Uçakla uçan herkes bu tür mesajlara alışıktır: "Uçuşumuz 10.000 m yükseklikte gerçekleşiyor, denizden düşen sıcaklık 50 °C." Özel bir şey yok gibi. Güneş tarafından ısıtılan Dünya yüzeyinden ne kadar uzak olursa, o kadar soğuk olur. Birçok insan, irtifa ile sıcaklıktaki düşüşün sürekli devam ettiğini ve kademeli olarak sıcaklığın uzay sıcaklığına yaklaştığını düşünür. Bu arada, bilim adamları 19. yüzyılın sonuna kadar böyle düşündüler.
Hava sıcaklığının Dünya üzerindeki dağılımına daha yakından bakalım. Atmosfer, öncelikle sıcaklık değişiminin doğasını yansıtan birkaç katmana bölünmüştür.
Alt atmosfer denir troposfer Hava ve iklimdeki tüm değişiklikler bu katmanda meydana gelen fiziksel süreçlerin sonucudur.Bu katmanın üst sınırı, sıcaklıktaki yükseklikle azalmanın artmasına yol açtığı yerde bulunur, - yaklaşık olarak ekvatordan 15-16 km ve kutuplardan 7-8 km yükseklikte.Dünya'nın kendisi gibi, gezegenimizin dönüşünün etkisi altındaki atmosfer de kutupların üzerinde biraz düzleşir ve ekvatorun üzerinde şişer. bu etki atmosferde Dünya'nın katı kabuğundan çok daha belirgindir.Dünya yüzeyinden troposferin üst sınırına doğru, hava sıcaklığı düşer.Ekvatorun üzerinde, minimum hava sıcaklığı yaklaşık -62'dir. °C ve kutupların üstünde, yaklaşık -45 °C Ilıman enlemlerde, atmosferin kütlesinin %75'inden fazlası troposferdedir.Tropiklerde, yaklaşık %90'ı troposferdedir.Atmosfer kütleleri.
1899'da, belirli bir yükseklikte dikey sıcaklık profilinde minimumu bulundu ve ardından sıcaklık biraz yükseldi. Bu artışın başlangıcı, atmosferin bir sonraki katmanına geçiş anlamına gelir - stratosfer, "katman küresi" anlamına gelir. Stratosfer terimi, troposferin üzerinde uzanan katmanın benzersizliği konusundaki eski fikri ifade eder ve yansıtır. Stratosfer, dünya yüzeyinden yaklaşık 50 km yüksekliğe kadar uzanır. Özelliği, özellikle hava sıcaklığında keskin bir artış Ozon oluşumunun reaksiyonu - atmosferde meydana gelen ana kimyasal reaksiyonlardan biridir.
Ozonun büyük kısmı yaklaşık 25 km yükseklikte yoğunlaşmıştır, ancak genel olarak ozon tabakası, yüksekliği oldukça gergin bir kabuktur ve neredeyse tüm stratosferi kaplar. Oksijenin ultraviyole ışınlarıyla etkileşimi, dünya atmosferindeki, dünyadaki yaşamın korunmasına katkıda bulunan faydalı süreçlerden biridir. Bu enerjinin ozon tarafından emilmesi, karasal yaşam formlarının varlığına uygun olan tam da böyle bir enerji seviyesinin yaratıldığı dünya yüzeyine aşırı akışını engeller. Ozonosfer, atmosferden geçen radyan enerjinin bir kısmını emer. Sonuç olarak, ozonosferde 100 m'de yaklaşık 0,62 ° С'lik bir dikey hava sıcaklığı gradyanı kurulur, yani, sıcaklık stratosferin üst sınırına kadar yükselir - stratopause (50 km), bazılarına göre ulaşır. veri, 0 ° С.
50 ila 80 km arasındaki irtifalarda, atmosferin bir tabakası vardır. mezosfer... "Mezosfer" kelimesi "ara küre" anlamına gelir, burada hava sıcaklığı yükseklikle azalmaya devam eder. Mezosferin üstünde, adı verilen bir katmanda termosfer, sıcaklık yaklaşık 1000 ° C yükseklikte tekrar yükselir ve daha sonra çok hızlı bir şekilde -96 ° C'ye düşer. Ancak süresiz olarak düşmez, ardından sıcaklık tekrar yükselir.
termosfer ilk katmandır iyonosfer... Daha önce bahsedilen katmanlardan farklı olarak, iyonosfer sıcaklıkla ayırt edilmez. İyonosfer, birçok türde radyo iletişimini mümkün kılan elektriksel bir alandır. İyonosfer, D, E, F1 ve F2 harfleriyle gösterilen birkaç katmana ayrılmıştır. Bu katmanların da özel adları vardır. Katmanlara ayrılma, aralarında en önemlisinin, katmanların radyo dalgalarının iletimi üzerindeki eşit olmayan etkisi olduğu birkaç nedenden kaynaklanır. En alttaki katman olan D, esas olarak radyo dalgalarını emer ve böylece onların daha fazla yayılmasını engeller. En iyi çalışılan E katmanı, dünya yüzeyinin yaklaşık 100 km üzerinde yer almaktadır. Aynı anda ve bağımsız olarak keşfeden Amerikalı ve İngiliz bilim adamlarının ardından Kennelly-Heaviside katmanı olarak da adlandırılır. E Katmanı, dev bir ayna gibi radyo dalgalarını yansıtır. Bu katman sayesinde uzun radyo dalgaları, E katmanından yansımadan sadece düz bir çizgide yayılırsa beklenenden daha fazla mesafe kat eder. F katmanı da benzer özelliklere sahiptir.Appleton katmanı olarak da adlandırılır. Kennelly-Heaviside katmanı ile birlikte radyo dalgalarını yerdeki radyo istasyonlarına yansıtır.Bu tür yansımalar farklı açılarda meydana gelebilir. Appleton'ın katmanı yaklaşık 240 km yükseklikte yer almaktadır.
