Atmosfera havosining katta qismi tarkibida mavjud Atmosferaning asosiy xususiyatlari qanday

Atmosferaning tarkibi. Sayyoramizning havo qobig'i - atmosfera er yuzasini quyoshdan ultrabinafsha nurlanishining tirik organizmlarga zararli ta'siridan himoya qiladi. Shuningdek, u Yerni kosmik zarralar - chang va meteoritlardan himoya qiladi.

Atmosfera gazlarning mexanik aralashmasidan iborat: uning hajmining 78% azot, 21% kislorod, 1% dan kamrogʻi geliy, argon, kripton va boshqalar. inert gazlar. Havodagi kislorod va azot miqdori deyarli o'zgarmaydi, chunki azot deyarli boshqa moddalar bilan birikmalarga kirmaydi va kislorod juda faol bo'lsa ham, nafas olish, oksidlanish va yonish uchun sarflangan bo'lsa ham, o'simliklar tomonidan doimiy ravishda to'ldiriladi.

Taxminan 100 km balandlikda bu gazlarning ulushi deyarli o'zgarmagan. Bu havo doimo aralashib turishi bilan bog'liq.

Ushbu gazlarga qo'shimcha ravishda, atmosferada taxminan 0,03% karbonat angidrid mavjud bo'lib, u odatda er yuzasiga yaqin joyda to'plangan va notekis taqsimlanadi: shaharlarda, sanoat markazlarida va vulqon faolligi bo'lgan hududlarda uning miqdori ortadi.

Atmosferada har doim ma'lum miqdordagi iflosliklar mavjud - suv bug'lari va chang. Suv bug'ining tarkibi havo haroratiga bog'liq: harorat qanchalik baland bo'lsa, havo shunchalik ko'p bug'ni ushlab turadi. Havoda bug'li suv mavjudligi tufayli kamalak, quyosh nurlarining sinishi va boshqalar kabi atmosfera hodisalari mumkin.

Vulqon otilishi, qum va chang bo'ronlari paytida, issiqlik elektr stantsiyalarida yoqilg'ining to'liq yonmasligi bilan atmosferaga chang kiradi.

Atmosferaning tuzilishi. Atmosferaning zichligi balandlik bilan o'zgaradi: u Yer yuzasida eng yuqori bo'ladi va ko'tarilganda kamayadi. Demak, 5,5 km balandlikda atmosferaning zichligi 2 baravar, 11 km balandlikda esa sirt qatlamidan 4 baravar kam.

Gazlarning zichligi, tarkibi va xossalariga ko'ra atmosfera besh konsentrik qatlamga bo'linadi (34-rasm).

Guruch. 34. Atmosferaning vertikal kesimi (atmosfera qatlami)

1. Pastki qatlam deyiladi troposfera. Uning yuqori chegarasi qutblarda 8-10 km, ekvatorda 16-18 km balandlikda oʻtadi. Troposferada atmosferaning umumiy massasining 80% gacha va deyarli barcha suv bug'lari mavjud.

Troposferada havo harorati har 100 m balandlikda 0,6 °C ga pasayadi va uning yuqori chegarasida -45-55 °C ni tashkil qiladi.

Troposferadagi havo doimo aralashib, turli yo'nalishlarda harakatlanadi. Faqat bu erda tuman, yomg'ir, qor yog'ishi, momaqaldiroq, bo'ron va boshqa ob-havo hodisalari kuzatiladi.

2. Yuqorida joylashgan stratosfera, 50-55 km balandlikka cho'zilgan. Stratosferadagi havo zichligi va bosimi ahamiyatsiz. Noyoblangan havo troposferadagi kabi gazlardan iborat, lekin u ko'proq ozonni o'z ichiga oladi. Ozonning eng yuqori kontsentratsiyasi 15-30 km balandlikda kuzatiladi. Stratosferadagi harorat balandlik bilan ko'tariladi va uning yuqori chegarasida 0 ° C va undan yuqori darajaga etadi. Buning sababi shundaki, ozon quyosh energiyasining qisqa to'lqinli qismini o'zlashtiradi, buning natijasida havo qizib ketadi.

3. Stratosferaning tepasida joylashgan mezosfera, 80 km balandlikka cho'zilgan. Unda harorat yana tushadi va -90 ° C ga etadi. U yerdagi havo zichligi Yer yuzasidagidan 200 baravar kam.

4. Mezosferaning tepasida joylashgan termosfera(80 dan 800 km gacha). Bu qatlamdagi harorat ko'tariladi: 150 km dan 220 ° S gacha balandlikda; 600 km dan 1500 ° S gacha bo'lgan balandlikda. Atmosfera gazlari (azot va kislorod) ionlangan holatda. Qisqa to'lqinli quyosh nurlanishi ta'sirida alohida elektronlar atomlarning qobig'idan ajralib chiqadi. Natijada, bu qatlamda - ionosfera zaryadlangan zarrachalar qatlamlari paydo bo'ladi. Ularning eng zich qatlami 300-400 km balandlikda joylashgan. Zichligi past boʻlganligi uchun u yerda quyosh nurlari tarqalmaydi, shuning uchun osmon qora, uning ustida yulduzlar va sayyoralar porlab turadi.

Ionosferada mavjud qutbli chiroqlar, kuchli elektr toklari hosil bo'ladi, bu esa buzilishlarni keltirib chiqaradi magnit maydon Yer.

5. 800 km dan yuqori, tashqi qobiq joylashgan - ekzosfera. Ekzosferadagi alohida zarrachalarning harakat tezligi kritik darajaga yaqinlashadi - 11,2 mm/s, shuning uchun alohida zarrachalar Yerning tortishish kuchini yengib, jahon fazosiga chiqib ketishi mumkin.

Atmosferaning qiymati. Sayyoramiz hayotida atmosferaning roli nihoyatda katta. Busiz Yer o'lik bo'lar edi. Atmosfera Yer yuzasini kuchli isitish va sovutishdan himoya qiladi. Uning ta'sirini issiqxonalarda oynaning roliga o'xshatish mumkin: quyosh nurlarini kiritish va issiqlikning chiqib ketishiga yo'l qo'ymaslik.

Atmosfera tirik organizmlarni quyoshning qisqa to'lqinli va korpuskulyar nurlanishidan himoya qiladi. Atmosfera - ob-havo hodisalari sodir bo'ladigan, insonning barcha faoliyati bog'liq bo'lgan muhit. Ushbu qobiqni o'rganish meteorologik stantsiyalarda amalga oshiriladi. Kechasi va kunduzi, har qanday ob-havo sharoitida meteorologlar quyi atmosfera holatini kuzatib boradilar. Kuniga to'rt marta va ko'plab stantsiyalarda har soatda harorat, bosim, havo namligi o'lchanadi, bulutlilik, shamol yo'nalishi va tezligi, yog'ingarchilik, atmosferadagi elektr va tovush hodisalari qayd etiladi. Meteorologik stansiyalar hamma joyda joylashgan: Antarktida va tropik yomg'ir o'rmonlarida baland tog'lar va tundraning cheksiz kengliklarida. Maxsus qurilgan kemalardan okeanlarda ham kuzatishlar olib borilmoqda.

