Hangi atmosfer içerir. atmosfer nedir? Dünya'nın atmosferi: yapı, anlam. Kalıcı auroral kırmızı yaylar

Bugün yazımız çerçevesinde gök cismimizin en önemli katmanlarından biri olan Dünya atmosferinden bahsedecek ve bu gazlı zarf hakkında merak edilen birçok soruya yanıt vereceğiz.

atmosfer nedir

Atmosfer, bir gaz kabuğundan başka bir şey olmayan gezegenimizin katmanlarından biridir. Atmosferimiz yerçekimi ve yerçekimi tarafından yerinde tutulur. Temel olarak, atmosferimiz oksijenin yanı sıra karbondioksitten oluşur.

Atmosfere neden Dünya'nın zırhı deniyor?

Çoğu zaman, gezegenimizin kabuğunun gaz tabakasına geleneksel olarak görünmez zırhımız denir. Ve böyle bir ismin kökeni hakkındaki sorunun cevabı oldukça basittir, çünkü yeryüzüne düşebilecek meteorlardan ve diğer kozmik cisimlerden korunmamız Dünya'nın atmosferidir. Ayrıca atmosfer bizi güneşin yaydığı radyasyon ışınlarından da korur. Gaz tabakasından geçip insanlığa zarar veremezler.

Meteoritlerin Dünya yönünde düşme yeteneğine sahip oldukları biliniyor, ancak birçoğu basitçe tutuşuyor ve yüzeye ulaşmıyor. Ve Dünya atmosferinden geçen bir göktaşının neden ısındığı hakkında konuşursak, o zaman burada cevap da son derece basittir. Atmosfere girerken, çok iyi bir düşüş hızı ve atmosfer ile kozmik beden arasında oluşan sürtünme nedeniyle ısınır ve basitçe tutuşur.

Atmosfer neden var: nasıl ortaya çıktı

Bir de böyle bir soru var, neden bir atmosfer var, neden gezegenimizle birlikte dönüyor ve Uzay'a buharlaşmıyor. Ve burada insanlığın modern zihinlerinden de sırlar yok, insanlar uzun zamandır bu sorunun cevabını aldılar.

Öncelikle atmosferin neden Dünya ile birlikte döndüğünü cevaplamanız gerekiyor. Gerçek şu ki, burada yine atmosferimizi bulunduğu konumda tutan evrensel yerçekimi kuvveti devreye giriyor, yerçekimi. Ancak yukarıda söylenenler, Dünya'nın atmosferinin neden buharlaşıp Uzay'a geçmediği sorusuna cevap olarak oldukça uygundur.

Atmosferde neden hidrojen yok?

Yaygın bir gerçek, hidrojenin atmosferimizde neredeyse tamamen bulunmadığı bilgisidir. Bu fenomenin nedeni, moleküllerinin sırasıyla çok hafif olmasıydı - hızla Uzaya buharlaşır ve Dünya'nın atmosferik katmanındaki payı minimumdur.

Atmosfer (Eski Yunanca ἀτμός - buhar ve σφαῖρα - küre), Dünya gezegenini çevreleyen bir gaz kabuğudur (jeosfer). İç yüzeyi hidrosferi ve kısmen yer kabuğunu kaplar, dış yüzeyi ise uzayın dünyaya yakın kısmıyla sınırlanır.

Atmosferi inceleyen fizik ve kimya dalları kümesine genellikle atmosfer fiziği denir. Atmosfer, Dünya yüzeyindeki hava durumunu belirler, meteoroloji hava durumunu inceler ve klimatoloji uzun vadeli iklim değişiklikleriyle ilgilenir.

Fiziki ozellikleri

Atmosferin kalınlığı Dünya yüzeyinden yaklaşık 120 km uzaklıktadır. Atmosferdeki toplam hava kütlesi (5.1-5.3) 1018 kg'dır. Bunlardan kuru hava kütlesi (5.1352 ± 0.0003) · 1018 kg, toplam su buharı kütlesi ortalama 1.27 · 1016 kg'dır.

Temiz kuru havanın molar kütlesi 28.966 g/mol, deniz yüzeyindeki havanın yoğunluğu yaklaşık 1.2 kg/m3'tür. Deniz seviyesinde 0 °C'deki basınç 101.325 kPa'dır; kritik sıcaklık - -140.7 °C (~ 132.4 K); kritik basınç - 3,7 MPa; 0 °C'de Cp - 1.0048 103 J / (kg K), Cv - 0.7159 103 J / (kg K) (0 °C'de). Havanın suda çözünürlüğü (ağırlıkça) 0 °C'de - %0,0036, 25 °C'de - %0,0023.

Dünya yüzeyindeki "normal koşullar" için aşağıdakiler alınır: 1,2 kg / m3 yoğunluk, 101,35 kPa barometrik basınç, sıcaklık artı 20 ° C ve bağıl nem %50. Bu koşullu göstergeler tamamen mühendislik açısından önemlidir.

