상층 대기와 그 특성. 대기. 지구 대기의 구조와 구성

대류권

그것의 상한 경계는 극지방에서 8-10km, 온대에서 10-12km, 열대 위도에서 16-18km의 고도에 있습니다. 여름보다 겨울에 낮다. 대기의 하부 주층은 전체 질량의 80% 이상을 차지합니다. 대기그리고 대기에서 이용 가능한 모든 수증기의 약 90%. 난류와 대류는 대류권에서 고도로 발달하고 구름이 나타나고 저기압과 고기압이 발달합니다. 0.65 ° / 100 m의 평균 수직 기울기로 고도가 증가함에 따라 온도가 감소합니다.

대류권계면

대류권에서 성층권으로의 전이층으로, 고도에 따라 온도가 감소하는 대기층입니다.

천장

고도 11~50km에 위치한 대기층. 11-25km 층(성층권의 하부층)의 약간의 온도 변화 및 -56.5°C에서 0.8°C(성층권의 상부층 또는 역전 영역)로 25-40km 층의 증가 특징적이다. 약 40km 고도에서 약 273K(거의 0°C) 값에 도달한 후 약 55km 고도까지 온도가 일정하게 유지됩니다. 이 일정한 온도 영역을 성층권계면이라고 하며 성층권과 중간권 사이의 경계입니다.

성층권

성층권과 중간권 사이의 대기 경계층. 수직 온도 분포는 최대값(약 0°C)을 갖습니다.

중간권

중간권은 고도 50km에서 시작하여 80-90km까지 확장됩니다. 온도는 평균 수직 기울기 (0.25-0.3) ° / 100m로 높이에 따라 감소하며 주요 에너지 과정은 복사 열 전달입니다. 자유 라디칼, 진동 들뜬 분자 등이 포함된 복잡한 광화학 과정은 대기를 빛나게 합니다.

폐경기

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

포켓 라인

일반적으로 지구의 대기와 우주의 경계로 간주되는 해수면 위의 높이. Karman 라인은 해발 100km의 고도에 위치하고 있습니다.

지구 대기의 경계

열권

상한선은 약 800km입니다. 온도는 200-300km의 고도로 상승하여 1500K 정도의 값에 도달한 후 높은 고도까지 거의 일정하게 유지됩니다. 자외선과 X선의 영향으로 태양 복사공기의 우주 복사 이온화("극광")가 발생합니다. 전리층의 주요 영역은 열권 내부에 있습니다. 300km 이상의 고도에서는 원자 산소가 우세합니다. 열권의 상한은 주로 태양의 현재 활동에 의해 결정됩니다. 활동이 적은 기간 동안 이 레이어의 크기가 눈에 띄게 감소합니다.

온도계

열권의 상단에 인접한 대기 영역. 이 지역에서 태양 복사의 흡수는 무시할 수 있으며 온도는 실제로 고도에 따라 변하지 않습니다.

엑소스피어(분산의 오브)

최대 120km 높이의 대기층

외권은 700km 이상에 위치한 열권의 바깥 부분인 산란대입니다. 외권의 가스는 매우 희박하며 여기에서 입자가 행성간 공간으로 누출됩니다(소산).

고도 100km까지 대기는 균일하고 잘 혼합된 가스 혼합물입니다. 더 높은 층에서 높이에 따른 가스 분포는 분자 질량에 따라 다르며 더 무거운 가스의 농도는 지구 표면에서 멀어질수록 더 빨리 감소합니다. 가스 밀도의 감소로 인해 온도는 성층권의 0 ° C에서 중간권의 -110 ° C로 떨어집니다. 그러나 고도 200-250km에서 개별 입자의 운동 에너지는 ~ 150 ° C의 온도에 해당합니다. 200km 이상에서는 시간과 공간에서 가스의 온도와 밀도의 상당한 변동이 관찰됩니다.

약 2000-3500km의 고도에서 외권은 점차적으로 수소 원자와 같은 고도로 희박한 행성간 가스 입자로 채워진 소위 근접 우주 진공으로 들어갑니다. 그러나 이 가스는 행성간 물질의 일부일 뿐입니다. 또 다른 부분은 혜성과 유성 기원의 먼지와 같은 입자로 구성됩니다. 극도로 희박한 먼지와 같은 입자 외에도 태양 및 은하계에서 발생하는 전자기 및 미립자 복사가 이 공간으로 침투합니다.

대류권은 대기 질량의 약 80%, 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 추정된다.

동종권과 이종권은 대기 중의 기체 조성에 따라 구별된다. 이종구는 중력이 가스 분리에 영향을 미치는 영역입니다. 이 높이에서의 혼합은 무시할 수 있기 때문입니다. 따라서 헤테로스피어의 다양한 구성. 그 아래에는 균질한 조성의 균일한 대기의 잘 혼합된 부분이 있으며 이를 동질권이라고 합니다. 이 층들 사이의 경계를 터보포즈(turbopause)라고 하며 고도 약 120km에 있습니다.

대기 중 - (5.1-5.3) ⋅10 18 kg. 이 중 건조 공기의 질량은 (5.1352 ± 0.0003) ⋅10 18 kg이고, 총 수증기 질량은 평균 1.27⋅10 16 kg입니다.

