Toți cei care au zburat într-un avion sunt obișnuiți cu acest tip de mesaj: „zborul nostru are loc la o altitudine de 10.000 m, temperatura de afară este de 50 ° C”. Nu pare nimic deosebit. Cu cât este mai departe de suprafața Pământului încălzită de Soare, cu atât este mai rece. Mulți oameni cred că temperatura scade continuu odată cu altitudinea și că temperatura scade treptat, apropiindu-se de temperatura spațiului. Apropo, oamenii de știință au crezut așa până la sfârșitul secolului al XIX-lea.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra distribuției temperaturii aerului pe Pământ. Atmosfera este împărțită în mai multe straturi, care reflectă în primul rând natura schimbărilor de temperatură.
Stratul inferior al atmosferei se numește troposfera, care înseamnă „sfera de rotație.” Toate schimbările de vreme și climă sunt rezultatul proceselor fizice care au loc tocmai în acest strat. Limita superioară a acestui strat este situată acolo unde scăderea temperaturii cu înălțimea este înlocuită de creșterea acesteia - aproximativ la o altitudine de 15-16 km deasupra ecuatorului și 7-8 km deasupra polilor.Ca și Pământul însuși, atmosfera, sub influența rotației planetei noastre, este și ea oarecum turtită deasupra polilor și se umflă deasupra ecuatorului. Cu toate acestea, acest efect este exprimat în atmosferă mult mai puternic decât în învelișul solid al Pământului.În direcția de la suprafața Pământului spre La limita superioară a troposferei, temperatura aerului scade.Deasupra ecuatorului, temperatura minimă a aerului este de aproximativ -62 ° C, iar deasupra polilor - aproximativ -45 ° C. La latitudini moderate, mai mult de 75% din masa atmosferei se află în troposferă. La tropice, aproximativ 90% se află în masa troposferei de atmosfera.
În 1899, s-a găsit un minim în profilul vertical de temperatură la o anumită altitudine, iar apoi temperatura a crescut ușor. Începutul acestei creșteri înseamnă trecerea la următorul strat al atmosferei - la stratosferă, care înseamnă „sfera stratului”. Termenul stratosferă înseamnă și reflectă ideea anterioară a unicității stratului situat deasupra troposferei. Stratosfera se extinde la o altitudine de aproximativ 50 km deasupra suprafeței pământului. Particularitatea sa este , în special, o creștere bruscă a temperaturii aerului.Această creștere a temperaturii se explică reacția de formare a ozonului este una dintre principalele reacții chimice care au loc în atmosferă.
Cea mai mare parte a ozonului este concentrată la altitudini de aproximativ 25 km, dar, în general, stratul de ozon este o înveliș foarte extins, care acoperă aproape toată stratosfera. Interacțiunea oxigenului cu razele ultraviolete este unul dintre procesele benefice din atmosfera pământului care contribuie la menținerea vieții pe Pământ. Absorbția acestei energii de către ozon previne curgerea excesivă a acesteia la suprafața pământului, unde se creează exact nivelul de energie care este potrivit pentru existența formelor de viață terestre. Ozonosfera absoarbe o parte din energia radiantă care trece prin atmosferă. Ca urmare, în ozonosferă se stabilește un gradient vertical de temperatură a aerului de aproximativ 0,62°C la 100 m, adică temperatura crește odată cu altitudinea până la limita superioară a stratosferei - stratopauza (50 km), ajungând, conform unele date, 0°C.
La altitudini de la 50 la 80 km există un strat al atmosferei numit mezosferă. Cuvântul „mezosferă” înseamnă „sferă intermediară”, unde temperatura aerului continuă să scadă odată cu înălțimea. Deasupra mezosferei, într-un strat numit termosferă, temperatura crește din nou cu altitudinea până la aproximativ 1000°C, iar apoi scade foarte repede la -96°C. Cu toate acestea, nu scade la infinit, apoi temperatura crește din nou.
Termosferă este primul strat ionosferă. Spre deosebire de straturile menționate anterior, ionosfera nu se distinge prin temperatură. Ionosfera este o zonă de natură electrică care face posibile multe tipuri de comunicații radio. Ionosfera este împărțită în mai multe straturi, desemnate prin literele D, E, F1 și F2. Aceste straturi au și denumiri speciale. Separarea în straturi este cauzată de mai multe motive, printre care cel mai important este influența inegală a straturilor asupra trecerii undelor radio. Stratul cel mai de jos, D, absoarbe în principal undele radio și astfel împiedică propagarea lor ulterioară. Cel mai bine studiat stratul E este situat la o altitudine de aproximativ 100 km deasupra suprafeței pământului. Este numit și stratul Kennelly-Heaviside după numele oamenilor de știință americani și englezi care l-au descoperit simultan și independent. Stratul E, ca o oglindă uriașă, reflectă undele radio. Datorită acestui strat, undele radio lungi parcurg distanțe mai mari decât ar fi de așteptat dacă s-ar propaga doar în linie dreaptă, fără a fi reflectate de stratul E. Stratul F are proprietăți similare.Se mai numește și stratul Appleton. Împreună cu stratul Kennelly-Heaviside, reflectă undele radio către stațiile radio terestre.O astfel de reflexie poate avea loc în diferite unghiuri. Stratul Appleton este situat la o altitudine de aproximativ 240 km.
