Что такое атмосфера?
Еще с самого раннего детства меня очень интересовало, как мы дышим. Когда спросил папу, он ответил загадочно: «Дыхание происходит благодаря существованию атмосферы, если бы ее не было, то и окружающего воздуха тоже не было бы». Я тогда, естественно, ничего не понял, но все-таки осмотрелся вокруг.
Никакой такой атмосферы вокруг себя не увидел. Тогда я решил, что папа просто ничего не смыслит в жизни. Докопался до истины я уже, когда немного подрос и учился в школе. Подумав, что учитель все-таки поумнее папы, я попросил его рассказать, как же мы дышим.
И сейчас, основываясь на его ответе и на собственных познаниях, сам постараюсь ответить на вопрос об атмосфере.
Что такое атмосфера
Итак, слово атмосфера произошло от древнегреческих слов «атмос» — пар и «сфера» — шар. Подумав над значением этих слов, можно сделать вывод, что речь идет о некоей газовой сфере, которая окружает наш земной шар.
И верно, вокруг Земли существует оболочка, которая состоит из воздуха, который так необходим нам для дыхания. Таки прав оказался мой папа. Как мне помнится из школьной программы, состав воздуха такой:
- азот – 78%;
- кислород – 21%;
- аргон и углекислый газ – 1%.
Это немного упрощенный состав. На самом деле процентное соотношение газов в атмосфере колеблется. А в состав воздуха также в совсем небольшом количестве входят: пар, гелий, водород, другие благородные газы, а также некоторое количество загрязнителей.
Но функции атмосферы этим не ограничиваются. Расскажу о некоторых из них подробнее.
Атмосферное давление
Именно оно оказывает самое большое влияние на погоду. Благодаря изменению давления в атмосфере, возникают циклоны как области пониженного давления, и антициклоны как области повышенного. И не только.
Изменение атмосферного давления приводит к изменению артериального давления у человека и животных. Принято измерять его в миллиметрах ртутного столба, а также в паскалях и в барах.
Стандартное атмосферное давление на уровне моря составляет 760 мм рт. ст., что равно 101 325 Па или 1,01325 бар.
Строение атмосферы
Атмосфера Земли довольно «высокая» — до 3500 км. В самом низу находится слой тропосферы, высотой до 18 км. Именно там образуются ветры, облака, циклоны и антициклоны. Температура в тропосфере понижается в зависимости от высоты. После следует тропопауза, переходный слой, там падение температуры прекращается.
Выше находится стратосфера, она достигает высоты 50 км. Изменения температуры там уже почти нет. На отметке примерно 40 км температура достигает 0 градусов по Цельсию или 273 по Кельвину и остается неизменной вплоть до стратопаузы.
Повыше стратопаузы располагается мезосфера. Она поднимается до высоты около 90 км. Температура воздуха продолжает понижаться. Именно за счет фотохимических процессов в мезосфере происходит «свечение» атмосферы.
Далее следуют мезопауза, линия Кармана на высоте строго 100 км, и термосфера. Она имеет высоту до 800 км, температура там растет и достигает значения 1500 К.
Термосфера переходит в термопаузу, а дальше в экзосферу — самую разреженную и холодную часть атмосферы. На высоте 3500 км экзосфера достигает космического вакуума.
Еще об атмосфере
Нет, эта картинка к данной теме не относится. Тут, скорее, атмосфера помидорного праздника.
Теперь серьезно. Атмосфера защищает нас от высокой радиации космических излучений, а также от падения комет и метеоритов.
Ударяясь об атмосферный защитный слой, почти все эти объекты сгорают и не причиняют вреда Земле.
Хочу также упомянуть об озоновом слое атмосферы — главном защитнике населения земного шара от ультрафиолетовых лучей.
Вот она какая — атмосфера Земли!
Источник: http://travelask.ru/questions/81619-chto-takoe-atmosfera
Что такое атмосфера
Атмосфера эта оболочка покрывающее землю, состоит из газов, часть располагающаяся ближе к центру планеты покрывает гидросферу и частично литосферу, часть наиболее удаленная от центра уходит в околоземную часть космического пространства. Атмосфера — это основа всего живого, что есть на планете, она же является одной из геосфер.
Изначально, слово атмосфера была образована от двух слов — пар и — шар. В атмосфере хранятся все необходимые, для живых организмов, газы (Кислород, углекислый газ и т.д.) без которых жизнь на планете не возможна. Большинство планет, на которой отсутствует атмосфера, не могут похвастаться присутствию жизни на ее оболочке.
Так же она выполняет защитную функцию от множества внешних факторов, которые угрожают нормальному протеканию жизни на нашей планете. Именно благодаря атмосфере нашу планету не украшает огромное количество кратеров, появившихся после падание метеоритов.
Попадая в плотные слоя атмосферы, эти большие космические камни начинают очень сильно тереться об воздух и таким образом не долетают до земли, сгорая.