30-yillardan boshlab. 20-asr kuzatishlar erkin muhitda boshlandi. Ular 25-35 km balandlikka ko'tariladigan radiozondlarni ishga tushira boshladilar va radiotexnika yordamida harorat, bosim, havo namligi va shamol tezligi haqidagi ma'lumotlarni Yerga uzatdilar. Hozirgi vaqtda meteorologik raketalar va sun'iy yo'ldoshlar ham keng qo'llaniladi. Ikkinchisida er yuzasi va bulutlarning tasvirlarini uzatuvchi televizion qurilmalar mavjud.

| |
5. Yerning havo qobig'i§ 31. Atmosferaning isishi

Ba'zan sayyoramizni qalin qatlam bilan o'rab turgan atmosfera beshinchi okean deb ataladi. Samolyotning ikkinchi nomi samolyot bo'lishi ajablanarli emas. Atmosfera turli gazlar aralashmasi bo'lib, ular orasida azot va kislorod ustunlik qiladi. Aynan ikkinchisi tufayli sayyoradagi hayot biz hammamiz o'rgangan shaklda mumkin. Ularga qo'shimcha ravishda, boshqa komponentlarning yana 1% mavjud. Bular inert (kimyoviy o'zaro ta'sirga kirmaydigan) gazlar, oltingugurt oksidi.Beshinchi okeanda mexanik aralashmalar ham mavjud: chang, kul va boshqalar. Atmosferaning barcha qatlamlari jami yerdan deyarli 480 km ga cho'zilgan (ma'lumotlar boshqacha, biz buni qilamiz. Bu haqda batafsilroq to'xtalib o'ting. Bunday ta'sirchan qalinlik sayyorani halokatli kosmik nurlanishdan va katta jismlardan himoya qiladigan o'ziga xos o'tib bo'lmaydigan qalqonni hosil qiladi.

Atmosferaning quyidagi qatlamlari ajralib turadi: troposfera, undan keyin stratosfera, keyin mezosfera va nihoyat termosfera. Yuqoridagi tartib sayyora yuzasidan boshlanadi. Atmosferaning zich qatlamlari birinchi ikkitasi bilan ifodalanadi. Ular halokatning muhim qismini filtrlaydi

Atmosferaning eng quyi qatlami - troposfera dengiz sathidan atigi 12 km (tropikda 18 km) balandlikda joylashgan. Bu erda suv bug'ining 90% gacha to'plangan, shuning uchun unda bulutlar hosil bo'ladi. Havoning katta qismi ham shu yerda to'plangan. Atmosferaning barcha keyingi qatlamlari sovuqroq, chunki sirtga yaqinlik aks ettirilgan quyosh nuri havoni isitish imkonini beradi.

Stratosfera sirtdan deyarli 50 km gacha cho'zilgan. Ko'pgina ob-havo sharlari bu qatlamda "suzadi". Ayrim turdagi samolyotlar ham bu yerda ucha oladi. Ajoyib xususiyatlardan biri harorat rejimi: 25 dan 40 km gacha bo'lgan oraliqda havo haroratining ko'tarilishi boshlanadi. -60 dan deyarli 1 ga ko'tariladi. Keyin nolga bir oz pasayish kuzatiladi, bu 55 km balandlikgacha davom etadi. Yuqori chegara - mashxur

Bundan tashqari, mezosfera deyarli 90 km gacha cho'zilgan. Bu erda havo harorati keskin pasayadi. Har 100 metr balandlikda 0,3 daraja pasayish kuzatiladi. Ba'zan atmosferaning eng sovuq qismi deb ataladi. Havo zichligi past, ammo bu meteorlarning tushishiga qarshilik yaratish uchun etarli.

Atmosfera qatlamlari odatdagi ma'noda taxminan 118 km balandlikda tugaydi. Mashhur auroralar shu yerda shakllangan. Yuqorida termosfera hududi boshlanadi. Rentgen nurlari tufayli bu hududda joylashgan bir nechta havo molekulalarining ionlanishi sodir bo'ladi. Bu jarayonlar ionosfera deb ataladigan narsani yaratadi (u ko'pincha termosferaga kiradi, shuning uchun u alohida ko'rib chiqilmaydi).

700 km dan yuqori bo'lgan har qanday narsa ekzosfera deb ataladi. havo juda kichik, shuning uchun ular to'qnashuvlar tufayli qarshilik ko'rsatmasdan erkin harakatlanadilar. Bu ularning ba'zilariga 160 daraja Selsiyga mos keladigan energiya to'plash imkonini beradi, shu bilan birga atrof-muhit harorati past bo'ladi. Gaz molekulalari ekzosferaning butun hajmi bo'ylab ularning massasiga mos ravishda taqsimlanadi, shuning uchun ularning eng og'irini faqat qatlamning pastki qismida topish mumkin. Balandligi bilan kamayib borayotgan sayyoraning jozibadorligi endi molekulalarni ushlab turolmaydi, shuning uchun kosmik yuqori energiyali zarralar va nurlanish gaz molekulalariga atmosferani tark etish uchun etarli bo'lgan impuls beradi. Bu mintaqa eng uzun mintaqalardan biri: atmosfera 2000 km dan yuqori balandliklarda butunlay koinot vakuumiga o'tadi, deb ishoniladi (ba'zida hatto 10000 soni ham paydo bo'ladi). Sun'iy orbitalar hali ham termosferada.

Bu raqamlarning barchasi taxminiydir, chunki atmosfera qatlamlarining chegaralari bir qator omillarga, masalan, Quyoshning faolligiga bog'liq.

Uning yuqori chegarasi qutbda 8—10 km, moʻʼtadil kengliklarda 10—12 km, tropik kengliklarda 16—18 km balandlikda; qishda yozga qaraganda kamroq. Atmosferaning pastki, asosiy qatlami. U atmosfera havosining umumiy massasining 80% dan ortig'ini va atmosferada mavjud bo'lgan barcha suv bug'larining taxminan 90% ni o'z ichiga oladi. Troposferada turbulentlik va konveksiya kuchli rivojlangan, bulutlar paydo bo'ladi, siklon va antisiklonlar rivojlanadi. O'rtacha vertikal gradient 0,65°/100 m bo'lgan balandlikda harorat pasayadi

Yer yuzasida "normal sharoitlar" uchun quyidagilar olinadi: zichlik 1,2 kg / m3, barometrik bosim 101,35 kPa, harorat plyus 20 ° C va nisbiy namlik 50%. Bu shartli ko'rsatkichlar sof muhandislik qiymatiga ega.

Stratosfera

Atmosfera qatlami 11 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan. 11-25 km qatlamda (stratosferaning quyi qatlami) haroratning biroz o'zgarishi va uning 25-40 km qatlamida -56,5 dan 0,8 ° gacha ko'tarilishi (yuqori stratosfera yoki inversiya mintaqasi) xarakterlidir. Taxminan 40 km balandlikda taxminan 273 K (deyarli 0 ° C) qiymatga erishgandan so'ng, harorat taxminan 55 km balandlikda doimiy bo'lib qoladi. Bu doimiy harorat mintaqasi stratopauza deb ataladi va stratosfera va mezosfera o'rtasidagi chegara hisoblanadi.

Stratopauza

Atmosferaning stratosfera va mezosfera orasidagi chegara qatlami. Vertikal harorat taqsimotida maksimal (taxminan 0 ° C) mavjud.

Mezosfera

mezopauza

Mezosfera va termosfera orasidagi o'tish qatlami. Vertikal harorat taqsimotida minimal (taxminan -90 ° C) mavjud.

Karman liniyasi

Shartli ravishda Yer atmosferasi va fazo o'rtasidagi chegara sifatida qabul qilingan dengiz sathidan balandlik.

Termosfera

Yuqori chegara taxminan 800 km. Harorat 200-300 km balandlikka ko'tariladi, u erda 1500 K darajali qiymatlarga etadi, shundan so'ng u baland balandliklarga qadar deyarli doimiy bo'lib qoladi. Ultrabinafsha va rentgen quyosh nurlari va kosmik radiatsiya ta'siri ostida havo ionlanadi ("qutbli chiroqlar") - ionosferaning asosiy hududlari termosferada yotadi. 300 km dan yuqori balandliklarda atom kislorodi ustunlik qiladi.