Regiunea cea mai exterioară a atmosferei, al doilea strat al ionosferei, este adesea numită exosfera. Acest termen se referă la existența periferiei spațiului în apropierea Pământului. Este dificil de determinat exact unde se termină atmosfera și unde începe spațiul, deoarece odată cu altitudinea densitatea gazelor atmosferice scade treptat, iar atmosfera însăși se transformă treptat într-un vid, în care se găsesc doar molecule individuale. Deja la o altitudine de aproximativ 320 km, densitatea atmosferei este atât de scăzută încât moleculele pot călători mai mult de 1 km fără să se ciocnească între ele. Partea cea mai exterioară a atmosferei servește drept graniță superioară, care este situată la altitudini de la 480 la 960 km.
Mai multe informații despre procesele din atmosferă pot fi găsite pe site-ul „Earth Climate”
Rolul atmosferei în viața Pământului
Atmosfera este sursa de oxigen pe care oamenii o respiră. Cu toate acestea, pe măsură ce vă ridicați la altitudine, presiunea atmosferică totală scade, ceea ce duce la o scădere a presiunii parțiale a oxigenului.
Plămânii umani conțin aproximativ trei litri de aer alveolar. Dacă presiunea atmosferică este normală, atunci presiunea parțială a oxigenului în aerul alveolar va fi de 11 mm Hg. Art., presiunea dioxidului de carbon - 40 mm Hg. Art., si vapori de apa - 47 mm Hg. Artă. Pe măsură ce altitudinea crește, presiunea oxigenului scade, iar presiunea totală a vaporilor de apă și a dioxidului de carbon din plămâni va rămâne constantă - aproximativ 87 mmHg. Artă. Când presiunea aerului este egală cu această valoare, oxigenul nu va mai curge în plămâni.
Din cauza scăderii presiunii atmosferice la o altitudine de 20 km, aici vor fierbe apa și lichidul interstițial din corpul uman. Dacă nu folosiți o cabină presurizată, la o astfel de înălțime o persoană va muri aproape instantaneu. Prin urmare, din punctul de vedere al caracteristicilor fiziologice ale corpului uman, „spațiul” își are originea de la o înălțime de 20 km deasupra nivelului mării.
Rolul atmosferei în viața Pământului este foarte mare. De exemplu, datorită straturilor dense de aer - troposfera și stratosfera, oamenii sunt protejați de expunerea la radiații. În spațiu, în aer rarefiat, la o altitudine de peste 36 km, acționează radiațiile ionizante. La o altitudine de peste 40 km - ultraviolete.
Când se ridică deasupra suprafeței Pământului la o înălțime de peste 90-100 km, se va observa o slăbire treptată și apoi dispariția completă a fenomenelor familiare oamenilor observate în stratul inferior atmosferic:
Niciun sunet nu circulă.
Nu există forță aerodinamică sau rezistență.
Căldura nu este transferată prin convecție etc.
Stratul atmosferic protejează Pământul și toate organismele vii de radiațiile cosmice, de meteoriți și este responsabil pentru reglarea fluctuațiilor sezoniere de temperatură, echilibrând și nivelând ciclurile zilnice. În absența unei atmosfere pe Pământ, temperaturile zilnice ar fluctua cu +/-200C˚. Stratul atmosferic este un „tampon” dătător de viață între suprafața pământului și spațiu, un purtător de umiditate și căldură; procesele de fotosinteză și schimb de energie au loc în atmosferă - cele mai importante procese ale biosferei.
Straturi ale atmosferei în ordine de la suprafața Pământului
Atmosfera este o structură stratificată formată din următoarele straturi ale atmosferei în ordine de la suprafața Pământului:
troposfera.
Stratosferă.
Mezosfera.
Termosferă.
Exosfera
Fiecare strat nu are granițe clare între ele, iar înălțimea lor este afectată de latitudine și anotimpuri. Această structură stratificată s-a format ca urmare a schimbărilor de temperatură la diferite altitudini. Datorită atmosferei, vedem stele sclipitoare.
Structura atmosferei terestre pe straturi: 
În ce constă atmosfera Pământului?