Так же, благодаря озоновому слою, она выполняет защитную функцию от ультрафиолетового излучения, вырабатываемого солнцем.
Атмосфера так же, состоит из слоев.
Самый нижний слой — тропосфера.
Тропосфера представляет собой слой высотой примерно 10-15 км, в котором сосредоточена основная часть атмосферного воздуха. В ней же формируются облака, туманы тучи, благодаря тому, что испарения движутся в холодных и теплых потоках.
Следующий слой – стратосфера.
Стратосфера слой высотой примерно 25-30 км, в нем скапливается озон, образую озоновый слой, который становится тоньше из-за того что нежелательные химические вещества попадают в атмосферу.
За стратосферой располагается мезосфера.
Высота мезосферы составляет 50-55 км, именно в ней, метеоры начинают светиться и, как правило, полностью сгорают. Она представляет собой “мертвую зону” для полетов, так, как там для самолетов воздух слишком разряжен, и в то же время для спутников слишком плотен.
Последним слоем является термосфера.
Термосфера это огромная высота ионизированного воздуха уходящего в космос. Газ в этом слое очень сильно разряжен и имеет большую электропроводность. Именно в термосфере и образуются полярные сияния.
Источник: http://mr-fact.ru/chto-takoe-atmosfera/
Понятие об атмосфере
Атмосфера — это газовая оболочка (воздух), окружающая земной шар и связанная с ним силой тяжести. Она представляет собой смесь газов, водяного пара и примесей (аэрозолей). По составу воздух у поверхности земли содержит 78% азота (N2) и около 21% кислорода (О2), т.е. на эти два элемента приходится около 99% объема воздуха.
Заметная доля принадлежит аргону (Аr) — 0,9%. Важные составные части атмосферы — озон (О3), углекислый газ (СО2), а также водяной пар. Значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности земли и атмосферы.
Углекислый газ является одной из важнейших составных частей питания растений. Он поступает в атмосферу в результате процессов горения, дыхания живых организмов и гниения, расходуется же в процессе усвоения его растениями.
Озон, большая часть которого сосредоточена в так называемом озоновом слое (озоновый экран), служит естественным поглотителем ультрафиолетового излучения Солнца, губительного для живых организмов.
Содержание водяного пара в атмосфере колеблется в широких пределах: оно близко к нулю при очень низких температурах и может достигать 4% при высоких температурах.
В состав атмосферного воздуха входят также многочисленные взвешенные в нем твердые и жидкие примеси — так называемые аэрозоли. Они имеют естественное и искусственное (антропогенное) происхождение (пыль, сажа, пепел, кристаллики льда и морской соли, капельки воды, микроорганизмы и т.д.).
Характерным свойством атмосферы можно назвать то, что содержание по крайней мере основных газов (N2, О2, Ar) с высотой изменяется незначительно.
Так, на высоте 65 км в атмосфере содержание азота — 86%, кислорода — 19, аргона — 0,91, а на высоте 95 км — 77, 21,3 и 0,82% соответственно.
Постоянство состава атмосферного воздуха как по вертикали, так и по горизонтали поддерживается его перемешиванием.
Современный состав воздуха Земли установился по крайней мере несколько сотен миллионов лет назад и оставался неизменным до тех пор, пока резко не возросла производственная деятельность человека. В текущем столетии отмечается увеличение содержания СО2 по всему земному шару примерно на 10 — 12%.
Атмосфера имеет сложное строение.
В соответствии с изменением температуры с высотой выделяют четыре слоя: тропосферу (до 12 км), стратосферу (до 50 к м), верхние слои атмосферы, в которые входят мезосфера (до 80 км) и термосфера, постепенно переходящая в межпланетное пространство. В тропосфере и мезосфере температура воздуха с высотой понижается, а в стратосфере и термосфере, наоборот, повышается.
Тропосфера — нижний слой атмосферы, высота которого изменяется от 8 км над полюсами до 17 км над экватором (в среднем 12 км). В ней сосредоточено до 4/5 всей массы атмосферы и почти весь водяной пар. В составе воздуха преобладают азот, кислород, аргон и углекислый газ.
Воздух тропосферы нагревается от земной поверхности — поверхности воды и суши. В тропосфере воздух постоянно перемешивается. Конденсируются водяные пары, образуются туманы и облака, выпадают дожди, происходят грозы и бури.
Температура с высотой убывает в среднем на 0,6°С на каждые 100 м, а на верхней границе она составляет —70°С в районе экватора и -65°С над Северным полюсом.
Стратосфера — второй слой атмосферы, расположенный над тропосферой. Он простирается до высоты 50 км. Газы в стратосфере постоянно перемешиваются, в нижней ее части наблюдаются устойчивые так называемые струйные течения воздуха скоростью до 300 км/ч.
