Compoziția structurii atmosferei atmosfera terestră

Atmosfera (din Atmos grecești. - cupluri și spharia - balon) - plic airbag pământ care se rotesc împreună cu ea. Dezvoltarea atmosferei a fost în strânsă legătură cu procesele geologice și geochimice care au loc pe planeta noastră, precum și activitatea organismelor vii.

Limita inferioară coincide cu atmosfera suprafeței Pământului, deoarece aerul pătrunde în porii minut în sol și chiar dizolvat în apă.

Datorită atmosferei, care conține oxigen, viața pe Pământ posibil. oxigenul atmosferic este utilizat în respirație umane, animale, plante.

Dacă nu ar exista atmosfera de pe Pământ ar fi aceeași tăcere ca luna. La urma urmei, sunetul - această oscilație a particulelor de aer. Culoarea albastră a cerului datorită faptului că razele soarelui trec prin atmosfera, atât prin lentila, descompus în culorile sale componente. În același timp, cele mai multe scatter razele de albastru și albastru.

Atmosfera previne radiațiile ultraviolete cele mai multe de la soare, care este un efect negativ asupra organismelor vii. păstrează, de asemenea, suprafața de căldură Pământului, nu lăsa planeta rece.

structura atmosferica

In atmosfera, există mai multe straturi, care diferă de temperatură și densitate (Fig. 1).

troposferă

Troposferă - cel mai mic strat al atmosferei, grosimea care este de 8-10 poli de km, în latitudini temperate - 10-12 km deasupra ecuatorului și - 16-18 km.

Fig. 1. Structura atmosferei Pământului

Aerul din troposferă este încălzit de la suprafață, r. E. de pământ și apă. Prin urmare, temperatura din acest strat este redus cu înălțimea medie de 0,6 ° C la 100 m. La marginea superioară a troposferei se ajunge la -55 ° C In regiunea ecuatorială a limitei superioare a temperaturii troposferei aerului este de -70 ° C, iar Polul Nord -65 ° C

În troposferă, concentrat la aproximativ 80% în greutate din atmosferă este aproape toate vaporii de apă, au loc furtuni, nori de furtună și ploaie, și, de asemenea, există verticală (convecție) și orizontale (vânt), mișcarea aerului.

Putem spune că vremea este format în principal din troposferă.

stratosferă

Stratosferei - strat atmosfera situată deasupra troposferei la o înălțime de 8 până la 50 km. culoarea cerului, în acest strat se pare purpuriu, din cauza rarității aerului, din cauza care razele soarelui aproape nu împrăștiate.

În stratosferă atmosfera conține masa de 20%. Aerul din acest strat este subțire, există puțină vapori de apă și, prin urmare, aproape se formează și precipită nici nori. Cu toate acestea, în stratosferă observată a fluxului de aer constant a cărui viteză ajunge la 300 km / h.

Acest strat este concentrat de ozon (ozon ecran ozonosferei), un strat care absoarbe razele ultraviolete, fără a trece-le pe pământ și, prin urmare, protejarea organismelor vii de pe planeta noastră. Temperatura aerului prin ozon la limita superioară a stratosferei este cuprinsă în intervalul de la -50 până la 4-55 ° C

Intre mezosfera si stratosfera este o zonă de tranziție - stratopause.

Mezosfera - strat al atmosferei, la o înălțime de 50-80 km. Densitatea aerului este de 200 de ori mai mică decât suprafața Pământului. culoarea cerului în mezosfera apare negru in timpul zilei stelele sunt vizibile. Temperatura aerului este coborâtă la -75 (-90) ° C.

