferik drejt një zone ku kjo presion është më e ulët.

Janë ndarë gjithsej 7 zona. Ekuator - zonë presion i ulët. Më tej, në të dy anët e ekuatorit deri në gjerësinë e tridhjetë - rajoni shtypje e lartë. Nga 30° në 60° - përsëri presion i ulët. Dhe nga 60° deri në pole është një zonë me presion të lartë. Masat ajrore qarkullojnë ndërmjet këtyre zonave. Ato që vijnë nga deti në tokë sjellin shi dhe mot të keq, dhe ato që fryjnë nga kontinentet sjellin mot të kthjellët dhe të thatë. Në vendet ku përplasen rrymat e ajrit, formohen zona ballore atmosferike, të cilat karakterizohen nga reshje dhe mot i keq, me erë.

Shkencëtarët kanë vërtetuar se edhe mirëqenia e një personi varet nga presioni atmosferik. Sipas standardeve ndërkombëtare, presioni normal atmosferik është 760 mm Hg. kolonë në një temperaturë prej 0°C. Ky tregues llogaritet për ato sipërfaqe toke që janë pothuajse në nivel me nivelin e detit. Me lartësinë, presioni zvogëlohet. Prandaj, për shembull, për Shën Petersburg 760 mm Hg. - kjo është norma. Por për Moskën, e cila ndodhet më lart, presioni normal është 748 mm Hg.

Presioni ndryshon jo vetëm vertikalisht, por edhe horizontalisht. Kjo ndihet veçanërisht gjatë kalimit të cikloneve.

Struktura e atmosferës

Atmosfera të kujton një tortë me shtresa. Dhe çdo shtresë ka karakteristikat e veta.

. Troposfera- shtresa më e afërt me Tokën. "Trashësia" e kësaj shtrese ndryshon me distancën nga ekuatori. Mbi ekuator, shtresa shtrihet lart për 16-18 km, in zonat e buta- në 10-12 km, në pole - në 8-10 km.

Është këtu që përmbahen 80% e masës totale të ajrit dhe 90% e avullit të ujit. Këtu formohen retë, lindin ciklonet dhe anticiklonet. Temperatura e ajrit varet nga lartësia mbidetare e zonës. Mesatarisht, zvogëlohet me 0,65 ° C për çdo 100 metra.

. Tropopauza- shtresa kalimtare e atmosferës. Lartësia e saj varion nga disa qindra metra në 1-2 km. Temperatura e ajrit në verë është më e lartë se në dimër. Për shembull, mbi pole në dimër është -65° C. Dhe mbi ekuator është -70° C në çdo kohë të vitit.

. Stratosfera- kjo është një shtresë, kufiri i sipërm i së cilës shtrihet në një lartësi prej 50-55 kilometrash. Turbulenca këtu është e ulët, përmbajtja e avullit të ujit në ajër është e papërfillshme. Por ka shumë ozon. Përqendrimi maksimal i tij është në lartësinë 20-25 km. Në stratosferë, temperatura e ajrit fillon të rritet dhe arrin +0,8° C. Kjo për faktin se shtresa e ozonit ndërvepron me rrezatimin ultravjollcë.

. Stratopauza- një shtresë e ulët e ndërmjetme midis stratosferës dhe mesosferës që e ndjek atë.

. Mesosferë- kufiri i sipërm i kësaj shtrese është 80-85 kilometra. Këtu po ndodhin gjëra të ndërlikuara. proceset fotokimike me radikalet e lira. Janë ata që ofrojnë atë shkëlqim të butë blu të planetit tonë, që shihet nga hapësira.

Shumica e kometave dhe meteoritëve digjen në mesosferë.

. Mesopauza- shtresa tjetër e ndërmjetme, temperatura e ajrit në të cilën është të paktën -90°.