Kimyasal bileşim

Dünyanın atmosferi, volkanik patlamalar sırasında gazların salınması sonucu ortaya çıktı. Okyanusların ve biyosferin ortaya çıkmasıyla birlikte, su, bitkiler, hayvanlar ve bunların toprak ve bataklıklardaki ayrışma ürünleri ile gaz alışverişi nedeniyle de oluşmuştur.

Şu anda, Dünya'nın atmosferi esas olarak gazlardan ve çeşitli kirliliklerden (toz, su damlacıkları, buz kristalleri, deniz tuzları, yanma ürünleri) oluşmaktadır.

Atmosferi oluşturan gazların konsantrasyonu, su (H2O) ve karbon dioksit (CO2) dışında pratik olarak sabittir.

Kuru hava bileşimi


Azot
Oksijen
Argon
Suçlu
Karbon dioksit
Neon
Helyum
Metan
Kripton
Hidrojen
ksenon
azot oksit

Tabloda belirtilen gazlara ek olarak atmosferde az miktarda SO2, NH3, CO, ozon, hidrokarbonlar, HCl, HF, Hg, I2 buharlarının yanı sıra NO ve diğer birçok gaz bulunur. Troposferde sürekli olarak çok sayıda askıda katı ve sıvı parçacık (aerosol) bulunur.

atmosferin yapısı

Troposfer

Üst sınırı kutuplarda 8-10 km, ılıman iklimlerde 10-12 km ve tropikal enlemlerde 16-18 km yükseklikte; kışın yazdan daha düşüktür. Atmosferin alt, ana tabakası, atmosferdeki toplam hava kütlesinin %80'inden fazlasını ve atmosferdeki tüm su buharının yaklaşık %90'ını içerir. Troposferde türbülans ve konveksiyon oldukça gelişmiştir, bulutlar belirir, siklonlar ve antisiklonlar gelişir. Ortalama 0,65 ° / 100 m dikey eğimle artan yükseklikle sıcaklık düşer

tropopoz

Troposferden stratosfere geçiş tabakası, yükseklikle sıcaklığın azaldığı atmosfer tabakası durur.

Stratosfer

11 ila 50 km yükseklikte bulunan atmosfer tabakası. 11-25 km'lik katmanda (stratosferin alt katmanı) sıcaklıkta hafif bir değişiklik ve 25-40 km'lik katmandaki -56.5 ila 0.8 ° C'lik artış (stratosferin üst katmanı veya inversiyon bölgesi) karakteristiktir. Yaklaşık 40 km yükseklikte yaklaşık 273 K (neredeyse 0 °C) değerine ulaşan sıcaklık, yaklaşık 55 km yüksekliğe kadar sabit kalır. Bu sabit sıcaklık bölgesine stratopoz denir ve stratosfer ile mezosfer arasındaki sınırdır.

Stratopoz

Atmosferin stratosfer ile mezosfer arasındaki sınır tabakası. Dikey sıcaklık dağılımı bir maksimuma sahiptir (yaklaşık 0 ° C).

mezosfer

Mezosfer 50 km yükseklikte başlar ve 80-90 km'ye kadar uzanır. Sıcaklık, ortalama dikey gradyan (0.25-0.3) ° / 100 m ile yükseklikle azalır Ana enerji süreci radyan ısı transferidir. Serbest radikalleri, titreşimle uyarılmış molekülleri vb. içeren karmaşık fotokimyasal süreçler, atmosferin parlamasına neden olur.

mezopoz

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

Cep Hattı

Geleneksel olarak Dünya'nın atmosferi ile uzay arasındaki sınır olarak alınan deniz seviyesinden yükseklik. FAI tanımına göre Karman Hattı deniz seviyesinden 100 km yüksekliktedir.

Dünya atmosferinin sınırı

termosfer

Üst sınır yaklaşık 800 km'dir. Sıcaklık 200-300 km irtifalara yükselir, burada 1500 K mertebesinde değerlere ulaşır, daha sonra yüksek irtifalara kadar neredeyse sabit kalır. Ultraviyole ve X-ışını güneş radyasyonu ve kozmik radyasyonun etkisi altında, hava iyonizasyonu ("kutup ışıkları") meydana gelir - iyonosferin ana alanları termosferin içinde bulunur. 300 km'nin üzerindeki irtifalarda, atomik oksijen baskındır. Termosferin üst sınırı, büyük ölçüde Güneş'in mevcut aktivitesi tarafından belirlenir. Düşük aktivite dönemlerinde - örneğin, 2008-2009'da - bu katmanın boyutunda gözle görülür bir azalma var.

termopoz

Atmosferin termosferin tepesine bitişik bölgesi. Bu alanda, güneş ışınımının absorpsiyonu ihmal edilebilir düzeydedir ve sıcaklık aslında yükseklikle değişmez.