Fiecare strat atmosferic diferă ca temperatură, densitate și compoziție. Grosimea totală a atmosferei este de 1,5-2,0 mii km. În ce constă atmosfera Pământului? În prezent, este un amestec de gaze cu diverse impurități.
troposfera
Structura atmosferei Pământului începe cu troposfera, care este partea inferioară a atmosferei cu o altitudine de aproximativ 10-15 km. Aici se concentrează cea mai mare parte a aerului atmosferic. O trăsătură caracteristică a troposferei este o scădere a temperaturii cu 0,6 ˚C, deoarece crește la fiecare 100 de metri. Troposfera concentrează aproape toți vaporii de apă atmosferici și aici se formează norii.
Înălțimea troposferei se schimbă zilnic. În plus, valoarea sa medie variază în funcție de latitudinea și anotimpul anului. Înălțimea medie a troposferei deasupra polilor este de 9 km, deasupra ecuatorului - aproximativ 17 km. Temperatura medie anuală a aerului deasupra ecuatorului este aproape de +26 ˚C, iar deasupra Polului Nord -23 ˚C. Linia superioară a limitei troposferice deasupra ecuatorului este o temperatură medie anuală de aproximativ -70 ˚C, iar deasupra Polului Nord vara -45 ˚C și iarna -65 ˚C. Astfel, cu cât altitudinea este mai mare, cu atât temperatura este mai scăzută. Razele soarelui trec nestingherite prin troposferă, încălzind suprafața Pământului. Căldura emisă de soare este reținută de dioxid de carbon, metan și vapori de apă.
Stratosferă
Deasupra stratului de troposferă se află stratosfera, care are 50-55 km înălțime. Particularitatea acestui strat este că temperatura crește odată cu înălțimea. Între troposferă și stratosferă se află un strat de tranziție numit tropopauză.
De la aproximativ o altitudine de 25 de kilometri, temperatura stratului stratosferic începe să crească și, la atingerea altitudinii maxime de 50 km, capătă valori de la +10 la +30 ˚C.
Există foarte puțini vapori de apă în stratosferă. Uneori, la o altitudine de aproximativ 25 km, puteți găsi nori destul de subțiri, care sunt numiți „nori de perle”. Ziua nu sunt vizibile, dar noaptea strălucesc datorită iluminării soarelui, care se află sub orizont. Compoziția norilor nacru constă din picături de apă suprarăcite. Stratosfera este formată în principal din ozon.
Mezosfera
Înălțimea stratului mezosferă este de aproximativ 80 km. Aici, pe măsură ce crește, temperatura scade și în partea de sus ajunge la valori de câteva zeci de C˚ sub zero. În mezosferă pot fi observați și nori, care se presupune că sunt formați din cristale de gheață. Acești nori sunt numiți „noctilucenți”. Mezosfera este caracterizată de cea mai rece temperatură din atmosferă: de la -2 la -138 ˚C.
Termosferă
Acest strat atmosferic și-a căpătat numele datorită temperaturilor ridicate. Termosfera este formată din:
ionosferă.
Exosfera.
Ionosfera este caracterizată de aer rarefiat, fiecare centimetru din care la o altitudine de 300 km este format din 1 miliard de atomi și molecule, iar la o altitudine de 600 km - mai mult de 100 de milioane.
De asemenea, ionosfera se caracterizează prin ionizare ridicată a aerului. Acești ioni sunt alcătuiți din atomi de oxigen încărcați, molecule încărcate de atomi de azot și electroni liberi.
Exosfera
Stratul exosferic începe la o altitudine de 800-1000 km. Particulele de gaz, în special cele ușoare, se deplasează aici cu o viteză extraordinară, depășind forța gravitației. Astfel de particule, datorită mișcării lor rapide, zboară din atmosferă în spațiul cosmic și sunt împrăștiate. Prin urmare, exosfera se numește sfera de dispersie. În mare parte, atomii de hidrogen, care alcătuiesc cele mai înalte straturi ale exosferei, zboară în spațiu. Datorită particulelor din atmosfera superioară și particulelor vântului solar, putem vedea aurora boreală.
Sateliții și rachetele geofizice au făcut posibilă stabilirea prezenței în straturile superioare ale atmosferei a centurii de radiații a planetei, constând din particule încărcate electric - electroni și protoni.
Atmosfera este cea care face posibilă viața pe Pământ. Primim primele informații și fapte despre atmosfera din școala elementară. În liceu, ne familiarizăm mai mult cu acest concept la lecțiile de geografie.
Conceptul atmosferei pământului
Nu numai Pământul, ci și alte corpuri cerești au atmosferă. Acesta este numele dat învelișului gazos care înconjoară planetele. Compoziția acestui strat de gaz variază semnificativ între planete. Să ne uităm la informațiile de bază și la faptele despre altfel numit aer.