Цвет неба в стратосфере кажется не голубым, как в тропосфере, а фиолетовым. Это объясняется разреженностью воздуха, в результате которой солнечные лучи почти не рассеиваются. В стратосфере очень мало водяных паров, нет активных процессов облакообразования и осадков.
Изредка в стратосфере на высоте » 30 км в высоких широтах возникают тонкие яркие облака, называемые перламутровыми. Именно в стратосфере, примерно на высоте 20-30 км выделяется слой максимальной концентрации озона — озоновый слой (озоновый экран, озоносфера).
Благодаря озону температура в стратосфере и на верхней границе оказывается в пределах +50 +55°С.
Выше стратосферы располагаются высокие слои атмосферы — мезосфера и термосфера.
Мезосфера — средняя сфера простирается от 40-45 до 80-85 км. Цвет неба в мезосфере кажется черным, днем и ночью видны яркие немерцающие звезды. Температура снижается до 75-90°С ниже нуля.
Термосфера простирается от мезосферы и выше. Ее верхнюю границу предполагают на высоте 800 км. Преимущественно состоит из ионов, образовавшихся под влиянием космических лучей, действие которых на молекулы газа приводит к их распаду на заряженные частицы атомов.
Слой ионов в термосфере называют ионосферой, для которой характерна высокая наэлектризованность и от которой, как от зеркала, отражаются длинные и средние радиоволны.
В ионосфере возникают полярные сияния — свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных летящих от Солнца частиц.
Термосфера характеризуется нарастающим повышением температуры: на высоте 150 км она достигает 220-240°С; на высоте 500-600 км превышает 1500°С.
Выше термосферы (т.е. выше 800 км) расположена внешняя сфера, сфера рассеивания — экзосфера, простирающаяся до нескольких тысяч километров.
Условно считается, что атмосфера простирается до высоты 3000 км.
Источник: https://geographyofrussia.com/ponyatie-ob-atmosfere/
Что такое атмосфера?
Атмосфера удерживается на месте благодаря притяжению Земли. Основными компонентами атмосферы являются азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%) и диоксид углерода (0.03%).
Так же в атмосфере содержатся в небольших количествах вода (в разных местах её концентрация колеблется от 0% до 4%), твёрдые частицы, газы неон, гелий, метан, водород, криптон, озон и ксенон.
Наука, которая изучает атмосферу, называется метеорологией.
Жизнь на Земле была бы невозможна без наличия атмосферы, которая поставляет кислород, необходимый нам для дыхания. Кроме того, атмосфера выполняет и другую важную функцию — она выравнивает температуру по всей планете.
Если бы атмосферы не было, то в одних местах планеты могла бы быть испепеляющая жара, а в других местах сильнейший холод, диапазон температур мог бы колебаться от -170°C ночью до +120°C днём.
Так же атмосфера защищает нас от вредного излучения Солнца и космоса, поглощая и рассеивая его.
От всего количества энергии Солнца, достигающей Земли, примерно 30% отражается облаками и земной поверхностью обратно в космос. Атмосфера поглощает примерно 19% излучения Солнца, и только 51% поглощается поверхностью Земли.
Воздух имеет вес, хотя мы и не сознаём этого, и не ощущаем давления воздушного столба. На уровне моря это давление имеет величину одну атмосферу, или 760 мм ртутного столба (1013 миллибар или 101,3 кПа).
С увеличением высоты атмосферное давление быстро снижается. Давление падает в 10 раз при увеличении высоты на каждые 16 км.
Это означает, что при давлении 1 атмосфера на уровне моря, на высоте 16 км давление будет равно 0,1 атм, а на высоте 32 км — 0,01 атм.
Плотность атмосферы в самых низших её слоях составляет 1,2 кг/м3. В каждом кубическом сантиметре воздуха содержится примерно 2,7*1019 молекул. На уровне земли каждая молекула движется со скоростью около 1600 км/час, при этом частота столкновения с другими молекулами составляет 5 миллиардов раз в секунду.
Плотность воздуха также быстро падает с ростом высоты. На высоте 3 км плотность воздуха уменьшается на 30%. Люди, живущие вблизи уровня моря при поднятии на такую высоту испытывают временные проблемы с дыханием. Наибольшая высота, на которой постоянно проживают люди, составляет 4 км.
Строение атмосферы
Атмосфера состоит из разных слоёв, разделение на эти слои происходит по их температуре, молекулярному составу и электрическим свойствам. Эти слои не имеют ярко выраженных границ, они сезонно изменяются, и кроме того их параметры меняются на разных широтах.
Разделение атмосферы на слои в зависимости от их молекулярного состава
Гомосфера
Нижние 100 км, включая Тропосферу, Стратосферу и Мезопаузу.
Составляет 99% массы атмосферы.
Молекулы не разделяются по молекулярному весу.
Состав достаточно однороден, за исключением некоторых небольших локальных аномалий. Однородность поддерживается постоянным смешиванием, турбуленцией и турбулентной диффузией.