Atmosferin en dıştaki bölgesi, iyonosferin ikinci tabakası genellikle denir. ekzosfer... Bu terim, Dünya'nın yakınında uzayın kenarının varlığını gösterir. Atmosferin nerede bittiğini ve uzayın nerede başladığını tam olarak belirlemek zordur, çünkü irtifa ile atmosferik gazların yoğunluğu yavaş yavaş azalır ve atmosferin kendisi neredeyse sadece tek tek moleküllerin bulunduğu neredeyse bir boşluğa dönüşür. Zaten yaklaşık 320 km yükseklikte, atmosferin yoğunluğu o kadar düşüktür ki, moleküller birbiriyle çarpışmadan 1 km'den fazla yol kat edebilir. Atmosferin en dış kısmı, 480 ila 960 km arasındaki rakımlarda bulunan üst sınırı olarak hizmet eder.
Atmosferdeki süreçler hakkında daha fazla bilgiyi "Dünya iklimi" web sitesinde bulabilirsiniz.
Atmosferin Dünya'nın yaşamındaki rolü
Atmosfer, insanların soluduğu oksijen kaynağıdır. Ancak irtifaya tırmanırken toplam atmosferik basınç düşer ve bu da kısmi oksijen basıncında bir azalmaya yol açar.
İnsan akciğerleri yaklaşık üç litre alveolar hava içerir. Atmosfer basıncı normal ise alveolar havadaki kısmi oksijen basıncı 11 mm Hg olacaktır. Art., karbondioksitin basıncı 40 mm Hg'dir. Sanat ve su buharı - 47 mm Hg. Sanat. Artan irtifa ile oksijen basıncı azalır ve akciğerlerdeki toplam su buharı ve karbondioksit basıncı sabit kalır - yaklaşık 87 mm Hg. Sanat. Hava basıncı bu değere eşit olduğunda, akciğerlere oksijen akışı duracaktır.
20 km yükseklikte atmosfer basıncının düşmesi nedeniyle insan vücudundaki su ve interstisyel vücut sıvısı burada kaynar. Basınçlı bir kabin kullanmazsanız, bu yükseklikte bir kişi neredeyse anında ölecektir. Bu nedenle, insan vücudunun fizyolojik özellikleri açısından "uzay", deniz seviyesinden 20 km yükseklikten kaynaklanmaktadır.
Atmosferin Dünya'nın yaşamındaki rolü çok büyüktür. Örneğin, yoğun hava katmanları - troposfer ve stratosfer sayesinde insanlar radyasyona maruz kalmaktan korunur. Uzayda, ince havada, 36 km'nin üzerinde bir yükseklikte iyonlaştırıcı radyasyon etki eder. 40 km'nin üzerinde bir yükseklikte - ultraviyole.
Dünya yüzeyinin üzerinde 90-100 km'den daha yüksek bir yüksekliğe çıkarken, kademeli bir zayıflama ve daha sonra alt atmosferik katmanda gözlenen insanlara aşina olan fenomenlerin tamamen ortadan kalkması gözlemlenecektir:
Ses yayılmaz.
Aerodinamik kuvvet veya sürüklenme yoktur.
Isı konveksiyon vb. ile aktarılmaz.
Atmosferik katman, Dünya'yı ve tüm canlı organizmaları kozmik radyasyondan, meteorlardan korur, mevsimsel sıcaklık dalgalanmalarının düzenlenmesinden, günlük dengelenmesinden ve dengelenmesinden sorumludur. Dünya'da bir atmosferin yokluğunda, günlük sıcaklık +/- 200C˚ arasında dalgalanacaktır. Atmosferik katman, dünya yüzeyi ile uzay arasında hayat veren bir "tampon", bir nem ve ısı taşıyıcısıdır, atmosferde gerçekleşen en önemli biyosferik süreçler olan fotosentez ve enerji alışverişi süreçleridir.
Dünya yüzeyinden itibaren atmosferin katmanları
Atmosfer, Dünya yüzeyinden itibaren atmosferin aşağıdaki katmanlarını temsil eden katmanlı bir yapıdır:
Troposfer.
Stratosfer.
Mezosfer.
termosfer.
Ekzosfer
Her katmanın birbirleri arasında keskin sınırları yoktur ve yükseklikleri enlem ve mevsimlerden etkilenir. Bu katmanlı yapı, farklı yüksekliklerdeki sıcaklık değişimleri sonucu oluşmuştur. Parıldayan yıldızları görmemiz atmosfer sayesindedir.
Katmanlara göre Dünya atmosferinin yapısı: 
Dünyanın atmosferi neyden yapılmıştır?
Her atmosferik katman sıcaklık, yoğunluk ve bileşim bakımından farklılık gösterir. Atmosferin toplam kalınlığı 1.5-2.0 bin km'dir. Dünyanın atmosferi neyden yapılmıştır? Şu anda, çeşitli safsızlıklara sahip bir gaz karışımıdır.