Ekzosfera (tarqaladigan shar)

100 km balandlikgacha atmosfera bir hil, yaxshi aralashgan gazlar aralashmasidir. Yuqori qatlamlarda gazlarning balandlikda taqsimlanishi ularga bog'liq molekulyar og'irliklar, og'irroq gazlar kontsentratsiyasi Yer yuzasidan masofa bilan tezroq kamayadi. Gaz zichligining pasayishi tufayli harorat stratosferada 0 ° C dan mezosferada -110 ° C gacha tushadi. Biroq, 200-250 km balandlikdagi alohida zarrachalarning kinetik energiyasi ~1500 ° S haroratga to'g'ri keladi. 200 km dan yuqori vaqt va makonda harorat va gaz zichligining sezilarli tebranishlari kuzatiladi.

Taxminan 2000-3000 km balandlikda ekzosfera asta-sekin deb ataladigan qismga o'tadi. kosmik vakuumga yaqin, u sayyoralararo gazning juda kam uchraydigan zarralari, asosan vodorod atomlari bilan to'ldirilgan. Ammo bu gaz sayyoralararo materiyaning faqat bir qismidir. Boshqa qismi esa kometa va meteorik kelib chiqadigan changga o'xshash zarralardan iborat. Bu bo'shliqqa juda kam uchraydigan changga o'xshash zarralardan tashqari, quyosh va galaktik kelib chiqadigan elektromagnit va korpuskulyar nurlanish kiradi.

Troposfera atmosfera massasining taxminan 80% ni, stratosfera taxminan 20% ni tashkil qiladi; mezosferaning massasi 0,3% dan ko'p emas, termosfera atmosferaning umumiy massasining 0,05% dan kamini tashkil qiladi. Atmosferadagi elektr xususiyatlariga ko'ra neytrosfera va ionosfera ajratiladi. Hozirgi vaqtda atmosfera 2000-3000 km balandlikda joylashgan deb ishoniladi.

Atmosferadagi gazning tarkibiga qarab, ular chiqaradi gomosfera Va geterosfera. geterosfera- bu tortishish kuchi gazlarning ajralishiga ta'sir qiladigan maydon, chunki ularning bunday balandlikda aralashishi ahamiyatsiz. Demak, geterosferaning o'zgaruvchan tarkibi kelib chiqadi. Uning ostida atmosferaning gomosfera deb ataladigan yaxshi aralashgan, bir hil qismi yotadi. Ushbu qatlamlar orasidagi chegara turbopauza deb ataladi, u taxminan 120 km balandlikda joylashgan.

Jismoniy xususiyatlar

Atmosferaning qalinligi Yer yuzasidan taxminan 2000-3000 km. Havoning umumiy massasi - (5,1-5,3)?10 18 kg. Toza quruq havoning molyar massasi 28,966 ga teng. Dengiz sathida 0 °C da bosim 101,325 kPa; kritik harorat ?140,7 °C; tanqidiy bosim 3,7 MPa; C p 1.0048?10? J / (kg K) (0 ° C da), C v 0,7159 10? J/(kg K) (0 °C da). Havoning suvda eruvchanligi 0°S da - 0,036%, 25°S da - 0,22%.

Atmosferaning fiziologik va boshqa xossalari

Dengiz sathidan 5 km balandlikda allaqachon o'qitilmagan odam kislorod ochligini rivojlantiradi va moslashmasdan odamning ishlashi sezilarli darajada kamayadi. Bu erda atmosferaning fiziologik zonasi tugaydi. 15 km balandlikda odamning nafas olishi imkonsiz bo'lib qoladi, garchi atmosferada taxminan 115 km gacha kislorod mavjud.

Atmosfera bizni nafas olishimiz uchun zarur bo'lgan kislorod bilan ta'minlaydi. Biroq, balandlikka ko'tarilganda atmosferaning umumiy bosimining pasayishi tufayli kislorodning qisman bosimi ham mos ravishda kamayadi.

Inson o'pkasida doimo taxminan 3 litr alveolyar havo mavjud. Normalda alveolyar havoda kislorodning qisman bosimi atmosfera bosimi 110 mm Hg ni tashkil qiladi. Art., karbonat angidrid bosimi - 40 mm Hg. Art., va suv bug'lari - 47 mm Hg. Art. Balandlik oshishi bilan kislorod bosimi pasayadi va o'pkadagi suv bug'lari va karbonat angidridning umumiy bosimi deyarli o'zgarmas bo'lib qoladi - taxminan 87 mm Hg. Art. Atrofdagi havo bosimi bu qiymatga teng bo'lganda, o'pkaga kislorod oqimi butunlay to'xtaydi.

Taxminan 19-20 km balandlikda atmosfera bosimi 47 mm simob ustuniga tushadi. Art. Shuning uchun bu balandlikda inson tanasida suv va interstitsial suyuqlik qaynay boshlaydi. Bu balandliklardagi bosimli idishni tashqarisida o'lim deyarli bir zumda sodir bo'ladi. Shunday qilib, inson fiziologiyasi nuqtai nazaridan "kosmos" allaqachon 15-19 km balandlikda boshlanadi.

Havoning zich qatlamlari - troposfera va stratosfera - bizni nurlanishning zararli ta'siridan himoya qiladi. Havoning etarli darajada kamayishi bilan 36 km dan ortiq balandlikda ionlashtiruvchi nurlanish, birlamchi kosmik nurlar tanaga kuchli ta'sir ko'rsatadi; 40 km dan ortiq balandlikda quyosh spektrining odamlar uchun xavfli bo'lgan ultrabinafsha qismi ishlaydi.

Yer yuzasidan borgan sari balandroq balandlikka koʻtarilganimizda, asta-sekin zaiflashib, soʻngra butunlay yoʻq boʻlib ketishimiz natijasida atmosferaning quyi qatlamlarida kuzatilayotgan tovushning tarqalishi, aerodinamik koʻtarilishning paydo boʻlishi kabi bizga tanish boʻlgan hodisalar roʻy beradi. va qarshilik, konveksiya orqali issiqlik uzatish va boshqalar.

Havoning kam uchraydigan qatlamlarida tovushning tarqalishi mumkin emas. 60-90 km balandlikda, boshqariladigan aerodinamik parvoz uchun havo qarshiligi va ko'tarilishdan foydalanish hali ham mumkin. Ammo 100-130 km balandlikdan boshlab, har bir uchuvchiga tanish bo'lgan M raqami va tovush to'sig'i tushunchalari o'z ma'nosini yo'qotadi, u erda shartli Karman chizig'i o'tadi, undan tashqarida faqat boshqarilishi mumkin bo'lgan sof ballistik parvoz doirasi boshlanadi. reaktiv kuchlardan foydalanish.

100 km dan yuqori balandliklarda atmosfera yana bir ajoyib xususiyatdan mahrum - singdirish, o'tkazish va uzatish qobiliyati issiqlik energiyasi konveksiya orqali (ya'ni, havo aralashtirish yordamida). Bu shuni anglatadiki, uskunalarning turli elementlari, orbitalning jihozlari Kosmik stansiya ular odatda samolyotda amalga oshiriladigan tarzda - havo oqimlari va havo radiatorlari yordamida tashqaridan sovutib bo'lmaydi. Bunday balandlikda, umuman kosmosda bo'lgani kabi, issiqlikni uzatishning yagona yo'li termal nurlanishdir.

Atmosferaning tarkibi

Yer atmosferasi asosan gazlar va turli xil aralashmalardan (chang, suv tomchilari, muz kristallari, dengiz tuzlari, yonish mahsulotlari) iborat.

Atmosferani tashkil etuvchi gazlarning kontsentratsiyasi deyarli doimiy, suv (H 2 O) va karbonat angidrid (CO 2) bundan mustasno.