Exosphere (Dağılım Küresi)

Exosphere, termosferin dış kısmı olan ve 700 km'nin üzerinde bulunan bir saçılma bölgesidir. Ekzosferdeki gaz çok nadirdir ve buradan parçacıklarının gezegenler arası boşluğa sızması (dağılma) gelir.

100 km yüksekliğe kadar atmosfer homojen, iyi karışmış bir gaz karışımıdır. Daha yüksek katmanlarda, gazların yükseklik boyunca dağılımı moleküler kütlelerine bağlıdır, daha ağır gazların konsantrasyonu Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça daha hızlı azalır. Gazların yoğunluğunun azalmasından dolayı stratosferde 0°C olan sıcaklık mezosferde -110°C'ye düşer. Bununla birlikte, 200-250 km irtifalarda tek tek parçacıkların kinetik enerjisi ~ 150 ° C'lik bir sıcaklığa karşılık gelir. 200 km'nin üzerinde, zaman ve uzayda gazların sıcaklık ve yoğunluğunda önemli dalgalanmalar gözlenir.

Yaklaşık 2000-3500 km yükseklikte, ekzosfer yavaş yavaş, çoğunlukla hidrojen atomları olmak üzere oldukça nadir gezegenler arası gaz parçacıklarıyla dolu olan yakın uzay boşluğuna geçer. Ancak bu gaz, gezegenler arası maddenin sadece bir kısmıdır. Diğer kısım ise kuyruklu yıldız ve meteorik kökenli toz benzeri parçacıklardan oluşur. Son derece nadir bulunan toz benzeri parçacıklara ek olarak, güneş ve galaktik kaynaklı elektromanyetik ve parçacık radyasyonu bu alana nüfuz eder.

Troposfer, atmosferin kütlesinin yaklaşık %80'ini, stratosfer - yaklaşık %20'sini oluşturur; mezosferin kütlesi% 0,3'ten fazla değil, termosfer atmosferin toplam kütlesinin% 0,05'inden az. Atmosferdeki elektriksel özelliklere göre nötrosfer ve iyonosfer ayırt edilir. Şu anda, atmosferin 2000-3000 km yüksekliğe kadar uzandığına inanılıyor.

Atmosferdeki gazın bileşimine bağlı olarak homosfer ve heterosfer ayırt edilir. Heterosfer, bu yükseklikte karışımları ihmal edilebilir olduğundan, yerçekiminin gazların ayrılmasını etkilediği bir alandır. Dolayısıyla heterosferin değişken bileşimi. Aşağıda, homojen bir bileşime sahip olan ve homosfer adı verilen atmosferin iyi karışmış bir parçası bulunur. Bu katmanlar arasındaki sınıra turbopause denir; yaklaşık 120 km yükseklikte yer alır.

Atmosferin diğer özellikleri ve insan vücudu üzerindeki etkileri

Zaten deniz seviyesinden 5 km yükseklikte, eğitimsiz bir kişi oksijen açlığı geliştirir ve adaptasyon olmadan kişinin çalışma kapasitesi önemli ölçüde azalır. Atmosferin fizyolojik bölgesinin bittiği yer burasıdır. Atmosfer yaklaşık 115 km'ye kadar oksijen içermesine rağmen, 9 km yükseklikte insanın nefes alması imkansız hale gelir.

Atmosfer bize solumamız gereken oksijeni sağlar. Ancak, atmosferin irtifaya yükseldikçe toplam basıncındaki düşüş nedeniyle, oksijenin kısmi basıncı da buna bağlı olarak azalır.

İnsan akciğerleri sürekli olarak yaklaşık 3 litre alveolar hava içerir. Normal atmosfer basıncında alveolar havadaki oksijenin kısmi basıncı 110 mm Hg'dir. Art., karbondioksitin basıncı 40 mm Hg'dir. Sanat ve su buharı - 47 mm Hg. Sanat. Artan yükseklikle oksijen basıncı düşer ve akciğerlerdeki su buharı ve karbondioksitin toplam basıncı neredeyse sabit kalır - yaklaşık 87 mm Hg. Sanat. Çevredeki havanın basıncı bu değere eşit olduğunda akciğerlere oksijen akışı tamamen duracaktır.

Yaklaşık 19-20 km yükseklikte, atmosferik basınç 47 mm Hg'ye düşer. Sanat. Dolayısıyla bu yükseklikte insan vücudunda su ve interstisyel sıvı kaynamaya başlar. Basınçlı kabinin dışında, bu yüksekliklerde ölüm neredeyse anında gerçekleşir. Böylece, insan fizyolojisi açısından, "uzay" zaten 15-19 km yükseklikte başlar.

Yoğun hava katmanları - troposfer ve stratosfer - bizi radyasyonun zararlı etkilerinden korur. 36 km'den daha yüksek irtifalarda havanın yeterli derecede seyrekleşmesi ile iyonlaştırıcı radyasyon - birincil kozmik ışınlar - vücut üzerinde yoğun bir etkiye sahiptir; 40 km'den daha yüksek rakımlarda, güneş spektrumunun insanlar için tehlikeli olan ultraviyole kısmı çalışır.