Troposfer
Dünya atmosferinin yapısı, atmosferin yaklaşık 10-15 km yüksekliğindeki alt kısmı olan troposfer ile başlar. Atmosferik havanın ana kısmı burada yoğunlaşmıştır. Troposferin karakteristik bir özelliği, her 100 metrede bir yukarı doğru yükselirken sıcaklığın 0,6 ˚C düşmesidir. Troposfer, neredeyse tüm atmosferik su buharını yoğunlaştırmıştır ve burada bulutlar oluşur.
Troposferin yüksekliği günlük olarak değişir. Ayrıca ortalama değeri yılın enlem ve mevsimine bağlı olarak değişir. Troposferin kutupların üzerindeki ortalama yüksekliği 9 km, ekvatorun üzerinde - yaklaşık 17 km. Ekvatorun üzerindeki yıllık ortalama hava sıcaklığı +26 ˚C'ye yakındır ve Kuzey Kutbu -23 ˚C'nin üzerindedir. Ekvator üzerindeki troposferik sınırın üst çizgisi, yıllık ortalama sıcaklık yaklaşık -70 ˚C ve Kuzey Kutbu'nun üzerinde yaz aylarında -45 ˚C ve kışın -65 ˚C'dir. Bu nedenle, yükseklik ne kadar yüksek olursa, sıcaklık o kadar düşük olur. Güneş ışınları troposferden engellenmeden geçerek Dünya'nın yüzeyini ısıtır. Güneşten yayılan ısı karbondioksit, metan ve su buharı tarafından tutulur.
Stratosfer
Troposferik tabakanın üzerinde 50-55 km yüksekliğindeki stratosfer bulunur. Bu katmanın özelliği, yükseklikle sıcaklığın artmasıdır. Troposfer ile stratosfer arasında tropopoz adı verilen bir geçiş tabakası vardır.
Yaklaşık 25 kilometre yükseklikten, stratosferik tabakanın sıcaklığı artmaya başlar ve maksimum 50 km yüksekliğe ulaştığında +10 ila +30 ˚C arasında değerler alır.
Stratosferde çok az su buharı vardır. Bazen, yaklaşık 25 km yükseklikte, "sedefli" olarak adlandırılan oldukça ince bulutlar bulabilirsiniz. Gündüzleri fark edilmezler ve geceleri ufkun altındaki güneşin aydınlatması nedeniyle parlarlar. Sedefli bulutların bileşimi aşırı soğutulmuş su damlacıklarıdır. Stratosfer esas olarak ozondan oluşur.
mezosfer
Mezosferin yüksekliği yaklaşık 80 km'dir. Burada yukarıya doğru yükseldikçe sıcaklık düşer ve en üst sınırda sıfırın altında onlarca C˚ değerlerine ulaşır. Mezosferde, muhtemelen buz kristallerinden oluşan bulutlar da gözlemlenebilir. Bu bulutlara "gümüş" denir. Mezosfer, atmosferdeki en soğuk sıcaklık ile karakterize edilir: -2 ila -138 ˚C.
termosfer
Bu atmosferik katman, adını yüksek sıcaklıklardan almıştır. Termosfer şunlardan oluşur:
İyonosfer.
Ekzosferler.
İyonosfer, her santimetresi 300 km yükseklikte 1 milyar atom ve molekülden oluşan ve 600 km yükseklikte - 100 milyondan fazla olan nadir hava ile karakterize edilir.
Ayrıca iyonosfer, yüksek hava iyonizasyonu ile karakterize edilir. Bu iyonlar, yüklü oksijen atomlarından, yüklü azot atomları moleküllerinden ve serbest elektronlardan oluşur.
Ekzosfer
Ekzosferik katman 800-1000 km yükseklikte başlar. Gaz parçacıkları, özellikle hafif olanlar, yerçekimi kuvvetini yenerek burada büyük bir hızla hareket eder. Bu tür parçacıklar, hızlı hareketlerinden dolayı atmosferden uzaya uçar ve saçılır. Bu nedenle, ekzosfere dağılım küresi denir. Çoğunlukla ekzosferin en yüksek katmanlarını oluşturan hidrojen atomları uzaya uçar. Üst atmosferdeki parçacıklar ve güneş rüzgarından gelen parçacıklar sayesinde kuzey ışıklarını gözlemleyebiliriz.
Uydular ve jeofizik roketler, elektrik yüklü parçacıklardan - elektronlar ve protonlardan oluşan gezegenin radyasyon kuşağının üst atmosferinde varlığını belirlemeyi mümkün kıldı.
Atmosfer, Dünya'da yaşamı mümkün kılan şeydir. İlkokuldaki atmosfer hakkında ilk bilgileri ve gerçekleri alıyoruz. Lisede zaten coğrafya derslerinde bu kavramı daha detaylı öğreniyoruz.
Dünya atmosferi kavramı
Atmosfer sadece Dünya için değil, diğer gök cisimleri için de mevcuttur. Bu, gezegenleri çevreleyen gaz kabuğunun adıdır. Bu gaz tabakasının bileşimi gezegenden gezegene önemli ölçüde farklılık gösterir. Diğer adıyla hava ile ilgili temel bilgilere ve gerçeklere bir göz atalım.
