분위기는 무엇을 포함합니다. 분위기란? 지구의 대기: 구조, 의미. 지속적인 오로라 레드 아크

오늘 기사의 일부로 우리는 천체의 가장 중요한 층 중 하나인 지구의 대기에 대해 이야기하고 이 기체 껍질에 대한 많은 인기 있는 질문에 대한 답변을 제공할 것입니다.

분위기란 무엇인가

대기는 우리 행성의 층 중 하나이며 가스 껍질에 불과합니다. 우리의 대기는 중력에 의해 제자리에 고정되어 있습니다. 기본적으로 우리의 대기는 산소와 이산화탄소로 구성되어 있습니다.

대기를 지구의 갑옷이라고 부르는 이유는 무엇입니까?

종종 우리 행성 껍질의 가스 층은 조건부로 보이지 않는 갑옷이라고 불립니다. 그리고 그러한 이름의 기원에 대한 질문에 대한 대답은 매우 간단합니다. 표면으로 떨어질 수 있는 운석 및 기타 우주 물체로부터 우리를 보호하는 것이 지구의 대기이기 때문입니다. 또한 대기는 태양에서 방출되는 방사선으로부터 우리를 보호합니다. 그들은 가스층을 통과하지 못하고 인류에게 해를 끼칠 수 없습니다.

운석은 지구 방향으로 떨어질 수 있는 것으로 알려져 있지만 대부분은 단순히 불이 붙고 표면에 도달하지 않습니다. 그리고 우리가 지구의 대기를 날아다니는 운석이 가열되는 이유에 대해 이야기한다면 여기에 대한 답도 매우 간단합니다. 매우 적절한 낙하 속도와 대기와 우주 자체 사이에 생성된 마찰로 인해 대기에 들어가면 가열되고 단순히 불이 켜집니다.

대기가 존재하는 이유 : 어떻게 나타 났습니까?

대기가 존재하는 이유, 지구와 함께 회전하고 우주로 탈출하지 않는 이유에 대한 질문도 있습니다. 그리고 여기에는 인류의 현대 정신에서 나온 비밀도 없습니다. 사람들은 오랫동안이 질문에 대한 답변을 받았습니다.

먼저 대기가 지구와 함께 회전하는 이유에 대해 답해야 합니다. 사실은 여기서 다시 만유인력의 힘인 중력이 작용하여 대기가 있는 위치를 유지합니다. 그러나 위에서 말한 것은 지구의 대기가 우주로 탈출하지 못하는 이유에 대한 대답으로 매우 적절합니다.

대기에 수소가 없는 이유는?

일반적인 사실은 대기에 수소가 거의 없다는 것입니다. 이 현상의 이유는 분자가 각각 매우 가볍기 때문에 빠르게 우주로 증발하고 지구의 대기층에서 차지하는 비중이 최소화됩니다.

대기(다른 그리스어 ἀτμός - 증기 및 σφαῖρα - 공)는 행성 지구를 둘러싸고 있는 기체 껍질(지권)입니다. 그것의 내부 표면은 수권과 부분적으로 지구의 지각을 덮고 있는 반면, 그것의 외부 표면은 우주 공간의 지구 근처 부분과 접하고 있습니다.

대기를 연구하는 물리학 및 화학 섹션의 전체를 일반적으로 대기 물리학이라고 합니다. 대기는 지표면의 날씨를 결정하고, 기상학은 날씨 연구를, 기후학은 장기간의 기후 변화를 다룹니다.

물리적 특성

대기의 두께는 지구 표면에서 약 120km 떨어져 있습니다. 대기의 총 공기 질량은 (5.1-5.3) 1018kg입니다. 이 중 건조한 공기의 질량은 (5.1352 ± 0.0003) 1018 kg이고, 수증기의 총 질량은 평균 1.27 1016 kg입니다.

깨끗한 건조 공기의 몰 질량은 28.966g/mol이고 해수면 근처의 공기 밀도는 약 1.2kg/m3입니다. 해수면에서 0 °C의 압력은 101.325 kPa입니다. 임계 온도 - -140.7 ° C(~ 132.4 K); 임계 압력 - 3.7 MPa; 0 °C에서 Cp - 1.0048 103 J/(kg K), Cv - 0.7159 103 J/(kg K)(0 °C에서). 0 ° C - 0.0036 %, 25 ° C - 0.0023 %에서 물 (질량 기준)의 공기 용해도.

지표면의 "정상 조건"의 경우 밀도 1.2kg/m3, 기압 101.35kPa, 온도 + 20°C 및 상대 습도 50%가 사용됩니다. 이러한 조건부 지표는 순전히 공학적 가치가 있습니다.