Dünya yüzeyinden daha yüksek bir yüksekliğe çıktıkça, sesin yayılması, aerodinamik kaldırma ve direncin oluşumu, konveksiyonla ısı transferi vb. , yavaş yavaş zayıflar ve sonra tamamen kaybolur.

Seyrekleşmiş hava katmanlarında sesin yayılması imkansızdır. 60-90 km yüksekliğe kadar, kontrollü aerodinamik uçuş için havanın direncini ve kaldırmasını kullanmak hala mümkündür. Ancak 100-130 km'lik irtifalardan başlayarak, her pilotun aşina olduğu M sayısı ve ses bariyeri kavramları anlamlarını kaybeder: şartlı Karman hattı oradan geçer, bunun ötesinde tamamen balistik uçuş alanının başladığı, sadece reaktif kuvvetler kullanılarak kontrol edilebilir.

100 km'nin üzerindeki irtifalarda, atmosfer bir başka dikkate değer özellikten de yoksundur - ısıl enerjiyi konveksiyonla (yani havayı karıştırarak) emme, iletme ve aktarma yeteneği. Bu, çeşitli ekipman elemanlarının, yörüngedeki uzay istasyonunun ekipmanının, genellikle bir uçakta yapıldığı gibi - hava jetleri ve hava radyatörleri yardımıyla dışarıdan soğutulamayacağı anlamına gelir. Bu yükseklikte, genel olarak uzayda olduğu gibi, ısıyı aktarmanın tek yolu termal radyasyondur.

Atmosferin oluşum tarihi

En yaygın teoriye göre, Dünya'nın atmosferi zamanla üç farklı bileşimdeydi. Başlangıçta gezegenler arası uzaydan yakalanan hafif gazlardan (hidrojen ve helyum) oluşuyordu. Bu sözde ilkel atmosferdir (yaklaşık dört milyar yıl önce). Bir sonraki aşamada aktif volkanik aktivite, atmosferin hidrojen dışındaki gazlarla (karbon dioksit, amonyak, su buharı) doymasına neden oldu. İkincil atmosfer bu şekilde oluştu (günümüze yaklaşık üç milyar yıl). Atmosfer onarıcıydı. Ayrıca, atmosferin oluşum süreci aşağıdaki faktörler tarafından belirlendi:

hafif gazların (hidrojen ve helyum) gezegenler arası boşluğa sızması;
ultraviyole radyasyon, yıldırım deşarjları ve diğer bazı faktörlerin etkisi altında atmosferdeki kimyasal reaksiyonlar.

Yavaş yavaş, bu faktörler, çok daha az hidrojen ve çok daha fazla nitrojen ve karbon dioksit (amonyak ve hidrokarbonlardan gelen kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak oluşan) ile karakterize edilen üçüncül bir atmosferin oluşumuna yol açtı.

Azot

Büyük miktarda azot N2 oluşumu, 3 milyar yıl öncesinden başlayarak fotosentez sonucunda gezegenin yüzeyinden akmaya başlayan amonyak-hidrojen atmosferinin moleküler oksijen O2 ile oksidasyonundan kaynaklanmaktadır. Ayrıca nitratların ve diğer azot içeren bileşiklerin denitrifikasyonunun bir sonucu olarak atmosfere azot N2 salınır. Azot, üst atmosferde ozon tarafından NO'ya oksitlenir.

Azot N2 yalnızca belirli koşullar altında tepki verir (örneğin, bir yıldırım çarpması sırasında). Azotlu gübrelerin endüstriyel üretiminde küçük miktarlarda elektrik deşarjları ile moleküler azotun ozon tarafından oksidasyonu kullanılır. Düşük enerji tüketimi ile oksitlenebilir ve baklagiller ile rizobiyal simbiyoz oluşturan siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) ve nodül bakterileri tarafından biyolojik olarak aktif hale dönüştürülebilir. yanlar.

Oksijen

Atmosferin bileşimi, oksijen salınımı ve karbondioksit emilimi ile birlikte fotosentez sonucunda Dünya'daki canlı organizmaların ortaya çıkmasıyla kökten değişmeye başladı. Başlangıçta oksijen, indirgenmiş bileşiklerin oksidasyonu için harcandı - amonyak, hidrokarbonlar, okyanuslarda bulunan demirin demir formu, vb. Bu aşamanın sonunda, atmosferdeki oksijen içeriği artmaya başladı. Yavaş yavaş, oksitleyici özelliklere sahip modern bir atmosfer oluştu. Bu, atmosferde, litosferde ve biyosferde meydana gelen birçok süreçte ciddi ve ani değişikliklere neden olduğu için bu olaya Oksijen Felaketi adı verildi.

Fanerozoik sırasında, atmosferin bileşimi ve oksijen içeriği değişti. Öncelikle organik tortul kayaçların çökelme hızı ile ilişkiliydiler. Böylece, kömür birikimi dönemlerinde, atmosferdeki oksijen içeriği, görünüşe göre, mevcut seviyeyi önemli ölçüde aştı.