Вода является одним из двух компонентов, распределённых неравномерно. Когда водяной пар поднимается вверх, он охлаждается и конденсируется, возвращаясь затем на землю в виде осадков — снега и дождя. Стратосфера сама по себе очень сухая.
Озон является другой молекулой, распределение которой неравномерно.
Гетеросфера
Простирается выше гомосфераы, включает в себя Термосферу и Экзосферу.
Разделение молекул этого слоя основано на их молекулярных массах. Более тяжёлые молекулы, такие как азот и кислород, концентрируются в нижней части слоя. Более лёгкие, гелий и водород, преобладают в верхней части гетеросферы.
Разделение атмосферы на слои в зависимости от их электрических свойств.
Нейтральная атмосфера
Ниже 100 км.
Ионосфера
Примерно выше 100 км.
Содержит электрически заряженные частицы (ионы), возникающие при поглощении ультрафиолетового света
Степень ионизации изменяется с высотой.
Различные слои отражают длинные и короткие радиоволны. Это позволяет радиосигналам, распространяющимся по прямой, огибать сферическую поверхность земли.
В этих атмосферных слоях происходят полярные сияния.
Магнитосфера является верхней частью ионосферы, простирающейся примерно до высоты 70000 км, эта высота зависит от интенсивности солнечного ветра. Магнитосфера защищает нас от заряженных частиц высоких энергий солнечного ветра, удерживая их в магнитном поле Земли.
Разделение атмосферы на слои в зависимости от их температур
Высота верхней границы тропосферы зависит от сезонов и широты. Она простирается от земной поверхности до высоты примерно 16 км у экватора, и до высоты 9 км на Северном и Южном полюсах.
Префикс «тропо» означает изменения. Изменение параметров тропосферы происходит из-за погодных условий — например, из-за перемещения атмосферных фронтов.
С увеличением высоты температура падает. Тёплый воздух поднимается вверх, затем охлаждается и спускается обратно на Землю. Этот процесс называется конвекцией, он возникает в следствии движения воздушных масс. Ветры в этом слое дуют преимущественно вертикально.
Этот слой содержит больше молекул, чем все другие слои, вместе взятые.
Стратосфера — простирается примерно от высоты 11 км до 50 км.
Имеет очень тонкий слой воздуха.
Префикс «страто» относится к слоям или разделению на слои.
Нижняя часть Стратосферы довольно спокойная. Реактивные самолёты часто летают в нижней части Стратосферы для того, что бы обойти плохую погоду в Тропосфере.
В верхней части Стратосферы дуют сильные ветры, известные как высотные струйные течения. Они дуют горизонтально со скоростями до 480 км/час.
Стратосфера содержит «озоновый слой», расположенный на высоте примерно 12 до 50 км (в зависимости от широты). Хотя концентрация озона в этом слое всего 8 мл/м3, он очень эффективно поглощает вредные ультрафиолетовые лучи солнца, тем самым защищая жизнь на земле. Молекула озона состоит из трёх атомов кислорода. Молекулы кислорода, которыми мы дышим, содержат два атома кислорода.
Стратосфера очень холодная, её температура составляет примерно -55°C в нижней части и возрастает с высотой. Увеличение температуры связано с поглощением ультрафиолетовых лучей кислородом и озоном.
Мезосфера — простирается до высот примерно 100 км.
С увеличением высоты температура быстро растёт.
Термосфера — простирается до высот примерно 400 км.
С увеличением высоты температура быстро возрастает из-за поглощения очень коротковолнового ультрафиолетового излучения.
Метеоры, или «падающие звёзды», начинают сгорать на высотах примерно 110-130 км над поверхностью Земли.
Экзосфера — простирается на сотни километров за Термосферу, постепенно переходя в космическое пространство.
Плотность воздуха здесь так низка, что применение понятия температуры теряет всякий смысл.
При столкновении друг с другом молекулы часто улетают в космос.
Источник: http://infofiz.ru/index.php/mirfiziki/teoriya/molekf/item/30-chtatm
Что такое атмосфера? — Сайт для Всезнаек и Почемучек
Слово «атмосфера» имеет несколько значений. Все ли из них вы знаете и насколько правильно используете это слово в своей речи?
Происхождение слова «атмосфера»
Из чего состоит атмосфера?
Чем загрязняется атмосфера?
Происхождение слова «атмосфера»
Слово «атмосфера» имеет греческие корни. Оно образовано из двух греческих слов: «атмос» — дыхание, пар и «сфера» — шар, круглое тело. Наиболее распространенное значение этого слова – воздушная оболочка сферической формы, которая покрывает поверхность нашей планеты или любой другой планеты во Вселенной.
В современном русском языке слово «атмосфера» употребляется в нескольких значениях:
— оболочка из смеси газов, окружающая планету или звезду;
— воздух, газовая смесь, пригодная или непригодная для дыхания;
— единица измерения давления, равная 1 кгс/кв.см.;
— в переносном значении – окружающая моральная или эмоциональная обстановка (например, известное выражение «У них там своя атмосфера»).