. Termosferë- kufiri i poshtëm fillon në një lartësi prej 80 - 90 km, dhe kufiri i sipërm i shtresës shkon afërsisht në 800 km. Temperatura e ajrit është në rritje. Mund të ndryshojë nga +500°C deri në +1000°C. Gjatë ditës, luhatjet e temperaturës arrijnë në qindra gradë! Por ajri këtu është aq i rrallë saqë të kuptuarit e termit "temperaturë" siç e imagjinojmë nuk është e përshtatshme këtu.

. Jonosfera- kombinon mesosferën, mesopauzën dhe termosferën. Ajri këtu përbëhet kryesisht nga molekula të oksigjenit dhe azotit, si dhe nga plazma pothuajse neutrale. Rrezet e diellit që hyjnë në jonosferë jonizojnë fuqishëm molekulat e ajrit. Në shtresën e poshtme (deri në 90 km) shkalla e jonizimit është e ulët. Sa më i lartë, aq më i madh është jonizimi. Pra, në një lartësi prej 100-110 km, elektronet janë të përqendruara. Kjo ndihmon për të pasqyruar valët e radios të shkurtra dhe të mesme.

Shtresa më e rëndësishme e jonosferës është ajo e sipërme, e cila ndodhet në një lartësi prej 150-400 km. E veçanta e tij është se reflekton valët e radios, dhe kjo lehtëson transmetimin e sinjaleve të radios në distanca të konsiderueshme.

Është në jonosferë që ndodh një fenomen i tillë si aurora.

. Ekzosfera- përbëhet nga atomet e oksigjenit, heliumit dhe hidrogjenit. Gazi në këtë shtresë është shumë i rrallë dhe atomet e hidrogjenit shpesh dalin në të hapësirë. Prandaj, kjo shtresë quhet "zona e shpërndarjes".

Shkencëtari i parë që sugjeroi se atmosfera jonë ka peshë ishte italiani E. Torricelli. Ostap Bender, për shembull, në romanin e tij "Viçi i Artë" u ankua që çdo person shtypet nga një kolonë ajri që peshon 14 kg! Por skemër i madh e kisha pak gabim. Një i rritur përjeton presion prej 13-15 ton! Por ne nuk e ndjejmë këtë peshë, sepse presioni atmosferik balancohet nga presioni i brendshëm i një personi. Pesha e atmosferës sonë është 5,300,000,000,000,000 ton. Shifra është kolosale, megjithëse është vetëm një e milionta e peshës së planetit tonë.

Atmosfera është guaska e gaztë e Tokës, e cila siguron mbrojtje nga ndikimet e ashpra të hapësirës dhe e nevojshme për ekzistencën e jetës në planetin tonë. Kjo guaskë është e përfshirë në rotacioni ditor Toka dhe ndikimet proceset gjeologjike në globit. Përkthim i saktë nga gjuha greke fjalët për "atmosferë": "atmos" - "avull" dhe "sferë" - "top". Atmosfera ndërvepron ngushtë me litosferën dhe hidrosferën, duke shkëmbyer nxehtësinë, lagështinë dhe elementët kimikë.

Trashësia e kësaj guaskë të Tokës, mesatarisht, është disa mijëra kilometra. Ndërsa densiteti i ajrit zvogëlohet, atmosfera pa një kufi të qartë kalon në hapësirën e jashtme. Kufiri i sipërm atmosfera kalon në një nivel prej afërsisht 20 mijë kilometrash. Kufiri i tij i poshtëm shkon përgjatë nivelit sipërfaqen e tokës. 95% e masës së të gjithë atmosferës ndodhet deri në 25 km lartësi, pasi mbahet me forcë. gravitetit. Shtresa e poshtme e atmosferës, e përbërë nga një përzierje gazesh, quhet ajër. Ajri atmosferik, lëndët e ngurta të pezulluara dhe avujt e ujit formojnë atmosferën.

Në përqindje, përzierja e gazeve atmosferike përmban rreth 78% azot, 20% oksigjen, deri në 1% dioksid karboni, argon, hidrogjen, disa gazra të tjerë dhe avull uji. NË ajri atmosferik azoti përmban 78% - dukshëm më shumë se gazrat e tjerë. Përqendrimi i tij rritet për shkak të aktivitetit të mikroorganizmave. Azoti merr pjesë në ciklin natyror të substancave dhe siguron rregullimin e përmbajtjes së oksigjenit, duke parandaluar akumulimin e tepërt të tij. Në vend të dytë për nga raporti vëllimor është oksigjeni (20%). Është falë pranisë së këtij gazi që proceset e djegies, kalbjes dhe frymëmarrjes mund të ndodhin në atmosferë. Pothuajse i gjithë oksigjeni i lirë në atmosferë është produkt i fotosintezës nga organizmat bimorë. Dioksidi i karbonit përbën vetëm 0.03% të vëllimit të ajrit dhe formohet nga ndarja çështje organike, gjatë frymëmarrjes së organizmave të gjallë, djegies së substancave, fermentimit. Ai funksionon si ngrohës, pasi ky gaz transmeton energjinë e Diellit në sipërfaqen e tokës dhe nuk lejon që nxehtësia nga Toka të kalojë. Përmbajtja e gazrave të tjerë në ajrin atmosferik është minimale.

Struktura e atmosferës

Atmosfera ka një strukturë shtresore, e cila përcaktohet nga veçoritë e shpërndarjes vertikale të densitetit të gazrave të përfshirë në atmosferë dhe temperaturë. Kështu, atmosfera përbëhet nga predha koncentrike të mëposhtme: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, ekzosfera, jonosfera. Para ekranit të ozonit, atmosfera themelore është pjesë e biosferës. Troposfera është niveli më i ulët i atmosferës. Kjo shtresë e dendur dhe e lagësht përmban pluhur, avull uji, gjithçka ndodh në të dukuritë atmosferike, përcaktohet moti. Kufiri i sipërm i troposferës është i ndryshueshëm: mbi ekuator është rreth 18 km, dhe mbi pole - deri në 8 km. Shumica veprimtaria njerëzore ndodh pikërisht në troposferë. Shtresa e dytë, stratosfera, shtrihet mbi troposferë dhe shtrihet në një lartësi prej rreth 10 km deri në 55 km. Praktikisht nuk ka re në stratosferë, pasi përmbajtja e avullit të ujit është e ulët, kjo shtresë është më transparente dhe më e ftohtë. Ka një ekran të ozonit - një absorbues i rrezatimit të fortë ultravjollcë. Mbi stratosferën në një nivel prej 90 km ndodhet mezosfera, ku ndodhin reaksione të ndryshme kimike nën ndikimin e dritës së diellit. Temperatura në nivelin e sipërm të mezosferës gradualisht bie në -80 gradë. Termosfera është në një nivel nga 80 km në 400 km. Në këtë shtresë dukuri të tilla si aurorat retë e ndriçuara natën. Shtresat e sipërme të atmosferës kalojnë pa probleme në hapësirën e jashtme.

Ndotja e ajrit në shekujt e fundit është për shkak të aktivitet ekonomik person. Ndryshimet normale përbërja e gazit atmosfera, hapësira ajrore është e ndotur. Kur karburantet hidrokarbure digjen, dioksidi i karbonit grumbullohet në atmosferë. Gjithashtu, në procesin e veprimtarisë ekonomike të njeriut rritet përmbajtja e oksideve të azotit, metanit dhe disa gazrave të tjerë në atmosferë, gjë që shkakton zhvillimin e efektit serë, shkatërrimin e shtresës së ozonit, shfaqjen e smogut dhe shiut acid.

Materiale të ngjashme:

Çfarë gazi ka më shumë në atmosferë?

Gaz që e bën metalin të brishtë

Një gaz që përbën 78% ajër

"Mbushësi ajri" kryesor

Përbërësi kryesor i ajrit që thithni, i cili nuk mund të thithet në formën e tij të pastër.

Komponenti i ajrit

Pleh në ajër

Elementi kimik - baza e një numri të plehrave

Elementi kimik, një nga kryesorët lëndë ushqyese bimët

Elementi kimik, komponent ajri

Nitrogjen

Ftohës i lëngshëm

Element kimik, gaz

Shpata magjike e Paracelsus

Në latinisht, ky gaz quhet "nitrogenium", domethënë "lindja e kripës".

Emri i këtij gazi vjen nga fjalë latine"i pajetë"

Ky gaz, një përbërës i ajrit, praktikisht mungonte në atmosferën parësore të Tokës 4.5 miliardë vjet më parë.

Një gaz, lëngu i të cilit përdoret për të ftohur instrumente tepër precize

Në çfarë gazi është gjendje e lëngët ruhet në një balonë Dewar?

Gazi që ngriu Terminator II

Ftohës me gaz

Çfarë gazi e shuan zjarrin?

Elementi më i bollshëm në atmosferë

Baza e të gjitha nitrateve

Elementi kimik, N

Gaz ngrirës

Tre të katërtat e ajrit

Përmban amoniak

Gaz nga ajri

Gazi numër 7

Element nga kripura

Gazi kryesor në ajër

Gazi më popullor

Element nga nitratet

Gaz i lëngshëm nga një enë

Gazi nr. 1 në atmosferë

Pleh në ajër

78% ajër

Gaz për kriostat

Pothuajse 80% ajër

Gazi më i njohur

Gaz i zakonshëm

Gaz nga një balonë Dewar

Komponenti kryesor i ajrit

. "N" në ajër

Azoti

Komponenti i ajrit

Një qytet i lashtë i pasur filistin, me tempullin e Dagonit

Pjesa më e madhe e atmosferës

Dominon ajrin

Pas karbonit në tabelë

Midis karbonit dhe oksigjenit në tabelë

7 nga Mendeleev

Përpara oksigjenit

Pararendësi i oksigjenit në tabelë

Korrja e gazit

. "i pajetë" midis gazeve

Pas karbonit në tabelë

Qeni nga Fet's Palindrome

Gazi është një përbërës i plehrave

Deri në oksigjen në tabelë

Pas karbonit në tabelë

78.09% ajër

Çfarë gazi është në ajër?

Gazi që zë pjesën më të madhe të atmosferës

I shtati në radhët e elementeve kimike

Kimik. elementi nr. 7

Përbërësi i ajrit

Në tabelë është pas karbonit

Pjesë jo vitale e atmosferës

. "lindja e kripës"

Oksidi i këtij gazi është "gazi dehës"

Baza e atmosferës së tokës

Pjesa më e madhe e ajrit

Një pjesë e ajrit

Pasardhësi i karbonit në tabelë

Pjesë e pajetë e ajrit

I shtati në urdhrin e Mendelejevit

Gaz në ajër

Ajri me shumicë

E shtata element kimik

Rreth 80% ajër

Gaz nga tavolina

Gazi që ndikon ndjeshëm në rendimentin

Komponenti kryesor i nitrateve

Baza ajrore

Elementi kryesor i ajrit

. Elementi "jo-jetë" i ajrit

Mendeleev e emëroi atë të shtatë

Pjesa më e madhe e ajrit

I shtati në linjën e Mendelejevit

Gazi kryesor në ajër

I shtati në rendin kimik

Ajri kryesor i gazit

Gazi kryesor i ajrit

Midis karbonit dhe oksigjenit

Inerte në kushte normale gaz diatomik

Gazi më i zakonshëm në Tokë

Gazi, përbërësi kryesor i ajrit

Element kimik, gaz pa ngjyrë dhe pa erë, përbërësi kryesor i ajrit, i cili është gjithashtu pjesë e proteinave dhe acideve nukleike

Emri i elementit kimik

. "N" në ajër

. “I pajetë” mes gazrave

. Elementi "jo-jetë" i ajrit

. "Lindja e kripës"

Konti i 7-të Mendeleev

Pjesa më e madhe e ajrit që thithim

Një pjesë e ajrit

Gazi është një përbërës i plehrave

Gazi që ndikon ndjeshëm në rendimentin e të korrave

Përbërja e shtëpisë. pjesë e ajrit

Pjesa kryesore e ajrit

"Mbushësi ajri" kryesor

Oksidi i këtij gazi është "gazi dehës"

Çfarë gazi ka më shumë në atmosferë?

Çfarë gazi i lëngshëm ruhet në një balonë Dewar?

Çfarë gazi është në ajër?

Çfarë gazi e shuan zjarrin?

M. kimike. baza, elementi kryesor i kripës; kripur, kripur, kripur; është edhe përbërësi kryesor, në sasi, i ajrit tonë (vëllimi i azotit, oksigjeni Azotik, azotik, azotik, që përmban azot. Kimistët dallojnë me këto fjalë masën ose shkallën e përmbajtjes së azotit në kombinimet e tij me substanca të tjera.

Në latinisht ky gaz quhet "nitrogenium", domethënë "lindja e kripës".

Emri i këtij gazi vjen nga fjala latine për të pajetë.

Ne thithim përbërësin kryesor. ajri

Përpara oksigjenit në tabelë

Karboni i fundit në tabelë

Konti i shtatë i Mendelejevit

Kimike element me emrin e koduar 7

Element kimik

Çfarë është elementi kimik nr.7

Të përfshira në kripë

Faqe 1

Gazrat atmosferikë, nga pikëpamja e ndryshimeve në përmbajtjen e tyre në kohë dhe hapësirë, zakonisht ndahen në konstante (të përhershme) dhe të ndryshueshme, por një klasifikim i tillë është mjaft arbitrar. Nëse, për shembull, rrisim shkallën kohore, atëherë të gjithë gazrat mund të konsiderohen si variabla, por ndryshimet në përmbajtjen e oksigjenit, azotit dhe shumicës së gazeve fisnike janë aq të ngadalta sa mund të ofrojnë shumë pak për të kuptuar proceset që ky libër është. kushtuar dhe nuk do të merret parasysh këtu.  

Gazet e zakonshme atmosferike, përkatësisht oksigjeni, azoti, argoni dhe gazi acid, janë gjithashtu të pranishëm në tokë.  

Meqenëse gazrat e zakonshëm atmosferikë nuk kanë as shije as erë, mund të mendoni se jemi të rrethuar nga zbrazëtia. Por gazet, si lëndët e ngurta ose substanca të lëngshme, kanë veti të caktuara fizike dhe kimike.  

Në mënyrë tipike, gazrat atmosferikë - oksigjeni, azoti dhe dioksidi i karbonit - treten në rrjedhat e lëngshme. Nëse një përzierje gazesh është në kontakt me një lëng, atëherë sasia e ekuilibrit të çdo gazi të tretur përcaktohet nga presioni i tij i pjesshëm. Po, kur kushtet e specifikuara tretshmëria e ajrit në ujë është pak më pak se 2%, nga të cilat / 3 është oksigjen, dhe 2/3 është azot. Megjithë tretshmërinë e lartë të dioksidit të karbonit, përmbajtja e tij në ujë është shumë e vogël, pasi ajri përmban vetëm rreth 0.03% të këtij gazi. Nëse uji nuk i është nënshtruar një trajtimi të veçantë, atëherë përmbajtja maksimale e ajrit në të është e barabartë ose më e vogël se ajo që korrespondon me ngopjen në presionin atmosferik. Kjo sasi ajri është shumë e vogël për të pasur një efekt të dukshëm në presionin e avullit.  

Shumë operacione analitike ndikohen nga gazrat dhe avujt atmosferikë. Kështu, prania e amoniakut në ajrin e një dhome laboratori përkeqëson rezultatet e analizës së azotit amin duke përdorur mikrometodën Kjeldahl, dhe sulfuri i hidrogjenit ndërlikon përcaktimin e grupeve metoksile, duke precipituar sulfid argjendi së bashku me jodur. Edhe pse një laborator i mirë analitik ndoshta nuk do të ketë gazra të tillë ndotës të ajrit, duhet mbajtur ende parasysh mundësia e ndikimit nga papastërtitë. Përveç kësaj, mostrat e analizuara në mënyrë të pashmangshme bien në kontakt me oksigjenin, dioksidin e karbonit dhe lagështinë e ajrit. Oksigjeni ndërhyn në përcaktimin e grupit nitro nga kloruri i titanit; dioksidi i karbonit ndërhyn në titrimin jo ujor acide të dobëta; lagështia ndërhyn në përcaktimin e grupit karboksil duke përdorur reagentin Fischer. Meqenëse kur punoni me mikrometoda zonat e kontaktit janë relativisht të mëdha, duhet të merren masa për të eliminuar ndikimin e substancave ndërhyrëse. Në përgjithësi është e dëshirueshme që të ketë enë të tilla të mbyllura në të cilat të kryhet reaksione analitike në mungesë të gazeve ndërhyrëse. NË raste të veçanta janë ndërtuar kuti speciale me një atmosferë të kontrolluar në të cilat kryhen të gjitha operacionet.  

Pranvera dhe uji i lumit përmban gjithmonë gazra atmosferikë të tretur - oksigjen, azot dhe dioksid karboni, si dhe disa katione (Ca2, Mg2, Na) dhe anione të qymyrit (HCO -), squfur dhe acid klorhidrik. Jonet e kaliumit dhe anionet e acideve nitrik dhe nitrik përmbahen në sasi shumë më të vogla. Silikatet shpërbëhen me kalimin e kohës nën ndikimin e ujit dhe një pjesë e vogël e acidit silicik ndodhet në ujë në gjendje koloidale ose në formë silikati kaliumi, ndërsa pjesa më e madhe mbetet e patretur dhe mbahet në argjilë.  

Është sugjeruar që, me katalizatorin e duhur, gazrat atmosferikë mund të reagojnë me njëri-tjetrin, duke i kthyer oqeanet në një tretësirë ​​të holluar. acid nitrik. A është i mundur një proces i tillë nga pikëpamja e koncepteve termodinamike.  

Thithja nga avujt e ujit dhe dioksidi i karbonit është aq i fortë sa që gazrat e tjerë atmosferikë që thithin në të njëjtat gjatësi vale do të kontribuojnë pak në Efekti serrë. Megjithatë, në rajonin me gjatësi vale të gjatë të spektrit ka një interval prej 8 - 12 μm, ku thithja e CO dhe CO3 është shumë e dobët.  

Pavarësisht nga një sërë masash që parandalojnë ajrin të depërtojë në tretësirë, ai gjithmonë përmban gazra atmosferikë të tretur, si dhe përfshirje të ajrit të patretur në formën e flluskave të formuara gjatë përzierjes, filtrimit dhe transportimit të tretësirës.  

Fluori i ittriumit i marrë me metodat e përshkruara më sipër ka një sipërfaqe relativisht të madhe dhe për këtë arsye është i aftë të thithë gazrat atmosferikë. Për të hequr disa gazra të absorbuar, rekomandohet që fluori i ittriumit të shkrihet në vakum ose të shkrihet përpara reduktimit.  

Autori i librit, pasi ka mbledhur një sasi të madhe materialesh faktike, dha një pasqyrë të plotë të problemit të përbërjes kimike dhe radioaktivitetit të atmosferës: gazet atmosferike, të ngurta dhe grimcat e lëngshme, radioaktiviteti i tij, kimia e reshjeve, problemet e ndotjes së ajrit.  

Burimet radioaktiviteti natyror shërbejnë në atmosferë substancave radioaktive kores së tokës, si dhe substancat e formuara si rezultat i ekspozimit ndaj gazeve atmosferike rrezet kozmike. Shumica e radioaktivitetit natyror në troposferë është për shkak të burimit të parë. Roli i aktinonit dhe produkteve të tij të kalbjes është i parëndësishëm dhe nuk do të diskutohet këtu.