Karbon dioksit

Atmosferdeki CO2 içeriği, volkanik aktiviteye ve yer kabuğundaki kimyasal süreçlere bağlıdır, ancak hepsinden önemlisi, biyosentezin yoğunluğuna ve Dünya'nın biyosferindeki organik maddenin ayrışmasına bağlıdır. Gezegenin mevcut biyokütlesinin neredeyse tamamı (yaklaşık 2,4 · 1012 ton), atmosferik havada bulunan karbondioksit, nitrojen ve su buharından oluşur. Okyanuslara, bataklıklara ve ormanlara gömülen organik maddeler kömür, petrol ve doğalgaza dönüştürülür.

soy gazlar

Soy gazların kaynağı - argon, helyum ve kripton - volkanik patlamalar ve radyoaktif elementlerin çürümesidir. Genel olarak dünya ve özel olarak atmosfer, uzaya kıyasla inert gazlar bakımından tükenmiştir. Bunun nedeninin, gazların gezegenler arası uzaya sürekli sızmasında yattığına inanılmaktadır.

Hava kirliliği

Son zamanlarda, insanlar atmosferin evrimini etkilemeye başladılar. Faaliyetlerinin sonucu, önceki jeolojik dönemlerde biriken hidrokarbon yakıtların yanması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit içeriğinde sürekli bir artış oldu. Fotosentez sırasında muazzam miktarda CO2 tüketilir ve dünya okyanusları tarafından emilir. Bu gaz, karbonat kayaçlarının ve bitki ve hayvan kaynaklı organik maddelerin ayrışması ile volkanizma ve insan üretim faaliyetleri nedeniyle atmosfere girer. Son 100 yılda, atmosferdeki CO2 içeriği, yakıtın yanmasından kaynaklanan yığın (360 milyar ton) ile %10 arttı. Yakıt yanmasının büyüme hızı devam ederse, önümüzdeki 200-300 yıl içinde atmosferdeki CO2 miktarı iki katına çıkacak ve küresel iklim değişikliğine yol açabilir.

Yakıt yanması, kirletici gazların (CO, NO, SO2) ana kaynağıdır. Üst atmosferde kükürt dioksit atmosferik oksijen tarafından SO3'e ve nitrojen oksit NO2'ye oksitlenir, bu da su buharı ile etkileşime girer ve ortaya çıkan sülfürik asit H2SO4 ve nitrik asit HNO3, Dünya yüzeyine şu şekilde düşer: aranan. asit yağmuru. İçten yanmalı motorların kullanılması, atmosferin nitrojen oksitler, hidrokarbonlar ve kurşun bileşikleri (tetraetil kurşun) Pb (CH3CH2) ile önemli ölçüde kirlenmesine yol açar.

Atmosferin aerosol kirliliğine hem doğal nedenler (volkanik patlamalar, toz fırtınaları, deniz suyu damlacıkları ve polenlerin taşınması vb.) hem de beşeri ekonomik faaliyetler (cevher ve inşaat malzemeleri madenciliği, yakıt yakma, çimento yapma vb.) neden olur. .). Katı parçacıkların atmosfere yoğun bir şekilde büyük ölçekte uzaklaştırılması, gezegendeki iklim değişikliğinin olası nedenlerinden biridir.

(719 kez ziyaret edildi, bugün 1 ziyaret)

Atmosferin kalınlığı Dünya yüzeyinden yaklaşık 120 km uzaklıktadır. Atmosferdeki toplam hava kütlesi (5.1-5.3) · 10 18 kg. Bunlardan kuru hava kütlesi 5.1352 ± 0.0003 · 10 18 kg, toplam su buharı kütlesi ortalama 1.27 · 10 16 kg'dır.

tropopoz

Troposferden stratosfere geçiş tabakası, yükseklikle sıcaklığın azaldığı atmosfer tabakası durur.

Stratosfer

11 ila 50 km yükseklikte bulunan atmosfer tabakası. 11-25 km'lik katmanda (stratosferin alt katmanı) sıcaklıkta hafif bir değişiklik ve 25-40 km'lik katmandaki -56.5'ten 0.8 °'ye (stratosferin üst katmanı veya inversiyon bölgesi) artışı karakteristik. Yaklaşık 40 km yükseklikte yaklaşık 273 K (neredeyse 0 °C) değerine ulaşan sıcaklık, yaklaşık 55 km yüksekliğe kadar sabit kalır. Bu sabit sıcaklık bölgesine stratopoz denir ve stratosfer ile mezosfer arasındaki sınırdır.

Stratopoz

Atmosferin stratosfer ile mezosfer arasındaki sınır tabakası. Dikey sıcaklık dağılımı bir maksimuma sahiptir (yaklaşık 0 ° C).

mezosfer

Dünya atmosferi

Dünya atmosferinin sınırı

termosfer

termopoz

Atmosferin termosferin tepesine bitişik bölgesi. Bu alanda, güneş ışınımının absorpsiyonu ihmal edilebilir düzeydedir ve sıcaklık aslında yükseklikle değişmez.