Bunun en önemli kısmı oksijendir. Bazı insanlar yanlışlıkla dünyanın atmosferinin tamamen oksijenden oluştuğunu düşünürler, ancak gerçekte hava bir gaz karışımıdır. %78 nitrojen ve %21 oksijen içerir. Kalan yüzde bir ozon, argon, karbondioksit, su buharını içerir. Bu gazların yüzdesi küçük olsun, ancak önemli bir işlevi yerine getirirler - güneş radyan enerjisinin önemli bir bölümünü emerler, böylece armatürün gezegenimizdeki tüm yaşamı küle dönüştürmesini önlerler. Atmosferin özellikleri irtifa ile değişir. Örneğin 65 km yükseklikte nitrojen %86, oksijen %19'dur.
Dünya atmosferinin bileşimi
- Karbon dioksit bitki beslenmesi için gereklidir. Atmosferde, canlı organizmaların solunum, çürüme ve yanma sürecinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Atmosferin bileşimindeki yokluğu, herhangi bir bitkinin varlığını imkansız hale getirecektir.
- Oksijen- insanlar için atmosferin hayati bir bileşeni. Varlığı, tüm canlı organizmaların varlığının bir koşuludur. Atmosferik gazların toplam hacminin yaklaşık% 20'sini oluşturur.
- Ozon- Canlı organizmaları olumsuz yönde etkileyen güneş ultraviyole radyasyonunun doğal bir emicisidir. Çoğu atmosferin ayrı bir katmanını oluşturur - ozon perdesi. Son zamanlarda, insan faaliyeti yavaş yavaş çökmeye başlamasına yol açmaktadır, ancak büyük önem taşıdığı için, onu korumak ve restore etmek için aktif çalışmalar devam etmektedir.
- Su buharı havanın nemini belirler. İçeriği çeşitli faktörlere bağlı olarak farklı olabilir: hava sıcaklığı, bölgesel konum, mevsim. Düşük sıcaklıkta havada çok az su buharı bulunur, yüzde birden az olabilir ve yüksek sıcaklıkta miktarı yüzde 4'e ulaşır.
- Yukarıdakilerin tümüne ek olarak, dünya atmosferinin bileşiminde her zaman belirli bir yüzde bulunur. katı ve sıvı kirlilikler... Bunlar kurum, kül, deniz tuzu, toz, su damlacıkları, mikroorganizmalardır. Hem doğal hem de yapay olarak havaya girebilirler.
Atmosferin katmanları
Havanın sıcaklığı, yoğunluğu ve kalite bileşimi farklı yüksekliklerde aynı değildir. Bu nedenle, atmosferin farklı katmanlarını ayırt etmek gelenekseldir. Her birinin kendine has özellikleri vardır. Atmosferin hangi katmanlarının ayırt edildiğini bulalım:
- Troposfer - Atmosferin bu katmanı, Dünya yüzeyine en yakın olanıdır. Yüksekliği kutuplardan 8-10 km, tropik bölgelerde ise 16-18 km'dir. Atmosferdeki tüm su buharının %90'ını içerir, bu nedenle aktif bir bulut oluşumu vardır. Ayrıca bu katmanda hava (rüzgar) hareketi, türbülans, konveksiyon gibi süreçler gözlenir. Sıcaklık, tropik bölgelerde sıcak mevsimde öğle saatlerinde +45 dereceden kutuplarda -65 dereceye kadar değişir.
- Stratosfer, atmosferin en uzak ikinci katmanıdır. 11 ila 50 km yükseklikte yer almaktadır. Stratosferin alt tabakasında sıcaklık yaklaşık -55'tir; Dünya'dan uzaklaştıkça + 1˚С'ye yükselir. Bu alana inversiyon denir ve stratosfer ile mezosfer arasındaki sınırdır.
- Mezosfer 50 ila 90 km yükseklikte bulunur. Alt sınırındaki sıcaklık yaklaşık 0, üstte -80 ...- 90 ˚С'ye ulaşıyor. Dünya atmosferine giren meteorlar mezosferde tamamen yanar, bu nedenle hava burada parlar.
- Termosfer yaklaşık 700 km kalınlığındadır. Kuzey ışıkları atmosferin bu katmanında görünür. Kozmik radyasyon ve Güneş'ten yayılan radyasyonun etkisi nedeniyle ortaya çıkarlar.
- Exosphere bir hava dağılım bölgesidir. Burada gazların konsantrasyonu düşüktür ve kademeli olarak gezegenler arası boşluğa kaçışları gerçekleşir.
Dünyanın atmosferi ile uzay arasındaki sınır 100 km'lik bir sınır olarak kabul edilir. Bu satıra Cep hattı denir.
Atmosferik basınç
Hava tahminini dinlerken genellikle barometrik basınç okumalarını duyarız. Fakat atmosfer basıncı ne anlama geliyor ve bizi nasıl etkileyebilir?
Havanın gazlardan ve safsızlıklardan oluştuğunu anladık. Bu bileşenlerin her birinin kendi ağırlığı vardır, bu da atmosferin 17. yüzyıla kadar inanıldığı gibi ağırlıksız olmadığı anlamına gelir. Atmosferik basınç, atmosferin tüm katmanlarının Dünya'nın yüzeyine ve tüm nesnelere baskı yaptığı kuvvettir.