표에 표시된 가스 외에도 대기에는 다음이 포함됩니다. N 2 O (\ displaystyle ((\ ce (N2O))))및 기타 질소 산화물( NO 2(\디스플레이 스타일(\ ce(NO2))),), 프로판 및 기타 탄화수소, O 3 (\ displaystyle ((\ ce (O3)))) , Cl 2 (\ displaystyle (\ ce (Cl2))) , SO 2 (\ displaystyle (\ ce (SO2))) , NH 3 (\ 표시 스타일 (\ ce (NH3))) , , HCl(\ displaystyle(\ ce(HCl))) , HF(\디스플레이 스타일(\ce(HF))) , HBr(\ displaystyle(\ ce(HBr))) , HI (\ 표시 스타일 ((\ ce (HI)))), 커플 Hg(\ 표시 스타일(\ ce(Hg))) , I 2 (\ displaystyle (\ ce (I2))) , Br 2 (\ displaystyle (\ ce (Br2)))뿐만 아니라 소량의 다른 많은 가스. 많은 수의 부유 고체 및 액체 입자(에어로졸)가 대류권에서 끊임없이 발견됩니다. 지구 대기에서 가장 희소한 기체는 Rn(\ 표시 스타일(\ ce(Rn))) .

대기의 구조

대기의 경계층

지표면의 상태와 특성이 대기의 역학에 직접적인 영향을 미치는 하부 대류권 층(두께 1-2km).

대류권

그것의 상한 경계는 극지방에서 8-10km, 온대에서 10-12km, 열대 위도에서 16-18km의 고도에 있습니다. 여름보다 겨울에 낮다.
대기의 하부 주층은 대기 전체 질량의 80% 이상과 대기 중 전체 수증기의 약 90%를 포함합니다. 난류와 대류가 대류권에서 고도로 발달하고 구름이 나타나고 저기압과 고기압이 발달합니다. 온도는 0.65 ° / 100 미터의 평균 수직 기울기로 고도가 증가함에 따라 감소합니다.

대류권

대류권에서 성층권으로의 전이층으로, 고도에 따라 온도가 감소하는 대기층입니다.

천장

고도 11~50km에 위치한 대기층. 11-25km 층(성층권의 하부층)의 약간의 온도 변화 및 -56.5°C에서 +0.8°C(성층권의 상부층 또는 역전 영역)로 25-40km 층의 증가 )이 특징적이다. 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. 19세기 중반에 고도 12km(6천 마리의 거북이)에서 지구의 대기가 끝난다고 믿어졌습니다(풍선에서 5주, 13hl). 성층권에는 자외선으로부터 지구를 보호하는 오존층이 있습니다.

성층권

성층권과 중간권 사이의 대기 경계층. 수직 온도 분포는 최대값(약 0°C)을 갖습니다.

중간권

열권

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

온도계

열권 상단에 인접한 대기 영역. 이 지역에서 태양 복사의 흡수는 무시할 수 있으며 온도는 고도에 따라 거의 변하지 않습니다.

엑소스피어(분산의 오브)

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

약 2000-3500km의 고도에서 외권은 점차 소위 소위 근거리 진공, 주로 수소 원자인 희소한 행성간 가스 입자로 채워져 있습니다. 그러나 이 가스는 행성간 물질의 일부일 뿐입니다. 또 다른 부분은 혜성과 유성 기원의 먼지와 같은 입자로 구성됩니다. 극도로 희박한 먼지와 같은 입자 외에도 태양 및 은하계에서 발생하는 전자기 및 미립자 복사가 이 공간으로 침투합니다.

SOHO 우주선의 SWAN 장비 데이터를 분석한 결과 지구 외권(geocorona)의 가장 바깥 부분은 지구 반경 약 100, 즉 약 640,000km, 즉 달의 궤도보다 훨씬 더 확장되어 있는 것으로 나타났습니다.

개요

대류권은 대기 질량의 약 80%, 성층권은 약 20%를 차지합니다. 중간권의 질량은 0.3% 이하이고 열권은 전체 대기 질량의 0.05% 미만입니다.

대기중의 전기적 성질을 바탕으로, 호중구그리고 전리층.

대기 중의 기체 조성에 따라, 동종권그리고 헤테로스피어. 헤테로스피어- 중력이 가스 분리에 영향을 미치는 영역입니다. 이 높이에서의 혼합은 무시할 수 있기 때문입니다. 따라서 헤테로스피어의 다양한 구성. 그 아래에는 균일한 조성의 균일한 대기의 일부가 있으며, 이를 동질권이라고 합니다. 이 층들 사이의 경계를 터보포즈(turbopause)라고 하며 고도 약 120km에 있습니다.

대기의 다른 특성과 인체에 미치는 영향

이미 해발 5km의 고도에서 훈련받지 않은 사람은 산소 결핍에 걸리고 적응하지 않으면 사람의 작업 능력이 크게 감소합니다. 이것은 대기의 생리학적 영역이 끝나는 곳입니다. 대기에는 최대 약 115km의 산소가 포함되어 있지만 고도 9km에서는 인간의 호흡이 불가능합니다.