Quruq havoning tarkibi
Gaz Tarkib
hajmi bo'yicha, %		 Tarkib
og'irligi bo'yicha, %
Azot 78,084 75,50
Kislorod 20,946 23,10
Argon 0,932 1,286
Suv 0,5-4 -
Karbonat angidrid 0,032 0,046
Neon 1,818×10 −3 1,3×10 −3
Geliy 4,6×10 −4 7,2×10 −5
Metan 1,7×10 −4 -
Kripton 1,14×10 −4 2,9×10 −4
Vodorod 5×10 −5 7,6×10 −5
Ksenon 8,7×10 −6 -
Azot oksidi 5×10 −5 7,7×10 −5

Jadvalda ko'rsatilgan gazlardan tashqari atmosferada SO 2, NH 3, CO, ozon, uglevodorodlar, HCl, bug'lar, I 2, shuningdek, oz miqdorda boshqa ko'plab gazlar mavjud. Troposferada doimo ko'p miqdorda to'xtatilgan qattiq va suyuq zarrachalar (aerozol) mavjud.

Atmosferaning shakllanish tarixi

Eng keng tarqalgan nazariyaga ko'ra, Yer atmosferasi vaqt o'tishi bilan to'rt xil tarkibda bo'lgan. Dastlab u sayyoralararo fazodan olingan engil gazlardan (vodorod va geliy) iborat edi. Bu shunday deb ataladi asosiy atmosfera(taxminan to'rt milliard yil oldin). Keyingi bosqichda faol vulqon faolligi atmosferaning vodoroddan boshqa gazlar (karbonat angidrid, ammiak, suv bug'lari) bilan to'yinganligiga olib keldi. Bu shunday ikkilamchi atmosfera(bizning kunlarimizdan taxminan uch milliard yil oldin). Bu atmosfera tiklovchi edi. Bundan tashqari, atmosferaning hosil bo'lish jarayoni quyidagi omillar bilan belgilanadi:

  • engil gazlarning (vodorod va geliy) sayyoralararo bo'shliqqa oqib chiqishi;
  • ultrabinafsha nurlanish, chaqmoq oqimlari va boshqa ba'zi omillar ta'sirida atmosferada sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar.

Asta-sekin bu omillar shakllanishiga olib keldi uchinchi darajali atmosfera, vodorodning ancha pastligi va azot va karbonat angidridning ancha yuqori miqdori bilan tavsiflanadi (natijasida hosil bo'lgan). kimyoviy reaksiyalar ammiak va uglevodorodlardan).

Azot

Ko'p miqdorda N 2 hosil bo'lishi ammiak-vodorod atmosferasining molekulyar O 2 ta'sirida oksidlanishi bilan bog'liq bo'lib, u 3 milliard yil avvaldan boshlab fotosintez natijasida sayyora yuzasidan tusha boshladi. N 2 nitratlar va boshqa azotli birikmalarning denitrifikatsiyasi natijasida atmosferaga ham chiqariladi. Azot atmosferaning yuqori qatlamlarida ozon taʼsirida NO ga oksidlanadi.

Azot N 2 faqat ma'lum sharoitlarda (masalan, chaqmoq oqimi paytida) reaktsiyalarga kiradi. Elektr razryadlari paytida molekulyar azotning ozon bilan oksidlanishi sanoat ishlab chiqarishida qo'llaniladi. azotli o'g'itlar. U kam energiya sarfi bilan oksidlanishi va dukkakli o'simliklar bilan rizobial simbiozni hosil qiluvchi siyanobakteriyalar (ko'k-yashil suv o'tlari) va tugun bakteriyalari tomonidan biologik faol shaklga aylanishi mumkin. yashil go'ng.

Kislorod

Atmosfera tarkibi er yuzida tirik organizmlarning paydo bo'lishi bilan, kislorodning ajralib chiqishi va karbonat angidridning so'rilishi bilan birga bo'lgan fotosintez natijasida tubdan o'zgara boshladi. Dastlab, kislorod qaytarilgan birikmalar - ammiak, uglevodorodlar, okeanlar tarkibidagi temirning qora shakli va boshqalarni oksidlanishiga sarflangan. Bu bosqich oxirida atmosferadagi kislorod miqdori o'sa boshladi. Asta-sekin oksidlovchi xususiyatlarga ega zamonaviy atmosfera shakllandi. Bu atmosfera, litosfera va biosferada sodir bo'layotgan ko'plab jarayonlarda jiddiy va keskin o'zgarishlarga olib kelganligi sababli, bu hodisa kislorod falokati deb nomlandi.

Karbonat angidrid

Atmosferadagi CO 2 ning tarkibi vulqon faolligi va er qobig'idagi kimyoviy jarayonlarga bog'liq, lekin eng muhimi - Yer biosferasidagi organik moddalarning biosintezi va parchalanish intensivligiga bog'liq. Sayyoramizning deyarli butun biomassasi (taxminan 2,4 × 10 12 tonna) atmosfera havosi tarkibidagi karbonat angidrid, azot va suv bug'lari tufayli hosil bo'ladi. Okean, botqoq va o'rmonlarda ko'milgan organik moddalar ko'mir, neft va tabiiy gazga aylanadi. (qarang. Geokimyoviy uglerod aylanishi)

asil gazlar

Havoning ifloslanishi

IN Yaqinda odam atmosfera evolyutsiyasiga ta'sir qila boshladi. Uning faoliyati natijasi avvalgi geologik davrlarda to'plangan uglevodorod yoqilg'ilarining yonishi tufayli atmosferadagi karbonat angidrid miqdorining doimiy ravishda sezilarli darajada oshishi edi. Ko'p miqdorda CO 2 fotosintez jarayonida iste'mol qilinadi va dunyo okeanlari tomonidan so'riladi. Bu gaz atmosferaga karbonatli jinslar va o'simlik va hayvonot kelib chiqishi organik moddalarining parchalanishi, shuningdek, vulkanizm va insonning ishlab chiqarish faoliyati tufayli kiradi. Oxirgi 100 yil ichida atmosferadagi CO 2 ning miqdori 10% ga oshdi, asosiy qismi (360 milliard tonna) yoqilg'ining yonishi natijasida hosil bo'ladi. Agar yoqilg'i yonishining o'sish sur'ati davom etsa, keyingi 50-60 yil ichida atmosferadagi CO 2 miqdori ikki baravar ko'payadi va global iqlim o'zgarishiga olib kelishi mumkin.

Yoqilg'i yonishi ifloslantiruvchi gazlarning (SO,, SO 2) asosiy manbai hisoblanadi. Oltingugurt dioksidi atmosfera kislorodi taʼsirida atmosferaning yuqori qatlamlarida SO 3 ga oksidlanadi, bu esa oʻz navbatida suv bugʻi va ammiak bilan oʻzaro taʼsir qiladi va hosil boʻlgan sulfat kislota (H 2 SO 4) va ammoniy sulfat ((NH 4) 2 SO 4) ga qaytadi. deb atalmish shaklida Yer yuzasi. kislotali yomg'ir. Ichki yonish dvigatellaridan foydalanish azot oksidi, uglevodorodlar va qo'rg'oshin birikmalari (tetraetil qo'rg'oshin Pb (CH 3 CH 2) 4)) bilan havoning sezilarli darajada ifloslanishiga olib keladi.

Atmosferaning aerozol bilan ifloslanishi sabab bo'ladi tabiiy sabablar(vulqon otilishi, chang bo'ronlari, dengiz suvi tomchilari va o'simliklar gulchanglari va boshqalar) va iqtisodiy faoliyat inson (rudalar va qurilish materiallari qazib olish, yoqilg'i yoqish, sement ishlab chiqarish va boshqalar). Qattiq zarralarni atmosferaga intensiv ravishda keng miqyosda olib tashlash sayyoradagi iqlim o'zgarishining mumkin bo'lgan sabablaridan biridir.