Из чего состоит атмосфера?
Атмосфера Земли неоднородна: по мере удаления от поверхности Земли она становится все более разреженной и меняет свой состав.
Нижний слой, прилегающий к поверхности, называют тропосферой. Он имеет толщину 16-17 километров и самую большую плотность, в нем происходят все атмосферные явления: образуются тучи, происходит перемещение воздушных масс, испарение и конденсация воды.
Следующий слой называют стратосферой. Она располагается на высоте до 90 км над землей и имеет очень маленькую плотность. Единственное атмосферное явление, которое можно встретить в стратосфере – это серебристые облака, самые легкие, прозрачные и высокие из облаков.
Кроме того, на высоте около 25 км в стратосфере располагается озоновый слой, который состоит из молекул озона – трехатомного кислорода. Он защищает поверхность Земли от слишком интенсивного солнечного ультрафиолета, который иначе погубил бы все живое на планете.
С 90-километровой высоты начинается ионосфера – слой, состоящий из ионизированных частиц воздуха, возникший под действием солнечного излучения.
Благодаря этому слою стала возможной радиосвязь на дальних расстояниях: радиоволны отражаются от ионизированного слоя и передаются за линию горизонта.
Ночью граница ионосферы подымается, поэтому радиодиапазон доступных станций в это время суток более широк, чем днем.
С химической точки зрения атмосфера состоит из смеси газов: азота (около 78%), кислорода (21%) и углекислого газа (около 1%). Кроме того, в нижних слоях атмосферы постоянно присутствует водяной пар.
Чем загрязняется атмосфера?
С развитием промышленности все более остро встает проблема загрязнения атмосферы, которое является следствием деятельности людей.
Для того, чтобы получить тепловую и электрическую энергию, люди сжигают миллионы тонн угля и нефтепродуктов, в результате горения которых в атмосферу попадает сажа, углекислый газ и различные газообразные продукты горения.
Многочисленные металлургические, нефтехимические и другие предприятия ежедневно выбрасывают огромное количество газообразных отходов, которые тоже загрязняют и отравляют воздух, которым мы дышим.
Если в большинстве европейских государств контроль за предприятиями, которые могут загрязнять атмосферу, поставлен довольно хорошо, то комбинаты в странах третьего мира выбрасывают вредные вещества в атмосферу практически в неограниченных количествах.
Немалый вклад в загрязнение воздуха вносит и животноводство, производя большое количество органических отходов. Их гниение сопровождается выделением углекислоты и сероводорода. Автомобили, выбрасывая в воздух продукты сгорания бензина, отравляют атмосферу угарным газом, тяжелыми металлами и другими ядовитыми веществами.
Сегодня одна из главных задач, стоящих перед человечеством – максимально сократить загрязнение атмосферы, а в отдаленной перспективе – полностью избавиться от вредных и ядовитых производств.
Воздух, которым мы дышим, должен оставаться чистым, чтобы будущие поколения людей могли жить в естественной среде обитания.
Источник: http://www.vseznaika.org/fizika/chto-takoe-atmosfera/
Атмосфера
Атмосфера – это газовая оболочка Земли, обеспечивающая защиту от жестких воздействий космоса и необходимая для существования жизни на нашей планете.
Эта оболочка участвует в суточном вращении Земли и влияет на геологические процессы на земном шаре. Точный перевод с греческого языка слова «атмосфера»: «атмос» — «пар» и «сфера» — «шар».
Атмосфера тесно взаимодействует с литосферой, гидросферой, обмениваясь теплом, влагой и химическими элементами.
Толщина данной оболочки Земли, в среднем, составляет несколько тысяч километров. По мере убывания плотности воздуха атмосфера без четкой границы переходит в космическое пространство. Верхняя граница атмосферы проходит на уровне примерно 20 тысяч километров.
Нижняя ее граница проходит по уровню земной поверхности. 95% массы всей атмосферы расположено до отметки 25 км высоты, так как удерживается силой земного притяжения. Нижний слой атмосферы, состоящий из смеси газов называется воздухом.
Атмосферный воздух, твердые частицы во взвешенном состоянии и водяной пар формируют атмосферу.
В процентном соотношении в смеси газов атмосферы выделяют около 78% азота, 20% кислорода, до 1% углекислого газа, аргона, водорода, некоторых других газов и водяных паров. В атмосферном воздухе азота содержится 78% — значительно больше, чем других газов. Его концентрация повышена вследствие жизнедеятельности микроорганизмов.
Азот участвует в природном круговороте веществ и обеспечивает регуляцию содержания кислорода, препятствуя его избыточному накоплению. На втором месте по объемному соотношению занимает кислород (20%) . Именно благодаря наличию этого газа, в атмосфере могут осуществляться процессы горения, гниения, дыхания.