대기는 우리가 호흡하는 데 필요한 산소를 공급합니다. 그러나 고도가 높아짐에 따라 대기의 전체 압력이 떨어지기 때문에 산소 부분압도 그에 따라 감소합니다.

대기 형성의 역사

가장 널리 퍼진 이론에 따르면, 지구의 대기는 후자의 역사를 통틀어 세 가지 다른 구성으로 이루어져 있습니다. 그것은 원래 행성간 공간에서 포착된 가벼운 가스(수소와 헬륨)로 구성되었습니다. 이것은 이른바 기본 분위기... 다음 단계에서는 활발한 화산 활동으로 대기가 수소 이외의 가스(이산화탄소, 암모니아, 수증기)로 포화되었습니다. 그래서 형성되었다. 2차 대기... 분위기는 회복되었습니다. 또한 대기 형성 과정은 다음 요인에 의해 결정되었습니다.

행성간 공간으로의 가벼운 가스(수소와 헬륨) 누출;
자외선의 영향으로 대기에서 일어나는 화학 반응, 번개 방전그리고 몇 가지 다른 요인들.

점차적으로 이러한 요인들이 3차 대기훨씬 더 낮은 수소 함량과 훨씬 더 높은 질소를 특징으로 하며, 이산화탄소(결과적으로 형성된 화학 반응암모니아 및 탄화수소).

질소

많은 양의 질소가 형성되는 것은 암모니아 수소 분위기가 산소 분자로 산화되기 때문입니다. O 2 (\ displaystyle (\ ce (O2))), 30억 년 전부터 광합성의 결과로 행성 표면에서 나오기 시작했습니다. 또한 질소 N 2 (\ 표시 스타일 (\ ce (N2)))질산염 및 기타 질소 함유 화합물의 탈질화로 인해 대기 중으로 방출됩니다. 질소는 오존과 함께 산화되어 아니요 (\ 표시 스타일 ((\ ce (NO)))) V 상층대기.

질소 N 2 (\ 표시 스타일 (\ ce (N2)))특정 조건(예: 낙뢰 방전 중)에서만 반응을 시작합니다. 소량의 전기 방전과 함께 오존에 의한 분자 질소의 산화는 다음 분야에 사용됩니다. 산업 생산품 질소 비료... 낮은 에너지 소비로 산화되고 콩과 식물과 근경 공생을 형성하는 시아노박테리아(청녹조류) 및 결절 박테리아에 의해 생물학적 활성 형태로 전환될 수 있습니다. 천연 비료.

산소

대기의 구성은 산소의 방출과 이산화탄소의 흡수와 함께 광합성의 결과 지구에 살아있는 유기체의 출현과 함께 근본적으로 변화하기 시작했습니다. 처음에는 암모니아, 탄화수소, 바다에 함유된 철의 철 형태 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.

불활성 가스

불활성 가스의 원인은 화산 폭발과 방사성 원소의 붕괴입니다. 일반적으로 지구, 특히 대기는 우주 및 일부 다른 행성에 비해 불활성 가스가 고갈됩니다. 이것은 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 및 라돈에 적용됩니다. 반면에 아르곤의 농도는 비정상적으로 높아 대기의 기체 조성의 거의 1%에 달합니다. 이 가스의 많은 양은 지구의 창자에서 방사성 동위 원소 칼륨-40의 강렬한 붕괴로 인한 것입니다.

대기 오염

최근에는 인간이 대기의 진화에 영향을 미치기 시작했습니다. 인간 활동의 결과는 이전 지질 시대에 축적 된 탄화수소 연료의 연소로 인해 대기 중 이산화탄소 함량이 지속적으로 증가하게되었습니다. 엄청난 양의 광합성이 소비되고 전 세계의 바다에 흡수됩니다. 이 가스는 화산 활동과 인간의 생산 활동뿐만 아니라 탄산염 암석과 동식물 기원의 유기물의 분해로 인해 대기로 유입됩니다. 지난 100년 동안 콘텐츠 CO 2 (\ displaystyle (\ ce (CO2)))대기 중 10% 증가했으며 연료 연소로 인한 대량(3,600억 톤)이 발생했습니다. 연료 연소의 성장률이 계속된다면 향후 200~300년 동안 CO 2 (\ displaystyle (\ ce (CO2)))대기에서 두 배로 증가하고 지구 기후 변화로 이어질 수 있습니다.

연료 연소는 오염 가스의 주요 원인입니다( CO (\ 표시 스타일 ((\ ce (CO)))) ,

대기(그리스 atmos - 증기 및 spharia - 공에서) - 지구의 공기 껍질, 함께 회전합니다. 대기의 발달은 지구에서 일어나는 지질학적, 지구화학적 과정은 물론 살아있는 유기체의 활동과도 밀접한 관련이 있습니다.

공기는 토양의 가장 작은 구멍으로 침투하여 물에도 용해되기 때문에 대기의 하부 경계는 지구 표면과 일치합니다.

고도 2000-3000km의 상한 경계는 점차 우주 공간으로 전달됩니다.

산소가 포함된 대기 덕분에 지구에서 생명체가 살 수 있습니다. 대기 산소는 인간, 동물 및 식물의 호흡 과정에서 사용됩니다.