Adabiyot

  1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinskiy, B. A. Dushkov "Kosmik biologiya va tibbiyot" (2-nashr, qayta ko'rib chiqilgan va kengaytirilgan), M.: "Prosveshchenie", 1975, 223 bet.
  2. N. V. Gusakova "Atrof-muhit kimyosi", Rostov-Don: Feniks, 2004, 192 s ISBN 5-222-05386-5
  3. Sokolov V. A. Geokimyo tabiiy gazlar, M., 1971;
  4. McEwen M., Phillips L.. Atmosfera Kimyosi, M., 1978;
  5. Wark K., Warner S., Havoning ifloslanishi. Manbalar va nazorat, trans. ingliz tilidan, M.. 1980;
  6. Tabiiy muhitning fon ifloslanishi monitoringi. V. 1, L., 1982 yil.

Shuningdek qarang

Havolalar

Yer atmosferasi

Atmosfera Yerning havo qoplamidir. Yer yuzasidan 3000 km gacha cho'zilgan. Uning izlarini 10 000 km balandlikda kuzatish mumkin. A.ning zichligi notekis 50 5, massasi 5 km gacha, 75% 10 km gacha, 90% 16 km gacha toʻplangan.

Atmosfera havodan iborat - bir nechta gazlarning mexanik aralashmasi.

Azot(78%) atmosferada kislorodni suyultiruvchi rolini o'ynaydi, oksidlanish tezligini va shuning uchun tezligi va intensivligini tartibga soladi. biologik jarayonlar. Azot yer atmosferasining asosiy elementi boʻlib, u biosferaning tirik moddasi bilan uzluksiz almashinadi va tarkibiy qismlar ikkinchisi azotli birikmalar (aminokislotalar, purinlar va boshqalar). Atmosferadan azot olish noorganik va biokimyoviy yo'llar bilan sodir bo'ladi, garchi ular bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Noorganik ekstraktsiya uning N 2 O, N 2 O 5, NO 2, NH 3 birikmalarini hosil qilish bilan bog'liq. Ular atmosfera yog'inlarida uchraydi va atmosferada momaqaldiroq paytida elektr zaryadlari yoki quyosh radiatsiyasi ta'sirida fotokimyoviy reaktsiyalar ta'sirida hosil bo'ladi.

Azotning biologik fiksatsiyasi ba'zi bakteriyalar tomonidan tuproqdagi yuqori o'simliklar bilan simbiozda amalga oshiriladi. Azot, shuningdek, dengiz muhitida ba'zi plankton mikroorganizmlari va suv o'tlari tomonidan fiksatsiya qilinadi. Miqdoriy jihatdan azotning biologik bog'lanishi uning noorganik biriktirilishidan oshib ketadi. Atmosferadagi barcha azotning almashinuvi taxminan 10 million yil davom etadi. Azot vulqon kelib chiqishi gazlarida va magmatik jinslarda uchraydi. Kristalli jinslar va meteoritlarning turli namunalari qizdirilganda azot N 2 va NH 3 molekulalari shaklida ajralib chiqadi. Biroq, azotning Yerda ham, quruqlikdagi sayyoralarida ham mavjudligining asosiy shakli molekulyardir. Ammiak atmosferaning yuqori qatlamiga kirib, tez oksidlanadi va azotni chiqaradi. Cho'kindi jinslarda u organik moddalar bilan birga ko'milgan va bitumli konlarda ko'p miqdorda topilgan. Bu jinslarning mintaqaviy metamorfizmi jarayonida turli shakldagi azot Yer atmosferasiga chiqariladi.

Azotning geokimyoviy aylanishi (

Kislorod(21%) tirik organizmlar tomonidan nafas olish uchun ishlatiladi, organik moddalar (oqsillar, yog'lar, uglevodlar) tarkibiga kiradi. Ozon O 3. Quyoshdan hayot uchun xavfli ultrabinafsha nurlanishini blokirovka qilish.

Kislorod atmosferadagi ikkinchi eng ko'p gaz bo'lib, biosferadagi ko'plab jarayonlarda juda muhim rol o'ynaydi. Uning mavjudligining dominant shakli O 2 dir. Atmosferaning yuqori qatlamlarida ultrabinafsha nurlanish ta'sirida kislorod molekulalarining dissotsiatsiyasi sodir bo'ladi va taxminan 200 km balandlikda atom kislorodining molekulyarga nisbati (O: O 2) 10 ga teng bo'ladi. kislorodning bu shakllari atmosferada (20-30 km balandlikda), ozon kamarida (ozon qalqoni) o'zaro ta'sir qiladi. Ozon (O 3) tirik organizmlar uchun zarur bo'lib, ular uchun halokatni kechiktiradi eng quyoshdan ultrabinafsha nurlanish.

Er rivojlanishining dastlabki bosqichlarida atmosferaning yuqori qatlamlarida karbonat angidrid va suv molekulalarining fotodissosiatsiyasi natijasida juda oz miqdorda erkin kislorod paydo bo'lgan. Biroq, bu kichik miqdorlar boshqa gazlarning oksidlanishida tezda iste'mol qilingan. Okeanda avtotrof fotosintetik organizmlarning paydo bo'lishi bilan vaziyat sezilarli darajada o'zgardi. Atmosferadagi erkin kislorod miqdori asta-sekin o'sib bordi, biosferaning ko'plab tarkibiy qismlari faol oksidlanadi. Shunday qilib, erkin kislorodning birinchi qismlari, birinchi navbatda, temirning temir shakllarini oksidga va sulfidlarni sulfatlarga o'tishiga yordam berdi.

Oxir-oqibat, Yer atmosferasidagi erkin kislorod miqdori ma'lum bir massaga yetdi va shunday muvozanatlangan bo'lib chiqdiki, hosil bo'lgan miqdor so'rilgan miqdorga teng bo'ladi. Atmosferada erkin kislorod miqdorining nisbiy doimiyligi aniqlandi.

Geokimyoviy kislorod aylanishi (V.A. Vronskiy, G.V. Voitkevich)

Karbonat angidrid, tirik materiyaning shakllanishiga boradi va suv bug'lari bilan birgalikda "issiqxona (issiqxona) effekti" deb ataladigan narsani yaratadi.

Uglerod (karbonat angidrid) - atmosferada uning ko'p qismi CO 2 shaklida va kamroq CH 4 shaklida. Uglerodning biosferadagi geokimyoviy tarixining ahamiyati juda katta, chunki u barcha tirik organizmlarning bir qismidir. Tirik organizmlar ichida uglerodning qisqargan shakllari paydo bo'ladi va ichida muhit biosferalar oksidlanadi. Shunday qilib, kimyoviy almashinuv o'rnatiladi hayot davrasi: CO 2 ↔ tirik materiya.

Biosferadagi karbonat angidridning asosiy manbai mantiya va er qobig'ining pastki gorizontlarining dunyoviy degasatsiyasi bilan bog'liq vulqon faolligidir. Ushbu karbonat angidridning bir qismi turli metamorfik zonalarda qadimgi ohaktoshlarning termal parchalanishidan kelib chiqadi. CO 2 ning biosferada migratsiyasi ikki yo'l bilan boradi.

Birinchi usul fotosintez jarayonida organik moddalar hosil bo'lishi bilan CO 2 ning so'rilishi va keyinchalik litosferada torf, ko'mir, neft, moyli slanets shaklida qulay pasaytirish sharoitlarida ko'milishida ifodalanadi. Ikkinchi usulga ko'ra, uglerod migratsiyasi gidrosferada karbonat tizimining yaratilishiga olib keladi, bu erda CO 2 H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2 ga aylanadi. Keyin kaltsiy (kamroq magniy va temir) ishtirokida karbonatlarning cho'kishi biogen va abiogen yo'l bilan sodir bo'ladi. Ohaktosh va dolomitlarning qalin qatlamlari paydo bo'ladi. So‘zlariga ko‘ra, A.B. Ronov, biosfera tarixida organik uglerod (Corg) va karbonat uglerod (Ccarb) nisbati 1:4 ni tashkil etdi.