Почти весь свободный кислород в атмосфере является продуктом фотосинтеза растительных организмов. Углекислый газ составляет всего 0,03% объема воздуха и образуется за счет расщепления органических веществ, при дыхании живых организмов, сгорании веществ, брожении.
Он выполняет функцию обогревателя, так как этот газ пропускает энергию Солнца к земной поверхности и не пропускает тепло от Земли. Содержание других газов в атмосферном воздухе минимально.
Строение атмосферы
Атмосфера имеет слоистое строение, что определяется особенностями вертикального распределения плотности входящих в состав атмосферы газов и температуры. Таким образом, атмосфера состоит из таких концентрических оболочек: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера, ионосфера.
До озонового экрана нижележащая атмосфера входит в состав биосферы. Тропосфера является нижним этажом атмосферы. Этот плотный и влажный слой содержит пыль, водяные пары, в нем происходят все атмосферные явления, определяется погода. Верхняя граница тропосферы непостоянна: над экватором она составляет около 18 км, а над полюсами – до 8 км.
Большая часть человеческой деятельности происходит именно в тропосфере. Второй слой – стратосфера – лежит над тропосферой и простирается на высоте примерно от 10 км до 55 км. В стратосфере практически нет облаков, так как содержание водяных паров низкое, этот слой более прозрачный и холодный.
В нем имеется озоновый экран – поглотитель жесткого ультрафиолетового излучения. Выше стратосферы до уровня 90 км находится мезосфера, где под действием солнечных лучей протекают различные химические реакции. Температура до верхнего уровня мезосферы постепенно понижается до -80 градусов. Термосфера находится на уровне от 80 км до 400 км.
В этом слое формируются такие явления, как полярные сияния, подсвеченные ночью облака. Верхние слои атмосферы плавно переходят в космическое пространство.
Загрязнение атмосферы в последние столетия происходит из-за хозяйственной деятельности человека. Изменяется нормальный газовый состав атмосферы, загрязняется воздушное пространство.
При сжигании углеводородного топлива в атмосфере накапливается углекислый газ.
Также в процессе хозяйственной деятельности человека в атмосфере увеличивается содержание окидов азота, метана и некоторых других газов, что обусловливает развитие парникового эффекта, разрушение озонового слоя, появление смога и кислотных дождей.
Источник: http://geografya.ru/atmosfera
Атмосфера, ее состав и структура. Функции атмосферы
Атмосфера (от. греч. ατμός — «пар» и σφαῖρα — «сфера») — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Атмосфера — газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси различных газов, водных паров и пыли.
Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий.
Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.
Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода, потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.
Атмосфера есть у всех массивных тел — планет земного типа, газовых гигантов.
Состав атмосферы
Атмосфера — это смесь газов, состоящая из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), углекислого газа (0,03 %), аргона (0,93 %), небольшого количества гелия, неона, ксенона, криптона (0,01 %), 0,038 % двуокиси углерода, и небольшое количество водорода, гелия, других благородных газов и загрязнителей.
Современный состав воздуха Земли установился более сотни миллионов лет назад, однако резко возросшая производственная деятельность человека все же привела к его изменению. В настоящее время отмечается увеличение содержания СО2 примерно на 10-12 %.
Входящие в состав атмосферы газы выполняют различные функциональные роли.
Однако основное значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности Земли и атмосферы.
Начальный состав атмосферы планеты обычно зависит от химических и температурных свойств солнца в период формирования планет и последующего выхода внешних газов. Затем состав газовой оболочки эволюционирует под действием различных факторов.
Атмосфера Венеры и Марса в основном состоят из двуокиси углерода с небольшими добавлениями азота, аргона, кислорода и других газов. Земная атмосфера в большой степени является продуктом живущих в ней организмов.
Низкотемпературные газовые гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — могут удерживать в основном газы с низкой молекулярной массой — водород и гелий.
Высокотемпературные газовые гиганты, такие как Осирис или 51 Пегаса b, наоборот, не могут её удержать и молекулы их атмосферы рассеиваются в пространстве. Этот процесс протекает медленно, постоянно.
Азот, самый распространенный газ в атмосфере, химически мало активен.
Кислород, в отличие от азота, химически очень активный элемент. Специфическая функция кислорода — окисление органического вещества гетеротрофных организмов, горных пород и недоокисленных газов, выбрасываемых в атмосферу вулканами. Без кислорода не было бы разложения мертвого органического вещества.
Структура атмосферы
Структура атмосферы складывается из двух частей: внутренней— тропосферы, стратосферы, мезосферы и термосферы, или ионосферы, и внешней — магнитосферы (экзосферы).
1)Тропосфера – это нижняя часть атмосферы, в которой сосредоточено 34 т.е. ~ 80% всей земной атмосферы.