대기가 없다면 지구는 달처럼 고요할 것입니다. 결국 소리는 공기 입자의 진동입니다. 하늘이 파랗게 보이는 이유는 태양 광선렌즈를 통과하는 것처럼 대기를 통과하여 구성 색상으로 분해됩니다. 동시에 파란색과 파란색의 광선이 무엇보다 흩어져 있습니다.

대기는 살아있는 유기체에 해로운 영향을 미치는 대부분의 태양 자외선을 가둡니다. 또한 지구 표면에 열을 유지하여 지구가 냉각되는 것을 방지합니다.

대기의 구조

대기에서 밀도와 밀도가 다른 여러 층을 구별할 수 있습니다(그림 1).

대류권

대류권- 대기의 가장 낮은 층, 두께는 극 위 8-10km, 온대 위도 10-12km, 적도 위 16-18km입니다.

쌀. 1. 지구 대기의 구조

대류권의 공기는 지표면, 즉 육지와 물에서 가열됩니다. 따라서이 층의 공기 온도는 100m마다 평균 0.6 ° C씩 높이에 따라 감소하고 대류권 상단 경계에서는 -55 ° C에 이릅니다. 동시에 대류권 상단 경계의 적도 지역에서 기온은 -70 ° С이고 북극 지역은 -65 ° С입니다.

대류권에서는 대기 질량의 약 80%가 집중되어 있으며 거의 모든 수증기가 위치하며 뇌우, 폭풍우, 구름 및 강수가 발생하고 수직(대류) 및 수평(바람) 기류도 발생합니다.

날씨는 주로 대류권에서 형성된다고 말할 수 있습니다.

천장

천장- 8~50km 고도에서 대류권 위에 위치한 대기층. 이 층의 하늘색은 자주색으로 나타나며, 이는 태양 광선이 거의 산란되지 않는 공기의 희박으로 설명됩니다.

성층권은 대기 질량의 20%를 차지합니다. 이 층의 공기는 희박하고 실질적으로 수증기가 없으므로 구름과 강수량이 거의 형성되지 않습니다. 그러나 속도가 300km / h에 달하는 성층권에서는 안정적인 기류가 관찰됩니다.

이 층은 집중 오존(오존 스크린, 오존권), 자외선을 흡수하여 지구에 도달하는 것을 방지하여 지구상의 살아있는 유기체를 보호하는 층. 오존 덕분에 성층권 상부 경계의 기온은 -50 ~ 4-55 ° С입니다.

중간권과 성층권 사이에는 천이 영역인 성층권이 있습니다.

중간권

중간권- 고도 50-80km에 위치한 대기층. 이곳의 공기 밀도는 지표면보다 200배나 적습니다. 중간권의 하늘은 검게 보이며 낮에는 별이 보입니다. 공기 온도는 -75 (-90) ° С로 떨어집니다.

고도 80km에서 시작 열권.이 층의 공기 온도는 고도 250m까지 급격히 상승한 다음 일정해집니다. 고도 150km에서는 220-240°C에 이릅니다. 고도 500-600km에서 1500 ° C를 초과합니다.

중간권과 열권에서 우주선의 작용하에 가스 분자는 원자의 전하를 띤 (이온화 된) 입자로 붕괴하므로 대기의이 부분을 전리층- 고도 50~1000km에 위치한 매우 희박한 공기층으로 주로 이온화된 산소 원자, 질소 산화물 분자 및 자유 전자로 구성됩니다. 이 층은 높은 대전이 특징이며 길고 중간의 전파가 거울에서와 같이 반사됩니다.

전리층에서 오로라가 발생합니다. 태양에서 날아오는 전하를 띤 입자의 영향으로 희박한 가스의 빛이 발생합니다. 급격한 변동자기장.

외권

외권- 1000km 이상에 위치한 대기의 외층. 이 층은 가스 입자가 여기에서 고속으로 이동하고 우주 공간으로 흩어질 수 있기 때문에 산란 구라고도 합니다.

분위기 조성

대기는 질소(78.08%), 산소(20.95%), 이산화탄소(0.03%), 아르곤(0.93%), 소량의 헬륨, 네온, 크세논, 크립톤(0.01%)으로 구성된 가스의 혼합물입니다. , 오존 및 기타 가스가 포함되지만 그 함량은 무시할 수 있습니다(표 1). 지구 공기의 현대적 구성은 1억 년 전에 확립되었지만, 생산 활동남자는 여전히 그의 변화를 이끌었다. 현재 CO 2 함량이 약 10-12% 증가했습니다.

대기를 구성하는 가스는 다양한 기능을 수행합니다. 기능적 역할... 그러나 이러한 가스의 주요 중요성은 주로 복사 에너지를 매우 강력하게 흡수하므로 온도 체제지구의 표면과 대기.

1 번 테이블. 화학적 구성 요소지표면 근처의 건조한 대기

	부피 농도. %	분자량, 단위

산소

이산화탄소





아산화질소
	0에서 0.00001까지
이산화황	여름에는 0에서 0.000007까지; 겨울에는 0에서 0.000002까지
	0에서 0.000002까지	46,0055/17,03061
아조그 이산화물

일산화탄소

질소,대기 중에 가장 널리 퍼져 있는 기체로 화학적으로 활동적이지 않습니다.