Uglerodning global aylanishi bilan bir qatorda uning bir qator kichik tsikllari mavjud. Shunday qilib, quruqlikda yashil o'simliklar fotosintez jarayoni uchun CO 2 ni o'zlashtiradi kunduzi, va kechasi ular atmosferaga chiqaradilar. Er yuzasida tirik organizmlarning nobud bo'lishi bilan organik moddalar atmosferaga CO 2 chiqishi bilan oksidlanadi (mikroorganizmlar ishtirokida). So'nggi o'n yilliklarda uglerod aylanishida alohida o'rinni fotoalbom yoqilg'ilarning ommaviy yonishi va zamonaviy atmosferada uning tarkibining ko'payishi egalladi.

Uglerod aylanishi geografik konvert(F. Ramad bo'yicha, 1981 yil).

Argon- uchinchi eng keng tarqalgan atmosfera gazi, bu uni juda kam tarqalgan boshqa inert gazlardan keskin ajratib turadi. Biroq, argon o'zining geologik tarixida ikkita xususiyat bilan ajralib turadigan ushbu gazlarning taqdirini baham ko'radi:

  1. ularning atmosferada to'planishining qaytarilmasligi;
  2. ma'lum beqaror izotoplarning radioaktiv parchalanishi bilan yaqin bog'liqlik.

Inert gazlar Yer biosferasidagi ko'pgina tsiklik elementlarning aylanishidan tashqarida.

Barcha inert gazlarni birlamchi va radiogeniklarga bo'lish mumkin. Birlamchi bo'lganlar - bu Yer shakllanishi paytida qo'lga kiritilganlar. Ular juda kam uchraydi. Argonning asosiy qismi asosan 36 Ar va 38 Ar izotoplari bilan ifodalanadi, atmosfera argoni esa to'liq 40 Ar izotopidan (99,6%) iborat bo'lib, bu shubhasiz radiogendir. Kaliy o'z ichiga olgan jinslarda kaliy-40 ning elektron tutilishi bilan parchalanishi tufayli radiogenik argon to'planadi: 40 K + e → 40 Ar.

Shuning uchun jinslardagi argon miqdori ularning yoshi va kaliy miqdori bilan belgilanadi. Shu darajada, tog' jinslarida geliy kontsentratsiyasi ularning yoshi va toriy va uran tarkibiga bog'liq. Argon va geliy vulqon otilishi paytida erning ichki qismidagi yoriqlar orqali atmosferaga chiqariladi. er qobig'i gaz oqimlari ko'rinishida, shuningdek, jinslarning nurashida. P.Dimon va J.Kulp tomonidan olib borilgan hisob-kitoblarga ko'ra, geliy va argon hozirgi davrda yer qobig'ida to'planib, atmosferaga nisbatan kichik miqdorda kiradi. Ushbu radiogen gazlarning kirish tezligi shunchalik pastki, Yerning geologik tarixi davomida u zamonaviy atmosferada ularning kuzatilgan tarkibini ta'minlay olmadi. Shu sababli, atmosfera argonining ko'p qismi uning rivojlanishining dastlabki bosqichlarida Yerning ichaklaridan kelgan deb taxmin qilish kerak, va undan kichikroq qismi keyinchalik vulkanizm jarayonida va kaliyning parchalanishi paytida qo'shilgan. o'z ichiga olgan jinslar.

Shunday qilib, geologik vaqt davomida geliy va argon turli xil migratsiya jarayonlariga ega edi. Atmosferada geliy juda oz (taxminan 5 * 10 -4%) va Yerning "geliy nafasi" engilroq edi, chunki u eng engil gaz sifatida koinotga chiqdi. Va "argon nafasi" - og'ir va argon sayyoramiz ichida qoldi. Neon va ksenon kabi birlamchi inert gazlarning ko'pchiligi Yerning paydo bo'lishi paytida tutgan asosiy neon bilan, shuningdek mantiyani gazsizlantirish paytida atmosferaga chiqishi bilan bog'liq edi. Asil gazlarning geokimyosi bo'yicha ma'lumotlarning umumiyligi shuni ko'rsatadiki, Yerning birlamchi atmosferasi eng ko'p paydo bo'lgan. erta bosqichlar uning rivojlanishi.

Atmosfera tarkibiga kiradi suv bug'i Va suv suyuq va qattiq holatda. Atmosferadagi suv muhim issiqlik akkumulyatoridir.

Atmosferaning pastki qatlamlarida ko'p miqdorda mineral va texnogen chang va aerozollar, yonish mahsulotlari, tuzlar, sporalar va o'simliklar gulchanglari va boshqalar mavjud.

100-120 km balandlikgacha havoning toʻliq aralashishi tufayli atmosfera tarkibi bir hil boʻladi. Azot va kislorod o'rtasidagi nisbat doimiydir. Yuqorida inert gazlar, vodorod va boshqalar ustunlik qiladi.Atmosferaning quyi qatlamlarida suv bug'lari mavjud. Yerdan uzoqlashganda uning tarkibi kamayadi. Yuqorida gazlar nisbati o'zgaradi, masalan, 200-800 km balandlikda kislorod azotdan 10-100 marta ustun turadi.

Atmosfera(yunoncha atmos - bug 'va spharia - to'p) - Yerning havo qobig'i, u bilan birga aylanadi. Atmosferaning rivojlanishi sayyoramizda sodir bo'layotgan geologik va geokimyoviy jarayonlar, shuningdek, tirik organizmlarning faoliyati bilan chambarchas bog'liq edi.

Atmosferaning pastki chegarasi Yer yuzasiga to'g'ri keladi, chunki havo tuproqdagi eng kichik teshiklarga kiradi va hatto suvda ham eriydi.

2000-3000 km balandlikdagi yuqori chegara asta-sekin koinotga o'tadi.

Kislorodga boy atmosfera Yerda hayotni yuzaga keltiradi. Atmosfera kislorodi odamlar, hayvonlar va o'simliklarning nafas olish jarayonida ishlatiladi.

Agar atmosfera bo'lmaganida, Yer oy kabi tinch edi. Axir, tovush havo zarralarining tebranishidir. Osmonning ko'k rangi atmosferadan o'tayotgan quyosh nurlari xuddi linzadan o'tib, ularning tarkibiy ranglariga ajralishi bilan izohlanadi. Bunday holda, ko'k va ko'k ranglarning nurlari eng ko'p tarqalgan.

Atmosfera Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanishning katta qismini saqlab qoladi, bu tirik organizmlarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Shuningdek, u Yer yuzasida issiqlikni ushlab turadi va sayyoramizning sovishini oldini oladi.

Atmosferaning tuzilishi

Atmosferada zichlik va zichlik jihatidan farq qiluvchi bir necha qatlamlarni ajratish mumkin (1-rasm).

Troposfera

Troposfera- atmosferaning eng quyi qatlami, uning qutblar ustidagi qalinligi 8-10 km, mo''tadil kengliklarda - 10-12 km va ekvatordan yuqorida - 16-18 km.

Guruch. 1. Yer atmosferasining tuzilishi

Troposferadagi havo yer yuzasidan, ya'ni quruqlik va suvdan isitiladi. Shuning uchun bu qatlamdagi havo harorati balandlik bilan har 100 m uchun o'rtacha 0,6 ° C ga kamayadi.Troposferaning yuqori chegarasida u -55 ° C ga etadi. Shu bilan birga, troposferaning yuqori chegarasidagi ekvator mintaqasida havo harorati -70 ° S, Shimoliy qutb mintaqasida -65 ° S.

Atmosfera massasining 80% ga yaqini troposferada to'plangan, deyarli barcha suv bug'lari joylashgan, momaqaldiroq, bo'ronlar, bulutlar va yog'ingarchiliklar sodir bo'ladi, havoning vertikal (konveksiya) va gorizontal (shamol) harakati sodir bo'ladi.