Её высота определяется интенсивностью вертикальных (восходящих или нисходящих) потоков воздуха, вызванных нагреванием земной поверхности и океана, поэтому толщина тропосферы на экваторе составляет 16 – 18 км, в умеренных широтах 10-11 км, а на полюсах – до 8 км. Температура воздуха в тропосфере на высоте понижается на 0,6ºС на каждые 100м и колеблется от +40 до — 50ºС.
2)Стратосфера находится выше тропосферы и имеет высоту до 50км от поверхности планеты. Температура на высоте до 30км постоянная -50ºС. Затем она начинает повышаться и на высоте 50 км достигает +10ºС.
Верхней границей биосферы являются озоновый экран.
Озоновый экран – это слой атмосферы в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющей максимальную плотность озона на высоте 20-26 км.
Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7 — 8 км, у экватора в 17-18км, а максимальная высота присутствия озона – 45-50 км. Выше озонового экрана жизнь невозможна из-за жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца. Если спрессовать все молекулы озона, то получится слой ~ 3мм вокруг планеты.
3)Мезосфера – верхняя граница этого слоя располагается до высоты 80км. Главная её особенность – резкое понижение температуры -90ºС у её верхней границы. Здесь фиксируется серебристые облака, состоящие из ледяных кристаллов.
4)Ионосфера (термосфера)- располагается до высоты 800 км и для неё характерно значительное повышение температуры:
150км температура +240ºС,
200км температура +500ºС,
600км температура +1500ºС.
Под действием ультрафиолетового излучения Солнца газы находятся в ионизированном состоянии. С ионизацией связано свечение газов и возникновение полярных сияний.
Ионосфера обладает способностью многократного отражения радиоволн, что обеспечивает дальнюю радиосвязь на планете.
5)Экзосфера – располагается выше 800км и простирается до 3000км. Здесь температура >2000ºС. Скорость движения газов приближается к критической ~ 11,2 км/сек. Господствуют атомы водорода и гелия, которые образуют вокруг Земли светящуюся корону, простирающуюся до высоты 20000км.
Функций атмосферы
1) Терморегулирующая – погода и климат на Земле зависит от распределения тепла, давления.
2) Жизнеобеспечивающая.
3) В тропосфере происходит глобальные вертикальные и горизонтальные перемещения воздушных масс определяющий круговорот воды, теплообмен.
4) Практически все поверхности геологические процессы обусловлены взаимодействием атмосферы, литосферы и гидросферы.
5) Защитная – атмосфера защищает землю от космоса, солнечной радиации и метеоритной пыли.
Функции атмосферы. Без атмосферы жизнь на Земле была бы невозможна. Человек ежедневно потребляет 12-15 кг. воздуха, вдыхая каждую минуту от 5 до 100л, что значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде.
Кроме того, атмосфера надежно оберегает человека от опасностей, угрожающих ему из космоса: не пропускает метеориты, космические излучения. Без пищи человек может прожить пять недель, без воды — пять дней, без воздуха — пять минут. Нормальная жизнедеятельность людей требует не только воздуха, но и определенной его чистоты.
От качества воздуха воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность конструкций зданий, сооружений. Загрязненный воздух губителен для вод, суши, морей, почв. Атмосфера определяет световой и регулирует тепловой режимы земли, способствует перераспределению тепла на земном шаре.
Газовая оболочка предохраняет Землю от чрезмерного остывания и нагревания. Если бы наша планета не была бы окружена воздушной оболочкой, то в течение одних суток амплитуда колебаний температуры достигла бы 200 С. Атмосфера спасает все живущее на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей.
Велико значение атмосферы в распределении света. Ее воздух разбивает солнечные лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создает равномерное освещение. Атмосфера служит проводником звуков.
Источник: http://studopedya.ru/2-25442.html
Атмосфера и ее строение
С возникновением человеческой цивилизации появился новый фактор, влияющий на судьбу живой природы. Он достиг огромной силы в текущем столетии и особенно в последнее время. 5 млрд. наших современников оказывают на природу такое же по масштабам воздействие, какое могли оказать люди каменного века, если бы их численность составила 50 млрд. человек.
С тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширялся объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.
Атмосфера в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.
При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает состояние воздушного пространства нашей планеты.
В настоящее время существует 3 основные глобальные экологические проблемы атмосферы: глобальное потепление или «парниковый эффект», кислотные дожди и разрушение озонового слоя.
Над миром нависла реальная угроза глобального экологического кризиса, понимаемая всем населением планеты, а реальная надежда на его предотвращение состоит в непрерывном экологическом образовании и просвещении людей.
Целью настоящей работы явилось обобщение литературных данных о причинах и последствиях разрушения озонового слоя, а также способах решения проблемы образования “озоновых дыр».
Атмосфера и ее строение
Атмосфе́ра (от. др. — греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.