산소, 질소와 달리 매우 활동적인 화학 원소입니다. 산소의 특정 기능은 종속영양 유기체, 암석 및 화산에 의해 대기로 방출되는 과소산화된 가스의 유기물을 산화시키는 것입니다. 산소가 없으면 죽은 유기물이 분해되지 않습니다.

대기에서 이산화탄소의 역할은 매우 큽니다. 그것은 연소 과정, 살아있는 유기체의 호흡, 부패의 결과로 대기로 들어가고 무엇보다도 주요 건축 자재광합성에서 유기물을 생성합니다. 또한 이산화탄소의 특성은 단파 태양 복사를 전달하고 열 장파 복사의 일부를 흡수하는 데 매우 중요하며, 이는 아래에서 논의될 이른바 온실 효과를 생성합니다.

영향 대기 과정, 특히 성층권의 열 체제에서, 오존.이 가스는 태양으로부터 오는 자외선을 자연적으로 흡수하는 역할을 하며 태양 복사를 흡수하면 공기가 가열됩니다. 대기 중 총 오존 함량의 월평균 값은 0.23-0.52cm의 범위에서 해당 지역의 위도와 연중 시간에 따라 다릅니다(지압 및 온도에서 오존층의 두께입니다) . 적도에서 극지방까지 오존 함량의 증가와 가을에 최소값, 봄에 최대값으로 연간 변동이 관찰됩니다.

대기의 특성은 주요 기체(질소, 산소, 아르곤)의 함량이 고도에 따라 미미하게 변화한다는 것입니다. 대기 중 고도 65km에서 질소 함량은 86%, 산소는 19, 아르곤은 0.91 및 95km 고도에서 - 질소 77, 산소 - 21.3, 아르곤 - 0.82%. 이를 혼합하여 수직, 수평으로 대기 조성의 불변성을 유지한다.

가스 외에도 공기에는 다음이 포함됩니다. 수증기그리고 고체 입자.후자는 자연적 및 인공적(인위적) 기원일 수 있습니다. 이것들은 꽃가루, 작은 소금 결정, 도로 먼지, 에어로졸 불순물입니다. 태양 광선이 창으로 들어오면 맨눈으로 볼 수 있습니다.

연료 연소 중에 생성되는 유해 가스와 불순물이 에어로졸에 추가되는 도시 및 대규모 산업 센터의 공기에는 특히 많은 고체 입자가 있습니다.

대기 중 에어로졸의 농도는 공기의 투명도를 결정하며, 이는 지구 표면에 도달하는 태양 복사에 영향을 미칩니다. 가장 큰 에어로졸은 응결핵(위도. 결로- 압축, 농축) - 수증기를 물방울로 변형시키는 데 기여합니다.

수증기의 값은 주로 장파장을 지연시킨다는 사실에 의해 결정됩니다. 열복사지표면; 크고 작은 수분 순환의 주요 연결을 나타냅니다. 물 침대가 응축되는 동안 공기 온도를 높입니다.

대기 중 수증기의 양은 시간과 공간에 따라 변합니다. 따라서 지표면의 수증기 농도는 열대 지방의 3%에서 남극 대륙의 2-10(15)% 범위입니다.

온대 위도에서 대기의 수직 기둥에있는 수증기의 평균 함량은 약 1.6-1.7cm입니다 (이것은 응축 된 수증기 층의 두께입니다). 대기의 여러 층에 있는 수증기에 대한 정보는 모순됩니다. 예를 들어, 20~30km의 고도 범위에서 비습도는 고도에 따라 크게 증가한다고 가정했습니다. 그러나 후속 측정은 성층권의 더 큰 건조를 나타냅니다. 분명히 성층권의 특정 습도는 높이에 거의 의존하지 않으며 2-4 mg / kg에 달합니다.

대류권의 수증기 함량의 변동성은 증발, 응축 및 수평 수송 과정의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 수증기가 응결되어 구름이 생겼다가 떨어진다 강수량비, 우박 및 눈의 형태로.

물의 상전이 과정은 주로 대류권에서 일어나기 때문에 성층권(고도 20~30km)과 중간권(중권계면 부근)의 구름은 진주층과 은백색이라 불리는 구름이 비교적 드물게 관찰되는 반면, 대류권에서는 비교적 드물게 관찰된다. 구름은 종종 전체 지구 표면의 약 50%를 덮습니다.

공기 중에 포함될 수 있는 수증기의 양은 공기 온도에 따라 다릅니다.

-20 ° C의 온도에서 1m 3의 공기에는 1g 이하의 물이 포함될 수 있습니다. 0 ° C에서 - 5g 이하; +10 ° С에서 - 9g 이하; +30 ° С에서 - 30g 이하의 물.

산출:공기 온도가 높을수록 더 많은 수증기를 포함할 수 있습니다.

공기는 수 있습니다 가득한그리고 포화되지 않은수증기. 따라서 +30 ° C의 온도에서 1m 3의 공기에 15g의 수증기가 포함되어 있으면 공기는 수증기로 포화되지 않습니다. 30g이 포화된 경우.