Componenta sa cea mai importantă este oxigenul. Unii oameni cred în mod eronat că atmosfera pământului este formată în întregime din oxigen, dar, de fapt, aerul este un amestec de gaze. Conține 78% azot și 21% oxigen. Restul de unu procent include ozon, argon, dioxid de carbon și vapori de apă. Chiar dacă procentul acestor gaze este mic, ele îndeplinesc o funcție importantă - absorb o parte semnificativă din energia radiantă solară, împiedicând astfel luminarul să transforme toată viața de pe planeta noastră în cenuşă. Proprietățile atmosferei se modifică în funcție de altitudine. De exemplu, la o altitudine de 65 km, azotul este de 86%, iar oxigenul este de 19%.
Compoziția atmosferei Pământului
- Dioxid de carbon necesare pentru hrana plantelor. Apare în atmosferă ca urmare a procesului de respirație a organismelor vii, putrezire și ardere. Absența lui în atmosferă ar face imposibilă existența oricăror plante.
- Oxigen- o componentă vitală a atmosferei pentru oameni. Prezența sa este o condiție pentru existența tuturor organismelor vii. Reprezintă aproximativ 20% din volumul total al gazelor atmosferice.
- Ozon este un absorbant natural al radiațiilor ultraviolete solare, care are un efect dăunător asupra organismelor vii. Majoritatea formează un strat separat al atmosferei - ecranul de ozon. Recent, activitatea umană a dus la faptul că începe treptat să se prăbușească, dar, din moment ce are o mare importanță, se lucrează activ pentru conservarea și refacerea acesteia.
- vapor de apă determină umiditatea aerului. Conținutul său poate varia în funcție de diverși factori: temperatura aerului, locația teritorială, anotimp. La temperaturi scăzute există foarte puțini vapori de apă în aer, poate mai puțin de unu la sută, iar la temperaturi ridicate cantitatea acestuia ajunge la 4%.
- Pe lângă toate cele de mai sus, compoziția atmosferei pământului conține întotdeauna un anumit procent impurități solide și lichide. Acestea sunt funingine, cenușă, sare de mare, praf, picături de apă, microorganisme. Ele pot ajunge în aer atât în mod natural, cât și antropic.
Straturi ale atmosferei
Temperatura, densitatea și compoziția calitativă a aerului nu sunt aceleași la diferite altitudini. Din acest motiv, se obișnuiește să se distingă diferite straturi ale atmosferei. Fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici. Să aflăm ce straturi ale atmosferei se disting:
- Troposfera - acest strat al atmosferei este cel mai apropiat de suprafața Pământului. Înălțimea sa este de 8-10 km deasupra polilor și de 16-18 km la tropice. 90% din toți vaporii de apă din atmosferă se află aici, așa că are loc formarea activă a norilor. De asemenea, în acest strat se observă procese precum mișcarea aerului (vânt), turbulența și convecția. Temperaturile variază de la +45 de grade la amiază în sezonul cald la tropice până la -65 de grade la poli.
- Stratosfera este al doilea cel mai îndepărtat strat al atmosferei. Situat la o altitudine de 11 până la 50 km. În stratul inferior al stratosferei, temperatura este de aproximativ -55; îndepărtându-se de Pământ se ridică la +1˚С. Această regiune se numește inversiune și este limita stratosferei și mezosferei.
- Mezosfera este situată la o altitudine de 50 până la 90 km. Temperatura la limita sa inferioară este de aproximativ 0, la cea superioară ajunge la -80...-90 ˚С. Meteoriții care intră în atmosfera Pământului ard complet în mezosferă, determinând aici să apară străluciri de aer.
- Termosfera are o grosime de aproximativ 700 km. Aurora boreală apar în acest strat al atmosferei. Ele apar datorită influenței radiațiilor cosmice și radiațiilor emanate de Soare.
- Exosfera este zona de dispersie a aerului. Aici concentrația de gaze este mică și ele scapă treptat în spațiul interplanetar.
Limita dintre atmosfera pământului și spațiul cosmic este considerată a fi de 100 km. Această linie se numește linia Karman.
Presiune atmosferică
Când ascultăm prognoza meteo, auzim adesea citiri ale presiunii barometrice. Dar ce înseamnă presiunea atmosferică și cum ne poate afecta?
Ne-am dat seama că aerul este format din gaze și impurități. Fiecare dintre aceste componente are propria greutate, ceea ce înseamnă că atmosfera nu este lipsită de greutate, așa cum se credea până în secolul al XVII-lea. Presiunea atmosferică este forța cu care toate straturile atmosferei apasă pe suprafața Pământului și asupra tuturor obiectelor.
Oamenii de știință au efectuat calcule complexe și au demonstrat că atmosfera presează cu o forță de 10.333 kg pe metru pătrat de suprafață. Aceasta înseamnă că corpul uman este supus presiunii aerului, a cărei greutate este de 12-15 tone. De ce nu simțim asta? Presiunea noastră internă este cea care ne salvează, care echilibrează exteriorul. Puteți simți presiunea atmosferei în timp ce vă aflați într-un avion sau în munți, deoarece presiunea atmosferică la altitudine este mult mai mică. În acest caz, sunt posibile disconfort fizic, urechi blocate și amețeli.