Атмосфера состоит из нескольких концентрических слоев, отличающихся один от другого по температурным и иным условиям. Нижняя часть атмосферы, до высоты 10-15 км, в которой сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха, носит название тропосферы.
Средняя годовая температура воздуха у земной поверхности около +26° на экваторе и около — 23° на северном полюсе. Для нее характерно, что температура здесь с высотой падает в среднем на 0,6°/100 м (в отдельных случаях распределение температуры по вертикали варьирует в широких пределах).
В тропосфере содержится почти весь водяной пар атмосферы и возникают почти все облака. Сильно развита здесь и турбулентность, особенно вблизи земной поверхности, а также в так называемых струйных течениях в верхней части тропосферы. Давление воздуха на верхней границе тропосферы соответственно ее высоте в 5-8 раз меньше, чем у земной поверхности.
Следовательно, основная масса атмосферного воздуха находится именно в тропосфере. Процессы, происходящие в тропосфере, имеют непосредственное и решающее значение для погоды и климата у земной поверхности.
Над тропосферой до высоты 50-55 км лежит стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в среднем растет с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой (толщиной 1-2 км) носит название тропопаузы.
Выше были приведены данные о температуре на верхней границе тропосферы. Эти температуры характерны и для нижней стратосферы. Таким образом, температура воздуха в нижней стратосфере над экватором всегда очень низкая; притом летом много ниже, чем над полюсом.
Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20-25 км наблюдаются иногда в высоких широтах очень тонкие, так называемые перламутровые облака. Днем они не видны, а ночью кажутся светящимися, так как освещаются солнцем, находящимся под горизонтом.
Эти облака состоят из переохлажденных водяных капелек. Стратосфера характеризуется еще тем, что преимущественно в ней содержится атмосферный озон, о чем было сказано выше. С этой точки зрения она может быть названа озоносферой.
Рост температуры с высотой в стратосфере объясняется именно поглощением солнечной радиации озоном.
Над стратосферой лежит слой мезосферы, примерно до 80 км. Здесь температура с высотой падает до нескольких десятков градусов ниже нуля.
Вследствие быстрого падения температуры с высотой в мезосфере сильно развита турбулентность.
На высотах, близких к верхней границе мезосферы (75-90 км), наблюдаются еще особого рода облака, также освещаемые солнцем в ночные часы, так называемые серебристые. Наиболее вероятно, что они состоят из ледяных кристаллов.
Рис.1. Строение атмосферы
На верхней границе мезосферы давление воздуха раз в 200 меньше, чем у земной поверхности. Таким образом, в тропосфере, стратосфере и мезосфере вместе, до высоты 80 км, заключается больше чем 99,5% всей массы атмосферы. На вышележащие слои приходится ничтожное количество воздуха.
Верхняя часть атмосферы, над мезосферой, характеризуется очень высокими температурами и потому носит название термосферы. В ней различаются, однако, две части: ионосфера, простирающаяся от мезосферы до высот порядка тысячи километров, и лежащая над нею внешняя часть — экзосфера, переходящая в земную корону.
Воздух в ионосфере чрезвычайно разрежен.
Ионосфера, как говорит само название, характеризуется очень сильной степенью ионизации воздуха.
содержание ионов здесь во много раз больше, чем в нижележащих слоях, несмотря на сильную общую разреженность воздуха.
Эти ионы представляют собой в основном заряженные атомы кислорода, заряженные молекулы окиси азота и свободные электроны. Их содержание на высотах 100-400 км — порядка 1015-106 на кубический сантиметр.
Температура в ионосфере растет с высотой до очень больших значений. На высотах около 800 км она достигает 1000°.
Атмосферные слои выше 800-1000 км выделяются под названием экзосферы (внешней атмосферы). Недавно предполагалось, что экзосфера, и с нею вообще земная атмосфера, кончается на высотах порядка 2000-3000 км.
Но из наблюдений с помощью ракет и спутников создалось представление, что водород, ускользающий из экзосферы, образует вокруг Земли так называемую земную корону, простирающуюся более чем до 20 000 км. Конечно, плотность газа в земной короне ничтожно мала. На каждый кубический сантиметр здесь приходится в среднем всего около тысячи частиц.
Но в межпланетном пространстве концентрация частиц (преимущественно протонов и электронов) по крайней мере в десять раз меньше.
С помощью спутников и геофизических ракет установлено существование в верхней части атмосферы и в околоземном космическом пространстве радиационного пояса Земли, начинающегося на высоте нескольких сотен километров и простирающегося на десятки тысяч километров от земной поверхности.
Этот пояс состоит из электрически заряженных частиц — протонов и электронов, захваченных магнитным полем Земли и движущихся с очень большими скоростями. Их энергия — порядка сотен тысяч электрон-вольт. Радиационный пояс постоянно теряет частицы в земной атмосфере и пополняется потоками солнечной корпускулярной радиации.
Источник: http://biofile.ru/bio/17480.html
Загрузка...