Bilim adamları karmaşık hesaplamalar yaptılar ve atmosferin metrekare başına 10 333 kg'lık bir kuvvetle baskı yaptığını kanıtladılar. Bu, insan vücudunun ağırlığı 12-15 ton olan hava basıncına maruz kaldığı anlamına gelir. Neden hissetmiyoruz? Dış baskıyı dengeleyen iç baskısı ile bizi kurtarır. Yükseklikte atmosfer basıncı çok daha düşük olduğu için, bir uçakta veya dağlarda yükseklerdeyken atmosferin basıncını hissedebilirsiniz. Bu durumda, fiziksel rahatsızlık, kulak tıkanıklığı ve baş dönmesi mümkündür.
Çevredeki atmosfer hakkında çok şey söylenebilir. Onun hakkında birçok ilginç gerçek biliyoruz ve bunlardan bazıları şaşırtıcı görünebilir:
- Dünya atmosferinin ağırlığı 5.300.000.000.000.000.000 tondur.
- Sesin iletilmesine katkı sağlar. 100 km'den daha yüksek bir rakımda, atmosferin bileşimindeki bir değişiklik nedeniyle bu özellik ortadan kalkar.
- Atmosferin hareketi, Dünya yüzeyinin dengesiz ısınmasıyla kışkırtır.
- Hava sıcaklığını belirlemek için bir termometre kullanılır ve atmosfer basıncının gücünü bulmak için bir barometre kullanılır.
- Atmosferin varlığı gezegenimizi günlük 100 ton meteordan kurtarıyor.
- Havanın bileşimi birkaç yüz milyon yıl boyunca sabit kaldı, ancak güçlü endüstriyel faaliyetlerin başlamasıyla değişmeye başladı.
- Atmosferin yukarıya doğru 3000 km yüksekliğe kadar uzandığına inanılmaktadır.
Atmosferin insanlar için değeri
Atmosferin fizyolojik bölgesi 5 km'dir. Deniz seviyesinden 5000 m yükseklikte, bir kişi performansında bir düşüş ve refahta bir bozulma ile ifade edilen oksijen açlığını göstermeye başlar. Bu, bir insanın bu şaşırtıcı gaz karışımı olmadan bir uzayda hayatta kalamayacağını gösterir.
Atmosferle ilgili tüm bilgiler ve gerçekler, yalnızca insanlar için önemini doğrular. Varlığı sayesinde, Dünya'daki yaşamın gelişmesi mümkün oldu. Halihazırda, insanlığın hayat veren havaya verebileceği zararın ölçeğini tahmin ettikten sonra, atmosferi korumak ve eski haline getirmek için daha fazla önlem düşünmeliyiz.
Çevremizdeki dünya çok farklı üç bölümden oluşur: toprak, su ve hava. Her biri kendi yolunda benzersiz ve ilginç. Şimdi sadece sonuncusu hakkında konuşacağız. atmosfer nedir? Nasıl ortaya çıktı? Nelerden oluşur ve hangi bölümlere ayrılır? Tüm bu sorular son derece ilginç.
"Atmosfer" adı, Yunanca kökenli iki kelimeden oluşur ve Rusça'ya "buhar" ve "top" anlamına gelir. Ve tam tanıma bakarsanız, aşağıdakileri okuyabilirsiniz: "Atmosfer, Dünya gezegeninin hava kabuğudur ve onunla birlikte uzayda hareket eder." Gezegende meydana gelen jeolojik ve jeokimyasal süreçlere paralel olarak gelişmiştir. Ve bugün canlı organizmalardaki tüm süreçler buna bağlı. Atmosfer olmadan, gezegen ay gibi cansız bir çöl haline gelirdi.
Ne içeriyor?
Atmosferin ne olduğu ve içinde hangi unsurların bulunduğu sorusu insanları uzun zamandır ilgilendirmektedir. Bu kabuğun ana bileşenleri 1774'te zaten biliniyordu. Antoine Lavoisier tarafından kuruldular. Atmosferin bileşiminin büyük ölçüde azot ve oksijenden oluştuğunu buldu. Zamanla, bileşenleri rafine edilmiştir. Ve artık su ve tozun yanı sıra başka birçok gaz içerdiği biliniyor.
Dünya atmosferinin yüzeyinin yakınında nelerden oluştuğunu daha ayrıntılı olarak ele alalım. En yaygın gaz azottur. Yüzde 78'den biraz daha fazlasını içerir. Ancak, bu kadar büyük bir miktara rağmen, havada pratik olarak nitrojen aktif değildir.
Bir sonraki en bol ve çok önemli element oksijendir. Bu gaz neredeyse %21 içerir ve sadece çok yüksek bir aktivite gösterir. Spesifik işlevi, bu reaksiyon sonucunda ayrışan ölü organik maddeleri oksitlemektir.
İçeriği düşük, ancak önemli bir değere sahip gazlar
Atmosferin bir parçası olan üçüncü gaz argondur. Yüzde birden biraz daha az. Bunu neonlu karbondioksit, metanlı helyum, hidrojenli kripton, ksenon, ozon ve hatta amonyak takip ediyor. Ancak bunlardan o kadar az var ki, bu tür bileşenlerin yüzdesi yüzlerce, binde ve milyonda birine eşittir. Bunlardan sadece karbondioksit önemli bir rol oynar, çünkü bitkilerin fotosentez için ihtiyaç duyduğu yapı malzemesidir. Diğer önemli işlevi, radyasyonu dışarıda tutmak ve güneşin ısısının bir kısmını emmek.