Se pot spune multe despre atmosfera din jur. Știm multe fapte interesante despre ea, iar unele dintre ele pot părea surprinzătoare:
- Greutatea atmosferei pământului este de 5.300.000.000.000.000 de tone.
- Promovează transmisia sunetului. La o altitudine de peste 100 km, această proprietate dispare din cauza modificărilor în compoziția atmosferei.
- Mișcarea atmosferei este provocată de încălzirea neuniformă a suprafeței Pământului.
- Un termometru este folosit pentru a determina temperatura aerului, iar un barometru este folosit pentru a determina presiunea atmosferei.
- Prezența unei atmosfere salvează planeta noastră de 100 de tone de meteoriți în fiecare zi.
- Compoziția aerului a fost fixată timp de câteva sute de milioane de ani, dar a început să se schimbe odată cu debutul activității industriale rapide.
- Se crede că atmosfera se extinde în sus până la o înălțime de 3000 km.
Importanța atmosferei pentru oameni
Zona fiziologică a atmosferei este de 5 km. La o altitudine de 5000 m deasupra nivelului mării, o persoană începe să sufere de foamete de oxigen, care se exprimă printr-o scădere a performanței sale și o deteriorare a bunăstării. Acest lucru arată că o persoană nu poate supraviețui într-un spațiu în care nu există acest amestec uimitor de gaze.
Toate informațiile și faptele despre atmosferă nu fac decât să confirme importanța acesteia pentru oameni. Datorită prezenței sale, a devenit posibilă dezvoltarea vieții pe Pământ. Deja astăzi, după ce am evaluat amploarea prejudiciului pe care umanitatea este capabilă să-l provoace prin acțiunile sale aerului dătător de viață, ar trebui să ne gândim la măsuri suplimentare pentru conservarea și restabilirea atmosferei.
Lumea din jurul nostru este formată din trei părți foarte diferite: pământ, apă și aer. Fiecare dintre ele este unică și interesantă în felul său. Acum vom vorbi doar despre ultimul dintre ei. Ce este atmosfera? Cum a apărut? În ce constă și în ce părți este împărțit? Toate aceste întrebări sunt extrem de interesante.
Numele „atmosferă” în sine este format din două cuvinte de origine greacă, traduse în rusă, înseamnă „abur” și „minge”. Și dacă te uiți la definiția exactă, poți citi următoarele: „Atmosfera este învelișul de aer al planetei Pământ, care se grăbește împreună cu ea în spațiul cosmic”. S-a dezvoltat în paralel cu procesele geologice și geochimice care au avut loc pe planetă. Și astăzi toate procesele care au loc în organismele vii depind de el. Fără atmosferă, planeta ar deveni un deșert fără viață, precum Luna.
În ce constă?
Întrebarea care este atmosfera și ce elemente sunt incluse în ea îi interesează pe oameni de multă vreme. Componentele principale ale acestei cochilii erau cunoscute deja în 1774. Au fost instalate de Antoine Lavoisier. El a descoperit că compoziția atmosferei era în mare parte compusă din azot și oxigen. De-a lungul timpului, componentele sale au fost rafinate. Și acum se știe că conține multe alte gaze, precum și apă și praf.
Să aruncăm o privire mai atentă la ceea ce alcătuiește atmosfera Pământului lângă suprafața sa. Cel mai comun gaz este azotul. Conține puțin mai mult de 78 la sută. Dar, în ciuda unei cantități atât de mari, azotul este practic inactiv în aer.
Următorul element cantitativ și foarte important ca importanță este oxigenul. Acest gaz conține aproape 21% și prezintă o activitate foarte mare. Funcția sa specifică este de a oxida materia organică moartă, care se descompune în urma acestei reacții.
Gaze scăzute, dar importante
Al treilea gaz care face parte din atmosferă este argonul. Este puțin mai puțin de unu la sută. După el vine dioxid de carbon cu neon, heliu cu metan, cripton cu hidrogen, xenon, ozon și chiar amoniac. Dar sunt atât de puține, încât procentul acestor componente este egal cu sutimi, miimi și milionimi. Dintre acestea, doar dioxidul de carbon joacă un rol semnificativ, deoarece este materialul de construcție de care plantele au nevoie pentru fotosinteză. Cealaltă funcție importantă a acesteia este de a bloca radiațiile și de a absorbi o parte din căldura soarelui.
Un alt gaz mic, dar important, ozonul există pentru a capta radiațiile ultraviolete care provin de la Soare. Datorită acestei proprietăți, toată viața de pe planetă este protejată în mod fiabil. Pe de altă parte, ozonul afectează temperatura stratosferei. Datorită faptului că absoarbe această radiație, aerul se încălzește.