Exosphere (Dağılım Küresi)

Yaklaşık 2000-3500 km yükseklikte, ekzosfer yavaş yavaş sözde dönüşüyor yakın uzay boşluğu, esas olarak hidrojen atomları olmak üzere oldukça nadir gezegenler arası gaz parçacıklarıyla dolu. Ancak bu gaz, gezegenler arası maddenin sadece bir kısmıdır. Diğer kısım ise kuyruklu yıldız ve meteorik kökenli toz benzeri parçacıklardan oluşur. Son derece nadir bulunan toz benzeri parçacıklara ek olarak, güneş ve galaktik kaynaklı elektromanyetik ve parçacık radyasyonu bu alana nüfuz eder.

Atmosferdeki gazın bileşimine bağlı olarak, homosfer ve heterosfer. Heterosfer- bu, yerçekiminin gazların ayrılmasını etkilediği alandır, çünkü bu yükseklikte karışımları ihmal edilebilir. Dolayısıyla heterosferin değişken bileşimi. Aşağıda, homojen bir bileşime sahip olan ve homosfer adı verilen atmosferin iyi karışmış bir parçası bulunur. Bu katmanlar arasındaki sınıra turbopause denir; yaklaşık 120 km yükseklikte yer alır.

Atmosferin fizyolojik ve diğer özellikleri

Atmosfer bize solumamız gereken oksijeni sağlar. Ancak, atmosferin irtifaya yükseldikçe toplam basıncındaki düşüş nedeniyle, oksijenin kısmi basıncı da buna bağlı olarak azalır.

Atmosferin oluşum tarihi

En yaygın teoriye göre, Dünya'nın atmosferi zamanla üç farklı bileşimdeydi. Başlangıçta gezegenler arası uzaydan yakalanan hafif gazlardan (hidrojen ve helyum) oluşuyordu. Bu sözde birincil atmosfer(yaklaşık dört milyar yıl önce). Bir sonraki aşamada aktif volkanik aktivite, atmosferin hidrojen dışındaki gazlarla (karbon dioksit, amonyak, su buharı) doymasına neden oldu. yani oluştu ikincil atmosfer(yaklaşık üç milyar yıl önce). Atmosfer onarıcıydı. Ayrıca, atmosferin oluşum süreci aşağıdaki faktörler tarafından belirlendi:

hafif gazların (hidrojen ve helyum) gezegenler arası boşluğa sızması;
ultraviyole radyasyon, yıldırım deşarjları ve diğer bazı faktörlerin etkisi altında atmosferdeki kimyasal reaksiyonlar.

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

Azot

Büyük miktarda azot N2 oluşumu, amonyak-hidrojen atmosferinin 3 milyar yıl öncesinden başlayarak fotosentez sonucunda gezegenin yüzeyinden akmaya başlayan moleküler oksijen O2 ile oksidasyonundan kaynaklanmaktadır. Ayrıca nitratların ve diğer azot içeren bileşiklerin denitrifikasyonunun bir sonucu olarak atmosfere azot N2 salınır. Azot, üst atmosferde ozon tarafından NO'ya oksitlenir.

Oksijen

soy gazlar

Hava kirliliği

Son zamanlarda, insanlar atmosferin evrimini etkilemeye başladılar. Faaliyetlerinin sonucu, önceki jeolojik dönemlerde biriken hidrokarbon yakıtların yanması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit içeriğinde sürekli ve önemli bir artış oldu. Fotosentez sırasında muazzam miktarda CO 2 tüketilir ve dünya okyanusları tarafından emilir. Bu gaz, karbonat kayaçlarının ve bitki ve hayvan kaynaklı organik maddelerin ayrışması ile volkanizma ve insan üretim faaliyetleri nedeniyle atmosfere girer. Son 100 yılda, atmosferdeki CO 2 içeriği, büyük kısmı (360 milyar ton) yakıtın yanmasından kaynaklanan %10 oranında artmıştır. Yakıt yanmasının büyüme oranları devam ederse, önümüzdeki 200-300 yıl içinde atmosferdeki СО 2 miktarı iki katına çıkacak ve küresel iklim değişikliklerine yol açabilecektir.

Yakıt yanması, kirletici gazların (CO, SO 2) ana kaynağıdır. Kükürt dioksit, atmosferik oksijen tarafından üst atmosferde SO3'e oksitlenir, bu da su ve amonyak buharları ile etkileşime girer ve ortaya çıkan sülfürik asit (H2SO4) ve amonyum sülfat ((NH4)2SO4) geri döner. Dünya'nın yüzeyi sözde şeklindedir. asit yağmuru. İçten yanmalı motorların kullanılması, atmosferin nitrojen oksitler, hidrokarbonlar ve kurşun bileşikleri (tetraetil kurşun Pb (CH 3 CH 2) 4) ile önemli ölçüde kirlenmesine yol açar.