절대 습도공기 1m3에 포함된 수증기의 양입니다. 그램으로 표시됩니다. 예를 들어, "절대 습도는 15"라고 말하면 1mL에 15g의 수증기가 포함되어 있음을 의미합니다.

상대 습도주어진 온도에서 1ml L에 포함될 수 있는 수증기의 양에 대한 1m 3 공기의 실제 수증기 함량의 비율(백분율)입니다. 예를 들어, 일기 예보 방송 중 라디오에서 상대 습도가 70%라고 했다면, 이는 공기에 주어진 온도에서 유지할 수 있는 수증기의 70%가 포함되어 있다는 의미입니다.

공기의 상대 습도가 높을수록, 즉 공기가 포화 상태에 가까울수록 강수 가능성이 높아집니다.

적도 지역에서는 항상 높은(최대 90%) 상대 대기 습도가 관찰됩니다. 열공기와 바다 표면에서 많은 증발이 있습니다. 극지방과 높은 상대 습도는 동일하지만 낮은 온도에서는 소량의 수증기라도 공기를 포화 또는 포화에 가깝게 만들기 때문입니다. 온대 위도에서는 상대 습도가 계절에 따라 변합니다. 겨울에는 더 높고 여름에는 더 낮습니다.

사막의 특히 낮은 상대 습도: 1m1의 공기에는 주어진 온도에서 가능한 수증기의 양보다 2~3배 적은 양이 포함되어 있습니다.

상대 습도를 측정하려면 습도계를 사용하십시오(그리스어 Hygros - wet 및 metreco - I 측정).

냉각되면 포화된 공기는 동일한 양의 수증기를 보유할 수 없으며, 두꺼워져(응축) 안개 방울로 바뀝니다. 여름에는 맑고 시원한 밤에 안개가 관찰될 수 있습니다.

구름- 이것은 동일한 안개이며 지표면이 아니라 특정 높이에서만 형성됩니다. 상승하면 공기가 냉각되고 그 안의 수증기가 응축됩니다. 그 결과 작은 물방울이 구름을 구성합니다.

구름의 형성에 관여하고 고체 입자대류권에 매달려 있습니다.

구름이 가질 수 있는 다른 모양, 형성 조건에 따라 다릅니다 (표 14).

가장 낮고 무거운 구름은 지층입니다. 그들은 지구 표면에서 2km의 고도에 위치하고 있습니다. 고도 2~8km에서는 더 그림 같은 적운을 관찰할 수 있습니다. 가장 높고 가벼운 것은 권운입니다. 그들은 지구 표면에서 8-18km의 고도에 위치하고 있습니다.

가족들	구름 탄생	외관
A. 상층의 구름 - 6km 이상	I. 권운	실모양, 섬유질, 흰색
	Ⅱ. 권적운	미세한 플레이크 및 컬의 층 및 능선, 흰색
	III. 권층운	투명한 희끄무레한 베일
B. 중간 구름 - 2km 이상	IV. 적운	흰색과 회색의 이음새와 능선
B. 중간 구름 - 2km 이상	V. 고층	유백색의 균일한 베일
B. 저층 구름 - 최대 2km	Vi. 후광층	솔리드 형태가 없는 회색 레이어
	Ⅶ. 성층적운	불투명한 회색 레이어 및 융기
	Ⅷ. 레이어드	불투명한 회색 장막
D. 수직 개발의 구름 - 하위 계층에서 상위 계층으로	IX. 적운	클럽과 돔은 바람에 가장자리가 찢어진 밝은 흰색입니다.
D. 수직 개발의 구름 - 하위 계층에서 상위 계층으로	X. 적란운	강력한 적운 덩어리, 어두운 납

대기 보호

주요 소스는 산업 기업그리고 자동차. 대도시에서는 주요 운송 경로의 가스 오염 문제가 매우 심각합니다. 그렇기 때문에 우리나라를 비롯한 세계의 많은 대도시에서 차량 배기 가스의 독성에 대한 환경 제어가 도입되었습니다. 전문가들에 따르면 공기 중의 연기와 먼지가 흡입을 절반으로 줄일 수 있다고 합니다. 태양 에너지자연 조건의 변화로 이어질 지구 표면에.

> 지구의 대기

설명 지구의 분위기모든 연령대의 어린이: 공기가 무엇으로 구성되어 있는지, 가스의 존재, 사진이 있는 층, 태양계의 세 번째 행성의 기후 및 날씨.

어린 아이들을 위해지구가 우리 시스템에서 실행 가능한 대기를 가진 유일한 행성이라는 것은 이미 알려져 있습니다. 가스 담요는 공기가 풍부할 뿐만 아니라 과도한 열과 태양 복사로부터 우리를 보호합니다. 중요한 아이들에게 설명하다그 시스템은 허용 가능한 균형을 유지하면서 표면이 낮에는 예열되고 밤에는 냉각될 수 있기 때문에 믿을 수 없을 정도로 잘 설계되었습니다.