Bir başka küçük ama önemli gaz olan ozon, güneşten gelen ultraviyole radyasyonu hapsetmek için var. Bu özellik sayesinde gezegendeki tüm yaşam güvenilir bir şekilde korunur. Öte yandan, ozon stratosferin sıcaklığını etkiler. Bu radyasyonu emdiği için hava ısınır.
Atmosferin nicel bileşiminin sabitliği, kesintisiz karıştırma ile korunur. Katmanları hem yatay hem de dikey olarak hareket eder. Bu nedenle, dünyanın herhangi bir yerinde yeterli oksijen vardır ve fazla karbondioksit yoktur.
Havada başka ne var?
Havada buhar ve toz bulunabileceğine dikkat edilmelidir. İkincisi polen ve toprak parçacıklarından oluşur, şehirde egzoz gazlarından katı emisyonların safsızlıkları ile birleştirilirler.
Ama atmosferde çok fazla su var. Belirli koşullar altında yoğunlaşır ve bulutlar ve sis ortaya çıkar. Aslında, bunlar bir ve aynıdır, yalnızca birincisi Dünya yüzeyinin üzerinde görünür ve ikincisi onun boyunca sürünür. Bulutlar çeşitli şekiller alır. Bu süreç, Dünya'nın üzerindeki yüksekliğe bağlıdır.
Karadan 2 km yukarıda oluşmuşlarsa, tabakalı olarak adlandırılırlar. Onlardan yağmur veya kar yere düşer. Üstlerinde 8 km yüksekliğe kadar kümülüs bulutları oluşur. Onlar her zaman en güzel ve pitoresktir. Bakılan ve neye benzediklerini merak edenler onlar. Önümüzdeki 10 km'de bu tür oluşumlar ortaya çıkarsa, çok hafif ve havadar olacaktır. İsimleri tüylü.
Atmosfer hangi katmanlara ayrılır?
Birbirlerinden çok farklı sıcaklıklara sahip olmalarına rağmen, belirli bir yükseklikte bir katmanın hangi yükseklikte başlayıp diğerinin bittiğini söylemek çok zordur. Bu bölünme çok keyfi ve yaklaşıktır. Ancak atmosferin katmanları hala var ve işlevlerini yerine getiriyor.
Hava zarfının en alt kısmına troposfer denir. Kutuplardan ekvatora gidildikçe kalınlığı 8'den 18 km'ye çıkar. Bu, atmosferin en sıcak kısmıdır, çünkü içindeki hava dünya yüzeyinden ısınır. Su buharının çoğu troposferde yoğunlaşmıştır, bu nedenle içinde bulutlar oluşur, yağış düşer, gök gürültülü fırtınalar ve rüzgarlar eser.
Bir sonraki katman yaklaşık 40 km kalınlığındadır ve stratosfer olarak adlandırılır. Gözlemci havanın bu kısmına hareket ederse, gökyüzünün mora döndüğünü görecektir. Bu, güneş ışınlarını pratik olarak dağıtmayan maddenin düşük yoğunluğundan kaynaklanmaktadır. Jet uçaklarının uçtuğu bu katmandır. Neredeyse hiç bulut olmadığı için tüm açık alanlar onlar için açıktır. Stratosferin içinde büyük miktarda ozon tabakası vardır.
Bunu stratopoz ve mezosfer takip eder. İkincisi yaklaşık 30 km kalınlığındadır. Hava yoğunluğunda ve sıcaklığında keskin bir düşüş ile karakterizedir. Gökyüzü gözlemci için siyahtır. Burada gün boyunca yıldızları bile izleyebilirsiniz.
Az veya havasız katmanlar
Atmosferin yapısına termosfer adı verilen bir katman devam ediyor - diğerlerinden en uzunu, kalınlığı 400 km'ye ulaşıyor. Bu katman, 1700 ° C'ye ulaşabilen muazzam bir sıcaklık ile karakterizedir.
Son iki küre genellikle tek bir küre içinde birleştirilir ve iyonosfer olarak adlandırılır. Bunun nedeni, iyonların salınmasıyla reaksiyonların içlerinde gerçekleşmesidir. Kuzey ışıkları gibi doğal bir fenomeni gözlemlemeyi mümkün kılan bu katmanlardır.
Dünya'dan sonraki 50 km ekzosfere ayrılmıştır. Bu atmosferin dış kabuğudur. Hava parçacıklarını uzaya saçar. Hava durumu uyduları genellikle bu katmanda hareket eder.
Dünyanın atmosferi manyetosfer ile sona erer. Gezegenin yapay uydularının çoğunu barındıran oydu.
Bütün bu söylenenlerden sonra, atmosferin ne olduğu hakkında hiçbir soru sorulmamalıdır. Gerekliliği hakkında şüpheler varsa, ortadan kaldırmak kolaydır.
atmosferin anlamı
Atmosferin ana işlevi, gezegenin yüzeyini gündüz aşırı ısınmadan ve geceleri aşırı soğumadan korumaktır. Hiç kimsenin tartışmayacağı bu kabuğun bir sonraki önemi, tüm canlılara oksijen sağlamasıdır. Onsuz, boğulacaklardı.
Çoğu meteor, üst katmanlarda yanar, asla Dünya yüzeyine ulaşmaz. Ve insanlar, onları kayan yıldızlar sanarak uçan ışıklara hayran olabilirler. Atmosfer olmasaydı, tüm Dünya kraterlerle dolu olurdu. Ve güneş radyasyonundan korunma yukarıda zaten belirtilmiştir.
Bir insan atmosferi nasıl etkiler?