Aytishimiz mumkinki, ob-havo asosan troposferada shakllanadi.

Stratosfera

Stratosfera- troposferadan 8 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu qatlamdagi osmonning rangi binafsha rangda ko'rinadi, bu havoning kamayishi bilan izohlanadi, buning natijasida quyosh nurlari deyarli tarqalmaydi.

Stratosfera atmosfera massasining 20% ​​ni o'z ichiga oladi. Bu qatlamdagi havo kam uchraydi, suv bug'i deyarli yo'q, shuning uchun bulutlar va yog'ingarchilik deyarli hosil bo'lmaydi. Biroq stratosferada barqaror havo oqimlari kuzatiladi, ularning tezligi soatiga 300 km ga etadi.

Bu qatlam konsentratsiyalangan ozon(ozon ekrani, ozonosfera), ultrabinafsha nurlarni o'ziga singdiruvchi, ularning Yerga o'tishiga to'sqinlik qiluvchi va shu bilan sayyoramizdagi tirik organizmlarni himoya qiluvchi qatlam. Ozon tufayli stratosferaning yuqori chegarasida havo harorati -50 dan 4-55 ° C gacha.

Mezosfera va stratosfera o'rtasida o'tish zonasi - stratopauz mavjud.

Mezosfera

Mezosfera- 50-80 km balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu yerdagi havo zichligi Yer yuzasidagidan 200 baravar kam. Mezosferada osmonning rangi qora ko'rinadi, kunduzi yulduzlar ko'rinadi. Havo harorati -75 (-90) ° S gacha tushadi.

80 km balandlikda boshlanadi termosfera. Bu qatlamdagi havo harorati keskin 250 m balandlikka ko'tariladi va keyin doimiy bo'ladi: 150 km balandlikda u 220-240 ° S ga etadi; 500-600 km balandlikda 1500 ° S dan oshadi.

Mezosfera va termosferada kosmik nurlar ta'sirida gaz molekulalari atomlarning zaryadlangan (ionlangan) zarralariga parchalanadi, shuning uchun atmosferaning bu qismi deyiladi. ionosfera- 50 dan 1000 km gacha balandlikda joylashgan, asosan ionlangan kislorod atomlari, azot oksidi molekulalari va erkin elektronlardan tashkil topgan juda kam uchraydigan havo qatlami. Bu qatlam yuqori elektrifikatsiya bilan ajralib turadi va undan uzoq va o'rta radioto'lqinlar xuddi oynadagi kabi aks ettiriladi.

Ionosferada auroralar paydo bo'ladi - Quyoshdan uchib kelayotgan elektr zaryadlangan zarralar ta'sirida siyrak gazlarning porlashi va magnit maydonda keskin tebranishlar kuzatiladi.

Ekzosfera

Ekzosfera- 1000 km dan yuqorida joylashgan atmosferaning tashqi qatlami. Bu qatlam tarqaladigan sfera deb ham ataladi, chunki gaz zarralari bu erda yuqori tezlikda harakatlanadi va kosmosga tarqalishi mumkin.

Atmosferaning tarkibi

Atmosfera azot (78,08%), kislorod (20,95%), karbonat angidrid (0,03%), argon (0,93%), oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton (0,01%)dan tashkil topgan gazlar aralashmasidir. ozon va boshqa gazlar, lekin ularning tarkibi ahamiyatsiz (1-jadval). Yer havosining zamonaviy tarkibi yuz million yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan, ammo insonning ishlab chiqarish faolligi keskin o'sishi uning o'zgarishiga olib keldi. Hozirgi vaqtda CO 2 tarkibining taxminan 10-12% ga ortishi kuzatilmoqda.

Atmosferani tashkil etuvchi gazlar turli funktsional rollarni bajaradi. Biroq, bu gazlarning asosiy ahamiyati, birinchi navbatda, ular nurlanish energiyasini juda kuchli singdirishi va shu bilan Yer yuzasi va atmosferaning harorat rejimiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi bilan belgilanadi.

1-jadval. Kimyoviy tarkibi er yuzasiga yaqin quruq atmosfera havosi

Hajmi konsentratsiyasi. %

Molekulyar og'irlik, birliklar

Kislorod

Karbonat angidrid

Azot oksidi

0 dan 0,00001 gacha

Oltingugurt dioksidi

yozda 0 dan 0,000007 gacha;

Qishda 0 dan 0,000002 gacha

0 dan 0,000002 gacha

46,0055/17,03061

Azog dioksidi

Uglerod oksidi

azot, atmosferada eng keng tarqalgan gaz, kimyoviy jihatdan kam faol.

Kislorod, azotdan farqli o'laroq, kimyoviy jihatdan juda faol element. Kislorodning o'ziga xos vazifasi - geterotrof organizmlarning organik moddalari, tog' jinslari va vulqonlar tomonidan atmosferaga chiqariladigan to'liq oksidlanmagan gazlarning oksidlanishi. Kislorod bo'lmasa, o'lik organik moddalarning parchalanishi bo'lmaydi.

Atmosferadagi karbonat angidridning roli nihoyatda katta. U atmosferaga yonish, tirik organizmlarning nafas olishi, parchalanish jarayonlari natijasida kiradi va birinchi navbatda, fotosintez jarayonida organik moddalarni yaratish uchun asosiy qurilish materiali hisoblanadi. Bundan tashqari, karbonat angidridning qisqa to'lqinli quyosh nurlanishini o'tkazish va termal uzun to'lqinli radiatsiyaning bir qismini o'zlashtirish xususiyati katta ahamiyatga ega, bu esa deb ataladigan narsani yaratadi. issiqxona effekti, bu quyida muhokama qilinadi.

Atmosfera jarayonlariga, ayniqsa stratosferaning termal rejimiga ta'siri ham ta'sir qiladi. ozon. Bu gaz quyosh ultrabinafsha nurlanishining tabiiy yutuvchisi bo'lib xizmat qiladi va quyosh nurlanishining yutilishi havoning isishiga olib keladi. Atmosferadagi umumiy ozon miqdorining o'rtacha oylik ko'rsatkichlari hududning kengligi va mavsumga qarab 0,23-0,52 sm oralig'ida o'zgaradi (bu ozon qatlamining er bosimi va haroratida qalinligi). Ozon miqdori ekvatordan qutblarga o'sib boradi va yillik o'zgarishlar kuzda minimal va bahorda maksimal bo'ladi.

Atmosferaning o'ziga xos xususiyati shundaki, asosiy gazlar (azot, kislorod, argon) balandligi bilan bir oz o'zgaradi: atmosferada 65 km balandlikda azot miqdori 86%, kislorod - 19% ni tashkil qiladi. , argon - 0,91, 95 km balandlikda - azot 77, kislorod - 21,3, argon - 0,82%. Atmosfera havosi tarkibining vertikal va gorizontal ravishda doimiyligi uning aralashishi bilan saqlanadi.

Gazlarga qo'shimcha ravishda havo ham mavjud suv bug'i Va qattiq zarralar. Ikkinchisi ham tabiiy, ham sun'iy (antropogen) kelib chiqishi mumkin. Bular gul changlari, mayda tuz kristallari, yo'l changlari, aerozol aralashmalari. Quyosh nurlari derazadan kirganda, ularni oddiy ko'z bilan ko'rish mumkin.

Shaharlar va yirik sanoat markazlari havosida, ayniqsa, ko'plab zarrachalar mavjud bo'lib, u erda zararli gazlar va ularning yonishi paytida hosil bo'lgan aralashmalar aerozollarga qo'shiladi.

Atmosferadagi aerozollarning kontsentratsiyasi havoning shaffofligini belgilaydi, bu esa Yer yuzasiga yetib keladigan quyosh radiatsiyasiga ta'sir qiladi. Eng katta aerozollar kondensatsiya yadrolari (lot. kondensatsiya- siqilish, qalinlash) - suv bug'ining suv tomchilariga aylanishiga hissa qo'shadi.