La o altitudine de 80 km începe Termosferă. Temperatura din acest strat crește brusc la o înălțime de 250 m, iar apoi devine constantă: la o altitudine de 150 km, se ajunge la 220-240 ° C; 500-600 km la o înălțime mai mare de 1500 ° C

In Mesospheric si termosphere de raze cosmice moleculele de gaz se rup în încărcat (ionizata) particule atomi, prin urmare, această parte a atmosferei este numit ionosferă - un strat de aer foarte subțire, la o înălțime de 50 până la 1000 km, constând în principal din atomi de oxigen ionizat, molecule, oxid de azot și de electroni liberi. Pentru acest strat se caracterizează prin înaltă Nosta naelektrizovan-, și de la ea, ca dintr-o oglindă, reflectă undele radio lungi și medii.

Ionosferă apar aurora - gazele rarefiate luminescență sub influența particulelor încărcate electric de zbor de la Soare - și există fluctuații ascuțite în câmpul magnetic.

Exospheres - un strat exterior al atmosferei situat peste 1000 km. Acest strat este de asemenea numit zona de disipare, deoarece particulele sunt gazele se deplasează cu viteză mare și poate fi disipată în spațiu.

Compoziția atmosferei

Inclus în gazele de atmosfera efectua diferite roluri funcționale. Cu toate acestea, valoarea principală a gazelor este determinată în primul rând prin faptul că ele absorb puternic energia radiantă și, astfel, au un efect semnificativ asupra regimului de temperatură al Pământului și atmosfera de suprafață.

Tabelul 1. Compoziția chimică a aerului uscat la suprafață

Azotul este gazul cel mai abundent în atmosferă, puțin activă chimic.

Oxigen. Spre deosebire de azot este chimic element foarte activ. Funcția specifică a oxigenului - oxidarea organismelor heterotrofe materii organice, roci și gazele neoxidați emise in vulcani atmosfera. Fără oxigen, nu ar exista nici o descompunere a materiei organice moarte.

Rolul dioxidului de carbon în atmosferă este extrem de mare. Acesta intră în atmosfera din procesele de ardere, respirația organismelor vii, putrezire și este, mai presus de toate, blocurile de construcție de bază pentru crearea de substante organice prin fotosinteză. In plus, de proprietate importanta capitala a dioxidului de carbon pentru a trece radiația solară de undă scurtă și de a absorbi o parte a radiației termice de undă lungă, care va crea așa-numitul efect de seră, care vor fi discutate mai jos.

Efectul proceselor atmosferice, în special în regimul ozonului stratosferic termică și face. Acest gaz este un absorbant natural al radiațiilor UV de la soare și de absorbție a radiației solare duce la încălzirea aerului. Valorile medii lunare ale conținutului total de ozon din atmosferă variază în funcție de latitudine și perioada anului, în intervalul 0,23-0,52 cm (grosimea stratului de ozon este presiunea la sol și temperatură). O creștere a ozonului de la ecuator la poli și variația anuală cu un minim în toamna și vârf în primăvara anului.

De asemenea, gazele, aerul conține vapori de apă și pulberi în suspensie. Aceasta din urmă poate fi atât naturale, cât și (antropic) de origine a făcut-om. Acest polen, mici cristale de sare, praf, impuritati rutier de aerosoli. Când fereastra pentru a penetra razele soarelui, ele pot fi văzute cu ochiul liber.

pulberi în suspensie în special multe în centrele de aer și industriale urbane, unde aerosoli se adaugă la emisiile de gaze nocive ale impurităților formate în timpul arderii combustibilului.

Concentrația de aerosoli în atmosferă determină transparența aerului, care afectează radiația solară ajunge la suprafața pământului. Cel mai mare aerosol - (- îngroșarea Compactarea lat condensatio.) - condensare nuclee contribuie la transformarea vaporilor de apă din picătura de apă.

Valoarea vaporilor de apă este determinată în primul rând de faptul că blochează radiația termică lungime de unda de la suprafața pământului; Acesta este veriga principală a ciclurilor mari și mici de umiditate; crește temperatura aerului din condensarea vaporilor de apă au fost.

Cantitatea de vapori de apă în atmosferă variază în timp și spațiu. Astfel, concentrația vaporilor de apă la suprafață variază de la 3% până la 2-10 la tropice (15)% din Antarctica.

Variabilitatea conținutului de vapori de apă în troposferă se determină prin reacția proceselor de evaporare, condensare și transfer orizontal. Condensarea vaporilor de apă formate nori și precipitații atmosferice, cum ar fi ploaia, grindina și zăpadă.

Procesele tranzițiilor de fază de apă apar în principal în troposferă, motiv pentru care norii în stratosferă (la altitudini de 20-30 km) și mezosfera (lângă mesopause), cunoscut sub numele de sidef și argint, apar relativ rar, în timp ce nori troposferice acoperă adesea aproximativ 50% din pământ de suprafață.

Cantitatea de vapori de apă care poate fi conținută în aer depinde de temperatura aerului.

La 1 m 3 de aer la o temperatură de -20 ° C nu poate conține mai mult de 1 g de apă; la 0 ° C - nu mai mult de 5 g; la +10 ° C - nu mai mult de 9 g; la 30 ° C - nu mai mult de 30 de grame de apă.

Concluzie: cu cât temperatura, vapori de apă pot fi conținute în acesta.

Air poate fi saturat sau abur saturat. Astfel, dacă temperatura de 30 ° C la 1 m 3 de aer conține 15 g de vapori de apă, aerul nu este saturat cu vapori de apă; dacă 30 g - saturate.

Umiditatea - cantitatea de vapori de apă conținută în 1 m3 de aer. Este exprimat în grame. De exemplu, dacă spun că „umiditatea absolută este egală cu 15“, aceasta înseamnă că 1 m A conține 15 g de vapori de apă.

Umiditatea relativă - raportul (procente) din conținutul real de vapori de apă în 1 m 3 de aer la cantitatea de vapori de apă care poate fi conținută în 1 m h la această temperatură. De exemplu, dacă transmisia radio în timpul rapoartelor meteorologice indică faptul că umiditatea relativă este de 70%, ceea ce înseamnă că aerul conține 70% vapori de apă, care se poate ține la o temperatură dată.

Cu cât umiditatea relativă, adică. A. mai aproape de saturație a aerului, cu atât mai probabil precipitații.

Întotdeauna ridicat (90%) umiditate relativă observată în zona ecuatorială au fost acolo pentru un an are temperatură înaltă și evaporare are loc de suprafața oceanului. Aceeași umiditate relativă ridicată și regiunile polare, dar pentru că la temperaturi scăzute, chiar și o mică cantitate de vapori de apă face ca aerul saturat sau aproape de saturație. În latitudini temperate umiditatea relativă variază în funcție de sezon - este mai mare în timpul iernii, vara - de mai jos.

umiditate relativă deosebit de scăzută în deșert: 1 m 1 conține aer există două sau trei ori mai mici decât este posibil, la o temperatură dată cantitatea de vapori de apă.

Pentru măsurarea umidității relative sunt higrometru (din hygros greacă -. Wet și metreco - măsurat).

După răcire, un aer saturat nu poate stoca o cantitate anterioară de abur este condensat ceață (condensat) transformarea în picături. Ceață poate fi văzut în vara într-o noapte senină rece.

Nori - tog este ceață, dar el nu a fost format la suprafață și la o anumită înălțime. Urcand, aerul este răcit și este în vaporii de apă condensează. Micuța rezultată picăturile de apă și nori de formă.

În formarea norilor și solide implicate. situat în troposferă într-o stare suspendată.

Norii pot avea o formă diferită, care depinde de condițiile de formare a acestora (tabelul. 14).

Cel mai mic și nori grei - stratificat. Acestea sunt situate la o altitudine de 2 km de suprafața pământului. La o altitudine de 2 km do8 pot viziona nori cumulus mai pitorești. Cele mai mari și lumină - norii penate. Acestea sunt situate la o înălțime de 8 până la 18 km deasupra suprafeței pământului.