시작하다 아이들을 위한 설명지구의 대기권이 480km 이상 뻗어 있다는 사실로 가능하지만 대부분은 표면에서 16km 떨어져 있습니다. 고도가 높을수록 압력이 낮아집니다. 해수면을 취하면 제곱센티미터당 1kg의 압력이 있습니다. 그러나 고도 3km에서는 제곱센티미터당 0.7kg으로 변경됩니다. 물론 그러한 조건에서는 호흡하기가 더 어렵습니다( 어린이들그들이 산에서 하이킹을 가본 적이 있다면 그것을 느낄 수 있습니다).

지구의 공기 구성 - 어린이를 위한 설명

가스 중에서 구별됩니다.

질소 - 78%.
산소 - 21%.
아르곤 - 0.93%.
이산화탄소 - 0.038%.
V 소량수증기 및 기타 가스 불순물도 있습니다.

지구의 대기층 - 어린이를 위한 설명

부모또는 교사 학교에서지구의 대기는 5단계로 구분되어 있음을 기억해야 합니다: 외기권, 열권, 중간권, 성층권 및 대류권. 각 층과 함께 대기는 가스가 마침내 우주에 분산될 때까지 점점 더 용해됩니다.

대류권은 표면에 가장 가깝습니다. 두께가 7~20km로 지구 대기의 절반을 차지합니다. 지구에 가까울수록 공기는 더 따뜻해집니다. 거의 모든 수증기와 먼지가 여기에 모입니다. 아이들은 구름이 떠 있는 것이 이 수준에 있다는 사실에 놀라지 않을 수 있습니다.

성층권은 대류권에서 시작하여 표면 위로 50km 올라갑니다. 여기에는 대기를 가열하고 유해한 태양 복사로부터 저장하는 많은 오존이 있습니다. 공기는 해수면보다 1000배 가늘고 비정상적으로 건조합니다. 그래서 비행기는 이곳에서 기분이 좋습니다.

중간권: 표면 위 50km ~ 85km. 정상은 중간권계면(mesopause)이라고 하며 지구 대기(-90°C)에서 가장 시원한 곳입니다. 제트기가 그곳에 도달할 수 없고 위성의 궤도 고도가 너무 높기 때문에 조사하기가 매우 어렵습니다. 과학자들은 유성이 타는 곳이 바로 여기라는 것만 알고 있습니다.

열권: 90km 및 500-1000km 사이. 온도는 1500 ° C에 이릅니다. 그것은 지구 대기의 일부로 간주되지만 중요합니다. 아이들에게 설명하다여기 공기의 밀도가 너무 낮아서 대부분이 이미 우주 공간으로 인식된다는 것입니다. 실제로 이곳은 우주 왕복선과 국제 우주 정거장이 있는 곳입니다. 또한 여기에서 오로라가 형성됩니다. 하전된 우주 입자는 열권의 원자 및 분자와 접촉하여 더 높은 에너지 수준으로 전달합니다. 덕분에 우리는 이 빛의 광자를 북극광의 형태로 볼 수 있습니다.

외권은 가장 높은 층입니다. 대기와 공간을 결합하는 믿을 수 없을 정도로 얇은 선. 광범위하게 분산된 수소 및 헬륨 입자로 구성됩니다.

지구의 기후와 날씨 - 아이들을 위한 설명

어린 아이들을 위해필요한 설명극지방의 극한 추위와 적도의 열대열로 대표되는 지역 기후 덕분에 지구는 많은 생물 종을 보유하고 있습니다. 어린이들지역 기후는 특정 지역에서 30년 동안 변하지 않는 날씨라는 것을 알아야 합니다. 물론 때로는 몇 시간 동안 변경될 수 있지만 대부분은 안정적으로 유지됩니다.

또한, 평균적인 지역 기후인 지구 기후도 구별됩니다. 인류의 역사를 통틀어 변해왔습니다. 오늘은 급격한 온난화가 있습니다. 과학자들은 인간 활동으로 인한 온실 가스가 대기에 열을 가두어 우리 행성을 금성으로 만들 위험이 있음을 경고하고 있습니다.

대기의 구성. 에어 쉘우리의 행성 - 대기살아있는 유기체에 대한 태양 자외선의 유해한 영향으로부터 지구 표면을 보호합니다. 또한 먼지와 운석과 같은 우주 입자로부터 지구를 보호합니다.

대기는 기체의 기계적 혼합물로 구성됩니다. 부피의 78%는 질소, 21%는 산소, 1% 미만은 헬륨, 아르곤, 크립톤 및 기타 불활성 기체입니다. 공기 중의 산소와 질소의 양은 실질적으로 변하지 않습니다. 질소는 다른 물질과의 화합물에 거의 들어 가지 않고 산소는 호흡, 산화 및 연소를 위해 매우 활동적이고 소비되지만 식물에 의해 지속적으로 보충되기 때문입니다.

약 100km의 고도까지 이러한 가스의 비율은 실질적으로 변하지 않습니다. 이것은 공기가 지속적으로 혼합된다는 사실 때문입니다.

이러한 가스 외에도 대기에는 약 0.03%의 이산화탄소가 포함되어 있으며 일반적으로 지구 표면 근처에 집중되어 있고 고르지 않게 분포되어 있습니다. 도시, 산업 중심지 및 화산 활동 지역에서는 그 양이 증가합니다.