Suv bug'ining qiymati, birinchi navbatda, er yuzasining uzoq to'lqinli termal nurlanishini kechiktirishi bilan belgilanadi; katta va kichik namlik davrlarining asosiy bo'g'inini ifodalaydi; suv qatlamlari kondensatsiyalanganda havo haroratini oshiradi.

Atmosferadagi suv bug'ining miqdori vaqt va makonga qarab o'zgaradi. Shunday qilib, yer yuzasiga yaqin suv bug'ining konsentratsiyasi tropiklarda 3% dan Antarktidada 2-10 (15)% gacha.

Mo''tadil kengliklarda atmosferaning vertikal ustunidagi suv bug'ining o'rtacha miqdori taxminan 1,6-1,7 sm ni tashkil qiladi (kondensatsiyalangan suv bug'ining qatlami shunday qalinlikka ega bo'ladi). Atmosferaning turli qatlamlarida suv bug'lari haqidagi ma'lumotlar bir-biriga ziddir. Masalan, 20 dan 30 km gacha bo'lgan balandlik oralig'ida o'ziga xos namlik balandlik bilan kuchli ortadi deb taxmin qilingan. Biroq, keyingi o'lchovlar stratosferaning ko'proq quruqligini ko'rsatadi. Ko'rinishidan, stratosferadagi o'ziga xos namlik balandlikka ozgina bog'liq va 2-4 mg / kg ni tashkil qiladi.

Troposferadagi suv bug'ining o'zgaruvchanligi bug'lanish, kondensatsiya va gorizontal tashishning o'zaro ta'siri bilan belgilanadi. Suv bug'ining kondensatsiyasi natijasida bulutlar hosil bo'ladi va tushadi. yog'ingarchilik yomg'ir, do'l va qor shaklida.

Suvning fazaviy o'tish jarayonlari asosan troposferada boradi, shuning uchun stratosferada (20-30 km balandlikda) va mezosferada (mezopauza yaqinida) marvarid va kumush deb ataladigan bulutlar nisbatan kam kuzatiladi. , troposfera bulutlari ko'pincha butun yer yuzalarining taxminan 50% ni qoplaydi.

Havoda bo'lishi mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdori havo haroratiga bog'liq.

-20 ° C haroratda 1 m 3 havoda 1 g dan ko'p bo'lmagan suv bo'lishi mumkin; 0 ° C da - 5 g dan oshmasligi kerak; +10 ° S da - 9 g dan oshmasligi kerak; +30 ° S da - 30 g dan ko'p bo'lmagan suv.

Xulosa: Havoning harorati qanchalik baland bo'lsa, unda ko'proq suv bug'lari bo'lishi mumkin.

Havo bo'lishi mumkin boy Va to'yinmagan bug '. Shunday qilib, agar +30 ° C haroratda 1 m 3 havoda 15 g suv bug'i bo'lsa, havo suv bug'i bilan to'yingan emas; agar 30 g bo'lsa - to'yingan.

Mutlaq namlik- bu 1 m 3 havodagi suv bug'ining miqdori. U grammda ifodalanadi. Misol uchun, agar ular "mutlaq namlik 15" deb aytishsa, demak, bu 1 ml 15 g suv bug'ini o'z ichiga oladi.

Nisbiy namlik- bu 1 m 3 havodagi suv bug'ining haqiqiy tarkibining ma'lum bir haroratda 1 m L ga ega bo'lishi mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdoriga nisbati (foizda). Misol uchun, agar radio orqali havoning nisbiy namligi 70% ekanligi haqida xabar berilsa, bu havo ma'lum bir haroratda ushlab turadigan suv bug'ining 70% ni o'z ichiga oladi.

Havoning nisbiy namligi qanchalik katta bo'lsa, t. havo to'yinganlikka qanchalik yaqin bo'lsa, uning tushishi ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi.

Har doim yuqori (90% gacha) nisbiy havo namligi ekvatorial zonada kuzatiladi, chunki yuqori harorat havo va ketish katta bug'lanish okeanlar yuzasidan. Xuddi shu yuqori nisbiy namlik qutbli hududlarda, lekin past haroratlarda hatto kichik miqdordagi suv bug'i ham havoni to'yingan yoki to'yinganlikka yaqin qilganligi sababli. Mo''tadil kengliklarda nisbiy namlik mavsumiy ravishda o'zgarib turadi - qishda u yuqori va yozda past bo'ladi.

Havoning nisbiy namligi cho'llarda ayniqsa past bo'ladi: u erda 1 m 1 havo ma'lum bir haroratda mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdoridan ikki-uch baravar kam.

O'lchash uchun nisbiy namlik higrometrdan foydalaning (yunoncha hygros - nam va metrko - o'lchayman).

Sovutilganda, to'yingan havo o'zida bir xil miqdordagi suv bug'ini saqlay olmaydi, u qalinlashadi (kondensatsiyalanadi), tuman tomchilariga aylanadi. Tuman yozda aniq salqin kechada kuzatilishi mumkin.

Bulutlar- bu xuddi shu tuman, faqat u yer yuzasida emas, balki ma'lum bir balandlikda hosil bo'ladi. Havo ko'tarilganda, u soviydi va undagi suv bug'lari kondensatsiyalanadi. Olingan mayda suv tomchilari bulutlarni tashkil qiladi.

bulutlarning shakllanishida ishtirok etadi zarrachalar troposferada muallaq holatda.

Bulutlar boshqa shaklga ega bo'lishi mumkin, bu ularning paydo bo'lish sharoitlariga bog'liq (14-jadval).

Eng past va eng ogʻir bulutlar qatlamdir. Ular yer yuzasidan 2 km balandlikda joylashgan. 2 dan 8 km gacha bo'lgan balandlikda yanada go'zal to'plangan bulutlarni kuzatish mumkin. Eng balandi va eng yengili sirrus bulutlaridir. Ular yer yuzasidan 8 – 18 km balandlikda joylashgan.

oilalar

Bulutlar turlari

Tashqi ko'rinish

A. Yuqori bulutlar - 6 km dan yuqori

I. Pinnate

Ipga o'xshash, tolali, oq

II. sirrokumulus

Qatlamlar va mayda yoriqlar va jingalaklarning tizmalari, oq

III. Cirrostratus

Shaffof oq rangli parda

B. O'rta qatlam bulutlari - 2 km dan yuqori

IV. Altokumulus

Oq va kulrang qatlamlar va tizmalar

V. Altostrat

Sutli kul rangdagi silliq parda

B. Pastki bulutlar - 2 km gacha

VI. Nimbostratus

Qattiq shaklsiz kulrang qatlam

VII. Stratocumulus

Shaffof qatlamlar va kulrang tizmalari

VIII. qatlamli

Yoritilgan kulrang parda

D. Vertikal rivojlanish bulutlari - pastdan yuqori qatlamgacha

IX. Kumulus

Klublar va gumbazlar yorqin oq, shamolda yirtilgan qirralar bilan

X. Kumulonimbus

To'q rangli qo'rg'oshin rangidagi kuchli kümülüs shaklidagi massalar

Atmosferadan himoya qilish

Asosiy manbalar sanoat korxonalari va avtomobillardir. Katta shaharlarda asosiy transport yo'llarining gaz bilan ifloslanishi muammosi juda keskin. Shuning uchun ko'pchilikda yirik shaharlar butun dunyoda, jumladan, mamlakatimizda avtomobil chiqindi gazlarining zaharliligini ekologik nazorat qilish joriy etildi. Mutaxassislarning fikricha, havodagi tutun va chang quyosh energiyasining yer yuzasiga tushishini ikki baravar kamaytirishi mumkin, bu esa tabiiy sharoitlarning o‘zgarishiga olib keladi.

 

O'qish foydali bo'lishi mumkin: