≡×قائمة طعام

• بصلح
• بصلح
• تصميم داخلي
• حول كل شيء
• حول السباكة

جزيئات الهواء أثناء سحب التبريد. تكوين وهيكل الغلاف الجوي. الهواء موصل ضعيف للحرارة

غالبًا ما يسأل الأطفال الصغار والديهم عن الهواء وما يتكون عادة. لكن لا يستطيع كل شخص بالغ الإجابة بشكل صحيح. بالطبع ، درس الجميع بنية الهواء في المدرسة في دراسات الطبيعة ، ولكن على مر السنين يمكن نسيان هذه المعرفة. دعونا نحاول ملئها.

ما هو الهواء؟

الهواء هو "مادة" فريدة من نوعها. لا يمكنك رؤيته ، المسه ، إنه لا طعم له. هذا هو السبب في أنه من الصعب للغاية إعطاء تعريف واضح لما هو عليه. عادة ما يقولون فقط - الهواء هو ما نتنفسه. إنها في كل مكان حولنا ، على الرغم من أننا لا نلاحظها على الإطلاق. يمكنك الشعور به فقط عندما تهب رياح قوية أو تظهر رائحة كريهة.

ماذا يحدث إذا اختفى الهواء؟ بدونها ، لا يمكن لأي كائن حي واحد أن يعيش ويعمل ، مما يعني أن جميع الناس والحيوانات سيموتون. لا يتم تجاوزه لعملية التنفس. ما يهم هو مدى نظافة وصحة الهواء الذي يتنفسه الجميع.

أين يمكنك أن تجد الهواء النقي؟

يقع الهواء الأكثر فائدة:

• في الغابات ، وخاصة الصنوبر.
• في الجبال.
• قرب البحر.

الهواء في هذه الأماكن له رائحة لطيفة وله خصائص مفيدة للجسم. وهذا ما يفسر وجود المعسكرات الصحية للأطفال والعديد من المصحات بالقرب من الغابات أو في الجبال أو على ساحل البحر.

يمكنك الاستمتاع بالهواء النقي فقط بعيدًا عن المدينة. لهذا السبب ، يشتري الكثير من الناس أكواخًا صيفية خارج القرية. ينتقل البعض إلى مكان إقامة مؤقت أو دائم في القرية ، ويبنون منازل هناك. هذا ينطبق بشكل خاص على العائلات التي لديها أطفال صغار. يغادر الناس بسبب تلوث الهواء في المدينة بشدة.

مشكلة تلوث الهواء النقي

في العالم الحديث ، تعتبر مشكلة التلوث البيئي ذات أهمية خاصة. عمل المصانع الحديثة والمؤسسات ومحطات الطاقة النووية والسيارات له تأثير سلبي على الطبيعة. تنبعث منها مواد ضارة في الغلاف الجوي تلوث الغلاف الجوي. لذلك ، غالبًا ما يعاني الناس في المناطق الحضرية من نقص الهواء النقي ، وهو أمر خطير للغاية.

هناك مشكلة خطيرة تتمثل في وجود هواء ثقيل داخل غرفة سيئة التهوية ، خاصة إذا كان بها أجهزة كمبيوتر ومعدات أخرى. التواجد في مثل هذا المكان ، يمكن أن يبدأ الشخص في الاختناق من نقص الهواء ، ولديه ألم في رأسه ، ويحدث الضعف.

وفقًا للإحصاءات التي جمعتها منظمة الصحة العالمية ، ترتبط حوالي 7 ملايين حالة وفاة بشرية سنويًا بامتصاص الهواء الملوث في الشوارع وداخل المنازل.

يعتبر الهواء الضار أحد الأسباب الرئيسية لمرض رهيب مثل السرطان. لذلك قل المنظمات المشاركة في دراسة السرطان.

لذلك ، من الضروري اتخاذ تدابير وقائية.

كيف تحصل على هواء نقي؟

سيكون الشخص بصحة جيدة إذا كان بإمكانه استنشاق الهواء النقي كل يوم. إذا لم يكن من الممكن الخروج من المدينة بسبب العمل المهم أو نقص المال أو لأسباب أخرى ، فمن الضروري البحث عن طريقة للخروج من الموقف على الفور. لكي يتلقى الجسم المعيار اللازم للهواء النقي ، يجب اتباع القواعد التالية:

1. أن تكون في الشارع في كثير من الأحيان ، على سبيل المثال ، للمشي في المساء في الحدائق والحدائق.
2. اذهب في نزهة في الغابة في عطلات نهاية الأسبوع.
3. تهوية مناطق المعيشة والعمل باستمرار.
4. ازرع المزيد من النباتات الخضراء ، خاصة في المكاتب التي توجد بها أجهزة كمبيوتر.
5. يُنصح بزيارة المنتجعات الواقعة على البحر أو في الجبال مرة في السنة.

ما هي الغازات التي يتكون منها الهواء؟

كل يوم ، كل ثانية ، الناس يتنفسون ويخرجون ، تمامًا دون التفكير في الهواء. الناس لا يتفاعلون معه بأي شكل من الأشكال ، رغم أنه يحيط بهم في كل مكان. على الرغم من انعدام وزنه وعدم رؤيته للعين البشرية ، إلا أن الهواء له بنية معقدة نوعًا ما. يتضمن الترابط بين عدة غازات:

• نتروجين.
• الأكسجين.
• أرجون.
• ثاني أكسيد الكربون.
• نيون.
• الميثان.
• الهيليوم.
• كريبتون.
• هيدروجين.
• زينون.

الجزء الرئيسي من الهواء نتروجين ، الكسر الكتلي الذي يمثل 78 بالمائة. يمثل الأكسجين 21 في المائة من الإجمالي ، وهو الغاز الأكثر أهمية لحياة الإنسان. وتشغل الغازات الأخرى وبخار الماء النسب المتبقية التي تتكون منها السحب.

قد يطرح السؤال ، لماذا يوجد القليل من الأكسجين ، أكثر بقليل من 20 ٪؟ هذا الغاز تفاعلي. لذلك ، مع زيادة حصتها في الغلاف الجوي ، ستزداد احتمالية اندلاع الحرائق في العالم بشكل كبير.

ما هو الهواء الذي نتنفسه؟

الغازان الرئيسيان اللذان يشكلان أساس الهواء الذي نتنفسه كل يوم هما:

• الأكسجين.
• ثاني أكسيد الكربون.

نستنشق الأكسجين ونخرج ثاني أكسيد الكربون. كل طالب يعرف هذه المعلومات. لكن من أين يأتي الأكسجين؟ المصدر الرئيسي لإنتاج الأكسجين هو النباتات الخضراء. هم أيضا مستهلكون لثاني أكسيد الكربون.

العالم ممتع. في جميع عمليات الحياة الجارية ، يتم مراعاة قاعدة الحفاظ على التوازن. إذا ذهب شيء ما من مكان ما ، فهذا يعني أن شيئًا ما قد أتى في مكان ما. هكذا الحال مع الهواء. تنتج المساحات الخضراء الأكسجين الذي تحتاجه البشرية للتنفس. يأخذ البشر الأكسجين ويطلقون ثاني أكسيد الكربون ، والذي بدوره تستخدمه النباتات. بفضل نظام التفاعل هذا ، توجد الحياة على كوكب الأرض.

معرفة ما يتكون منه الهواء الذي نتنفسه ومقدار تلوثه في العصر الحديث ، من الضروري حماية عالم النبات على الكوكب والقيام بكل ما هو ممكن لزيادة ممثلي النباتات الخضراء.

فيديو عن تكوين الهواء

يحدث الاحتكاك مع الهواء بالطبع ، وفي هذه الحالة يتم إطلاق قدر من الحرارة ، ومع ذلك ، هناك عملية فيزيائية أخرى ، تسمى التسخين الديناميكي الهوائي ، تسخن جلد مركبة الهبوط وتجعل الكرات النارية تتطاير باتجاه الأرض تحترق وتنفجر.

كما هو معروف ، تتشكل موجة الصدمة أمام جسم يتحرك في غاز بسرعة تفوق سرعة الصوت - وهي منطقة انتقالية رقيقة حيث توجد زيادة حادة ومفاجئة في كثافة المادة وضغطها وسرعتها. بطبيعة الحال ، عندما يزداد ضغط الغاز ، فإنه يسخن - تؤدي الزيادة الحادة في الضغط إلى زيادة سريعة في درجة الحرارة. العامل الثاني - هذا في الواقع هو التسخين الديناميكي الهوائي - هو تباطؤ جزيئات الغاز في طبقة رقيقة مجاورة مباشرة لسطح جسم متحرك - تزداد طاقة الحركة الفوضوية للجزيئات ، وترتفع درجة الحرارة مرة أخرى. ويقوم الغاز الساخن بالفعل بتسخين الجسم نفسه بسرعة تفوق سرعة الصوت ، ويتم نقل الحرارة بمساعدة التوصيل الحراري وبمساعدة الإشعاع. صحيح أن إشعاع جزيئات الغاز يبدأ في لعب دور مهم بسرعات عالية جدًا ، على سبيل المثال ، عند السرعة الكونية الثانية.

لا يواجه مصممو المركبات الفضائية مشكلة التسخين الديناميكي الهوائي فحسب ، بل يواجهها أيضًا مطورو الطائرات الأسرع من الصوت - أولئك الذين لا يغادرون الغلاف الجوي أبدًا.

من المعروف أن مصممي أول طائرة ركاب تفوق سرعة الصوت في العالم - كونكورد وتو -144 - أجبروا على التخلي عن فكرة جعل طائراتهم تطير بسرعة 3 ماخ (كان عليهم الاكتفاء بـ 2.3 "متواضع" ). السبب هو التسخين الديناميكي الهوائي. بهذه السرعة ، كان يقوم بتسخين جلود البطانات إلى درجات حرارة يمكن أن تؤثر بالفعل على قوة هياكل الألمنيوم. كان استبدال الألمنيوم بالتيتانيوم أو الفولاذ الخاص (كما في المشاريع العسكرية) مستحيلًا لأسباب اقتصادية. بالمناسبة ، كيف يمكن لمصممي الطائرة السوفيتية الشهيرة MiG-25 الاعتراضية عالية الارتفاع حل مشكلة التسخين الديناميكي الهوائي يمكن العثور عليها في

الهواء فينا ومن حولنا ، هو شرط لا غنى عنه للحياة على الأرض. تساعد معرفة خصائص الهواء الشخص على تطبيقها بنجاح في الحياة اليومية والمنزلية والبناء وغير ذلك الكثير. في هذا الدرس ، سنواصل دراسة خصائص الهواء ، وإجراء العديد من التجارب المثيرة ، والتعرف على الاختراعات المذهلة للبشرية.

الموضوع: الطبيعة غير الحية

الدرس: خصائص الهواء

دعنا نكرر خصائص الهواء التي تعلمنا عنها في الدروس السابقة: الهواء شفاف ، عديم اللون ، عديم الرائحة ، ولا ينقل الحرارة بشكل جيد.

في يوم حار ، يكون لوح النافذة باردًا عند لمسه ، بينما تكون عتبة النافذة والأشياء التي تقف عليها دافئة. يحدث هذا لأن الزجاج عبارة عن جسم شفاف يسمح بمرور الحرارة من خلاله ، لكنه لا يسخن نفسه. كما أن الهواء شفاف ، لذا فهو ينقل أشعة الشمس جيدًا.

أرز. 1. زجاج النافذة ينقل ضوء الشمس ()

لنقم بتجربة بسيطة: لنضع كوبًا مقلوبًا في وعاء عريض مملوء بالماء. سنشعر بمقاومة طفيفة ونرى أن الماء لا يمكن أن يملأ الزجاج لأن الهواء الموجود في الزجاج لا "يفسح المجال" للماء. إذا قمت بإمالة الزجاج قليلاً دون إزالته من الماء ، فستخرج فقاعة هواء من الزجاج وسيدخل بعض الماء إلى الزجاج ، ولكن حتى في هذا الوضع من الزجاج ، لن يتمكن الماء من ملئه بالكامل.

أرز. 2. تخرج فقاعات الهواء من الزجاج المائل ، مما يفسح المجال للماء ()

يحدث هذا لأن الهواء ، مثل أي جسم آخر ، يشغل مساحة في العالم المحيط.

باستخدام خاصية الهواء هذه ، تعلم الشخص العمل تحت الماء بدون بدلة خاصة. لهذا الغرض ، تم إنشاء جرس الغوص: تحت غطاء الجرس المصنوع من مادة شفافة ، يصبح الأشخاص والمعدات اللازمة ويتم إنزال الجرس تحت الماء باستخدام رافعة.

يسمح الهواء الموجود أسفل القبة للناس بالتنفس لفترة طويلة بما يكفي لفحص الأضرار التي لحقت بالسفينة أو أرصفة الجسر أو قاع الخزان.

لإثبات خاصية الهواء التالية ، من الضروري تغطية فتحة مضخة الدراجة بإحكام بإصبع اليد اليسرى ، والضغط على المكبس باليد اليمنى.

ثم ، دون إزالة إصبعك من الحفرة ، حرر المكبس. يشعر الإصبع الذي تُغلق به الفتحة أن الهواء يضغط عليه بشدة. لكن المكبس بصعوبة لكنه سيتحرك. هذا يعني أنه يمكن ضغط الهواء. يتمتع الهواء بمرونة ، لأننا عندما نطلق المكبس ، فإنه يعود بنفسه إلى موضعه الأصلي.

تسمى الأجسام المرنة الأجسام التي تأخذ شكلها الأصلي بعد توقف الضغط. على سبيل المثال ، إذا ضغطت زنبركًا ثم حررته ، فسيعود إلى شكله الأصلي.

الهواء المضغوط مرن أيضًا ، ويميل إلى التوسع ويأخذ مكانه الأصلي.

من أجل إثبات أن الهواء له كتلة ، تحتاج إلى عمل موازين محلية الصنع. اربط البالونات المفرغة من الهواء بأطراف العصي بشريط لاصق. نضع عصا طويلة في منتصف واحدة قصيرة ، بحيث تتوازن النهايات مع بعضها البعض. سنقوم بتوصيلهم بخيط. نعلق عصا قصيرة على علبتين بشريط لاصق. انفخ بالونًا واحدًا وأرفقه بالعصا مرة أخرى بنفس قطعة الشريط. دعونا نعيدها إلى مكانها.

سنرى كيف تميل العصا نحو البالون المنفوخ ، لأن الهواء الذي يملأ البالون يجعله أثقل. من هذه التجربة ، يمكننا أن نستنتج أن الهواء له كتلة ويمكن وزنه.

إذا كان للهواء كتلة ، فعليه أن يمارس ضغطًا على الأرض وكل شيء عليها. وبالفعل فقد قدر العلماء أن هواء الغلاف الجوي للأرض يمارس ضغطًا قدره 15 طنًا على شخص (مثل ثلاث شاحنات) ، لكن الشخص لا يشعر بذلك ، لأن جسم الإنسان يحتوي على كمية كافية من الهواء التي تمارس نفس الضغط. . الضغط الداخلي والخارجي متوازن فلا يشعر الشخص بأي شيء.

اكتشف ما يحدث للهواء عند تسخينه وتبريده. للقيام بذلك ، دعنا نجري تجربة: دعنا نسخن قارورة بأنبوب زجاجي يتم إدخاله فيه بواسطة حرارة أيدينا ونرى أن فقاعات الهواء تخرج من الأنبوب إلى الماء. وذلك لأن الهواء في المصباح يتمدد عند تسخينه. إذا غطينا القارورة بقطعة قماش مبللة بالماء البارد ، فسنرى أن الماء من الزجاج يرتفع إلى أعلى الأنبوب ، لأن الهواء ينضغط أثناء التبريد.

أرز. 7. خصائص الهواء أثناء التدفئة والتبريد ()

لمعرفة المزيد عن خصائص الهواء ، سنجري تجربة أخرى: سنصلح قوارير على أنبوب ثلاثي القوائم. إنها متوازنة.

أرز. 8. خبرة في تحديد حركة الهواء

أما إذا سخنت إحداهما فارتفعت فوق الأخرى ، لأن الهواء الساخن أخف من الهواء البارد ويرتفع. إذا قمت بربط شرائط من ورق رفيع وخفيف فوق قارورة بهواء ساخن ، فسترى كيف ترفرف وترتفع لأعلى ، لتظهر حركة الهواء الساخن.

أرز. 9. يرتفع الهواء الدافئ

استخدم الإنسان معرفة خاصية الهواء هذه لإنشاء طائرة - بالون. ترتفع كرة كبيرة مملوءة بالهواء الساخن عالياً في السماء وهي قادرة على تحمل وزن العديد من الأشخاص.

نادرًا ما نفكر في الأمر ، لكننا نستخدم خصائص الهواء كل يوم: لا تسخن المعطف أو القبعة أو القفازات من تلقاء نفسها - الهواء الموجود في ألياف النسيج لا يوصِّل الحرارة بشكل جيد ، وبالتالي ، كلما كانت الألياف منفوشة ، فإن تحتوي على المزيد من الهواء ، مما يعني أن الشيء المصنوع من هذا النسيج أكثر دفئًا.

يتم استخدام انضغاط الهواء والمرونة في المنتجات القابلة للنفخ (المراتب والكرات القابلة للنفخ) والإطارات ذات الآليات المختلفة (السيارات والدراجات).

أرز. 14. عجلة دراجة ()

يمكن للهواء المضغوط أن يوقف القطار بأقصى سرعة. يتم تثبيت المكابح الهوائية في الحافلات وعربات الترولي وقطارات الأنفاق. يوفر الهواء صوت الرياح وآلات الإيقاع ولوحة المفاتيح وآلات النفخ. عندما يضرب العازف على جلد الطبلة المشدود بشدة بعصيه ، فإنه يهتز وينتج الهواء داخل الأسطوانة صوتًا. قامت المستشفيات بتركيب أجهزة تهوية للرئة: إذا كان الشخص لا يستطيع التنفس بمفرده ، يتم توصيله بمثل هذا الجهاز الذي ينقل الهواء المضغوط الغني بالأكسجين عبر أنبوب خاص إلى الرئتين. يُستخدم الهواء المضغوط في كل مكان: في الطباعة ، والبناء ، والإصلاح ، وما إلى ذلك.

أَجواء(من اليونانية atmos - steam and spharia - ball) - الغلاف الجوي للأرض ، يدور معها. ارتبط تطور الغلاف الجوي ارتباطًا وثيقًا بالعمليات الجيولوجية والجيوكيميائية التي تحدث على كوكبنا ، وكذلك مع أنشطة الكائنات الحية.

تتطابق الحدود الدنيا للغلاف الجوي مع سطح الأرض ، حيث يخترق الهواء أصغر المسام في التربة ويذوب حتى في الماء.

يمر الحد الأعلى على ارتفاع 2000-3000 كم تدريجياً في الفضاء الخارجي.

يجعل الغلاف الجوي الغني بالأكسجين الحياة ممكنة على الأرض. يستخدم الأكسجين الجوي في عملية التنفس من قبل البشر والحيوانات والنباتات.

إذا لم يكن هناك غلاف جوي ، لكانت الأرض هادئة مثل القمر. بعد كل شيء ، الصوت هو اهتزاز جزيئات الهواء. يفسر اللون الأزرق للسماء حقيقة أن أشعة الشمس ، التي تمر عبر الغلاف الجوي ، كما لو كانت من خلال عدسة ، تتحلل إلى ألوانها المكونة. في هذه الحالة ، تنتشر أشعة اللون الأزرق والأزرق في الغالب.

يحتفظ الغلاف الجوي بمعظم الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس ، والتي لها تأثير ضار على الكائنات الحية. كما أنه يحتفظ بالحرارة على سطح الأرض ، مما يمنع كوكبنا من التبريد.

هيكل الغلاف الجوي

يمكن تمييز عدة طبقات في الغلاف الجوي ، تختلف في كثافتها وكثافتها (الشكل 1).

تروبوسفير

تروبوسفير- أدنى طبقة من الغلاف الجوي ، يبلغ سمكها فوق القطبين 8-10 كم ، في خطوط العرض المعتدلة - 10-12 كم ، وفوق خط الاستواء - 16-18 كم.

أرز. 1. بنية الغلاف الجوي للأرض

يتم تسخين الهواء في طبقة التروبوسفير من سطح الأرض ، أي من اليابسة والماء. لذلك تنخفض درجة حرارة الهواء في هذه الطبقة مع الارتفاع بمتوسط ​​0.6 درجة مئوية لكل 100 متر ، وعند الحد الأعلى لطبقة التروبوسفير تصل إلى -55 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، في منطقة خط الاستواء عند الحدود العليا لطبقة التروبوسفير ، تكون درجة حرارة الهواء -70 درجة مئوية ، وفي منطقة القطب الشمالي -65 درجة مئوية.

يتركز حوالي 80 ٪ من كتلة الغلاف الجوي في طبقة التروبوسفير ، ويتواجد بخار الماء كله تقريبًا ، وتحدث العواصف الرعدية والعواصف والغيوم والأمطار ، وتحدث حركة الهواء الرأسي (الحمل الحراري) والأفقي (الرياح).

يمكننا القول أن الطقس يتكون بشكل أساسي في طبقة التروبوسفير.

الستراتوسفير

الستراتوسفير- طبقة الغلاف الجوي الواقعة فوق طبقة التروبوسفير على ارتفاع 8 إلى 50 كم. يظهر لون السماء في هذه الطبقة باللون الأرجواني ، وهو ما يفسره خلخلة الهواء ، مما يجعل أشعة الشمس تكاد لا تتشتت.

يحتوي الستراتوسفير على 20٪ من كتلة الغلاف الجوي. يتخلل الهواء في هذه الطبقة ، ولا يوجد عمليًا بخار ماء ، وبالتالي لا تتشكل الغيوم والأمطار تقريبًا. ومع ذلك ، لوحظت تيارات هوائية مستقرة في الستراتوسفير ، تصل سرعتها إلى 300 كم / ساعة.

تتركز هذه الطبقة الأوزون(شاشة الأوزون ، طبقة الأوزون) ، طبقة تمتص الأشعة فوق البنفسجية ، وتمنعها من المرور إلى الأرض وبالتالي حماية الكائنات الحية على كوكبنا. بسبب الأوزون ، تتراوح درجة حرارة الهواء عند الحدود العليا للستراتوسفير من -50 إلى 4-55 درجة مئوية.

بين طبقة الميزوسفير والستراتوسفير توجد منطقة انتقالية - الستراتوبوز.

الميزوسفير

الميزوسفير- طبقة من الغلاف الجوي تقع على ارتفاع 50-80 كم. كثافة الهواء هنا 200 مرة أقل من كثافة الهواء على سطح الأرض. يظهر لون السماء في الغلاف الجوي باللون الأسود ، وتظهر النجوم خلال النهار. تنخفض درجة حرارة الهواء إلى -75 (-90) درجة مئوية.

على ارتفاع 80 كم يبدأ الغلاف الحراري.ترتفع درجة حرارة الهواء في هذه الطبقة بشكل حاد إلى ارتفاع 250 مترًا ، ثم تصبح ثابتة: على ارتفاع 150 كيلومترًا تصل إلى 220-240 درجة مئوية ؛ على ارتفاع 500-600 كم يتجاوز 1500 درجة مئوية.

في الغلاف الجوي والغلاف الحراري ، وتحت تأثير الأشعة الكونية ، تتفكك جزيئات الغاز إلى جزيئات مشحونة (متأينة) من الذرات ، لذلك يسمى هذا الجزء من الغلاف الجوي الأيونوسفير- طبقة من الهواء شديد التخلخل ، تقع على ارتفاع 50 إلى 1000 كم ، تتكون أساسًا من ذرات أكسجين مؤين وجزيئات أكسيد النيتريك وإلكترونات حرة. تتميز هذه الطبقة بالكهرباء العالية ، وتنعكس عنها موجات الراديو الطويلة والمتوسطة كما من المرآة.

في الأيونوسفير ، يظهر الشفق القطبي - وهج الغازات المتخلخلة تحت تأثير الجسيمات المشحونة كهربائيًا المتطايرة من الشمس - ويلاحظ وجود تقلبات حادة في المجال المغناطيسي.

إكزوسفير

إكزوسفير- الطبقة الخارجية للغلاف الجوي التي تقع فوق 1000 كم. تسمى هذه الطبقة أيضًا كرة الانتثار ، حيث تتحرك جزيئات الغاز هنا بسرعة عالية ويمكن أن تنتشر في الفضاء الخارجي.

تكوين الغلاف الجوي

الغلاف الجوي عبارة عن خليط من الغازات تتكون من النيتروجين (78.08٪) ، الأكسجين (20.95٪) ، ثاني أكسيد الكربون (0.03٪) ، الأرجون (0.93٪) ، كمية صغيرة من الهيليوم ، النيون ، الزينون ، الكريبتون (0.01٪) ، الأوزون والغازات الأخرى ، لكن محتواها ضئيل (الجدول 1). تم إنشاء التكوين الحديث لهواء الأرض منذ أكثر من مائة مليون سنة ، ولكن النشاط البشري المتزايد بشكل حاد أدى مع ذلك إلى تغييره. حاليًا ، هناك زيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون بحوالي 10-12٪.

تؤدي الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي أدوارًا وظيفية مختلفة. ومع ذلك ، فإن الأهمية الرئيسية لهذه الغازات يتم تحديدها في المقام الأول من خلال حقيقة أنها تمتص الطاقة المشعة بقوة ، وبالتالي يكون لها تأثير كبير على نظام درجة حرارة سطح الأرض والغلاف الجوي.

الجدول 1. التركيب الكيميائي للهواء الجوي الجاف بالقرب من سطح الأرض

	تركيز الحجم. ٪	الوزن الجزيئي ، الوحدات
الأكسجين
ثاني أكسيد الكربون
أكسيد النيتروز
	من 0 إلى 0.00001
ثاني أكسيد الكبريت	من 0 إلى 0.000007 في الصيف ؛ من 0 إلى 0.000002 في الشتاء
	من 0 إلى 0.000002	46,0055/17,03061
ثاني أكسيد الآزوج
أول أكسيد الكربون

نتروجين،الغاز الأكثر شيوعًا في الغلاف الجوي ، قليل النشاط كيميائيًا.

الأكسجين، على عكس النيتروجين ، هو عنصر نشط كيميائيًا للغاية. تتمثل الوظيفة المحددة للأكسجين في أكسدة المواد العضوية للكائنات غيرية التغذية والصخور والغازات المؤكسدة غير الكاملة المنبعثة في الغلاف الجوي عن طريق البراكين. بدون الأكسجين ، لن يكون هناك تحلل للمواد العضوية الميتة.

دور ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كبير بشكل استثنائي. يدخل الغلاف الجوي نتيجة لعمليات الاحتراق ، وتنفس الكائنات الحية ، والانحلال ، وهو ، أولاً وقبل كل شيء ، مادة البناء الرئيسية لتكوين المادة العضوية أثناء عملية التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خاصية ثاني أكسيد الكربون لنقل الإشعاع الشمسي قصير الموجة وامتصاص جزء من الإشعاع الحراري طويل الموجة لها أهمية كبيرة ، مما سيخلق ما يسمى بتأثير الاحتباس الحراري ، والذي سيتم مناقشته أدناه.

يتم أيضًا التأثير على عمليات الغلاف الجوي ، خاصة على النظام الحراري للستراتوسفير الأوزون.يعمل هذا الغاز كممتص طبيعي للأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، ويؤدي امتصاص الإشعاع الشمسي إلى تسخين الهواء. تختلف القيم المتوسطة الشهرية لمحتوى الأوزون الكلي في الغلاف الجوي اعتمادًا على خط عرض المنطقة والموسم في حدود 0.23-0.52 سم (هذا هو سمك طبقة الأوزون عند ضغط الأرض ودرجة الحرارة). هناك زيادة في محتوى الأوزون من خط الاستواء إلى القطبين وتغير سنوي بحد أدنى في الخريف وأقصى في الربيع.

يمكن تسمية خاصية مميزة للغلاف الجوي بحقيقة أن محتوى الغازات الرئيسية (النيتروجين والأكسجين والأرجون) يتغير قليلاً مع الارتفاع: على ارتفاع 65 كم في الغلاف الجوي ، يكون محتوى النيتروجين 86 ٪ ، والأكسجين - 19 ، الأرجون - 0.91 ، على ارتفاع 95 كم - النيتروجين - 77 ، الأكسجين - 21.3 ، الأرجون - 0.82 ٪. يتم الحفاظ على ثبات تكوين الهواء الجوي عموديًا وأفقيًا من خلال مزجه.

بالإضافة إلى الغازات ، يحتوي الهواء بخار الماءو الجسيمات الصلبة.يمكن أن يكون لهذا الأخير أصل طبيعي واصطناعي (بشري). هذه حبوب لقاح الزهور ، بلورات الملح الصغيرة ، غبار الطريق ، شوائب الهباء الجوي. عندما تخترق أشعة الشمس النافذة ، يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

هناك العديد من الجسيمات بشكل خاص في هواء المدن والمراكز الصناعية الكبيرة ، حيث تضاف انبعاثات الغازات الضارة وشوائبها المتكونة أثناء احتراق الوقود إلى الهباء الجوي.

يحدد تركيز الهباء الجوي في الغلاف الجوي شفافية الهواء التي تؤثر على الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض. أكبر الهباء الجوي هو نوى التكثيف (من خطوط الطول. التكثيف- ضغط ، سماكة) - المساهمة في تحويل بخار الماء إلى قطرات ماء.

يتم تحديد قيمة بخار الماء بشكل أساسي من خلال حقيقة أنه يؤخر الإشعاع الحراري طويل الموجة لسطح الأرض ؛ يمثل الرابط الرئيسي لدورات الرطوبة الكبيرة والصغيرة ؛ يرفع درجة حرارة الهواء عندما تتكثف طبقات الماء.

تختلف كمية بخار الماء في الغلاف الجوي بمرور الوقت والمكان. وهكذا ، فإن تركيز بخار الماء بالقرب من سطح الأرض يتراوح من 3٪ في المناطق المدارية إلى 2-10 (15)٪ في أنتاركتيكا.

يبلغ متوسط ​​محتوى بخار الماء في العمود الرأسي للغلاف الجوي في مناطق خطوط العرض المعتدلة حوالي 1.6-1.7 سم (طبقة بخار الماء المكثف سيكون لها مثل هذا السماكة). المعلومات حول بخار الماء في طبقات مختلفة من الغلاف الجوي متناقضة. كان من المفترض ، على سبيل المثال ، أنه في نطاق الارتفاع من 20 إلى 30 كم ، تزداد الرطوبة النوعية بشدة مع الارتفاع. ومع ذلك ، تشير القياسات اللاحقة إلى جفاف أكبر في الستراتوسفير. على ما يبدو ، فإن الرطوبة النوعية في الستراتوسفير تعتمد قليلاً على الارتفاع وتبلغ 2-4 مجم / كجم.

يتم تحديد التباين في محتوى بخار الماء في طبقة التروبوسفير من خلال تفاعل التبخر والتكثيف والنقل الأفقي. نتيجة لتكثف بخار الماء ، تتكون الغيوم وهطول الأمطار على شكل مطر ، وبر وثلج.

تتقدم عمليات تحولات طور الماء بشكل أساسي في طبقة التروبوسفير ، ولهذا السبب تُلاحظ نادرًا نسبيًا وجود السحب في طبقة الستراتوسفير (على ارتفاعات 20-30 كم) والميزوسفير (بالقرب من فترة اليأس) ، والتي تسمى أم اللؤلؤ والفضة. ، بينما تغطي الغيوم التروبوسفيرية غالبًا حوالي 50٪ من كامل أسطح الأرض.

تعتمد كمية بخار الماء التي يمكن احتواؤها في الهواء على درجة حرارة الهواء.

1 م 3 من الهواء عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لا يمكن أن تحتوي على أكثر من 1 غرام من الماء ؛ عند 0 درجة مئوية - لا يزيد عن 5 جم ؛ عند +10 درجة مئوية - لا يزيد عن 9 جم ؛ عند +30 درجة مئوية - لا يزيد عن 30 جم من الماء.

خاتمة:كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء ، زاد بخار الماء الذي يمكن أن يحتويه.

يمكن أن يكون الهواء ثريو غير مشبعبخار. لذلك ، إذا احتوت درجة حرارة +30 درجة مئوية 1 م 3 من الهواء على 15 جم من بخار الماء ، فإن الهواء غير مشبع ببخار الماء ؛ إذا 30 جم - مشبعة.

الرطوبة المطلقة- هذه هي كمية بخار الماء الموجودة في 1 م 3 من الهواء. يتم التعبير عنها بالجرام. على سبيل المثال ، إذا قالوا "الرطوبة المطلقة هي 15" ، فهذا يعني أن 1 مل يحتوي على 15 جم من بخار الماء.

الرطوبة النسبية- هذه هي النسبة (بالنسبة المئوية) للمحتوى الفعلي لبخار الماء في 1 م 3 من الهواء إلى كمية بخار الماء التي يمكن احتواؤها في 1 م لتر عند درجة حرارة معينة. على سبيل المثال ، إذا تم بث تقرير عن الطقس عبر الراديو بأن الرطوبة النسبية تبلغ 70٪ ، فهذا يعني أن الهواء يحتوي على 70٪ من بخار الماء الذي يمكنه الاحتفاظ به عند درجة حرارة معينة.

كلما زادت الرطوبة النسبية للهواء ، ر. كلما اقترب الهواء من التشبع ، زاد احتمال سقوطه.

تُلاحظ دائمًا رطوبة نسبية عالية (تصل إلى 90٪) في المنطقة الاستوائية ، نظرًا لارتفاع درجة حرارة الهواء على مدار العام ويحدث تبخر كبير من سطح المحيطات. توجد نفس الرطوبة النسبية العالية في المناطق القطبية ، ولكن فقط لأنه في درجات الحرارة المنخفضة ، حتى كمية صغيرة من بخار الماء تجعل الهواء مشبعًا أو قريبًا من التشبع. في خطوط العرض المعتدلة ، تختلف الرطوبة النسبية بشكل موسمي - فهي أعلى في الشتاء وأقل في الصيف.

الرطوبة النسبية للهواء منخفضة بشكل خاص في الصحاري: يحتوي 1 م 1 من الهواء هناك مرتين إلى ثلاث مرات أقل من كمية بخار الماء الممكنة عند درجة حرارة معينة.

لقياس الرطوبة النسبية ، يتم استخدام مقياس الرطوبة (من hygros اليونانية - wet and metreco - أنا أقيس).

عندما يتم تبريد الهواء المشبع لا يمكنه الاحتفاظ بنفس كمية بخار الماء في حد ذاته ، فإنه يتكاثف (يتكثف) ، ويتحول إلى قطرات من الضباب. يمكن ملاحظة الضباب في الصيف في ليلة باردة صافية.

سحاب- هذا هو نفس الضباب ، إلا أنه يتشكل ليس على سطح الأرض ، ولكن على ارتفاع معين. عندما يرتفع الهواء ، يبرد ويتكثف بخار الماء فيه. تشكل قطرات الماء الصغيرة الناتجة السحب.

تشارك في تكوين الغيوم الجسيمات الدقيقهمعلقة في طبقة التروبوسفير.

يمكن أن يكون للسحب شكل مختلف ، والذي يعتمد على ظروف تكوينها (الجدول 14).

أدنى وأثقل السحب هي ستراتوس. تقع على ارتفاع 2 كم من سطح الأرض. على ارتفاع 2 إلى 8 كم ، يمكن ملاحظة المزيد من السحب الركامية الخلابة. الأعلى والأخف وزنًا هي السحب الرقيقة. تقع على ارتفاع 8 إلى 18 كم فوق سطح الأرض.

العائلات	أنواع السحب	مظهر
أ. السحب العلوية - فوق 6 كم	أولا بينات	خيط ، ليفي ، أبيض
	ثانيًا. سمحاقية ركامية	طبقات وحواف من رقائق صغيرة وتجعيد الشعر ، بيضاء
	ثالثا. سمحاقية	حجاب أبيض شفاف
ب- غيوم الطبقة الوسطى - فوق 2 كم	رابعا. سحب ركامية متوسطة	طبقات وحواف بيضاء ورمادية
	V. Altostratus	حجاب ناعم من اللون الرمادي اللبني
ب. السحب المنخفضة - حتى 2 كم	السادس. Nimbostratus	طبقة رمادية صلبة عديمة الشكل
	سابعا. طبقية ركامية	طبقات مبهمة وحواف رمادية
	ثامنا. الطبقات	الحجاب الرمادي المضيء
د. السحب من التطور الرأسي - من الطبقة الدنيا إلى الطبقة العليا	تاسعا. الركام	النوادي والقباب بيضاء ناصعة ، مع حواف ممزقة في مهب الريح
	X. الركام الركامي	كتل قوية على شكل ركامية ذات لون رصاصي غامق

حماية الغلاف الجوي

المصادر الرئيسية هي المؤسسات الصناعية والسيارات. في المدن الكبيرة ، مشكلة التلوث بالغاز لطرق النقل الرئيسية حادة للغاية. هذا هو السبب في العديد من المدن الكبرى في العالم ، بما في ذلك بلدنا ، تم إدخال التحكم البيئي لسمية غازات عوادم السيارات. وفقًا للخبراء ، يمكن أن يؤدي الدخان والغبار الموجودان في الهواء إلى خفض تدفق الطاقة الشمسية إلى سطح الأرض إلى النصف ، مما سيؤدي إلى تغيير في الظروف الطبيعية.