대기에는 항상 일정량의 불순물(수증기 및 먼지)이 있습니다. 수증기의 함량은 공기 온도에 따라 다릅니다. 온도가 높을수록 공기에 더 많은 증기가 포함됩니다. 공기 중에 수증기가 존재하기 때문에 무지개, 햇빛의 굴절 등과 같은 대기 현상이 가능합니다.

먼지는 화산 폭발, 모래 및 먼지 폭풍 동안 대기로 유입되며 화력 발전소에서 연료가 불완전 연소됩니다.

대기의 구조.대기의 밀도는 높이에 따라 변합니다. 지구 표면에서 가장 높고 위로 올라갈수록 감소합니다. 따라서 고도 5.5km에서 대기 밀도는 2배이고 고도 11km에서는 표층보다 4배 낮습니다.

가스의 밀도, 구성 및 특성에 따라 대기는 5개의 동심원 층으로 나뉩니다(그림 34).

쌀. 34.대기의 수직 단면(대기층)

1. 맨 아래층이라고 합니다 대류권.그것의 상부 경계는 극지방에서 8-10km, 적도에서 16-18km의 고도에서 실행됩니다. 대류권은 전체 대기 질량의 최대 80%와 거의 모든 수증기를 포함합니다.

대류권의 기온은 높이에 따라 100m마다 0.6 ° C 감소하고 위쪽 경계는 -45-55 ° C입니다.

대류권의 공기는 끊임없이 혼합되어 다른 방향으로 움직입니다. 여기에서만 안개, 비, 강설, 뇌우, 폭풍 및 기타 기상 현상이 관찰됩니다.

2. 위의 위치 천장, 50-55km의 고도까지 확장됩니다. 성층권의 공기 밀도와 압력은 무시할 수 있습니다. 얇은 공기는 대류권과 동일한 가스를 포함하지만 더 많은 오존을 포함합니다. 가장 높은 오존 농도는 고도 15-30km에서 관찰됩니다. 성층권의 온도는 높이에 따라 상승하고 상부 경계에서 0 ° C 이상에 도달합니다. 이것은 오존이 태양 에너지의 단파장 부분을 흡수하여 공기가 가열되기 때문입니다.

3. 성층권 위에 거짓말 중간권, 80km의 고도까지 뻗어 있습니다. 그 안에 온도가 다시 떨어지고 -90 ° C에 이릅니다. 그곳의 공기 밀도는 지표면보다 200배나 적습니다.

4. 중간권 위는 열권(80-800km). 이 층의 온도는 150km에서 220 ° C까지 상승합니다. 고도 600km에서 최대 1500 ° C. 대기 중의 가스(질소 및 산소)는 이온화된 상태입니다. 단파 태양 복사의 작용으로 개별 전자가 원자 껍질에서 분리됩니다. 결과적으로 이 레이어에서 - 전리층하전 입자 층이 나타납니다. 그들의 가장 밀도가 높은 층은 300-400km의 고도에 있습니다. 밀도가 낮기 때문에 태양 광선이 흩어지지 않으므로 하늘이 검고 별과 행성이 밝게 빛납니다.

전리층에서, 극광,강한 전류지구의 자기장에 교란을 일으키는 원인이 됩니다.

5. 외부 쉘은 800km 이상에 위치합니다. 외기권.외기권에서 개별 입자의 이동 속도는 임계값인 11.2mm/s에 근접하므로 개별 입자가 지구의 중력을 극복하고 우주로 나갈 수 있습니다.

분위기의 의미.우리 행성의 삶에서 대기의 역할은 예외적으로 큽니다. 그녀가 없었다면 지구는 죽었을 것입니다. 대기는 강렬한 가열 및 냉각으로부터 지구 표면을 보호합니다. 그 효과는 온실에서 유리의 역할에 비유할 수 있습니다. 태양 광선을 받아들이고 열 방출을 방지합니다.

대기는 태양의 단파 및 미립자 복사로부터 살아있는 유기체를 보호합니다. 대기 - 기상 현상이 발생하는 환경, 전체 인간 활동... 이 껍질에 대한 연구는 기상 관측소에서 수행됩니다. 낮과 밤, 어떤 날씨에도 기상 학자는 낮은 대기 상태를 모니터링합니다. 하루에 4번, 많은 관측소에서 시간당 온도, 기압, 습도가 측정되고, 흐림, 풍향 및 속도, 강수, 대기의 전기 및 음향 현상이 기록됩니다. 기상 관측소는 남극 대륙과 습한 지역에 어디에나 있습니다. 열대 우림, 에 높은 산들그리고 끝없이 펼쳐진 툰드라에서. 특수 제작된 선박에서 바다를 관찰하기도 합니다.

30대부터. XX 세기 자유로운 분위기에서 관찰이 시작되었습니다. 그들은 25-35km의 고도로 상승하는 라디오존데를 발사하기 시작했으며 무선 장비의 도움으로 온도, 압력, 공기 습도 및 풍속에 대한 정보를 지구로 전송합니다. 요즘에는 기상 로켓과 인공위성도 널리 사용됩니다. 후자는 지구 표면과 구름의 이미지를 전송하는 텔레비전 설비를 가지고 있습니다.

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5. 지구의 에어쉘섹션 31. 대기 가열