Ayrıca bakınız

Jacchia (atmosfer modeli)

Notlar (düzenle)

Bağlantılar

Edebiyat

V.V. Parin, F.P. Kosmolinsky, B.A. Dushkov"Uzay biyolojisi ve tıbbı" (2. baskı, gözden geçirilmiş ve genişletilmiş), M.: "Eğitim", 1975, 223 sayfa.
N.V. Gusakova"Çevre Kimyası", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192, ISBN 5-222-05386-5 ile
Sokolov V.A. Doğal gazların jeokimyası, M., 1971;
McEwen M., Phillips L. Atmosfer Kimyası, M., 1978;
İş K., Warner S. Hava kirliliği. Kaynaklar ve Kontrol, çev. İngilizceden., M .. 1980;
Doğal ortamların arka plan kirliliğinin izlenmesi. v. 1, L., 1982.

toprak
dünyanın tarihi	Dünyanın Yaşı Dünyanın jeolojik tarihi Jeokronolojik ölçek Dünyadaki yaşamın tarihi Dünyanın buzullaşması Zayıf genç Güneş paradoksu Dev bir çarpışma teorisi Evrimin kronolojisi
Coğrafya ve jeoloji	Avustralya Asya Antarktika Afrika Avrupa Kuzey Amerika Güney Amerika Atlantik Okyanusu Hint Okyanusu Arktik Okyanusu Pasifik Okyanusu Güney Okyanusu Atmosfer

Gazlı. Karışım (hava) ve safsızlıklardan oluşur. Alttaki yüzeydeki hava %78 nitrojen, yaklaşık %21 oksijen ve kalan gazların %1'inden azını içerir.

Atmosfer katmanlı bir yapıya sahiptir. Sıcaklıktaki yükseklik değişikliğine göre 4 katman ayırt edilir: troposfer (16 km'ye kadar), stratosfer (50 km'ye kadar), mezosfer (80 km'ye kadar), yavaş yavaş dışa dönüşen termosfer Uzay. Dünya'nın yaşamındaki rolü büyüktür. Tüm canlılar için nefes almak için gerekli oksijeni içerir, Dünya'yı ölümcül kozmik ışınlardan, düşen ve diğer kozmik cisimlerden korur. Atmosfer sayesinde Dünya yüzeyi gündüzleri çok fazla ısınmaz ve geceleri çok çabuk soğumaz.

Dünya yüzeyine yakın hava sıcaklığının dağılımı, izotermler - aynı sıcaklığa sahip noktaları birleştiren çizgiler aracılığıyla gösterilir. Karmaşık dağılımı, ortalama Ocak, Temmuz ve yıllık izotermlerin haritalarıyla değerlendirilebilir. sıcaklık dağılımı sadece konumdan değil, aynı zamanda alttaki yüzeyden de etkilendiğinden paralellerle örtüşmez ve.

Atmosfer, gezegenimizin en önemli bileşenlerinden biridir. İnsanları, güneş radyasyonu ve uzay enkazı gibi dış uzayın zorlu koşullarından "koruyan" kişidir. Aynı zamanda, atmosferle ilgili birçok gerçek çoğu insan tarafından bilinmiyor.

1. Gökyüzünün gerçek rengi

İnanması zor olsa da gökyüzü aslında mor. Işık atmosfere girdiğinde, hava ve su parçacıkları ışığı emerek dağıtır. Aynı zamanda, en çok menekşe rengi dağılır, bu yüzden insanlar mavi gökyüzünü görür.

2. Dünya atmosferinde özel bir unsur

Birçoğunun okuldan hatırladığı gibi, Dünya'nın atmosferi yaklaşık olarak %78 nitrojen, %21 oksijen ve küçük argon, karbondioksit ve diğer gaz safsızlıklarından oluşur. Ancak çok az insan, bilim adamlarının (67P kuyruklu yıldızının yanı sıra) serbest oksijene sahip olduğu şu anda keşfedilen tek atmosferin bizim atmosferimiz olduğunu biliyor. Oksijen oldukça reaktif bir gaz olduğundan, genellikle uzayda diğer kimyasallarla reaksiyona girer. Dünyadaki saf formu, gezegeni yaşanabilir kılıyor.

3. Gökyüzünde beyaz şerit

Elbette, bazıları bazen bir jet uçağının arkasında gökyüzünde neden beyaz bir şerit olduğunu merak etti. Contrail olarak bilinen bu beyaz izler, bir uçak motorundan çıkan sıcak ve nemli egzoz gazları daha soğuk dış hava ile karıştığında oluşur. Egzoz gazından çıkan su buharı donar ve görünür hale gelir.

4. Atmosferin ana katmanları

Dünya'nın atmosferi, gezegende yaşamı mümkün kılan beş ana katmandan oluşur. Bunlardan ilki olan troposfer, deniz seviyesinden ekvatora kadar yaklaşık 17 km yüksekliğe kadar uzanır. Hava olaylarının çoğu burada gerçekleşir.

