Атмосфера - газова оболонка землі. Склад атмосфери і її будова

Атмосфера - це газова оболонкаЗемлі, що забезпечує захист від жорстких впливів космосу і необхідна для існування життя на нашій планеті. Ця оболонка бере участь в добовому обертанні Землі і впливає на геологічні процесина земній кулі. Точний переклад з грецької мови слова «атмосфера»: «атмос» - «пар» і «сфера» - «куля». Атмосфера тісно взаємодіє з літосферою, гідросферою, обмінюючись теплом, вологою і хімічними елементами.

Товщина даної оболонки Землі, в середньому, становить кілька тисяч кілометрів. У міру зменшення щільності повітря атмосфера без чіткої межі переходить в космічний простір. Верхня межа атмосфери проходить на рівні приблизно 20 тисяч кілометрів. Нижня її межа проходить по рівню земної поверхні. 95% маси всієї атмосфери розташовано до позначки 25 км висоти, так як утримується силою земного тяжіння. Нижній шар атмосфери, що складається з суміші газів називається повітрям. Атмосферне повітря, тверді частинки в підвішеному стані і водяна пара формують атмосферу.

У процентному співвідношенні в суміші газів атмосфери виділяють близько 78% азоту, 20% кисню, до 1% вуглекислого газу, Аргону, водню, деяких інших газів і водяної пари. В атмосферному повітріазоту міститься 78% - значно більше, ніж інших газів. Його концентрація підвищена внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів. Азот бере участь в природному кругообігу речовин і забезпечує регуляцію вмісту кисню, перешкоджаючи його надмірного накопичення. На другому місці за об'ємною співвідношенню займає кисень (20%). Саме завдяки наявності цього газу, в атмосфері можуть здійснюватися процеси горіння, гниття, дихання. Майже весь вільний кисень в атмосфері є продуктом фотосинтезу рослинних організмів. Вуглекислий газ становить всього 0,03% об'єму повітря і утворюється за рахунок розщеплення органічних речовин, При диханні живих організмів, згорянні речовин, бродінні. Він виконує функцію обігрівача, так як цей газ пропускає енергію Сонця до земної поверхні і не пропускає тепло від Землі. Зміст інших газів в атмосферному повітрі мінімально.

будова атмосфери

Атмосфера має шарувату будову, що визначається особливостями вертикального розподілу щільності входять до складу атмосфери газів і температури. Таким чином, атмосфера складається з таких концентричних оболонок: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосферу, екзосфера, іоносфера. До озонового екрану нижележащих атмосфера входить до складу біосфери. Тропосфера є нижнім поверхом атмосфери. Цей щільний і вологий шар містить пил, водяні пари, в ньому відбуваються всі атмосферні явища, визначається погода. Верхня межа тропосфери непостійна: над екватором вона становить близько 18 км, а над полюсами - до 8 км. Велика частина людської діяльності відбувається саме в тропосфері. Другий шар - стратосфера - лежить над тропосферою і простягається на висоті приблизно від 10 км до 55 км. У стратосфері практично немає хмар, так як вміст водяної пари низька, цей шар більш прозорий і холодний. У ньому є озоновий екран - поглинач жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Вище стратосфери до рівня 90 км знаходиться мезосфера, де під дією сонячних променів протікають різні хімічні реакції. Температура до верхнього рівня мезосфери поступово знижується до -80 градусів. Термосфера знаходиться на рівні від 80 км до 400 км. У цьому шарі формуються такі явища, як полярні сяйва, підсвічені вночі хмари. Верхні шари атмосфери плавно переходять в космічний простір.

Забруднення атмосфери в останні століття відбувається через господарську діяльність людини. Змінюється нормальний газовий склад атмосфери, забруднюється повітряний простір. При спалюванні вуглеводневого палива в атмосфері накопичується вуглекислий газ. Також в процесі господарської діяльності людини в атмосфері збільшується вміст Окід азоту, метану і деяких інших газів, що обумовлює розвиток парникового ефекту, руйнування озонового шару, поява смогу і кислотних дощів.

Схожі матеріали:

атмосфера Землі

атмосфера(Від. грец.ἀτμός - пар і σφαῖρα - куля) - газоваоболонка ( геосфера), Навколишнє планету земля. Внутрішня її поверхня покриває гідросферуі частково кору, Зовнішня межує з навколоземної частиною космічного простору.

Сукупність розділів фізики і хімії, які вивчають атмосферу, прийнято називати фізикою атмосфери. атмосфера визначає погодуна поверхні Землі, вивченням погоди займається метеорологія, А тривалими варіаціями клімату - кліматологія.

будова атмосфери

будова атмосфери

тропосфера

Її верхня межа знаходиться на висоті 8-10 км в полярних, 10-12 км в помірних і 16-18 км в тропічних широтах; взимку нижче, ніж влітку. Нижній, основний шар атмосфери. Містить більше 80% всієї маси атмосферного повітря і близько 90% всього наявного в атмосфері водяної пари. У тропосфері сильно розвинені турбулентністьі конвекція, виникають хмари, розвиваються циклониі антициклони. Температура убуває з ростом висоти із середнім вертикальним градієнтом 0,65 ° / 100 м

За «нормальні умови» у поверхні Землі прийняті: щільність 1,2 кг / м3, барометричний тиск 101,35 кПа, температура плюс 20 ° C і відносна вологість 50%. Ці умовні показники мають суто інженерне значення.

стратосфера

Шар атмосфери, розташований на висоті від 11 до 50 км. Характерно незначна зміна температури в шарі 11-25 км (нижній шар стратосфери) і підвищення її в шарі 25-40 км від -56,5 до 0,8 ° З(Верхній шар стратосфери або область інверсії). Досягнувши на висоті близько 40 км значення близько 273 К (майже 0 ° С), температура залишається постійною до висоти близько 55 км. Ця область постійної температури називається стратопаузойі є кордоном між стратосферой і мезосферою.

Стратопауза

Прикордонний шар атмосфери між стратосферой і мезосферою. У вертикальному розподілі температури має місце максимум (близько 0 ° C).

мезосфера

атмосфера Землі

мезосферапочинається на висоті 50 км і простягається до 80-90 км. Температура з висотою знижується із середнім вертикальним градієнтом (0,25-0,3) ° / 100 м. Основним енергетичним процесом є променистий теплообмін. Складні фотохімічні процеси за участю вільних радикалів, Колебательно збуджених молекул і т. Д. Обумовлюють світіння атмосфери.

мезопауза

Перехідний шар між мезосферою і термосферою. У вертикальному розподілі температури має місце мінімум (близько -90 ° C).

лінія Кармана

Висота над рівнем моря, яка умовно приймається в якості кордону між атмосферою Землі та космосом.

термосфера

Основна стаття: термосфера

Верхня межа - близько 800 км. Температура зростає до висот 200-300 км, де досягає значень близько 1500 К, після чого залишається майже незмінною до великих висот. Під дією ультрафіолетового й рентгенівської сонячної радіації і космічного випромінювання відбувається іонізація повітря ( « полярні сяйва») - основні області іоносферилежать всередині термосфери. На висотах понад 300 км переважає атомарний кисень.

Атмосферні шари до висоти 120 км

Екзосфера (сфера розсіювання)

екзосфера- зона розсіювання, зовнішня частина термосфери, розташована вище 700 км. Газ в екзосфері сильно розріджене, і звідси йде витік його частинок в міжпланетний простір ( диссипация).

До висоти 100 км атмосфера являє собою гомогенну добре перемішану суміш газів. У більш високих шарах розподіл газів по висоті залежить від їх молекулярних мас, концентрація більш важких газів зменшується швидше в міру віддалення від поверхні Землі. Внаслідок зменшення щільності газів температура знижується від 0 ° C в стратосфері до -110 ° C в мезосфері. Однак кінетична енергія окремих частинок на висотах 200-250 км відповідає температурі ~ 1500 ° C. Вище 200 км спостерігаються значні флуктуації температури і щільності газів в часі і просторі.

На висоті близько 2000-3000 км екзосфера поступово переходить в так званий бліжнекосміческій вакуум, Який заповнений сильно розрідженими частками міжпланетного газу, головним чином атомами водню. Але цей газ є лише частина міжпланетного речовини. Іншу частину складають пилоподібні частки кометного і метеорного походження. Крім надзвичайно розріджених пилоподібних частинок, в цей простір проникає електромагнітна і корпускулярна радіація сонячного і галактичного походження.

На частку тропосфери припадає близько 80% маси атмосфери, на частку стратосфери - близько 20%; маса мезосфери - не більше 0,3%, термосфери - менше 0,05% від загальної маси атмосфери. На підставі електричних властивостей в атмосфері виділяють нейтросферу і іоносферу. В даний час вважають, що атмосфера простягається до висоти 2000-3000 км.

Залежно від складу газу в атмосфері виділяють гомосферуі гетеросферу. гетеросферу - це область, де гравітація впливає на поділ газів, так як їх перемішування на такій висоті незначно. Звідси випливає змінний склад гетеросферу. Нижче її лежить добре перемішана, однорідна за складом частина атмосфери, звана гомосфера. Кордон між цими шарами називається турбопаузи, Вона лежить на висоті близько 120 км.

Фізичні властивості

Товщина атмосфери - приблизно 2000 - 3000 км від поверхні Землі. Сумарна маса повітря- (5,1-5,3) × 10 18 кг. молярна масачистого сухого повітря становить 28,966. тискпри 0 ° C на рівні моря 101,325 кПа; критична температура? 140,7 ° C; критичний тиск 3,7 МПа; C p 1,0048 × 10 3 Дж / (кг · К) (при 0 ° C), C v 0,7159 × 10 3 Дж / (кг · К) (при 0 ° C). Розчинність повітря у воді при 0 ° C - 0,036%, при 25 ° C - 0,22%.

Фізіологічні та інші властивості атмосфери

Вже на висоті 5 км над рівнем моря у нетренованого людини з'являється кисневе голодуванняі без адаптації працездатність людини значно знижується. Тут закінчується фізіологічна зона атмосфери. Дихання людини стає неможливим на висоті 15 км, хоча приблизно до 115 км атмосфера містить кисень.

Атмосфера постачає нас необхідним для дихання киснем. Однак внаслідок падіння загального тиску атмосфери в міру підйому на висоту відповідно знижується і парціальний тиск кисню.

У легенях людини постійно міститься близько 3 л альвеолярного повітря. парціальний тисккисню в альвеолярному повітрі при нормальному атмосферному тиску становить 110 мм рт. ст., тиск вуглекислого газу - 40 мм рт. ст., а водяної пари - 47 мм рт. ст. Зі збільшенням висоти тиск кисню падає, а сумарне тиск парів води і вуглекислоти в легенях залишається майже постійним - близько 87 мм рт. ст. Надходження кисню в легені повністю припиниться, коли тиск навколишнього повітря стане рівним цій величині.

На висоті близько 19-20 км тиск атмосфери знижується до 47 мм рт. ст. Тому на даній висоті починається кипіння води і міжтканинної рідини в організмі людини. Поза герметичній кабіни на цих висотах смерть настає майже миттєво. Таким чином, з точки зору фізіології людини, «космос» починається вже на висоті 15-19 км.

Щільні шари повітря - тропосфера і стратосфера - захищають нас від вражаючої дії радіації. При достатньому розрідженні повітря, на висотах більше 36 км, інтенсивна дія на організм надає іонізуюча радіація- первинні космічні промені; на висотах більше 40 км діє небезпечна для людини ультрафіолетова частина сонячного спектра.

У міру підйому на все більшу висоту над поверхнею Землі, поступово послаблюються, а потім і повністю зникають, такі звичні для нас явища, які спостерігаються в нижніх шарах атмосфери, як поширення звуку, виникнення аеродинамічної підйомної силиі опору, передача тепла конвекцієюта ін.

У розріджених шарах повітря поширення звукувиявляється неможливим. До висот 60-90 км ще можливе використання опору і підйомної сили повітря для керованого аеродинамічного польоту. Але починаючи з висот 100-130 км знайомі кожному льотчику поняття числа Мі звукового бар'єрувтрачають свій сенс, там проходить умовна лінія Карманаза якої починається сфера чисто балістичного польоту, управляти яким можна, лише використовуючи реактивні сили.

На висотах вище 100 км атмосфера позбавлена ​​й іншого чудового властивості - здатності поглинати, проводити і передавати теплову енергію шляхом конвекції (т. Е. З допомогою перемішування повітря). Це означає, що різні елементи обладнання, апаратури орбітальної космічної станції не зможуть охолоджуватися зовні так, як це робиться зазвичай на літаку, - за допомогою повітряних струменів і повітряних радіаторів. На такій висоті, як і взагалі в космосі, єдиним способом передачі тепла є теплове випромінювання.

склад атмосфери

Склад сухого повітря

Атмосфера Землі складається в основному з газів і різних домішок (пил, краплі води, кристали льоду, морські солі, продукти горіння).

Концентрація газів, складових атмосферу, практично постійна, за винятком води (H 2 O) і вуглекислого газу (CO 2).

Склад сухого повітря
азот
кисень
Аргон
вода
Вуглекислий газ
неон
гелій
метан
криптон
водень
ксенон
Оксид азоту

Крім зазначених у таблиці газів, в атмосфері містяться SO 2, NH 3, СО, озон, вуглеводні, HCl, HF, пари Hg, I 2, а також NOі багато інших гази в незначних кількостях. У тропосфері постійно знаходиться велика кількість зважених твердих і рідких частинок ( аерозоль).

Історія утворення атмосфери

Згідно з найбільш поширеною теорії, атмосфера Землі в часі перебувала в чотирьох різних складах. Спочатку вона складалася з легких газів ( воднюі гелію), Захоплених з міжпланетного простору. Це так звана первинна атмосфера(Близько чотирьох мільярдів років тому). На наступному етапі активна вулканічна діяльність призвела до насичення атмосфери і іншими газами, крім водню (вуглекислим газом, аміаком, водяною парою). так утворилася вторинна атмосфера(Близько трьох мільярдів років до наших днів). Ця атмосфера була відновної. Далі процес утворення атмосфери визначався наступними факторами:

витік легких газів (водню і гелію) в міжпланетний простір;

хімічні реакції, що відбуваються в атмосфері під впливом ультрафіолетового випромінювання, грозових розрядів і деяких інших чинників.

Поступово ці чинники привели до утворення третинної атмосфери, Яка характеризується набагато меншим вмістом водню і набагато більшим - азоту і вуглекислого газу (утворені в результаті хімічних реакційз аміаку і вуглеводнів).

азот

Утворення великої кількості N 2 обумовлено окисленням аміачно-водневої атмосфери молекулярним О2, який почав надходити з поверхні планети в результаті фотосинтезу, починаючи з 3 млрд років тому. Також N 2 виділяється в атмосферу в результаті денітрифікації нітратів і ін. Азотвмісних сполук. Азот окислюється озоном до NO в верхніх шарах атмосфери.

Азот N 2 вступає в реакції лише в специфічних умовах (наприклад, при розряді блискавки). Окислення молекулярного азоту озоном при електричних розрядах використовується в промисловому виготовленні азотних добрив. Окисляти його з малими енерговитратами і переводити в біологічно активну форму можуть ціанобактерії (синьо-зелені водорості)і бульбочкові бактерії, що формують ризобіальних симбіозз бобовимирослинами, т. н. сидератами.

кисень

Склад атмосфери почав радикально змінюватися з появою на Землі живих організмів, в результаті фотосинтезу, Що супроводжується виділенням кисню і поглинанням вуглекислого газу. Спочатку кисень витрачався на окислення відновлених з'єднань - аміаку, вуглеводнів, закисной форми заліза, Що містилася в океанах і ін. Після закінчення даного етапу вміст кисню в атмосфері стало рости. Поступово утворилася сучасна атмосфера, що володіє окислювальними властивостями. Оскільки це викликало серйозні і різкі зміни багатьох процесів, що протікають в атмосфері, літосферіі біосфері, Це подія отримала назву киснева катастрофа.

Протягом фанерозоюсклад атмосфери і вміст кисню зазнавали змін. Вони корелювали перш за все зі швидкістю відкладення органічних осадових порід. Так, в періоди угленакопления вміст кисню в атмосфері, мабуть, помітно перевищувало сучасний рівень.

Вуглекислий газ

Зміст в атмосфері СО 2 залежить від вулканічної діяльності і хімічних процесів в земних оболонках, але більш за все - від інтенсивності біосинтезу і розкладання органіки в біосфері землі. Практично вся поточна біомаса планети (близько 2,4 × 10 12 тонн ) Утворюється за рахунок вуглекислоти, азоту і водяної пари, що містяться в атмосферному повітрі. похована в океані, в болотахі в лісахорганіка перетворюється в вугілля, нафтуі природний газ. (Див. Вуглецевий цикл)

благородні гази

Джерело інертних газів - аргону, геліюі криптону- вулканічні виверження і розпад радіоактивних елементів. Земля в цілому і атмосфера зокрема збіднені інертними газами в порівнянні з космосом. Вважається, що причина цього криється в безперервної витоку газів в міжпланетний простір.

Забруднення атмосфери

Останнім часом на еволюцію атмосфери став впливати людина. Результатом його діяльності став постійний значне зростання вмісту в атмосфері вуглекислого газу через спалювання вуглеводневого палива, накопиченого в попередні геологічні епохи. Величезні кількості СО2 споживаються при фотосинтезі і поглинаються світовим океаном. Цей газ надходить в атмосферу завдяки розкладанню карбонатних гірських поріді органічних речовин рослинного і тваринного походження, а також внаслідок вулканізму і виробничої діяльності людини. За останні 100 років вміст СО2 в атмосфері зросла на 10%, причому основна частина (360 млрд тонн) поступила в результаті спалювання палива. Якщо темпи зростання спалювання палива збережуться, то в найближчі 50 - 60 років кількість СО 2 в атмосфері подвоїться і може привести до глобальним змінам клімату.

Спалювання палива - основне джерело і забруднюючих газів ( СО, NO, SO 2 ). Діоксид сірки окислюється киснем повітря до SO 3 у верхніх шарах атмосфери, який в свою чергу взаємодіє з парами води і аміаку, а утворюються при цьому сірчана кислота (Н 2 SO 4 ) і сульфат амонію ((NH 4 ) 2 SO 4 ) повертаються на поверхню Землі у вигляді т. зв. кислотних дощів. Використання двигунів внутрішнього згорянняпризводить до значного забруднення атмосфери оксидами азоту, вуглеводнями і з'єднаннями свинцю ( тетраетилсвинець Pb (CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Аерозольна забруднення атмосфери обумовлено як природними причинами (виверження вулканів, пилові бурі, винесення крапель морської води і пилку рослин і ін.), Так і господарською діяльністю людини (видобуток руд і будівельних матеріалів, спалювання палива, виготовлення цементу і т. П.). Інтенсивний широкомасштабний винос твердих частинок в атмосферу - одна з можливих причин змін клімату планети.

Четвертий зайвий. Ви з'явилися свідком незвичайного явища в атмосфері. Де в ясну погоду спекотніше. Синоптики. Скільки містяться кисню. Що називається вітром. Моделювання. Хто швидше. Географічний бій. Атмосфера. Атмосферний тиск. 22 грудня. Зачитайте уривки. Чому день змінює ніч. Цифри атмосфери. Дати. Слово «атмосфера». Де сонце в зеніті 2 рази на рік. Метеорологи. Види атмосферних опадів.

«Атмосфера Землі» - Наприклад, полярні широти і тропіки. Будова атмосфери. Море нагрівається повільніше, ніж суша, але і повільніше остигає. Що ви знаєте про будову атмосфери? Терміни і поняття. Атмосфера Склад повітря атмосфери Будова атмосфери Хмари Вітер. Як утворюються хмари? Температура різних ділянок земної поверхні може сильно відрізнятися. Купчасто-дощові хмари. Купчасті хмари. Склад повітря атмосфери.

«Шари атмосфери Землі» - Атмосферний тиск в живій природі. Слон. Екзосфера. Північне сяйво. Як ми п'ємо. Спостереження за польотом штучних супутників Землі. Тварини болота. Атмосфера Землі. Повітря. Атмосфера. Повітряний океан. Риби-прилипали. Метеоритний дощ. Маса повітря. Тропосфера. Блискавки. Атмосфера оживляє Землю. Болото. Дія шприца. Повітря може бути лікарем. Атмосфера Землі поступово випаровується. Склад атмосфери.

«Земна атмосфера» - Наслідки ураганів. Урагани, циклони і тайфуни - атмосферні бомби, що визначають погоду. Шари атмосфери. 4 мільярди років тому Земля стала остигати. Як дмуть вітри на обертається Землі. Як боротися з посухою. Ураган Ендрю. Іони відображають радіохвилі. Газовий склад атмосфери Землі. Як дмуть вітри на обертається Землі, поблизу екватора. Тропосфера. Атмосфера - повітряна Одеа Землі. Як зменшується тиск повітря з висотою.

«Атмосфера» - Астероїд вибухнув в атмосфері Землі над півднем острова Сулавесі. І ще кілька цікавих фактів. Північне сяйво з'являється при зіткненні високоенергетичних елементарних частинок при зіткненні з іоносферою Землі. Значення атмосфери: Проникнення космічних променів в атмосферу Землі. Залежно від щільності, складу і властивостей газів атмосферу поділяють на кілька концентричних шарів. Повітряна оболонка землі - вид з космосу.