Constanța compoziției cantitative a atmosferei este menținută prin amestecare non-stop. Straturile sale se deplasează atât pe orizontală, cât și pe verticală. Prin urmare, oriunde pe glob există suficient oxigen și nu există exces de dioxid de carbon.
Ce altceva este în aer?
Trebuie remarcat faptul că aburul și praful pot fi găsite în spațiul aerian. Acesta din urmă este alcătuit din polen și particule de sol; în oraș li se alătură impurități de emisii solide din gazele de eșapament.
Dar este multă apă în atmosferă. În anumite condiții, se condensează și apar nori și ceață. În esență, acestea sunt același lucru, doar primele apar sus deasupra suprafeței Pământului, iar ultima se răspândește de-a lungul acesteia. Norii iau forme diferite. Acest proces depinde de înălțimea deasupra Pământului.
Dacă s-au format la 2 km deasupra pământului, atunci se numesc stratificat. Din ele se revarsă ploaia pe pământ sau cade zăpadă. Deasupra lor se formează nori cumulus până la o înălțime de 8 km. Sunt întotdeauna cele mai frumoase și pitorești. Ei sunt cei care se uită la ele și se întreabă cum arată. Dacă astfel de formațiuni apar în următorii 10 km, acestea vor fi foarte ușoare și aerisite. Numele lor este emplut.
În ce straturi este împărțită atmosfera?
Deși au temperaturi foarte diferite unul de celălalt, este foarte greu de spus la ce înălțime specifică începe un strat și se termină celălalt. Această împărțire este foarte condiționată și este aproximativă. Cu toate acestea, straturile atmosferei încă există și își îndeplinesc funcțiile.
Partea cea mai de jos a învelișului de aer se numește troposferă. Grosimea sa crește pe măsură ce se deplasează de la poli la ecuator de la 8 la 18 km. Aceasta este cea mai caldă parte a atmosferei, deoarece aerul din ea este încălzit de suprafața pământului. Cea mai mare parte a vaporilor de apă se concentrează în troposferă, motiv pentru care se formează norii, cad precipitații, furtunile bubuie și bat vânturile.
Următorul strat are aproximativ 40 km grosime și se numește stratosferă. Dacă un observator se deplasează în această parte a aerului, va descoperi că cerul a devenit violet. Acest lucru se explică prin densitatea scăzută a substanței, care practic nu împrăștie razele soarelui. În acest strat zboară avioanele cu reacție. Toate spațiile deschise sunt deschise pentru ei, deoarece practic nu există nori. În interiorul stratosferei există un strat format din cantități mari de ozon.
După ea vin stratopauza și mezosfera. Acesta din urmă are aproximativ 30 km grosime. Se caracterizează printr-o scădere bruscă a densității și a temperaturii aerului. Cerul pare negru pentru observator. Aici puteți urmări chiar și stelele în timpul zilei.
Straturi în care practic nu există aer
Structura atmosferei continuă cu un strat numit termosferă - cel mai lung dintre toate celelalte, grosimea sa ajunge la 400 km. Acest strat se distinge prin temperatura sa enormă, care poate ajunge la 1700 °C.
Ultimele două sfere sunt adesea combinate într-una singură și numite ionosferă. Acest lucru se datorează faptului că în ele apar reacții cu eliberarea de ioni. Aceste straturi fac posibilă observarea unui astfel de fenomen natural precum aurora boreală.
Următorii 50 km de Pământ sunt alocați exosferei. Aceasta este învelișul exterior al atmosferei. Dispersează particulele de aer în spațiu. Sateliții meteorologici se deplasează de obicei în acest strat.
Atmosfera Pământului se termină cu magnetosfera. Ea este cea care a adăpostit majoritatea sateliților artificiali ai planetei.
După tot ce s-a spus, nu ar trebui să mai rămână întrebări despre care este atmosfera. Dacă aveți îndoieli cu privire la necesitatea acestuia, acestea pot fi îndepărtate cu ușurință.
Sensul atmosferei
Funcția principală a atmosferei este de a proteja suprafața planetei de supraîncălzirea în timpul zilei și răcirea excesivă noaptea. Următorul scop important al acestei învelișuri, pe care nimeni nu îl va contesta, este acela de a furniza oxigen tuturor ființelor vii. Fără asta s-ar sufoca.
Majoritatea meteoriților ard în straturile superioare, fără a ajunge niciodată la suprafața Pământului. Și oamenii pot admira luminile zburătoare, confundându-le cu stele căzătoare. Fără atmosferă, întregul Pământ ar fi plin de cratere. Și protecția împotriva radiațiilor solare a fost deja discutată mai sus.
Cum influențează o persoană atmosfera?
Foarte negativ. Acest lucru se datorează activității în creștere a oamenilor. Cota principală a tuturor aspectelor negative revine industriei și transporturilor. Apropo, mașinile emit aproape 60% din toți poluanții care pătrund în atmosferă. Restul de patruzeci sunt împărțiți între energie și industrie, precum și industriile de eliminare a deșeurilor.
Lista substanțelor nocive care completează zilnic aerul este foarte lungă. Datorită transportului în atmosferă există: azot și sulf, carbon, albastru și funingine, precum și un puternic cancerigen care provoacă cancer de piele - benzopirenul.
Industria contabilizează următoarele elemente chimice: dioxid de sulf, hidrocarburi și hidrogen sulfurat, amoniac și fenol, clor și fluor. Dacă procesul continuă, atunci în curând răspunsurile la întrebările: „Care este atmosfera? În ce constă? va fi complet diferit.
Atmosfera este învelișul gazos al planetei noastre, care se rotește împreună cu Pământul. Gazul din atmosferă se numește aer. Atmosfera este în contact cu hidrosfera și acoperă parțial litosfera. Dar limitele superioare sunt greu de determinat. Este convențional acceptat că atmosfera se extinde în sus pe aproximativ trei mii de kilometri. Acolo curge lin în spațiul fără aer.
Compoziția chimică a atmosferei Pământului
Formarea compoziției chimice a atmosferei a început în urmă cu aproximativ patru miliarde de ani. Inițial, atmosfera era formată doar din gaze ușoare - heliu și hidrogen. Potrivit oamenilor de știință, premisele inițiale pentru crearea unui înveliș de gaz în jurul Pământului au fost erupțiile vulcanice, care, împreună cu lava, au emis cantități uriașe de gaze. Ulterior, schimbul de gaze a început cu spațiile de apă, cu organismele vii și cu produsele activităților lor. Compoziția aerului s-a schimbat treptat și a fost fixată în forma sa modernă în urmă cu câteva milioane de ani.
Principalele componente ale atmosferei sunt azotul (aproximativ 79%) și oxigenul (20%). Procentul rămas (1%) este alcătuit din următoarele gaze: argon, neon, heliu, metan, dioxid de carbon, hidrogen, cripton, xenon, ozon, amoniac, dioxizi de sulf și azot, protoxid de azot și monoxid de carbon, care sunt incluse. în acest unu la sută.
În plus, aerul conține vapori de apă și particule (polen, praf, cristale de sare, impurități de aerosoli).
Recent, oamenii de știință au observat o schimbare nu calitativă, ci cantitativă a unor ingrediente din aer. Iar motivul pentru aceasta este omul și activitățile sale. Numai în ultimii 100 de ani, nivelul de dioxid de carbon a crescut semnificativ! Aceasta este plină de multe probleme, dintre care cea mai globală este schimbările climatice.
Formarea vremii și a climei
Atmosfera joacă un rol esențial în modelarea climei și a vremii de pe Pământ. Multe depind de cantitatea de lumină solară, de natura suprafeței subiacente și de circulația atmosferică.
Să ne uităm la factorii în ordine.
1. Atmosfera transmite căldura razelor solare și absoarbe radiațiile nocive. Grecii antici știau că razele Soarelui cad pe diferite părți ale Pământului în unghiuri diferite. Cuvântul „climă” însuși tradus din greaca veche înseamnă „pantă”. Deci, la ecuator, razele soarelui cad aproape vertical, motiv pentru care aici este foarte cald. Cu cât este mai aproape de poli, cu atât unghiul de înclinare este mai mare. Și temperatura scade.
2. Din cauza încălzirii neuniforme a Pământului, în atmosferă se formează curenți de aer. Sunt clasificate în funcție de mărimea lor. Cele mai mici (zeci și sute de metri) sunt vânturile locale. Acesta este urmat de musoni și alizee, cicloni și anticicloni și zone frontale planetare.
Toate aceste mase de aer se misca constant. Unele dintre ele sunt destul de statice. De exemplu, vânturile alice care sufla din subtropicale spre ecuator. Mișcarea celorlalți depinde în mare măsură de presiunea atmosferică.
3. Presiunea atmosferică este un alt factor care influențează formarea climatului. Aceasta este presiunea aerului pe suprafața pământului. După cum se știe, masele de aer se deplasează dintr-o zonă cu presiune atmosferică ridicată către o zonă în care această presiune este mai mică.
În total sunt alocate 7 zone. Ecuatorul este o zonă de joasă presiune. În plus, de ambele părți ale ecuatorului până la latitudinile treizeci există o zonă de înaltă presiune. De la 30° la 60° - presiune joasă din nou. Și de la 60° la poli este o zonă de înaltă presiune. Masele de aer circulă între aceste zone. Cei care vin de la mare la uscat aduc ploi și vreme rea, iar cei care sufla de pe continente aduc vreme senină și uscată. În locurile în care curenții de aer se ciocnesc, se formează zonele frontale atmosferice, care se caracterizează prin precipitații și vreme nefavorabilă, cu vânt.
Oamenii de știință au demonstrat că chiar și bunăstarea unei persoane depinde de presiunea atmosferică. Conform standardelor internaționale, presiunea atmosferică normală este de 760 mm Hg. coloană la o temperatură de 0°C. Acest indicator este calculat pentru acele suprafețe de teren care sunt aproape la nivel cu nivelul mării. Odată cu altitudinea presiunea scade. Prin urmare, de exemplu, pentru Sankt Petersburg 760 mm Hg. - asta e norma. Dar pentru Moscova, care este situată mai sus, presiunea normală este de 748 mm Hg.
Presiunea se schimbă nu numai pe verticală, ci și pe orizontală. Acest lucru se simte mai ales în timpul trecerii cicloanelor.
Structura atmosferei
Atmosfera amintește de un tort stratificat. Și fiecare strat are propriile sale caracteristici.
. troposfera- stratul cel mai apropiat de Pământ. „Grosimea” acestui strat se modifică odată cu distanța de la ecuator. Deasupra ecuatorului, stratul se extinde în sus cu 16-18 km, în zonele temperate cu 10-12 km, la poli cu 8-10 km.
Aici sunt conținute 80% din masa totală de aer și 90% din vaporii de apă. Aici se formează nori, se ridică cicloni și anticicloni. Temperatura aerului depinde de altitudinea zonei. În medie, scade cu 0,65° C la fiecare 100 de metri.
. Tropopauza- stratul de tranziție al atmosferei. Înălțimea sa variază de la câteva sute de metri până la 1-2 km. Temperatura aerului vara este mai mare decât iarna. De exemplu, deasupra polilor iarna este -65° C. Iar deasupra ecuatorului este -70° C în orice moment al anului.
. Stratosferă- acesta este un strat a cărui limită superioară se află la o altitudine de 50-55 de kilometri. Turbulența aici este scăzută, conținutul de vapori de apă din aer este neglijabil. Dar există mult ozon. Concentrația sa maximă este la o altitudine de 20-25 km. În stratosferă, temperatura aerului începe să crească și ajunge la +0,8° C. Acest lucru se datorează faptului că stratul de ozon interacționează cu radiația ultravioletă.
. Stratopauza- un strat intermediar jos între stratosferă și mezosferă care îl urmează.
. Mezosfera- limita superioară a acestui strat este de 80-85 de kilometri. Aici au loc procese fotochimice complexe care implică radicali liberi. Ei sunt cei care oferă acea strălucire albastră blândă a planetei noastre, care este văzută din spațiu.
Majoritatea cometelor și meteoriților ard în mezosferă.
. Mezopauza- următorul strat intermediar, temperatura aerului în care este de cel puțin -90°.
. Termosferă- limita inferioară începe la o altitudine de 80 - 90 km, iar limita superioară a stratului trece aproximativ la 800 km. Temperatura aerului crește. Poate varia de la +500° C la +1000° C. În timpul zilei, fluctuațiile de temperatură se ridică la sute de grade! Dar aerul de aici este atât de rarefiat încât să înțelegem termenul „temperatură” așa cum ne imaginăm că nu este adecvat aici.
. ionosferă- combina mezosfera, mezopauza si termosfera. Aerul de aici este format în principal din molecule de oxigen și azot, precum și din plasmă cvasi-neutră. Razele soarelui care intră în ionosferă ionizează puternic moleculele de aer. În stratul inferior (până la 90 km) gradul de ionizare este scăzut. Cu cât este mai mare, cu atât ionizarea este mai mare. Deci, la o altitudine de 100-110 km, electronii sunt concentrați. Acest lucru ajută la reflectarea undelor radio scurte și medii.
Cel mai important strat al ionosferei este cel superior, care se află la o altitudine de 150-400 km. Particularitatea sa este că reflectă undele radio, iar acest lucru facilitează transmiterea semnalelor radio pe distanțe considerabile.
În ionosferă are loc un astfel de fenomen precum aurora.
. Exosfera- constă din atomi de oxigen, heliu și hidrogen. Gazul din acest strat este foarte rarefiat și atomii de hidrogen scapă adesea în spațiul cosmic. Prin urmare, acest strat este numit „zonă de dispersie”.
Primul om de știință care a sugerat că atmosfera noastră are greutate a fost italianul E. Torricelli. Ostap Bender, de exemplu, în romanul său „Vițelul de aur” a deplâns că fiecare persoană este presată de o coloană de aer care cântărește 14 kg! Dar marele intrigator s-a înșelat puțin. Un adult se confruntă cu o presiune de 13-15 tone! Dar nu simțim această greutate, deoarece presiunea atmosferică este echilibrată de presiunea internă a unei persoane. Greutatea atmosferei noastre este de 5.300.000.000.000.000 de tone. Cifra este colosală, deși este doar o milioneme din greutatea planetei noastre.