화학적 구성 요소

지구의 대기는 화산 폭발 중 가스 방출의 결과로 발생했습니다. 해양과 생물권의 출현과 함께 물, 식물, 동물 및 토양 및 늪에서 분해 생성물과의 가스 교환으로 인해 형성되었습니다.

현재 지구의 대기는 주로 가스와 다양한 불순물(먼지, 물방울, 얼음 결정, 바다 소금, 연소 생성물)로 구성되어 있습니다.

대기를 구성하는 기체의 농도는 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)를 제외하고 거의 일정합니다.

건조한 공기의 구성


질소
산소
아르곤
물
이산화탄소
네온
헬륨
메탄
크립톤
수소
크세논 가스 원소
아산화질소

표에 표시된 가스 외에도 대기에는 SO2, NH3, CO, 오존, 탄화수소, HCl, HF, Hg 증기, I2 및 NO 및 기타 많은 가스가 소량 포함되어 있습니다. 대류권에는 지속적으로 다량의 부유 고체 및 액체 입자(에어로졸)가 있습니다.

대기의 구조

대류권

그것의 상한은 극지방에서 8-10km, 온대에서 10-12km, 열대 위도에서 16-18km의 고도에 있습니다. 여름보다 겨울에 낮다. 대기의 하부 주층은 대기 전체 질량의 80% 이상과 대기에 존재하는 모든 수증기의 약 90%를 포함합니다. 대류권에서는 난류와 대류가 고도로 발달하고 구름이 나타나고 저기압과 고기압이 발달합니다. 평균 수직 기울기가 0.65°/100m인 고도에 따라 온도가 감소합니다.

대류권계면

대류권에서 성층권으로의 이행층으로, 고도에 따른 기온 감소가 멈추는 대기층.

천장

고도 11~50km에 위치한 대기층. 11-25km 층(성층권의 하부 층)의 약간의 온도 변화와 25-40km 층의 온도 증가가 -56.5°C에서 0.8°C(성층권 상부 층 또는 역전 영역)로 증가하는 것이 일반적입니다. 약 40km 고도에서 약 273K(거의 0 °C) 값에 도달한 후 약 55km 고도까지 온도가 일정하게 유지됩니다. 이 일정한 온도 영역을 성층권이라고 하며 성층권과 중간권 사이의 경계입니다.

성층권

성층권과 중간권 사이의 대기 경계층. 수직 온도 분포에 최대값이 있습니다(약 0 °C).

중간권

중간권은 고도 50km에서 시작하여 80-90km까지 확장됩니다. 온도는 (0.25-0.3)°/100m의 평균 수직 기울기로 높이에 따라 감소하며 주요 에너지 프로세스는 복사 열 전달입니다. 자유 라디칼, 진동 들뜬 분자 등과 관련된 복잡한 광화학 과정은 대기 발광을 유발합니다.

폐경기

중간권과 열권 사이의 전이층. 수직 온도 분포에 최소값이 있습니다(약 -90°C).

카르만 라인

일반적으로 지구의 대기와 우주의 경계로 받아들여지는 해수면 위의 고도. FAI 정의에 따르면 Karman Line은 해발 100km의 고도에 있습니다.

지구의 대기 경계

열권

상한선은 약 800km입니다. 온도는 200-300km의 고도로 상승하여 1500K 정도의 값에 도달한 후 높은 고도까지 거의 일정하게 유지됩니다. 자외선 및 x-선 태양 복사 및 우주 복사의 영향으로 공기가 이온화됩니다("극광선") - 전리층의 주요 영역은 열권 내부에 있습니다. 300km 이상의 고도에서는 원자 산소가 우세합니다. 열권의 상한은 주로 태양의 현재 활동에 의해 결정됩니다. 활동이 적은 기간(예: 2008-2009년)에는 이 레이어의 크기가 눈에 띄게 감소합니다.

온도계

열권 위의 대기 영역. 이 영역에서 태양 복사의 흡수는 미미하고 온도는 실제로 높이에 따라 변하지 않습니다.

외권(산란구)

Exosphere - 산란 지대, 700km 이상에 위치한 열권의 바깥 부분. 외기권의 가스는 매우 희박하므로 입자가 행성간 공간으로 누출됩니다(소산).

100km 높이까지 대기는 균일하고 잘 혼합된 가스 혼합물입니다. 더 높은 층에서 높이의 가스 분포는 분자 질량에 따라 달라지며 더 무거운 가스의 농도는 지구 표면에서 멀어질수록 더 빨리 감소합니다. 가스 밀도의 감소로 인해 온도는 성층권에서 0°C에서 중간권에서 -110°C로 떨어집니다. 그러나 200-250km 고도에서 개별 입자의 운동 에너지는 ~150°C의 온도에 해당합니다. 200km 이상에서는 온도와 가스 밀도의 상당한 변동이 시간과 공간에서 관찰됩니다.