«Повітряний океан» - Мезосфера. Екзосфера. Перше оповідання. Температура. Легкість тел. Значення атмосфери. Слова. Поверхи. Дивуйся росі. Повітряний будинок. Дивна річ. Океан повітряний. Все відомо навколо. Чудеса. Верхні шари атмосфери. Прилади. повітряні історії. Повітряний океан. Історія. Рідини тиску. Велика людина.

сторінка 1

Атмосферні гази з точки зору зміни їх змісту в часі і просторі зазвичай поділяють на постійні (перманентні) і змінні, проте така класифікація досить умовна. Якщо, наприклад, збільшувати масштаб часу, то все гази можна розглядати як змінні, але зміни вмісту кисню, азоту та більшості шляхетних газів настільки повільні, що можуть дати дуже мало для розуміння процесів, котрим присвячується означена ця книга, і тут розглядатися не будуть.

Звичайні атмосферні гази, а саме кисень, азот, аргон і кислий газ, присутні і в грунтах.

Оскільки звичайні атмосферні гази не мають ні смаку, ні запаху, можна подумати, що нас оточує порожнеча. Але гази, як і тверді або рідкі речовини, мають певні фізичні і хімічні властивості.

Зазвичай в потоках рідин розчинені атмосферні гази - кисень, азот і вуглекислий газ. Якщо суміш газів знаходиться в контакті з рідиною, то рівноважна кількість кожного розчиненого газу визначається його парціальним тиском. Так, при зазначених умовах розчинність повітря у воді становить кілька менш 2%, з яких / з - кисень, а 2 / з - азот. Незважаючи на велику розчинність вуглекислого газу, його вміст у воді дуже мало, так як повітря містить лише близько 0 03% цього газу. Якщо вода не піддавалася спеціальній обробці, то максимальний вміст повітря в ній дорівнює або менше відповідного насиченню при атмосферному тиску. Це кількість повітря занадто мало, щоб зробити помітний вплив на тиск насиченої пари.

На багато аналітичних операції впливають атмосферні гази і пари. Так, присутність аміаку в повітрі лабораторної кімнати погіршує результати аналізу амінного азоту по мікрометод Кьельдаля, а сірководень ускладнює визначення метоксільних груп, облягаючи поряд з в.о.-дідом сульфід срібла. Хоча в хорошій аналітичної лабораторії, ймовірно, немає таких забруднюючих повітря газів, проте можливість впливу домішок слід мати на увазі. Крім того, аналізовані зразки неминуче вступають в контакт з киснем, двоокисом вуглецю і вологою повітря. Кисень заважає визначенню нітро-групи хлоридом титану; двоокис вуглецю заважає неводних титрування слабких кислот; волога заважає визначенню карбоксильної групи реактивом Фішера. Так як при роботі мікрометод контактні площі відносно великі, доводиться вживати заходів для усунення впливу заважаючих речовин. Зазвичай бажано мати такі герметичні судини, в яких можна було б проводити аналітичні реакції за відсутності заважають газів. В особливих випадках конструюються спеціальні бокси з контрольованою атмосферою, в яких і проводяться всі операції.

Джерельна та річкова вода завжди містить розчинені атмосферні гази - кисень, азот і вуглекислий газ, а також деякі катіони (Са2, Mg2, Na) і аніони вугільної (НСО -), сірчаної та соляної кислот. В набагато менших кількостях містяться іони калію і аніони азотної і азотистої кислот. Силікати під дією води з часом розкладаються, і невелика частина кремнекислоти знаходиться у воді в колоїдному стані або у вигляді силікату калію, велика ж частина залишається нерозчиненої і затримується в глині.

Висловлювалося припущення, що при наявності відповідного каталізатора атмосферні гази могли б реагувати один з одним, перетворюючи океани в розбавлений розчин азотної кислоти. Чи можливий такий процес з точки зору термодинамічних уявлень.

Поглинання водяною парою і вуглекислим газом настільки сильно, що інші атмосферні гази, що поглинають на тих же самих довжинах хвиль, будуть давати невеликий внесок в парниковий ефект. Однак в довгохвильовій області спектра є інтервал 8 - 12 мкм, де поглинання К О і СОз дуже слабке.

Незважаючи на ряд заходів, що перешкоджають проникненню в розчин повітря, в ньому завжди присутні розчинені атмосферні гази, а також включення нерастворим повітря у вигляді бульбашок, що утворилися при змішуванні, фільтрації і транспортуванні розчину.

Фторид ітрію, отриманий описаними вище способами, має порівняно велику поверхню і тому здатний адсорбувати атмосферні гази. Для видалення деяких адсорбованих газів перед відновленням фторид ітрію рекомендується піддавати спікання в вакуумі або розплавляти.

Автор книги, зібравши величезний фактичний матеріал, дав повний огляд проблеми хімічного складуі радіоактивності атмосфери: розглянуті атмосферні гази, тверді і рідкі частинки, її радіоактивність, хімія опадів, проблеми забруднення повітря.

Джерелами природної радіоактивності в атмосфері служать радіоактивні речовини земної кори, А також речовини, які утворюються в результаті впливу на атмосферні гази космічних променів. Велика частина природної радіоактивності тропосфери обумовлена ​​першим джерелом. Роль актинон і його продуктів розпаду незначна і тут обговорюватися не буде.

Атмосфера - газова оболонка нашої планети, яка обертається разом з Землею. Газ, що знаходиться в атмосфері, називають повітрям. Атмосфера стикається з гідросферою і частково покриває літосферу. А ось верхня межа визначити важко. Умовно прийнято вважати, що атмосфера простягається вгору приблизно на три тисячі кілометрів. Там вона плавно перетікає в безповітряний простір.

Хімічний склад атмосфери Землі

Формування хімічного складу атмосфери почалося близько чотирьох мільярдів років тому. Спочатку атмосфера складалася лише з легких газів - гелію і водню. На думку вчених вихідними передумовами створення газової оболонки навколо Землі стали виверження вулканів, які разом з лавою викидали величезна кількість газів. Надалі почався газообмін з водними просторами, з живими організмами, з продуктами їх діяльності. Склад повітря поступово змінювався і в сучасному вигляді зафіксувався кілька мільйонів років тому.

Головні ж складові атмосфери це азот (близько 79%) і кисень (20%). Відсоток, доводиться на наступні гази: аргон, неон, гелій, метан, вуглекислий газ, водень, криптон, ксенон, озон, аміак, двоокису сірки та азоту, закис азоту і окис вуглецю.

Крім того, в повітрі міститься водяна пара і тверді частинки (пилок рослин, пил, кристалики солі, домішки аерозолів).

Останнім часом вчені відзначають не якісне, а кількісне зміна деяких інгредієнтів повітря. І причина тому - людина і його діяльність. Тільки за останні 100 років вміст вуглекислого газу зросла в десять разів! Це загрожує багатьма проблемами, сама глобальна з яких - зміна клімату.

Формування погоди і клімату

Атмосфера відіграє найважливішу роль у формуванні клімату і погоди на Землі. Дуже багато залежить від кількості сонячних променів, від характеру підстильної поверхні і атмосферної циркуляції.

Розглянемо фактори по порядку.

1. Атмосфера пропускає тепло сонячних променів і поглинає шкідливу радіацію. Про те, що промені Сонця падають на різні ділянки Землі під різними кутами, знали ще стародавні греки. Саме слово "клімат" в перекладі з давньогрецької означає "нахил". Так, на екваторі сонячні промені падають практично прямовисно, тому тут дуже жарко. Чим ближче до полюсів, тим більше кут нахилу. І температура знижується.

2. Через нерівномірне нагрівання Землі в атмосфері формуються повітряні течії. Вони класифікуються за своїми розмірами. Найменші (десятки і сотні метрів) - це місцеві вітру. Далі йдуть мусони і пасати, циклони і антициклони, планетарні фронтальні зони.

Всі ці повітряні масипостійно переміщаються. Деякі з них досить статичні. Наприклад, пасати, які дмуть від субтропіків в напрямку до екватора. Рух інших багато в чому залежить від атмосферного тиску.

3. Атмосферний тиск - ще один фактор, що впливає на формування клімату. Це тиск повітря на поверхню землі. Як відомо, повітряні маси переміщаються з області з підвищеним атмосферним тиском в сторону області, де цей тиск нижче.

Всього виділено 7 зон. Екватор - зона низького тиску. Далі, по обидва боки від екватора аж до тридцятих широт - область високого тиску. Від 30 ° до 60 ° - знову низький тиск. А від 60 ° до полюсів - зона високого тиску. Між цими зонами і циркулюють повітряні маси. Ті, що йдуть з моря на сушу, несуть дощі і негода, а ті, що дмуть з континентів - ясну і суху погоду. У місцях, де повітряні течії стикаються, утворюються зони атмосферного фронту, Які характеризуються опадами і похмурої, вітряною погодою.

Вчені довели, що від атмосферного тиску залежить навіть самопочуття людини. За міжнародними стандартами нормальне атмосферний тиск- 760 мм рт. стовпа при температурі 0 ° C. Цей показник розрахований на ті ділянки суші, які знаходяться практично врівень з рівнем моря. З висотою тиск знижується. Тому, наприклад, для Санкт-Петербурга 760 мм рт.ст. - це норма. А ось для Москви, яка розташована вище, нормальний тиск - 748 мм рт.ст.

Тиск змінюється не тільки по вертикалі, але і по горизонталі. Особливо це відчувається при проходженні циклонів.

будова атмосфери

Атмосфера нагадує листковий пиріг. І кожен шар має свої особливості.

. тропосфера- найближча до Землі шар. "Товщина" цього шару змінюється в міру віддалення від екватора. Над екватором шар простягається вгору на 16-18 км, в помірних зонах- на 10-12км, на полюсах - на 8-10 км.

Саме тут міститься 80% всієї маси повітря і 90% водяної пари. Тут утворюються хмари, виникають циклони і антициклони. Температура повітря залежить від висоти місцевості. В середньому вона знижується на 0,65 ° C на кожні 100 метрів.

. тропопауза- перехідний шар атмосфери. Його висота - від декількох сотень метрів до 1-2 км. Температура повітря влітку вище, ніж взимку. Так, наприклад, над полюсами взимку -65 ° C. А над екватором в будь-який час року тримається -70 ° C.

. стратосфера- це шар, верхня межа якого проходить на висоті 50-55 кілометрів. Турбулентність тут низька, вміст водяної пари в повітрі - незначна. Зате дуже багато озону. Максимальна його концентрація - на висоті 20-25 км. У стратосфері температура повітря починає підвищуватися і досягає позначки + 0,8 ° C. Це обумовлено тим, що озоновий шар взаємодіє з ультрафіолетовим випромінюванням.

. Стратопауза- невисокий проміжний шар між стратосферой і наступної за нею мезосферою.

. мезосфера- верхня межа цього шару - 80-85 кілометрів. Тут відбуваються складні фотохімічні процеси за участю вільних радикалів. Саме вони забезпечують те ніжне блакитне сяйво нашої планети, яке бачиться з космосу.

У мезосфері згорає більшість комет і метеоритів.

. мезопауза- наступний проміжний шар, температура повітря в якому мінімум -90 °.

. термосфера- нижня межа починається на висоті 80 - 90 км, а верхня межа шару проходить приблизно по позначці 800 км. Температура повітря зростає. Вона може варіюватися від + 500 ° C до +1000 ° C. Протягом доби температурні коливання складають сотні градусів! Але повітря тут настільки розріджене, що розуміння терміна "температура" як ми його уявляємо, тут не доречно.

. іоносфера- об'єднує мезосферу, мезопаузи і термосферу. Повітря тут полягає в основному з молекул кисню та азоту, а також з квазинейтральной плазми. Сонячні промені, потрапляючи в іоносферу сильно іонізують молекули повітря. У нижньому шарі (до 90 км) ступінь іонізація низька. Чим вище, тим більше іонізація. Так, на висоті 100-110 км електрони концентруються. Це сприяє відображенню коротких і середніх радіохвиль.

Найважливіший шар іоносфери - верхній, який знаходиться на висоті 150-400 км. Його особливість в тому, що він відбиває радіохвилі, а це сприяє передачі радіосигналів на значні відстані.

Саме в іоносфері відбуваються таке явище, як полярне сяйво.

. екзосфера- складається з атомів кисню, гелію і водню. Газ в цьому шарі дуже розріджене і нерідко атоми водню вислизають в космічний простір. Тому цей шар і називають "зоною розсіювання".

Першим вченим, який припустив, що наша атмосфера має вагу, був італієць Е. Торрічеллі. Остап Бендер, наприклад, в романі "Золоте теля" журився, що на кожну людину тисне повітряний стовп вагою в 14 кг! Але великий комбінатор трохи помилявся. Доросла людина відчуває на себе тиск в 13-15 тонн! Але ми не відчуваємо цієї тяжкості, тому що атмосферний тиск врівноважується внутрішнім тиском людини. Вага нашої атмосфери становить 5 300 000 000 000 000 тон. Цифра колосальна, хоча це всього лише мільйонна частина ваги нашої планети.