Çok olumsuz. Bu, insanların artan aktivitelerinden kaynaklanmaktadır. Tüm olumsuz yönlerin ana payı sanayi ve ulaşıma düşmektedir. Bu arada, atmosfere giren tüm kirleticilerin neredeyse %60'ını yayan arabalardır. Kalan kırk, enerji ve sanayi ile atık imha endüstrileri arasında bölünmüştür.
Her gün havanın bileşimini yenileyen zararlı maddelerin listesi çok uzun. Atmosferde taşınma nedeniyle, azot ve kükürt, karbon, çipura ve kurum ile cilt kanserine neden olan güçlü bir kanserojen - benzopiren vardır.
Endüstri aşağıdaki kimyasal elementleri hesaba katar: kükürt dioksit, hidrokarbon ve hidrojen sülfür, amonyak ve fenol, klor ve flor. Süreç devam ederse, o zaman yakında şu soruların cevapları: “Atmosfer nedir? Ne içeriyor? " tamamen farklı olacak.
Atmosfer, Dünya ile birlikte dönen gezegenimizin gazlı zarfıdır. Atmosferdeki gaza hava denir. Atmosfer hidrosfere dokunur ve litosferi kısmen kaplar. Ancak üst sınırları belirlemek zordur. Geleneksel olarak, atmosferin yukarı doğru yaklaşık üç bin kilometre boyunca uzandığı varsayılır. Orada havasız bir alana sorunsuzca akar.
Dünya atmosferinin kimyasal bileşimi
Atmosferin kimyasal bileşiminin oluşumu yaklaşık dört milyar yıl önce başladı. Başlangıçta, atmosfer sadece hafif gazlardan oluşuyordu - helyum ve hidrojen. Bilim adamlarına göre, Dünya çevresinde bir gaz kabuğunun yaratılmasının ilk önkoşulları, lavla birlikte çok miktarda gaz yayan volkanik patlamalardı. Daha sonra, su boşluklarıyla, canlı organizmalarla, faaliyetlerinin ürünleriyle gaz alışverişi başladı. Havanın bileşimi yavaş yavaş değişti ve şimdiki haliyle birkaç milyon yıl önce kaydedildi.
Atmosferin ana bileşenleri nitrojen (yaklaşık %79) ve oksijendir (%20). Kalan yüzde (%1) şu gazlara düşer: argon, neon, helyum, metan, karbon dioksit, hidrojen, kripton, ksenon, ozon, amonyak, kükürt ve azot dioksit, azot oksit ve bu yüzde karbon monoksit.
Ayrıca hava su buharı ve partikül madde (bitki poleni, toz, tuz kristalleri, aerosol safsızlıkları) içerir.
Son zamanlarda, bilim adamları bazı hava bileşenlerinde niteliksel değil, niceliksel bir değişiklik kaydettiler. Bunun sebebi de insan ve faaliyetleridir. Sadece son 100 yılda, karbondioksit içeriği önemli ölçüde arttı! Bu, en küresel olanı iklim değişikliği olan birçok sorunla doludur.
Hava ve iklimin oluşumu
Atmosfer, Dünya'daki iklimi ve havayı şekillendirmede kritik bir rol oynar. Çoğu, güneş ışığının miktarına, alttaki yüzeyin doğasına ve atmosferik dolaşıma bağlıdır.
Faktörleri sırayla ele alalım.
1. Atmosfer, güneş ışığının ısısının geçmesine izin verir ve zararlı radyasyonu emer. Eski Yunanlılar, Güneş ışınlarının dünyanın farklı bölgelerine farklı açılardan düştüğünü biliyorlardı. Antik Yunancadan çevrilen "iklim" kelimesi "eğim" anlamına gelir. Yani ekvatorda güneş ışınları neredeyse dikey olarak düşer, çünkü burası çok sıcaktır. Kutuplara ne kadar yakın olursa, eğim açısı o kadar büyük olur. Ve sıcaklık düşer.
2. Dünyanın dengesiz ısınması nedeniyle atmosferde hava akımları oluşur. Boyutlarına göre sınıflandırılırlar. En küçüğü (onlarca ve yüzlerce metre) yerel rüzgarlardır. Bunu musonlar ve ticaret rüzgarları, siklonlar ve antisiklonlar, gezegensel ön bölgeler takip eder.
Bütün bu hava kütleleri sürekli hareket halindedir. Bazıları oldukça statik. Örneğin, subtropiklerden ekvatora doğru esen ticaret rüzgarları. Diğerlerinin hareketi büyük ölçüde atmosfer basıncına bağlıdır.
3. Atmosfer basıncı, iklimin oluşumunu etkileyen bir diğer faktördür. Bu, dünyanın yüzeyindeki hava basıncıdır. Bilindiği gibi hava kütleleri, atmosfer basıncının arttığı bir alandan, bu basıncın daha düşük olduğu bir alana doğru hareket eder.
Toplamda 7 bölge var. Ekvator alçak basınç bölgesidir. Ayrıca, ekvatorun her iki tarafında otuzuncu enlemlere kadar - yüksek basınç alanı. 30 ° ila 60 ° - tekrar düşük basınç. Ve 60 ° 'den kutuplara - yüksek basınç bölgesi. Hava kütleleri bu bölgeler arasında dolaşır. Denizden karaya gidenler yağmur ve kötü hava getirir ve kıtalardan esenler - açık ve kuru hava. Hava akımlarının çarpıştığı yerlerde, yağış ve sert, rüzgarlı hava ile karakterize edilen atmosferik cephe bölgeleri oluşur.
Bilim adamları, bir kişinin sağlığının bile atmosfer basıncına bağlı olduğunu kanıtladılar. Uluslararası standartlara göre normal atmosfer basıncı 760 mm Hg'dir. 0 ° C sıcaklıkta kolon Bu gösterge, neredeyse deniz seviyesi ile aynı seviyede olan kara alanları için hesaplanmıştır. Basınç yükseklikle azalır. Bu nedenle, örneğin, St. Petersburg için 760 mm Hg. normdur. Ancak daha yüksekte bulunan Moskova için normal basınç 748 mm Hg'dir.
Basınç sadece dikey olarak değil, yatay olarak da değişir. Bu özellikle siklonlardan geçerken hissedilir.
atmosferin yapısı
Atmosfer, puf böreğini andırıyor. Ve her katmanın kendine has özellikleri vardır.
. Troposfer- Dünya'ya en yakın katman. Bu katmanın "kalınlığı" ekvatordan uzaklaştıkça değişir. Ekvatorun üzerinde, katman 16-18 km, ılıman bölgelerde - 10-12 km, kutuplarda - 8-10 km yukarıya doğru uzanır.
Toplam hava kütlesinin %80'i ve su buharının %90'ı burada bulunur. Burada bulutlar oluşur, siklonlar ve antisiklonlar ortaya çıkar. Hava sıcaklığı arazinin yüksekliğine bağlıdır. Ortalama olarak her 100 metrede 0,65 °C düşer.
. tropopoz- atmosferin geçiş katmanı. Yüksekliği birkaç yüz metreden 1-2 km'ye kadardır. Yazın hava sıcaklığı kışın olduğundan daha yüksektir. Yani, örneğin, kışın kutupların üstünde -65 ° C ve ekvatorun üstünde yılın herhangi bir zamanında -70 ° C'dir.
. Stratosfer- Bu, üst sınırı 50-55 kilometre yükseklikte uzanan bir katmandır. Burada türbülans düşüktür, havadaki su buharı içeriği önemsizdir. Ama çok fazla ozon var. Maksimum konsantrasyonu 20-25 km yüksekliktedir. Stratosferde hava sıcaklığı yükselmeye başlar ve + 0.8 ° C'ye ulaşır. Bunun nedeni, ozon tabakasının ultraviyole radyasyon ile etkileşime girmesidir.
. Stratopoz- stratosfer ile onu takip eden mezosfer arasında alçak bir ara katman.
. mezosfer- bu katmanın üst sınırı 80-85 kilometredir. Serbest radikalleri içeren karmaşık fotokimyasal süreçler burada gerçekleşir. Gezegenimizin uzaydan görülen o nazik mavi parıltısını sağlarlar.
Çoğu kuyruklu yıldız ve göktaşı mezosferde yanar.
. mezopoz- hava sıcaklığı en az -90 ° olan bir sonraki ara katman.
. termosfer- alt sınır 80 - 90 km yükseklikte başlar ve katmanın üst sınırı yaklaşık 800 km'de uzanır. Hava sıcaklığı yükselir. +500°C ile +1000°C arasında değişebilir. Gün içerisinde sıcaklık dalgalanmaları yüzlerce derecedir! Ancak buradaki hava o kadar seyrektir ki, "sıcaklık" terimini hayal ettiğimiz gibi anlamak burada uygun değildir.
. iyonosfer- mezosfer, mezopoz ve termosferi birleştirir. Buradaki hava esas olarak oksijen ve nitrojen moleküllerinden ve yarı nötr plazmadan oluşur. İyonosfere çarpan güneş ışınları hava moleküllerini güçlü bir şekilde iyonize eder. Alt katmanda (90 km'ye kadar), iyonlaşma derecesi düşüktür. Daha yüksek, daha fazla iyonlaşma. Böylece, 100-110 km yükseklikte elektronlar yoğunlaşır. Bu, kısa ila orta radyo dalgalarını yansıtmaya yardımcı olur.
İyonosferin en önemli katmanı, 150-400 km yükseklikte bulunan üst katmandır. Özelliği, radyo dalgalarını yansıtması ve bu, radyo sinyallerinin uzun mesafelerde iletilmesine katkıda bulunmasıdır.
Aurora gibi bir fenomenin meydana gelmesi iyonosferdedir.
. Ekzosfer- oksijen, helyum ve hidrojen atomlarından oluşur. Bu katmandaki gaz çok seyrektir ve hidrojen atomları genellikle uzaya kaçar. Bu nedenle bu katmana "saçılma bölgesi" denir.
Atmosferimizin ağırlığı olduğunu öne süren ilk bilim adamı İtalyan E. Torricelli'dir. Örneğin Ostap Bender, "Altın Buzağı" adlı romanında, her bir kişiye 14 kg ağırlığındaki bir hava sütununun baskı yapmasından yakınmıştır! Ama büyük birleştirici biraz yanlıştı. Bir yetişkin 13-15 ton baskı altında! Ancak bu ağırlığı hissetmiyoruz çünkü atmosferik basınç, bir kişinin iç basıncıyla dengeleniyor. Atmosferimizin ağırlığı 5.300.000.000.000.000.000 tondur. Rakam devasa, ancak gezegenimizin ağırlığının sadece milyonda biri.