약 2000-3500km의 고도에서 외기권은 점차적으로 수소 원자와 같은 고도로 희박한 행성간 가스 입자로 채워진 소위 우주 진공 근처로 이동합니다. 그러나 이 가스는 행성간 물질의 일부일 뿐입니다. 다른 부분은 혜성과 유성 기원의 먼지와 같은 입자로 구성됩니다. 극도로 희박한 먼지와 같은 입자 외에도 태양 및 은하계 기원의 전자기 및 미립자 복사가 이 공간으로 침투합니다.

대류권은 대기 질량의 약 80%를 차지하고 성층권은 약 20%를 차지합니다. 중간권의 질량은 0.3% 이하이고 열권은 전체 대기 질량의 0.05% 미만입니다. 대기의 전기적 특성에 따라 호중구와 전리층을 구별합니다. 현재 대기는 고도 2000~3000km까지 뻗어 있는 것으로 알려져 있다.

대기 중 가스의 조성에 따라 동종권과 이종권이 구별됩니다. 이종구는 중력이 가스 분리에 영향을 미치는 영역입니다. 왜냐하면 그러한 높이에서의 혼합은 무시할 수 있기 때문입니다. 따라서 헤테로스피어의 다양한 구성이 뒤따릅니다. 그 아래에는 동질권(homosphere)이라고 하는 잘 혼합된 균일한 대기 부분이 있습니다. 이 층들 사이의 경계를 터보포즈(turbopause)라고 하며 고도 약 120km에 있습니다.

대기의 다른 특성과 인체에 미치는 영향

이미 해발 5km의 고도에서 훈련을받지 않은 사람은 산소 결핍에 걸리고 적응하지 않으면 사람의 성능이 크게 저하됩니다. 이것은 대기의 생리학적 영역이 끝나는 곳입니다. 최대 약 115km의 대기에는 산소가 포함되어 있지만 인간의 호흡은 고도 9km에서 불가능합니다.

대기는 우리가 호흡하는 데 필요한 산소를 제공합니다. 그러나 대기의 전체 압력이 감소하기 때문에 높이가 올라갈수록 산소의 부분압도 그에 따라 감소합니다.

인간의 폐에는 약 3리터의 폐포 공기가 지속적으로 포함되어 있습니다. 정상 대기압에서 폐포 공기의 산소 부분압은 110mmHg입니다. Art., 이산화탄소 압력 - 40mm Hg. Art. 및 수증기 - 47 mm Hg. 미술. 고도가 증가함에 따라 산소 압력이 떨어지고 폐의 수증기와 이산화탄소의 총 압력은 약 87mmHg로 거의 일정하게 유지됩니다. 미술. 주변 공기의 압력이 이 값과 같아지면 폐로의 산소 흐름이 완전히 중지됩니다.

약 19-20km의 고도에서 대기압은 47mmHg로 떨어집니다. 미술. 따라서이 높이에서 물과 간질액이 인체에서 끓기 시작합니다. 이 고도의 가압된 객실 외부에서는 거의 즉시 사망이 발생합니다. 따라서 인간 생리학의 관점에서 "우주"는 이미 15-19km의 고도에서 시작됩니다.

조밀한 공기층(대류권과 성층권)은 방사선의 피해로부터 우리를 보호합니다. 36km 이상의 고도에서 공기의 충분한 희박으로 전리 방사선, 1 차 우주선은 신체에 강한 영향을 미칩니다. 40km 이상의 고도에서는 인간에게 위험한 태양 스펙트럼의 자외선 부분이 작동합니다.

우리가 지구 표면보다 더 높은 고도로 올라갈수록 소리의 전파, 공기 역학적 양력 및 항력의 발생, 대류에 의한 열 전달 등과 같이 대기의 하층에서 관찰되는 우리에게 친숙한 현상 ., 점차 약해지며 완전히 사라집니다.

희박한 공기층에서는 소리의 전파가 불가능합니다. 고도 60-90km까지 공기 저항과 양력을 사용하여 제어된 공기 역학적 비행을 할 수 있습니다. 그러나 100-130km의 고도에서 시작하여 모든 조종사에게 친숙한 M 번호와 사운드 장벽의 개념은 의미를 잃습니다. 순전히 탄도 비행 영역이 시작되는 조건부 Karman 선을 통과합니다. 반력을 사용해서만 제어할 수 있습니다.