5. Ozon tabakası

Atmosferin bir sonraki katmanı olan stratosfer, ekvatorda yaklaşık 50 km yüksekliğe ulaşır. İnsanları tehlikeli ultraviyole ışınlarından koruyan bir ozon tabakası içerir. Bu katman troposferin üzerinde olmasına rağmen, güneş ışınlarından emilen enerji nedeniyle aslında daha sıcak olabilir. Çoğu jet ve hava balonu stratosferde uçar. Uçaklar yerçekimi ve sürtünmeden daha az etkilendikleri için içinde daha hızlı uçabilirler. Öte yandan hava balonları, çoğu troposferde daha düşük meydana gelen fırtınalar hakkında daha iyi bir fikir edinebilir.

6. Mezosfer

Mezosfer, gezegen yüzeyinden 85 km yüksekliğe kadar uzanan orta tabakadır. İçindeki sıcaklık -120 °C civarında dalgalanıyor. Dünya atmosferine giren meteorların çoğu mezosferde yanıyor. Uzaya geçen son iki katman termosfer ve ekzosferdir.

7. Atmosferin Kaybolması

Dünya büyük olasılıkla atmosferini birkaç kez kaybetti. Gezegen magma okyanuslarıyla kaplandığında, büyük yıldızlararası nesneler ona çarptı. Ay'ı da oluşturan bu etkiler, gezegenin atmosferini ilk kez oluşturmuş olabilir.

8. Atmosferik gazlar olmasaydı ...

Atmosferdeki çeşitli gazlar olmasaydı, Dünya insan varlığı için çok soğuk olurdu. Su buharı, karbon dioksit ve diğer atmosferik gazlar güneşten gelen ısıyı emer ve gezegenin yüzeyine "dağıtarak", yerleşim için uygun bir iklim oluşturmaya yardımcı olur.

9. Ozon tabakasının oluşumu

Kötü şöhretli (ve gerekli) ozon tabakası, oksijen atomları güneşin ultraviyole ışığıyla reaksiyona girerek ozon oluşturduğunda yaratıldı. Güneşten gelen zararlı radyasyonun çoğunu emen ozondur. Önemine rağmen, ozon tabakası, okyanuslarda atmosfere minimum konsantrasyonda ozon oluşturmak için gerekli oksijen miktarını salmaya yetecek kadar yaşam ortaya çıktıktan sonra nispeten yakın bir zamanda oluşmuştur.

10. İyonosfer

İyonosfer, uzaydan ve Güneş'ten gelen yüksek enerjili parçacıkların iyonların oluşmasına yardımcı olması ve gezegenin etrafında bir "elektrik katmanı" oluşturması nedeniyle böyle adlandırılmıştır. Uydular olmadığında, bu katman radyo dalgalarını yansıtmaya yardımcı oldu.

11. Asit yağmuru

Tüm ormanları yok eden ve sucul ekosistemleri tahrip eden asit yağmuru, atmosferde kükürt dioksit veya nitrik oksit parçacıklarının su buharı ile karışarak yağmur olarak yeryüzüne düşmesiyle oluşur. Bu kimyasal bileşikler doğada da bulunur: volkanik patlamalar sırasında kükürt dioksit ve yıldırım çarpmaları sırasında nitrik oksit üretilir.

12. Yıldırım gücü

Yıldırım o kadar güçlüdür ki, tek bir deşarj çevredeki havayı 30.000 ° C'ye kadar ısıtabilir. Hızlı ısıtma, yakındaki havanın, gök gürültüsü adı verilen bir ses dalgası şeklinde duyulan patlayıcı bir şekilde genişlemesine neden olur.

Aurora Borealis ve Aurora Australis (kuzey ve güney auroralar), atmosferin dördüncü seviyesi olan termosferde meydana gelen iyonik reaksiyonlardan kaynaklanır. Güneş rüzgarından gelen yüksek yüklü parçacıklar, gezegenin manyetik kutuplarının üzerindeki hava molekülleriyle çarpıştığında, parlarlar ve muhteşem ışık gösterileri yaratırlar.

14. Gün Batımları

Küçük atmosferik parçacıklar ışığı saçarak turuncu ve sarı tonlarında yansıttığı için gün batımları genellikle yanan gökyüzü gibi görünür. Gökkuşağı oluşumunun temelinde de aynı prensip yatmaktadır.

2013'te bilim adamları, küçük mikropların Dünya yüzeyinin kilometrelerce üzerinde hayatta kalabileceğini keşfettiler. Gezegenden 8-15 km yükseklikte, atmosferde yüzen organik kimyasalları yok eden ve onlarla "beslenen" mikroplar keşfedildi.

Kıyamet teorisinin taraftarları ve diğer çeşitli korku hikayeleri hakkında bilgi edinmek isteyeceklerdir.