Atmosfer havasının bileşimindeki en büyük pay. Atmosferin bileşimi ve yapısı

Dünya atmosferi

Atmosfer(itibaren. Eski Yunancaἀτμός - buhar ve σφαῖρα - top) - gaz kabuk ( jeosfer), gezegeni çevreleyen Toprak. İç yüzeyi kaplar hidrosfer ve kısmen havlamak, dıştaki, uzayın Dünya'ya yakın kısmının sınırındadır.

Atmosferi inceleyen fizik ve kimya dallarına genellikle denir. atmosfer fiziği. Atmosfer belirler hava durumu Dünya yüzeyinde hava durumunu inceliyor meteoroloji ve uzun vadeli değişiklikler iklim - iklimbilim.

Atmosferin yapısı

Atmosferin yapısı

Troposfer

Üst sınırı kutuplarda 8-10 km, ılıman enlemlerde 10-12 km ve tropikal enlemlerde 16-18 km yükseklikte; kışın yaza göre daha düşüktür. Atmosferin alt, ana katmanı. Atmosferdeki havanın toplam kütlesinin %80'inden fazlasını ve atmosferde bulunan tüm su buharının yaklaşık %90'ını içerir. Troposferde oldukça gelişmişlerdir türbülans Ve konveksiyon, kalkmak bulutlar, gelişiyor kasırgalar Ve antisiklonlar. Sıcaklık ortalama dikey yükseklikle birlikte azalır degrade 0,65°/100m

Dünya yüzeyinde “normal koşullar” olarak kabul edilenler: yoğunluk 1,2 kg/m3, barometrik basınç 101,35 kPa, sıcaklık artı 20 °C ve bağıl nem%50. Bu koşullu göstergelerin tamamen mühendislik önemi vardır.

Stratosfer

Atmosferin 11 ila 50 km yükseklikte bulunan katmanı. 11-25 km'lik katmanda (stratosferin alt katmanı) sıcaklıkta hafif bir değişiklik ve 25-40 km'lik katmanda -56,5'ten 0,8 °'ye bir artış ile karakterize edilir İLE(stratosferin veya bölgenin üst katmanı ters çevirmeler). Yaklaşık 40 km yükseklikte yaklaşık 273 K (neredeyse 0°C) değerine ulaşan sıcaklık, yaklaşık 55 km yüksekliğe kadar sabit kalır. Sıcaklığın sabit olduğu bu bölgeye denir. stratopoz ve stratosfer arasındaki sınırdır ve mezosfer.

Stratopoz

Atmosferin stratosfer ile mezosfer arasındaki sınır tabakası. Dikey sıcaklık dağılımında bir maksimum (yaklaşık 0 °C) vardır.

Mezosfer

Dünya atmosferi

Mezosfer 50 km yükseklikte başlar ve 80-90 km'ye kadar uzanır. Sıcaklık yükseklikle birlikte ortalama (0,25-0,3)°/100 m dikey eğimle azalır. Ana enerji süreci radyant ısı transferidir. Karmaşık fotokimyasal süreçler serbest radikaller, titreşimle uyarılan moleküller vb. atmosferin parlamasına neden olur.

Mezopoz

Mezosfer ve termosfer arasındaki geçiş tabakası. Dikey sıcaklık dağılımında bir minimum vardır (yaklaşık -90 °C).

Karman Hattı

Geleneksel olarak Dünya atmosferi ile uzay arasındaki sınır olarak kabul edilen deniz seviyesinden yükseklik.

Termosfer

Ana makale: Termosfer

Üst sınır yaklaşık 800 km'dir. Sıcaklık 200-300 km yüksekliğe kadar yükselir, burada 1500 K mertebesindeki değerlere ulaşır, daha sonra yüksek rakımlara kadar neredeyse sabit kalır. Ultraviyole ve x-ışını güneş radyasyonunun ve kozmik radyasyonun etkisi altında hava iyonlaşması meydana gelir (“ auroralar") - ana bölgeler iyonosfer termosferin içinde yer alır. 300 km'nin üzerindeki rakımlarda atomik oksijen hakimdir.

120 km yüksekliğe kadar atmosferik katmanlar

Ekzosfer (saçılma küresi)

Ekzosfer- 700 km'nin üzerinde bulunan termosferin dış kısmı olan dağılım bölgesi. Ekzosferdeki gaz çok nadirdir ve parçacıkları buradan gezegenler arası uzaya sızar ( dağılma).

100 km yüksekliğe kadar atmosfer homojen, iyi karışmış bir gaz karışımıdır. Daha yüksek katmanlarda, gazların yüksekliğe göre dağılımı moleküler kütlelerine bağlıdır; daha ağır gazların konsantrasyonu, Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça daha hızlı azalır. Gaz yoğunluğunun azalması nedeniyle sıcaklık stratosferde 0 °C'den mezosferde -110 °C'ye düşer. Fakat kinetik enerji 200-250 km yükseklikteki bireysel parçacıklar ~1500 °C sıcaklığa karşılık gelir. 200 km'nin üzerinde zaman ve mekanda sıcaklık ve gaz yoğunluğunda önemli dalgalanmalar gözlemleniyor.

Yaklaşık 2000-3000 km yükseklikte, ekzosfer yavaş yavaş sözde yakın uzay boşluğu Gezegenler arası gazın oldukça nadir parçacıklarıyla, özellikle de hidrojen atomlarıyla doludur. Ancak bu gaz gezegenler arası maddenin yalnızca bir kısmını temsil ediyor. Diğer kısım kuyruklu yıldız ve meteor kökenli toz parçacıklarından oluşur. Son derece inceltilmiş toz parçacıklarına ek olarak, güneş ve galaktik kökenli elektromanyetik ve korpüsküler radyasyon bu boşluğa nüfuz eder.

Troposfer, atmosferin kütlesinin yaklaşık% 80'ini, stratosfer - yaklaşık% 20'sini oluşturur; mezosferin kütlesi% 0,3'ten fazla değildir, termosfer ise atmosferin toplam kütlesinin% 0,05'inden azdır. Atmosferdeki elektriksel özelliklere göre nötronosfer ve iyonosfer birbirinden ayrılır. Şu anda atmosferin 2000-3000 km yüksekliğe kadar uzandığına inanılıyor.

Atmosferdeki gazın bileşimine bağlı olarak yayarlar. homosfer Ve heterosfer. Heterosfer - Bu, yerçekiminin gazların ayrılmasını etkilediği alandır, çünkü bu yükseklikte gazların karışması ihmal edilebilir düzeydedir. Bu, heterosferin değişken bir bileşimini ima eder. Altında atmosferin iyi karışmış, homojen bir kısmı bulunur. homosfer. Bu katmanlar arasındaki sınıra denir turbo duraklatma yaklaşık 120 km yükseklikte yer almaktadır.

Fiziki ozellikleri

Atmosferin kalınlığı Dünya yüzeyinden itibaren yaklaşık 2000 – 3000 km kadardır. Toplam kütle hava- (5.1-5.3)×10 18 kg. Molar kütle temiz kuru hava 28.966'dır. Basınç 0 °C'de deniz seviyesinde 101.325 kPa; Kritik sıcaklık?140,7 °C; kritik basınç 3,7 MPa; C P 1,0048×10 3 J/(kg·K) (0 °C'de), C v 0,7159×10 3 J/(kg·K) (0 °C'de). Havanın sudaki çözünürlüğü 0 °C'de %0,036, 25 °C - %0,22'dir.

Atmosferin fizyolojik ve diğer özellikleri

Zaten deniz seviyesinden 5 km yükseklikte eğitimsiz bir kişi gelişiyor oksijen açlığı ve adaptasyon olmadan kişinin performansı önemli ölçüde azalır. Atmosferin fizyolojik bölgesi burada bitiyor. Yaklaşık 115 km'ye kadar atmosferde oksijen bulunmasına rağmen, 15 km yükseklikte insanın nefes alması imkansız hale gelir.

Atmosfer bize nefes almamız için gerekli olan oksijeni sağlar. Ancak atmosferin toplam basıncının düşmesi nedeniyle yükseklere çıkıldıkça oksijenin kısmi basıncı da buna bağlı olarak azalır.

İnsan akciğerleri sürekli olarak yaklaşık 3 litre alveoler hava içerir. Kısmi basıncı alveol havasındaki oksijen normal atmosferik basınç 110 mmHg'dir. Art., karbondioksit basıncı - 40 mm Hg. Sanat ve su buharı - 47 mm Hg. Sanat. Yükseklik arttıkça oksijen basıncı düşer ve akciğerlerdeki su ve karbondioksitin toplam buhar basıncı neredeyse sabit kalır - yaklaşık 87 mm Hg. Sanat. Ortam hava basıncı bu değere eşitlendiğinde akciğerlere oksijen verilmesi tamamen duracaktır.

Yaklaşık 19-20 km yükseklikte atmosfer basıncı 47 mm Hg'ye düşer. Sanat. Dolayısıyla bu yükseklikte insan vücudunda su ve dokulararası sıvı kaynamaya başlar. Bu irtifalarda basınçlı kabinin dışında ölüm neredeyse anında meydana gelir. Dolayısıyla insan fizyolojisi açısından “uzay” zaten 15-19 km yükseklikte başlıyor.

Yoğun hava katmanları - troposfer ve stratosfer - bizi radyasyonun zararlı etkilerinden korur. Havanın yeterli miktarda seyreltilmesiyle, 36 km'den daha yüksek rakımlarda iyonlaştırıcı maddeler vücut üzerinde yoğun bir etkiye sahiptir. radyasyon- birincil kozmik ışınlar; 40 km'nin üzerindeki rakımlarda güneş spektrumunun ultraviyole kısmı insanlar için tehlikelidir.

Her şeye tırmanırken daha fazla yükseklik Atmosferin alt katmanlarında sesin yayılması, aerodinamiğin ortaya çıkışı gibi bilinen olaylar, Dünya yüzeyinin üzerinde yavaş yavaş zayıflar ve sonra tamamen kaybolur. kaldırmak ve direnç, ısı transferi konveksiyon ve benzeri.

Seyreltilmiş hava katmanlarında dağıtım ses imkansız olduğu ortaya çıkıyor. 60-90 km irtifalara kadar kontrollü aerodinamik uçuş için hava direncini ve kaldırma kuvvetini kullanmak hâlâ mümkündür. Ancak 100-130 km irtifalardan başlayarak her pilotun aşina olduğu kavramlar sayılar M Ve ses duvarı anlamını yitirir, bir şart vardır Karman Hattı bunun ötesinde yalnızca reaktif kuvvetler kullanılarak kontrol edilebilen tamamen balistik uçuş alanı başlar.

100 km'nin üzerindeki rakımlarda, atmosfer başka bir dikkat çekici özellikten yoksun kalır - termal enerjiyi konveksiyon yoluyla (yani havayı karıştırarak) emme, iletme ve iletme yeteneği. Bu, yörüngesel uzay istasyonundaki çeşitli ekipman elemanlarının, genellikle uçakta yapıldığı gibi, hava jetleri ve hava radyatörleri yardımıyla dışarıdan soğutulamayacağı anlamına gelir. Böyle bir yükseklikte, genel olarak uzayda olduğu gibi, ısıyı aktarmanın tek yolu termal radyasyon.

Atmosfer bileşimi

Kuru havanın bileşimi

Dünyanın atmosferi esas olarak gazlardan ve çeşitli yabancı maddelerden (toz, su damlacıkları, buz kristalleri, deniz tuzları, yanma ürünleri).

Atmosferi oluşturan gazların konsantrasyonu, su (H2O) ve karbondioksit (CO2) dışında neredeyse sabittir.

Tabloda belirtilen gazlara ek olarak atmosferde SO 2, NH 3, CO, ozon, hidrokarbonlar, HC1, HF, çiftler Hg, ben 2 ve ayrıca HAYIR ve küçük miktarlarda diğer birçok gaz. Sürekli olarak troposferde bulunur çok sayıda askıda katı ve sıvı parçacıklar ( aerosol).

Atmosfer oluşumunun tarihi

En yaygın teoriye göre, Dünya'nın atmosferi zaman içinde dört farklı bileşime sahip olmuştur. Başlangıçta hafif gazlardan oluşuyordu ( hidrojen Ve helyum), gezegenlerarası uzaydan yakalandı. Bu sözde birincil atmosfer(yaklaşık dört milyar yıl önce). Bir sonraki aşamada aktif volkanik aktivite, atmosferin hidrojen dışındaki gazlarla doymasına neden oldu ( karbon dioksit, amonyak, su buharı). Bu şekilde oluştu ikincil atmosfer(günümüzden yaklaşık üç milyar yıl önce). Bu atmosfer onarıcıydı. Ayrıca, atmosfer oluşum süreci aşağıdaki faktörlerle belirlendi:

hafif gazların (hidrojen ve helyum) sızması gezegenlerarası uzay;

kimyasal reaksiyonlar etkisi altında atmosferde meydana gelen morötesi radyasyon, yıldırım deşarjları ve diğer bazı faktörler.

Yavaş yavaş bu faktörler oluşumuna yol açtı. üçüncül atmosfer, çok daha düşük bir hidrojen içeriği ve çok daha yüksek bir nitrojen ve karbon dioksit içeriği (amonyak ve hidrokarbonlardan gelen kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak oluşur) ile karakterize edilir.

Azot

Büyük miktarda N2 oluşumu, amonyak-hidrojen atmosferinin, 3 milyar yıl önce başlayan fotosentez sonucunda gezegenin yüzeyinden gelmeye başlayan moleküler O2 tarafından oksidasyonundan kaynaklanmaktadır. Nitratların ve diğer nitrojen içeren bileşiklerin denitrifikasyonu sonucu atmosfere N2 de salınır. Azot ozonla NO'ya oksitlenir. üst katmanlar atmosfer.

Azot N2 yalnızca belirli koşullar altında (örneğin, yıldırım düşmesi sırasında) reaksiyona girer. Moleküler nitrojenin ozonla oksidasyonu elektrik deşarjları Azotlu gübrelerin endüstriyel üretiminde kullanılır. Düşük enerji tüketimi ile oksitleyip biyolojik hale dönüştürün aktif form olabilmek siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) ve rizobiyal oluşturan nodül bakterileri simbiyozİle baklagiller sözde bitkiler yeşil gübre.

Oksijen

Atmosferin bileşimi Dünya'nın ortaya çıkışıyla birlikte kökten değişmeye başladı. canlı organizmalar, sonuç olarak fotosentez oksijenin salınması ve karbondioksitin emilmesiyle birlikte. Başlangıçta oksijen, indirgenmiş bileşiklerin (amonyak, hidrokarbonlar, nitro formu) oksidasyonu için harcandı. bez okyanuslarda bulunur vb. Bu aşamanın sonunda atmosferdeki oksijen içeriği artmaya başladı. Yavaş yavaş oksitleyici özelliklere sahip modern bir atmosfer oluştu. Çünkü bu durum, birçok süreçte meydana gelen ciddi ve ani değişikliklere neden oldu. atmosfer, litosfer Ve biyosfer, bu etkinliğe çağrıldı Oksijen felaketi.

Sırasında Fanerozoik atmosferin bileşimi ve oksijen içeriği değişikliklere uğradı. Bunlar öncelikle organik tortunun birikme hızıyla ilişkilidir. Böylece, kömürün biriktiği dönemlerde atmosferdeki oksijen içeriği, görünüşe göre, modern seviyeyi önemli ölçüde aştı.

Karbon dioksit

Atmosferdeki CO 2 içeriği volkanik aktiviteye bağlıdır ve kimyasal süreçler dünyanın kabuklarında, ama hepsinden önemlisi - biyosentezin yoğunluğundan ve organik maddenin ayrışmasından biyosfer Toprak. Gezegenin mevcut biyokütlesinin neredeyse tamamı (yaklaşık 2,4 × 1012 ton) ) atmosferik havada bulunan karbondioksit, nitrojen ve su buharından oluşur. Gömülü okyanus, V bataklıklar ve ormanlar organik maddeye dönüşür kömür, yağ Ve doğal gaz. (santimetre. Jeokimyasal karbon döngüsü)

soy gazlar

İnert gazların kaynağı - argon, helyum Ve kripton- volkanik patlamalar ve radyoaktif elementlerin bozunması. Genel olarak Dünya ve özel olarak atmosfer, uzaya kıyasla inert gazlardan yoksundur. Bunun nedeninin gazların gezegenler arası uzaya sürekli sızmasında yattığına inanılıyor.

Hava kirliliği

İÇİNDE Son zamanlarda atmosferin evrimini etkilemeye başladı İnsan. Faaliyetlerinin sonucu, önceki jeolojik çağlarda biriken hidrokarbon yakıtların yanması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit içeriğinde sürekli önemli bir artış oldu. Fotosentez sırasında çok büyük miktarlarda CO2 tüketilir ve dünya okyanusları tarafından emilir. Bu gaz, karbonatın ayrışması nedeniyle atmosfere girer. kayalar ve bitki ve hayvan kökenli organik maddelerin yanı sıra volkanizma ve insan endüstriyel faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Geçtiğimiz 100 yılda atmosferdeki CO2 içeriği %10 oranında arttı ve büyük kısmı (360 milyar ton) yakıtın yanmasından kaynaklandı. Yakıt yanma hızındaki artış devam ederse, önümüzdeki 50 - 60 yıl içinde atmosferdeki CO2 miktarı iki katına çıkacak ve küresel iklim değişikliği.

Yakıtın yanması kirletici gazların ana kaynağıdır ( CO, HAYIR, BU YÜZDEN 2 ). Kükürt dioksit atmosferik oksijen tarafından oksitlenerek BU YÜZDEN 3 atmosferin üst katmanlarında su ve amonyak buharı ile etkileşime girer ve sonuçta ortaya çıkan sülfürik asit (H 2 BU YÜZDEN 4 ) Ve amonyum sülfat ((NH 4 ) 2 BU YÜZDEN 4 ) sözde şeklinde Dünya yüzeyine dönün. asit yağmuru. Kullanım içten yanmalı motorlar nitrojen oksitler, hidrokarbonlar ve kurşun bileşikleri ile önemli atmosferik kirliliğe yol açar ( tetraetil kurşun Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Atmosferin aerosol kirliliği hem doğal nedenlerden (volkanik patlamalar, toz fırtınası, deniz suyu damlalarının ve bitki polenlerinin taşınması vb.) ve insani ekonomik faaliyetler (madencilik cevherleri ve inşaat malzemeleri, yakıt yakma, çimento yapımı vb.). Partikül maddenin atmosfere yoğun ve büyük ölçekli salınımı, gezegendeki iklim değişikliğinin olası nedenlerinden biridir.

Atmosfer, gezegenimizin Dünya ile birlikte dönen gazdan oluşan kabuğudur. Atmosferde bulunan gaza hava denir. Atmosfer hidrosfer ile temas halindedir ve litosferi kısmen kaplar. Ancak üst sınırların belirlenmesi zordur. Geleneksel olarak atmosferin yukarı doğru yaklaşık üç bin kilometre boyunca uzandığı kabul edilmektedir. Orada sorunsuzca havasız alana akar.

Dünya atmosferinin kimyasal bileşimi

Formasyon kimyasal bileşim atmosfer yaklaşık dört milyar yıl önce başladı. Başlangıçta atmosfer yalnızca hafif gazlardan (helyum ve hidrojen) oluşuyordu. Bilim adamlarına göre, Dünya çevresinde bir gaz kabuğunun oluşmasının ilk önkoşulları, lavlarla birlikte püskürtülen volkanik patlamalardı. büyük miktar gazlar Daha sonra su boşluklarıyla, canlı organizmalarla ve onların faaliyetlerinin ürünleriyle gaz değişimi başladı. Havanın bileşimi yavaş yavaş değişti ve modern biçim birkaç milyon yıl önce kaydedildi.

Atmosferin ana bileşenleri nitrojen (yaklaşık %79) ve oksijendir (%20). Geri kalan yüzde şu gazlardan gelir: argon, neon, helyum, metan, karbondioksit, hidrojen, kripton, ksenon, ozon, amonyak, kükürt ve nitrojen dioksitler, nitröz oksit ve karbon monoksit.

Ayrıca havada su buharı ve partikül madde (polen, toz, tuz kristalleri, aerosol yabancı maddeleri) bulunur.

Son zamanlarda bilim adamları niteliksel değil, ancak niceliksel değişim bazı hava bileşenleri. Bunun nedeni ise insan ve onun faaliyetleridir. Yalnızca son 100 yılda karbondioksit seviyeleri on kat arttı! Bu, en küresel olanı iklim değişikliği olan birçok sorunla doludur.

Hava ve iklimin oluşumu

Atmosfer çalıyor hayati rol Dünya üzerinde iklim ve havanın oluşumunda. Çok şey miktarına bağlıdır Güneş ışınları altta yatan yüzeyin doğası ve atmosferik dolaşım üzerine.

Faktörlere sırasıyla bakalım.

1. Atmosfer, güneş ışınlarının ısısını iletir ve zararlı radyasyonu emer. Güneş ışınlarının dünyanın farklı bölgelerine düşmesi farklı açılar eski Yunanlılar biliyordu. Eski Yunancadan tercüme edilen "iklim" kelimesinin kendisi "eğim" anlamına gelir. Yani ekvatorda güneş ışınları neredeyse dikey olarak düşüyor, bu yüzden burası çok sıcak. Kutuplara yaklaştıkça, daha büyük açı eğim Ve sıcaklık düşer.

2. Dünyanın dengesiz ısınması nedeniyle atmosferde hava akımları oluşur. Boyutlarına göre sınıflandırılırlar. En küçükleri (onlarca ve yüzlerce metre) yerel rüzgarlardır. Bunu musonlar ve alize rüzgarları, kasırgalar ve antisiklonlar ve gezegenin ön bölgeleri takip ediyor.

Bütün bu hava kütleleri sürekli hareket ediyor. Bazıları oldukça statiktir. Örneğin subtropiklerden ekvatora doğru esen ticaret rüzgarları. Diğerlerinin hareketi büyük ölçüde atmosfer basıncına bağlıdır.

3. Atmosfer basıncı iklim oluşumunu etkileyen bir diğer faktördür. Bu, dünya yüzeyindeki hava basıncıdır. Bilindiği gibi hava kütleleri atmosfer basıncının yüksek olduğu bölgeden bu basıncın düşük olduğu bölgeye doğru hareket eder.

Toplam 7 bölge tahsis edilmiştir. Ekvator bölgesi alçak basınç. Ayrıca ekvatorun her iki tarafında otuzuncu enleme kadar - bölge yüksek basınç. 30°'den 60°'ye - yine düşük basınç. Ve 60°'den kutuplara kadar yüksek basınç bölgesi vardır. Bu bölgeler arasında hava kütleleri dolaşır. Denizden karaya gelenler yağmur ve kötü havayı, kıtalardan esen rüzgarlar ise açık ve kuru havayı getirir. Hava akımlarının çarpıştığı yerlerde, yağış ve sert, rüzgarlı hava ile karakterize edilen atmosferik ön bölgeler oluşur.

Bilim adamları, bir kişinin refahının bile atmosferik basınca bağlı olduğunu kanıtladılar. Uluslararası standartlara göre normal atmosfer basıncı 760 mm Hg'dir. 0°C sıcaklıktaki kolon. Bu gösterge neredeyse deniz seviyesiyle aynı seviyede olan arazi alanları için hesaplanmaktadır. Yükseklik arttıkça basınç azalır. Bu nedenle, örneğin St. Petersburg için 760 mm Hg. - bu normdur. Ancak daha yüksekte bulunan Moskova için normal basınç 748 mm Hg'dir.

Basınç sadece dikey olarak değil aynı zamanda yatay olarak da değişir. Bu özellikle siklonların geçişi sırasında hissedilir.

Atmosferin yapısı

Atmosfer, katmanlı bir pastayı andırıyor. Ve her katmanın kendine has özellikleri vardır.

. Troposfer- Dünya'ya en yakın katman. Bu katmanın "kalınlığı" ekvatordan uzaklaştıkça değişir. Ekvatorun üzerinde katman 16-18 km yukarıya doğru uzanır. ılıman bölgeler- 10-12 km'de, kutuplarda - 8-10 km'de.

Toplam hava kütlesinin %80'i ve su buharının %90'ı burada bulunur. Burada bulutlar oluşuyor, siklonlar ve antisiklonlar ortaya çıkıyor. Hava sıcaklığı bölgenin yüksekliğine bağlıdır. Ortalama olarak her 100 metrede 0,65°C azalır.

. Tropopoz- atmosferin geçiş katmanı. Yüksekliği birkaç yüz metreden 1-2 km'ye kadar değişmektedir. Yaz aylarında hava sıcaklığı kış aylarına göre daha yüksektir. Örneğin kışın kutupların üzerinde sıcaklık -65° C'dir. Ekvatorun üzerinde ise yılın herhangi bir zamanında sıcaklık -70° C'dir.

. Stratosfer- bu, üst sınırı 50-55 kilometre yükseklikte bulunan bir katmandır. Buradaki türbülans düşük, havadaki su buharı içeriği ihmal edilebilir. Ama çok fazla ozon var. Maksimum konsantrasyonu 20-25 km yüksekliktedir. Stratosferde hava sıcaklığı artmaya başlar ve +0,8° C'ye ulaşır. Bunun nedeni ise ozon tabakası ultraviyole radyasyonla etkileşime girer.

. Stratopoz- stratosfer ile onu takip eden mezosfer arasında alçak bir ara katman.

. Mezosfer- bu katmanın üst sınırı 80-85 kilometredir. Burada karmaşık şeyler oluyor. fotokimyasal süreçler ile serbest radikaller. Gezegenimizin uzaydan görülen o narin mavi ışıltısını sağlayanlar onlardır.

Çoğu kuyruklu yıldız ve meteorit mezosferde yanar.

. Mezopoz- hava sıcaklığının en az -90° olduğu bir sonraki ara katman.

. Termosfer- alt sınır 80 - 90 km yükseklikte başlar ve katmanın üst sınırı yaklaşık 800 km'de uzanır. Hava sıcaklığı artıyor. +500° C ile +1000° C arasında değişebilir. Gün içinde sıcaklık dalgalanmaları yüzlerce dereceye ulaşır! Ancak buradaki hava o kadar seyrekleşmiş ki, "sıcaklık" terimini sandığımız şekilde anlamak burada uygun değil.

. İyonosfer- Mezosfer, mezopoz ve termosferi birleştirir. Buradaki hava esas olarak oksijen ve nitrojen moleküllerinin yanı sıra yarı nötr plazmadan oluşur. İyonosfere giren güneş ışınları hava moleküllerini güçlü bir şekilde iyonize eder. Alt katmanda (90 km'ye kadar) iyonizasyon derecesi düşüktür. Ne kadar yüksek olursa iyonizasyon da o kadar fazla olur. Yani 100-110 km yükseklikte elektronlar yoğunlaşır. Bu, kısa ve orta radyo dalgalarının yansıtılmasına yardımcı olur.

İyonosferin en önemli katmanı 150-400 km yükseklikte bulunan üst katmandır. Özelliği, radyo dalgalarını yansıtmasıdır ve bu, radyo sinyallerinin önemli mesafelere iletilmesini kolaylaştırır.

Aurora gibi bir fenomenin meydana geldiği yer iyonosferdir.

. Ekzosfer- Oksijen, helyum ve hidrojen atomlarından oluşur. Bu katmandaki gaz çok seyrektir ve hidrojen atomları sıklıkla gazın içine kaçar. uzay. Bu nedenle bu katmana “dağılım bölgesi” adı verilmektedir.

Atmosferimizin ağırlığı olduğunu öne süren ilk bilim adamı İtalyan E. Torricelli'ydi. Örneğin Ostap Bender, "Altın Buzağı" adlı romanında, her insanın 14 kg ağırlığındaki bir hava sütunu tarafından bastırıldığından yakınıyordu! Ancak büyük entrikacı Biraz yanılmışım. Bir yetişkin 13-15 tonluk bir basınçla karşılaşır! Ancak bu ağırlığı hissetmiyoruz çünkü atmosferik basınç, kişinin iç basıncıyla dengeleniyor. Atmosferimizin ağırlığı 5.300.000.000.000.000 tondur. Bu rakam devasa, ancak gezegenimizin ağırlığının yalnızca milyonda biri kadar.

Atmosfer, Dünya'nın gazdan oluşan kabuğudur, uzayın sert etkilerinden koruma sağlar ve gezegenimizdeki yaşamın varlığı için gereklidir. Bu kabuk, günlük rotasyon Dünya ve etkiler jeolojik süreçler Açık küre. Doğru çeviri Yunan Dili“atmosfer” için kelimeler: “atmos” - “buhar” ve “küre” - “top”. Atmosfer, litosfer ve hidrosfer ile yakından etkileşime girerek ısı, nem ve kimyasal element alışverişinde bulunur.

Dünyanın bu kabuğunun kalınlığı ortalama olarak birkaç bin kilometredir. Hava yoğunluğu azaldıkça, sınırları net olmayan atmosfer, uzaya geçer. Üst sınır atmosfer yaklaşık 20 bin kilometre seviyesinden geçiyor. Alt sınırı seviye boyunca uzanır yeryüzü. Tüm atmosferin kütlesinin %95'i kuvvetle tutulduğu için 25 km yüksekliğe kadar bulunur yer çekimi. Atmosferin gaz karışımından oluşan alt katmanına hava denir. Atmosferdeki hava, askıdaki katı maddeler ve su buharı atmosferi oluşturur.

Yüzde olarak, atmosferik gazların karışımı yaklaşık %78 nitrojen, %20 oksijen, %1'e kadar karbondioksit, argon, hidrojen, diğer bazı gazlar ve su buharını içerir. İÇİNDE atmosferik hava nitrojen %78 içerir - diğer gazlardan önemli ölçüde daha fazla. Mikroorganizmaların aktivitesi nedeniyle konsantrasyonu artar. Azot, maddelerin doğal döngüsüne katılarak oksijen içeriğinin düzenlenmesini sağlayarak aşırı birikimini önler. Hacimsel oran bakımından ikinci sırada oksijen (%20) yer almaktadır. Bu gazın varlığı sayesinde atmosferde yanma, çürüme ve solunum süreçleri gerçekleşebilir. Atmosferdeki serbest oksijenin neredeyse tamamı bitki organizmalarının fotosentezinin bir ürünüdür. Karbondioksit hava hacminin yalnızca %0,03'ünü oluşturur ve parçalanmasıyla oluşur. organik madde canlı organizmaların solunumu, maddelerin yanması, fermantasyon sırasında. Bu gaz Güneş'in enerjisini dünya yüzeyine ilettiği ve Dünya'dan gelen ısının geçmesine izin vermediği için ısıtıcı görevi görür. Atmosfer havasındaki diğer gazların içeriği minimumdur.

Atmosferin yapısı

Atmosfer, atmosferde bulunan gazların yoğunluğunun ve sıcaklığın dikey dağılımının özelliklerine göre belirlenen katmanlı bir yapıya sahiptir. Böylece atmosfer aşağıdaki eşmerkezli kabuklardan oluşur: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer, ekzosfer, iyonosfer. Ozon perdesinden önce alttaki atmosfer biyosferin bir parçasıdır. Troposfer atmosferin en alt seviyesidir. Bu yoğun ve nemli katman toz, su buharı içerir, her şey onun içinde gerçekleşir atmosferik olaylar, hava belirlenir. Troposferin üst sınırı değişkendir: ekvatorun üstünde yaklaşık 18 km, kutupların üstünde ise 8 km'ye kadardır. Çoğu insan aktivitesi tam olarak troposferde meydana gelir. İkinci katman olan stratosfer, troposferin üzerinde yer alır ve yaklaşık 10 ila 55 km yükseklikte uzanır. Stratosferde neredeyse hiç bulut yoktur, çünkü su buharı içeriği düşük olduğundan bu katman daha şeffaf ve daha soğuktur. Sert ultraviyole ışınımı absorbe eden bir ozon perdesi vardır. Stratosferin üzerinde 90 km'ye kadar olan mezosfer, güneş ışığının etkisi altında çeşitli kimyasal reaksiyonların gerçekleştiği yerdir. Mezosferin üst seviyesinde sıcaklık giderek -80 dereceye kadar düşer. Termosfer 80 km'den 400 km'ye kadar bir seviyededir. Bu katmanda bu gibi olaylar auroralar bulutlar geceleri aydınlatılıyor. Atmosferin üst katmanları sorunsuz bir şekilde uzaya geçiş yapar.

Son yüzyıllarda hava kirliliğinin nedenleri ekonomik aktivite kişi. Normal değişiklikler gaz bileşimi Atmosfer, hava sahası kirleniyor. Hidrokarbon yakıtlar yakıldığında atmosferde karbondioksit birikir. Ayrıca insanın ekonomik faaliyeti sürecinde atmosferdeki nitrojen oksit, metan ve diğer bazı gazların içeriği artar, bu da sera etkisinin gelişmesine, ozon tabakasının tahrip olmasına, duman ve asit yağmurunun ortaya çıkmasına neden olur.

İlgili malzemeler:

Atmosferde daha çok hangi gaz var?

Metali kırılgan hale getiren gaz

%78’i havadan oluşan bir gaz

Ana "hava doldurucu"

Soluduğunuz havanın saf haliyle solunamayan ana bileşeni.

Hava Bileşeni

Havadaki gübre

Kimyasal element - bir dizi gübrenin temeli

Ana elementlerden biri olan kimyasal element besinler bitkiler

Kimyasal element, bileşen hava

Azot

Sıvı soğutucu

Kimyasal element, gaz

Paracelsus'un sihirli kılıcı

Latince'de bu gaza "nitrojenyum" yani "güherçile doğuran" denir.

Bu gazın adı nereden geliyor? Latince kelime"cansız"

Havanın bir bileşeni olan bu gaz, 4,5 milyar yıl önce Dünya'nın birincil atmosferinde neredeyse hiç yoktu.

Sıvısı ultra hassas aletleri soğutmak için kullanılan bir gaz

Hangi gaz var sıvı hal Dewar şişesinde mi saklanıyor?

Terminatör II'yi donduran gaz

Gaz soğutucu

Hangi gaz yangını söndürür?

Atmosferde en çok bulunan element

Tüm nitratların temeli

Kimyasal element, N

Dondurucu Gaz

Dörtte üçü hava

Amonyak içerir

Havadan gelen gaz

Gaz numarası 7

Güherçile öğesi

Havadaki ana gaz

En popüler gaz

Nitratlardan elde edilen element

Bir kaptan sıvı gaz

Atmosferdeki 1 numaralı gaz

Havadaki gübre

%78 hava

Kriyostat için gaz

Neredeyse %80'i hava

En popüler gaz

Ortak gaz

Dewar şişesinden çıkan gaz

Havanın ana bileşeni

. Havada "N"

Azot

Hava bileşeni

Dagon Tapınağı'nın bulunduğu antik, zengin bir Filist şehri

Atmosferin büyük kısmı

Havaya hakim

Tablodaki karbonu takip etmek

Tablodaki karbon ve oksijen arasında

Mendeleev tarafından 7.

Oksijenden önce

Tablodaki oksijen öncüsü

Hasat gazı

. Gazlar arasında "cansız"

Tablodaki karbonu takip etmek

Fet'in Palindromundan Köpek

Gaz gübrelerin bir bileşenidir

Masadaki oksijene kadar

Tablodaki karbondan sonra

%78,09 hava

Havada hangi gaz var?

Atmosferin çoğunu kaplayan gaz

Kimyasal elementler sıralamasında yedinci

Kimya 7 numaralı eleman

Havanın bileşeni

Tabloda karbondan sonradır

Atmosferin hayati olmayan kısmı

. "güherçileyi doğurmak"

Bu gazın oksidi “sarhoş edici gazdır”

Dünya atmosferinin temeli

Havanın çoğu

Havanın bir kısmı

Tablodaki karbon halefi

Havanın cansız kısmı

Mendeleev sırasına göre yedinci

Havadaki gaz

Toplu hava

Yedinci kimyasal element

Yaklaşık %80'i hava

Masadan gaz

Verimi önemli ölçüde etkileyen gaz

Nitratların ana bileşeni

Hava üssü

Havanın ana unsuru

. Havanın "cansız" unsuru

Mendeleev onu yedinci olarak atadı

Aslanın hava payı

Mendeleev çizgisinde yedinci

Havadaki ana gaz

Kimyasal sıralamada yedinci

Ana gaz havası

Ana hava gazı

Karbon ve oksijen arasında

atıl normal koşullar iki atomlu gaz

Dünyadaki en yaygın gaz

Havanın ana bileşeni olan gaz

Havanın ana bileşeni olan, aynı zamanda proteinlerin ve nükleik asitlerin de parçası olan kimyasal element, renksiz ve kokusuz bir gazdır.

Kimyasal elementin adı

. Havada "N"

. Gazlar arasında "Cansız"

. Havanın "cansız" unsuru

. "Güherçileyi doğurmak"

7. Kont Mendeleev

Soluduğumuz havanın büyük bir kısmı

Havanın bir kısmı

Gaz gübrelerin bir bileşenidir

Mahsul verimini önemli ölçüde etkileyen gaz

Ev kompozisyonu. havanın bir kısmı

Havanın ana kısmı

Ana "hava doldurucu"

Bu gazın oksidi "sarhoş edici gazdır"

Atmosferde hangi gaz daha fazladır?

Dewar şişesinde hangi sıvı gaz depolanır?

Havada hangi gaz var?

Hangi gaz yangını söndürür?

M. kimyasal. baz, güherçilenin ana unsuru; güherçile, güherçile, güherçile; aynı zamanda miktar olarak havamızın ana bileşenidir (azot hacmi, oksijen Azotlu, azotlu, azotlu, nitrojen içeren). Kimyacılar bu kelimelerle nitrojen içeriğinin diğer maddelerle kombinasyonlarındaki ölçüsünü veya derecesini ayırt eder.

Latince'de bu gaza "nitrojenyum", yani "güherçileyi doğuran" denir.

Bu gazın adı Latince cansız anlamına gelen kelimeden gelmektedir.

Ana bileşeni soluyoruz. hava

Masada oksijenden önce

Tablodaki son karbon

Mendeleev'in Yedinci Sayısı

Kimyasal kod adı 7 olan öğe

Kimyasal element

7 numaralı kimyasal element nedir

Güherçile dahil

Sayfa 1

Zaman ve mekandaki içeriklerindeki değişiklikler açısından atmosferik gazlar genellikle sabit (kalıcı) ve değişken olarak ikiye ayrılır, ancak böyle bir sınıflandırma oldukça keyfidir. Örneğin, zaman ölçeğini arttırırsak, o zaman tüm gazlar değişken olarak düşünülebilir, ancak oksijen, nitrojen ve çoğu soy gazın içeriğindeki değişiklikler o kadar yavaştır ki, bu kitabın ele aldığı süreçlerin anlaşılması için çok az şey sağlayabilirler. konu edilmiştir ve burada ele alınmayacaktır.  

Topraklarda yaygın olarak kullanılan atmosferik gazlar, yani oksijen, nitrojen, argon ve asit gazı da mevcuttur.  

Sıradan atmosfer gazlarının tadı ve kokusu olmadığından, etrafımızın boşlukla çevrili olduğunu düşünebilirsiniz. Ancak katılar gibi gazlar veya sıvı maddeler belirli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir.  

Tipik olarak atmosferik gazlar (oksijen, nitrojen ve karbondioksit) sıvı akışlarında çözülür. Bir gaz karışımı bir sıvıyla temas halindeyse, her çözünmüş gazın denge miktarı kısmi basıncıyla belirlenir. Evet ne zaman belirtilen koşullar havanın sudaki çözünürlüğü% 2'den biraz daha azdır; bunun / 3'ü oksijen ve 2/3'ü nitrojendir. Karbondioksitin yüksek çözünürlüğüne rağmen, havadaki bu gazın yalnızca %0,03'ü kadar olduğundan sudaki içeriği çok küçüktür. Su özel bir işleme tabi tutulmadıysa, içindeki maksimum hava içeriği, atmosferik basınçtaki doygunluğa karşılık gelen miktara eşit veya bundan daha azdır. Bu hava miktarı, buhar basıncı üzerinde gözle görülür bir etki yaratamayacak kadar küçüktür.  

Birçok analitik işlem atmosferik gazlardan ve buharlardan etkilenir. Bu nedenle, laboratuvar odasının havasında amonyak bulunması, Kjeldahl mikro yöntemi kullanılarak amin nitrojen analizinin sonuçlarını kötüleştirir ve hidrojen sülfür, iyodür ile birlikte gümüş sülfürü çökelterek metoksil gruplarının belirlenmesini zorlaştırır. Her ne kadar iyi bir analitik laboratuvar muhtemelen bu tür hava kirletici gazlara sahip olmasa da, safsızlıklardan etkilenme olasılığı yine de akılda tutulmalıdır. Ayrıca analiz edilen numuneler kaçınılmaz olarak oksijen, karbondioksit ve hava nemi ile temas eder. Oksijen, nitro grubunun titanyum klorür ile belirlenmesine müdahale eder; karbondioksit sulu olmayan titrasyonu engeller zayıf asitler; nem, Fischer reaktifi kullanılarak karboksil grubunun belirlenmesine müdahale eder. Mikro yöntemlerle çalışırken temas alanları nispeten büyük olduğundan, müdahale eden maddelerin etkisini ortadan kaldıracak önlemlerin alınması gerekir. Genellikle gerçekleştirilecek kapalı kapların olması arzu edilir. analitik reaksiyonlar girişim yapan gazların yokluğunda. İÇİNDE özel durumlar Tüm işlemlerin gerçekleştirildiği, kontrollü atmosfere sahip özel kutular inşa edilmiştir.  

Bahar ve nehir suyu her zaman çözünmüş atmosferik gazlar içerir - oksijen, nitrojen ve karbon dioksitin yanı sıra bazı katyonlar (Ca2, Mg2, Na) ve kömür anyonları (HCO -), kükürt ve hidroklorik asit. Potasyum iyonları ve nitrik ve nitröz asitlerin anyonları çok daha küçük miktarlarda bulunur. Silikatlar suyun etkisi altında zamanla ayrışır ve silisik asidin küçük bir kısmı suda kolloidal halde veya potasyum silikat formunda bulunurken, çoğunluğu çözünmeden kalır ve kil içinde tutulur.  

Doğru katalizör kullanıldığında atmosferik gazların birbirleriyle reaksiyona girerek okyanusları seyreltik bir çözeltiye dönüştürebileceği öne sürüldü. Nitrik asit. Termodinamik kavramlar açısından böyle bir süreç mümkün müdür?  

Su buharı ve karbondioksitin soğurulması o kadar güçlüdür ki, aynı dalga boylarında soğuran diğer atmosferik gazların soğurulmasına çok az katkısı olur. Sera etkisi. Ancak spektrumun uzun dalga boyu bölgesinde 8 – 12 μm aralığı vardır ve burada CO ve CO3 emilimi çok zayıftır.  

Havanın çözeltiye nüfuz etmesini önleyen bir takım önlemlere rağmen, çözeltinin karıştırılması, filtrelenmesi ve taşınması sırasında oluşan kabarcıklar biçiminde çözünmemiş havanın yanı sıra her zaman çözünmüş atmosferik gazlar içerir.  

Yukarıda açıklanan yöntemlerle elde edilen itriyum florür nispeten geniş bir yüzey alanına sahiptir ve bu nedenle atmosferik gazları adsorbe etme kapasitesine sahiptir. Adsorplanan gazların bir kısmını uzaklaştırmak için, itriyum florürün vakumda sinterlenmesi veya indirgemeden önce eritilmesi tavsiye edilir.  

Büyük miktarda gerçek materyal toplayan kitabın yazarı, atmosferin kimyasal bileşimi ve radyoaktivitesi sorununa tam bir genel bakış sundu: atmosferik gazlar, katı ve sıvı parçacıklar, radyoaktivitesi, yağış kimyası, hava kirliliği sorunları.  

Kaynaklar doğal radyoaktivite atmosferde hizmet etmek Radyoaktif maddeler yerkabuğu atmosferik gazlara maruz kalma sonucu oluşan maddelerin yanı sıra kozmik ışınlar. Troposferdeki doğal radyoaktivitenin çoğu birinci kaynaktan kaynaklanmaktadır. Aktinonun ve bozunma ürünlerinin rolü önemsizdir ve burada tartışılmayacaktır.