100km 이상의 고도에서 대기는 대류에 의해(즉, 공기 혼합을 통해) 열 에너지를 흡수, 전도 및 전달하는 능력과 같은 또 다른 놀라운 특성을 갖지 않습니다. 이것은 장비의 다양한 요소, 궤도 우주 정거장의 장비가 일반적으로 비행기에서 수행되는 방식으로 공기 제트 및 공기 라디에이터의 도움으로 외부에서 냉각될 수 없음을 의미합니다. 일반적으로 우주 공간과 마찬가지로 이 고도에서 열을 전달하는 유일한 방법은 열 복사입니다.

대기 형성의 역사

가장 일반적인 이론에 따르면, 지구의 대기는 시간이 지남에 따라 세 가지 다른 구성으로 되어 있습니다. 처음에는 행성간 공간에서 포획한 가벼운 가스(수소와 헬륨)로 구성되었습니다. 이것은 이른바 1차 대기(약 40억 년 전)입니다. 다음 단계에서는 활발한 화산 활동으로 대기가 수소 이외의 가스(이산화탄소, 암모니아, 수증기)로 포화되었습니다. 이것이 2차 대기가 형성된 방식입니다(현재까지 약 30억 년). 이 분위기는 회복되었습니다. 또한 대기 형성 과정은 다음 요인에 의해 결정되었습니다.

행성간 공간으로의 가벼운 가스(수소 및 헬륨) 누출;
자외선, 낙뢰 방전 및 기타 요인의 영향으로 대기에서 발생하는 화학 반응.

점차적으로, 이러한 요인들은 훨씬 낮은 함량의 수소와 훨씬 높은 함량의 질소 및 이산화탄소(암모니아와 탄화수소의 화학 반응의 결과로 형성됨) 함량을 특징으로 하는 3차 대기의 형성으로 이어졌습니다.

질소

다량의 질소 N2의 형성은 30억 년 전부터 광합성의 결과 행성 표면에서 나오기 시작한 분자 산소 O2에 의한 암모니아-수소 대기의 산화에 기인합니다. 질소 N2는 또한 질산염 및 기타 질소 함유 화합물의 탈질화의 결과로 대기 중으로 방출됩니다. 질소는 오존에 의해 상층 대기에서 NO로 산화됩니다.

질소 N2는 특정 조건(예: 낙뢰 방전 중)에서만 반응을 시작합니다. 방전 중 오존에 의한 분자 질소의 산화는 질소 비료의 산업적 생산에서 소량으로 사용됩니다. 그것은 낮은 에너지 소비로 산화되고 소위 콩과 식물과 근경 공생을 형성하는 시아노 박테리아 (청녹조류) 및 결절 박테리아에 의해 생물학적 활성 형태로 전환 될 수 있습니다. 녹비.

산소

대기의 구성은 산소의 방출과 이산화탄소의 흡수를 동반한 광합성의 결과 지구에 생명체가 출현하면서 급격히 변화하기 시작했습니다. 처음에는 암모니아, 탄화수소, 바다에 함유된 철 형태의 철 등 환원된 화합물의 산화에 산소가 사용되었습니다. 이 단계가 끝나면 대기의 산소 함량이 증가하기 시작했습니다. 점차적으로 산화 특성을 가진 현대적인 분위기가 형성되었습니다. 이로 인해 대기, 암석권 및 생물권에서 발생하는 많은 과정에 심각하고 급격한 변화가 발생했기 때문에 이 사건을 산소 재앙이라고 했습니다.

Phanerozoic 동안 대기의 구성과 산소 함량이 변경되었습니다. 그것들은 주로 유기 퇴적암의 퇴적 속도와 상관관계가 있었습니다. 따라서 석탄 축적 기간 동안 대기의 산소 함량은 분명히 현대 수준을 눈에 띄게 초과했습니다.

이산화탄소

대기 중 CO2의 함량은 화산 활동과 지구 껍질의 화학적 과정에 달려 있지만 무엇보다도 지구 생물권에서 유기물의 생합성 및 분해 강도에 달려 있습니다. 현재 행성의 거의 전체 바이오 매스 (약 2.4 1012 톤)는 대기에 포함 된 이산화탄소, 질소 및 수증기로 인해 형성됩니다. 바다, 늪, 숲에 묻힌 유기물은 석탄, 석유, 천연가스로 변합니다.

희가스

아르곤, 헬륨 및 크립톤과 같은 불활성 가스의 출처는 화산 폭발과 방사성 원소의 붕괴입니다. 지구 전체와 특히 대기는 공간에 비해 불활성 기체가 고갈되어 있습니다. 그 이유는 가스가 행성간 공간으로 지속적으로 누출되기 때문이라고 믿어집니다.

대기 오염

최근에는 인간이 대기의 진화에 영향을 미치기 시작했습니다. 그의 활동의 결과는 이전 지질 시대에 축적된 탄화수소 연료의 연소로 인해 대기 중 이산화탄소 함량이 지속적으로 증가했습니다. 엄청난 양의 CO2가 광합성 과정에서 소비되고 전 세계 바다에 흡수됩니다. 이 가스는 화산 활동과 인간 생산 활동뿐만 아니라 탄산염 암석과 동식물 기원의 유기 물질의 분해로 인해 대기로 들어갑니다. 지난 100년 동안 대기 중 CO2 함량은 10% 증가했으며 주요 부분(3600억 톤)은 연료 연소에서 발생합니다. 연료 연소의 성장률이 계속된다면, 향후 200-300년 동안 대기 중 CO2의 양이 두 배로 증가하고 지구 기후 변화로 이어질 수 있습니다.

연료 연소는 오염 가스(CO, NO, SO2)의 주요 원인입니다. 이산화황은 대기의 산소에 의해 SO3로, 산화질소는 대기 상층에서 NO2로 산화되어 차례로 수증기와 상호작용하며, 생성된 황산 H2SO4와 질산 HNO3는 다음과 같은 형태로 지표면에 떨어집니다. 라고 불리는. 산성비. 내연 기관을 사용하면 질소 산화물, 탄화수소 및 납 화합물(테트라에틸 납) Pb(CH3CH2)4로 심각한 대기 오염이 발생합니다.

대기의 에어로졸 오염은 자연적 원인(화산 분출, 먼지 폭풍, 해수 방울 및 식물 꽃가루 동반 등)과 인간의 경제 활동(광석 및 건축 자재 채굴, 연료 연소, 시멘트 생산 등)에 의해 발생합니다. .). 대기 중으로 고체 입자를 집중적으로 대규모로 제거하는 것은 지구 기후 변화의 가능한 원인 중 하나입니다.

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대기의 두께는 지구 표면에서 약 120km 떨어져 있습니다. 대기의 총 공기 질량은 (5.1-5.3) 10 18 kg입니다. 이 중 건조한 공기의 질량은 5.1352±0.0003×10×18kg이고, 수증기의 총 질량은 평균 1.27×10×16kg이다.

대류권계면

대류권에서 성층권으로의 이행층으로, 고도에 따른 기온 감소가 멈추는 대기층.

천장

고도 11~50km에 위치한 대기층. 11-25km 층(성층권의 하부층)의 약간의 온도 변화와 25-40km 층의 -56.5°에서 0.8°(성층권 상부 또는 역전 영역)로의 증가가 특징적입니다. 약 40km 고도에서 약 273K(거의 0 °C) 값에 도달한 후 약 55km 고도까지 온도가 일정하게 유지됩니다. 이 일정한 온도 영역을 성층권이라고 하며 성층권과 중간권 사이의 경계입니다.

성층권

성층권과 중간권 사이의 대기 경계층. 수직 온도 분포에 최대값이 있습니다(약 0 °C).

중간권

지구의 대기

지구의 대기 경계

열권

상한선은 약 800km입니다. 온도는 200-300km의 고도로 상승하여 1500K 정도의 값에 도달한 후 높은 고도까지 거의 일정하게 유지됩니다. 자외선 및 X선 태양 복사 및 우주 복사의 영향으로 공기가 이온화됩니다("극광선"). 전리층의 주요 영역은 열권 내부에 있습니다. 300km 이상의 고도에서는 원자 산소가 우세합니다. 열권의 상한은 주로 태양의 현재 활동에 의해 결정됩니다. 활동이 적은 기간(예: 2008-2009년)에는 이 레이어의 크기가 눈에 띄게 감소합니다.

온도계

열권 위의 대기 영역. 이 영역에서 태양 복사의 흡수는 미미하고 온도는 실제로 높이에 따라 변하지 않습니다.

외권(산란구)

약 2000-3500km의 고도에서 외권은 점차 소위 말하는 우주 진공 근처, 행성간 가스의 매우 희박한 입자, 주로 수소 원자로 채워져 있습니다. 그러나 이 가스는 행성간 물질의 일부일 뿐입니다. 다른 부분은 혜성과 유성 기원의 먼지와 같은 입자로 구성됩니다. 극도로 희박한 먼지와 같은 입자 외에도 태양 및 은하계 기원의 전자기 및 미립자 복사가 이 공간으로 침투합니다.

대기 중의 기체 조성에 따라 방출 동종권그리고 헤테로스피어. 헤테로스피어- 중력이 가스 분리에 영향을 미치는 영역입니다. 그러한 높이에서의 혼합은 무시할 수 있기 때문입니다. 따라서 헤테로스피어의 다양한 구성이 뒤따릅니다. 그 아래에는 동질권(homosphere)이라고 하는 잘 혼합된 균일한 대기 부분이 있습니다. 이 층들 사이의 경계를 터보포즈(turbopause)라고 하며 고도는 약 120km입니다.

대기의 생리학적 및 기타 특성

희박한 공기층에서는 소리의 전파가 불가능합니다. 고도 60-90km까지 공기 저항과 양력을 사용하여 제어된 공기 역학적 비행을 할 수 있습니다. 그러나 100-130km의 고도에서 시작하여 모든 조종사에게 친숙한 숫자 M과 사운드 장벽의 개념은 의미를 잃습니다. 순전히 탄도 비행 영역이 시작되는 조건부 Karman 선을 통과합니다. 반력을 통해서만 제어할 수 있습니다.

100km 이상의 고도에서 대기는 대류에 의해(즉, 공기 혼합을 통해) 열 에너지를 흡수, 전도 및 전달하는 능력과 같은 또 다른 놀라운 특성을 갖지 않습니다. 이것은 장비의 다양한 요소, 궤도 우주 정거장의 장비가 일반적으로 비행기에서 수행되는 방식으로 공기 제트 및 공기 라디에이터의 도움으로 외부에서 냉각될 수 없음을 의미합니다. 일반적으로 우주에서와 같이 그러한 높이에서 열을 전달하는 유일한 방법은 열 복사입니다.

대기 형성의 역사

가장 일반적인 이론에 따르면, 지구의 대기는 시간이 지남에 따라 세 가지 다른 구성으로 되어 있습니다. 처음에는 행성간 공간에서 포획한 가벼운 가스(수소와 헬륨)로 구성되었습니다. 이 소위 기본 분위기(약 40억 년 전). 다음 단계에서는 활발한 화산 활동으로 대기가 수소 이외의 가스(이산화탄소, 암모니아, 수증기)로 포화되었습니다. 이것이 어떻게 2차 대기(우리 시대보다 약 30억 년 전). 이 분위기는 회복되었습니다. 또한 대기 형성 과정은 다음 요인에 의해 결정되었습니다.

행성간 공간으로의 가벼운 가스(수소 및 헬륨) 누출;
자외선, 낙뢰 방전 및 기타 요인의 영향으로 대기에서 발생하는 화학 반응.

점차적으로 이러한 요인들이 3차 대기, 훨씬 낮은 함량의 수소와 훨씬 높은 함량의 질소 및 이산화탄소(암모니아와 탄화수소의 화학 반응의 결과로 형성됨)가 특징입니다.

질소

다량의 질소 N 2 의 형성은 30억 년 전부터 광합성의 결과 행성 표면에서 나오기 시작한 분자 산소 O 2 에 의한 암모니아-수소 대기의 산화에 기인합니다. 질소 N 2 는 또한 질산염 및 기타 질소 함유 화합물의 탈질화의 결과로 대기 중으로 방출됩니다. 질소는 오존에 의해 상층 대기에서 NO로 산화됩니다.

질소 N 2는 특정 조건(예: 낙뢰 방전 중)에서만 반응을 시작합니다. 방전 중 오존에 의한 분자 질소의 산화는 질소 비료의 산업적 생산에서 소량으로 사용됩니다. 그것은 낮은 에너지 소비로 산화되고 소위 콩과 식물과 근경 공생을 형성하는 시아노 박테리아 (청녹조류) 및 결절 박테리아에 의해 생물학적 활성 형태로 전환 될 수 있습니다. 녹비.

산소

대기의 구성은 산소의 방출과 이산화탄소의 흡수를 동반한 광합성의 결과 지구에 생명체가 출현하면서 급격히 변화하기 시작했습니다. 처음에는 암모니아, 탄화수소, 바다에 함유된 철 형태의 철 등 환원된 화합물의 산화에 산소가 사용되었습니다. 이 단계가 끝나면 대기의 산소 함량이 증가하기 시작했습니다. 점차적으로 산화 특성을 가진 현대적인 분위기가 형성되었습니다. 이것은 대기, 암석권 및 생물권에서 일어나는 많은 과정에 심각하고 급격한 변화를 일으켰기 때문에 이 사건을 산소 재앙이라고 불렀습니다.

희가스

대기 오염

최근에는 인간이 대기의 진화에 영향을 미치기 시작했습니다. 그의 활동의 결과는 이전 지질 학적 시대에 축적 된 탄화수소 연료의 연소로 인해 대기 중 이산화탄소 함량이 지속적으로 크게 증가했습니다. 엄청난 양의 CO 2 가 광합성 과정에서 소비되고 전 세계의 바다에 흡수됩니다. 이 가스는 화산 활동과 인간 생산 활동뿐만 아니라 탄산염 암석과 동식물 기원의 유기 물질의 분해로 인해 대기로 들어갑니다. 지난 100년 동안 대기 중 CO 2 함량은 10% 증가했으며 주요 부분(3,600억 톤)은 연료 연소에서 발생합니다. 연료 연소의 성장률이 계속된다면, 향후 200-300년 동안 대기 중 CO 2 양은 두 배로 증가하여 지구 기후 변화로 이어질 수 있습니다.

연료 연소는 오염 가스(СО, SO 2)의 주요 원인입니다. 이산화황은 대기 산소에 의해 상층 대기에서 SO 3로 산화되고, 이는 차례로 수증기 및 암모니아와 상호 작용하고, 생성된 황산(H 2 SO 4) 및 황산 암모늄((NH 4) 2 SO 4)은 다음으로 되돌아갑니다. 소위 형태의 지구 표면. 산성비. 내연 기관의 사용은 질소 산화물, 탄화수소 및 납 화합물(테트라에틸 납 Pb(CH 3 CH 2) 4)로 인한 심각한 대기 오염을 초래합니다.

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문학

V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov"우주 생물학 및 의학"(2판, 개정 및 보완), M .: "Prosveshchenie", 1975, 223 페이지.
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자연 환경의 배경 오염 모니터링. 안에. 1, L., 1982.

지구
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텅빈. 혼합물(공기)과 불순물로 구성되어 있습니다. 하부 표면의 공기는 78%의 질소, 약 21%의 산소, 1% 미만의 기타 가스를 포함합니다.

대기는 계층 구조를 가지고 있습니다. 고도에 따른 온도 변화에 따라 대류권(최대 16km), 성층권(최대 50km), 중간권(최대 80km), 열권의 4개 층이 구별되며 점차적으로 외부 공간으로 변합니다. . 지구의 삶에서 그 역할은 큽니다. 그것은 모든 생물의 호흡에 필요한 산소를 포함하고 치명적인 우주선, 낙하 및 기타 우주 물체로부터 지구를 보호합니다. 대기 덕분에 지구 표면은 낮에는 많이 뜨거워지지 않고 밤에는 그렇게 빨리 식지 않습니다.

지표면 근처의 기온 분포는 등온선(같은 온도의 점을 연결하는 선)으로 표시됩니다. 그것의 복잡한 분포는 1월, 7월 평균 및 연간 등온선의 지도에서 판단할 수 있습니다. 온도 분포는 위치뿐만 아니라 밑에 있는 표면에 의해서도 영향을 받기 때문에 평행선과 일치하지 않습니다.

대기는 우리 행성의 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 그녀는 태양 복사 및 우주 쓰레기와 같은 우주 공간의 가혹한 조건에서 사람들을 "피난처"합니다. 그러나 대기에 대한 많은 사실은 대부분의 사람들에게 알려져 있지 않습니다.

1. 하늘의 진정한 색

믿기 어렵지만 하늘은 실제로 보라색입니다. 빛이 대기에 들어오면 공기와 물 입자가 빛을 흡수하여 산란시킵니다. 동시에 보라색이 가장 많이 흩어져 있기 때문에 사람들이 파란 하늘을 보는 것입니다.

2. 지구 대기의 배타적 요소

많은 사람들이 학교에서 기억하듯이 지구의 대기는 약 78%의 질소, 21%의 산소, 그리고 아르곤, 이산화탄소 및 기타 가스의 작은 불순물로 구성되어 있습니다. 그러나 우리 대기가 과학자들에 의해 (혜성 67P 외에) 지금까지 발견된 유일한 자유 산소가 있다는 것을 아는 사람은 거의 없습니다. 산소는 반응성이 높은 기체이기 때문에 종종 우주의 다른 화학 물질과 반응합니다. 지구상의 순수한 형태는 행성을 거주 가능하게 만듭니다.

3. 하늘에 흰 줄무늬

확실히 일부 사람들은 때때로 제트기 뒤 하늘에 왜 흰색 줄무늬가 남아 있는지 의아해했습니다. 비행운으로 알려진 이 흰색 흔적은 항공기 엔진의 뜨겁고 습한 배기 가스가 더 차가운 외부 공기와 혼합될 때 형성됩니다. 배기 가스의 수증기가 얼어서 눈에 띄게 됩니다.

4. 대기의 주요 층

지구의 대기는 5개의 주요 층으로 구성되어 있어 행성에 생명체가 존재할 수 있습니다. 이들 중 첫 번째인 대류권은 해수면에서 적도까지 약 17km 고도까지 확장됩니다. 대부분의 기상 현상은 그곳에서 발생합니다.

5. 오존층

대기의 다음 층인 성층권은 적도에서 약 50km 높이에 이릅니다. 그것은 위험한 자외선으로부터 사람들을 보호하는 오존층을 포함합니다. 이 층이 대류권 위에 있지만 태양 광선에서 흡수하는 에너지로 인해 실제로 더 따뜻할 수 있습니다. 대부분의 제트 비행기와 날씨 풍선은 성층권에서 날아갑니다. 비행기는 중력과 마찰의 영향을 덜 받기 때문에 더 빨리 날 수 있습니다. 날씨 풍선은 폭풍에 대한 더 나은 아이디어를 얻을 수 있으며, 대부분은 대류권의 낮은 곳에서 발생합니다.

6. 중간권

중간권은 중간층으로 행성 표면에서 85km 높이까지 확장됩니다. 그 온도는 약 -120°C로 변동합니다. 지구 대기로 들어오는 대부분의 유성은 중간권에서 타버립니다. 우주로 통과하는 마지막 두 층은 열권과 외권입니다.

7. 대기의 소멸

지구는 아마도 여러 번 대기권을 잃었을 것입니다. 행성이 마그마의 바다로 뒤덮였을 때 거대한 성간 물체가 충돌했습니다. 달도 형성한 이러한 충돌은 처음으로 행성의 대기를 형성했을 수 있습니다.

8. 대기 가스가 없었다면...

대기에 다양한 가스가 없다면 지구는 인간이 살기에는 너무 차가울 것입니다. 수증기, 이산화탄소 및 기타 대기 가스는 태양으로부터 열을 흡수하여 행성 표면에 "분배"하여 거주 가능한 기후를 만드는 데 도움을 줍니다.

9. 오존층의 형성

악명 높은(그리고 중요하게는 필요한) 오존층은 산소 원자가 태양의 자외선과 반응하여 오존을 형성할 때 생성되었습니다. 태양으로부터 오는 대부분의 유해한 방사선을 흡수하는 것은 오존입니다. 그 중요성에도 불구하고, 오존층은 최소한의 오존 농도를 생성하는 데 필요한 양의 산소를 대기로 방출하기에 충분한 생명이 바다에서 발생한 후 비교적 최근에 형성되었습니다.

10. 전리층

전리층은 우주와 태양의 고에너지 입자가 이온 형성을 도와 행성 주위에 "전기층"을 형성하기 때문에 그렇게 명명되었습니다. 위성이 없을 때 이 층은 전파를 반사하는 데 도움이 되었습니다.

11. 산성비

산림 전체를 파괴하고 수생태계를 황폐화시키는 산성비는 대기 중에 이산화황이나 산화질소 입자가 수증기와 혼합되어 비가 되어 땅으로 떨어지게 되면 형성된다. 이러한 화합물은 자연에서도 발견됩니다. 이산화황은 화산 폭발 중에 생성되고 산화질소는 번개가 칠 때 생성됩니다.

12. 번개의 힘

번개는 매우 강력하여 한 번의 방전으로 주변 공기를 최대 30,000°C까지 가열할 수 있으며 급격한 가열로 인해 주변 공기가 폭발적으로 팽창하여 천둥이라는 음파의 형태로 들립니다.

오로라 보리 얼리스와 오로라 오로라 (북부 및 남부 오로라)는 대기의 네 번째 수준인 열권에서 일어나는 이온 반응에 의해 발생합니다. 고도로 대전된 태양풍 입자가 행성의 자극을 통해 공기 분자와 충돌할 때, 그들은 빛나고 멋진 조명 쇼를 만듭니다.

14. 일몰

일몰은 종종 작은 대기 입자가 빛을 산란시켜 주황색과 노란색 색조로 반사하기 때문에 불타는 하늘처럼 보입니다. 동일한 원리가 무지개 형성의 기초가 됩니다.

2013년 과학자들은 작은 미생물이 지구 표면에서 수 킬로미터 떨어진 곳에서 생존할 수 있다는 것을 발견했습니다. 행성 위의 8-15km 고도에서 대기 중에 떠다니는 유기 화학 물질을 파괴하여 "먹이"하는 미생물이 발견되었습니다.

묵시록 이론의 지지자들과 다양한 다른 공포 이야기에 대해 관심을 가질 것입니다.