نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض هي. الهيكل العمودي للغلاف الجوي
الفضاء مليء بالطاقة. تملأ الطاقة الفضاء بشكل غير متساو. هناك أماكن تركيزها وتصريفها. بهذه الطريقة يمكنك تقدير الكثافة. الكوكب نظام مرتب ، مع أقصى كثافة للمادة في المركز مع انخفاض تدريجي في التركيز نحو المحيط. تحدد قوى التفاعل حالة المادة ، الشكل الذي توجد فيه. تصف الفيزياء الحالة الإجمالية للمواد: صلبوالسائل والغاز وما إلى ذلك.
الغلاف الجوي هو الوسط الغازي الذي يحيط بالكوكب. يسمح الغلاف الجوي للأرض بالحركة الحرة ويسمح للضوء بالمرور ، مما يخلق مساحة تزدهر فيها الحياة.
المنطقة من سطح الأرض إلى ارتفاع حوالي 16 كيلومترًا (أقل من خط الاستواء إلى القطبين ، وتعتمد أيضًا على الموسم) تسمى طبقة التروبوسفير. طبقة التروبوسفير هي الطبقة التي تحتوي على حوالي 80٪ من الهواء في الغلاف الجوي وكل بخار الماء تقريبًا. هنا تحدث العمليات التي تشكل الطقس. ينخفض الضغط ودرجة الحرارة مع الارتفاع. سبب انخفاض درجة حرارة الهواء هو عملية ثابتة الحرارة ، عندما يتمدد الغاز ، فإنه يبرد. في الحد الأعلى من طبقة التروبوسفير ، يمكن أن تصل القيم إلى -50 ، -60 درجة مئوية.
يأتي بعد ذلك طبقة الستراتوسفير. يمتد حتى 50 كيلومترا. في هذه الطبقة من الغلاف الجوي ، تزداد درجة الحرارة مع الارتفاع ، وتكتسب قيمة عند أعلى نقطة تبلغ حوالي 0 درجة مئوية. ينتج ارتفاع درجة الحرارة عن عملية امتصاص طبقة الأوزون للأشعة فوق البنفسجية. يسبب الإشعاع تفاعلًا كيميائيًا. تنقسم جزيئات الأكسجين إلى ذرات مفردة يمكن أن تتحد مع جزيئات الأكسجين العادية لتكوين الأوزون.
يُصنف الإشعاع الصادر من الشمس بأطوال موجية تتراوح بين 10 و 400 نانومتر على أنه فوق بنفسجي. كلما كان الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية أقصر ، زاد الخطر الذي تشكله على الكائنات الحية. يصل جزء صغير فقط من الإشعاع إلى سطح الأرض ، علاوة على ذلك الجزء الأقل نشاطًا من طيفه. تتيح ميزة الطبيعة هذه للشخص الحصول على سمرة صحية.
الطبقة التالية من الغلاف الجوي تسمى Mesosphere. حدود من حوالي 50 كم إلى 85 كم. في طبقة الميزوسفير ، يكون تركيز الأوزون ، الذي يمكن أن يحبس طاقة الأشعة فوق البنفسجية ، منخفضًا ، لذلك تبدأ درجة الحرارة في الانخفاض مرة أخرى مع الارتفاع. عند نقطة الذروة ، تنخفض درجة الحرارة إلى -90 درجة مئوية ، وتشير بعض المصادر إلى قيمة -130 درجة مئوية ، تحترق معظم النيازك في هذه الطبقة من الغلاف الجوي.
تسمى طبقة الغلاف الجوي التي تمتد من ارتفاع 85 كم إلى مسافة 600 كم من الأرض بالطبقة الحرارية. الغلاف الحراري هو أول من واجه الإشعاع الشمسي ، بما في ذلك ما يسمى بالأشعة فوق البنفسجية الفراغية.
يتأخر الهواء فوق البنفسجي في الفراغ ، مما يؤدي إلى تسخين هذه الطبقة من الغلاف الجوي إلى درجات حرارة هائلة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الضغط هنا منخفض للغاية ، فإن هذا الغاز الذي يبدو متوهجًا ليس له نفس التأثير على الأشياء كما هو الحال في الظروف على سطح الأرض. على العكس من ذلك ، فإن الأشياء الموضوعة في مثل هذه البيئة سوف تبرد.
على ارتفاع 100 كم يمر الخط الشرطي "خط كرمان" والذي يعتبر بداية الفضاء.
تحدث الشفق القطبي في الغلاف الحراري. في هذه الطبقة من الغلاف الجوي ، تتفاعل الرياح الشمسية مع المجال المغناطيسي للكوكب.
الطبقة الأخيرة من الغلاف الجوي هي Exosphere ، وهي قشرة خارجية تمتد لآلاف الكيلومترات. الغلاف الخارجي هو عمليا مكان فارغ ، ومع ذلك ، فإن عدد الذرات التي تتجول هنا هو ترتيب من حيث الحجم أكبر من الفضاء بين الكواكب.
يتنفس الشخص الهواء. ضغط عادي- 760 ملم زئبق. على ارتفاع 10000 متر ، يبلغ الضغط حوالي 200 ملم. RT. فن. في هذا الارتفاع ، من المحتمل أن يتنفس الشخص ، على الأقل ليس لفترة طويلة ، لكن هذا يتطلب الاستعداد. من الواضح أن الدولة ستكون غير صالحة للعمل.
تكوين الغاز في الغلاف الجوي: 78٪ نيتروجين ، 21٪ أكسجين ، حوالي 1٪ أرجون ، كل شيء آخر عبارة عن خليط من الغازات تمثل أصغر جزء من الإجمالي.
الغلاف الجوي هو ما يجعل الحياة ممكنة على الأرض. نتلقى المعلومات والحقائق الأولى حول الغلاف الجوي مرة أخرى مدرسة إبتدائية. في المدرسة الثانوية ، أصبحنا بالفعل أكثر دراية بهذا المفهوم في دروس الجغرافيا.
مفهوم الغلاف الجوي للأرض
الغلاف الجوي ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا على الأرض الأخرى الأجرام السماوية. هذا ما يسمونه مغلف الغازحول الكواكب. يختلف تكوين هذه الطبقة الغازية للكواكب المختلفة اختلافًا كبيرًا. دعونا نلقي نظرة على المعلومات والحقائق الأساسية حول ما يسمى بالهواء.
أهم مكوناته هو الأكسجين. يعتقد البعض خطأً أن الغلاف الجوي للأرض مكون بالكامل من الأكسجين ، لكن الهواء في الواقع عبارة عن مزيج من الغازات. يحتوي على 78٪ نيتروجين و 21٪ أكسجين. النسبة المتبقية تشمل الأوزون والأرجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. دع النسبة المئوية لهذه الغازات صغيرة ، لكنها تؤدي وظيفة مهمة - فهي تمتص جزءًا كبيرًا من الطاقة المشعة الشمسية ، وبالتالي تمنع النجم من تحويل الحياة على كوكبنا إلى رماد. تتغير خصائص الغلاف الجوي مع الارتفاع. على سبيل المثال ، على ارتفاع 65 كم ، يكون النيتروجين 86٪ والأكسجين 19٪.
تكوين الغلاف الجوي للأرض
- ثاني أكسيد الكربونضروري لتغذية النبات. في الغلاف الجوي ، يظهر نتيجة لعملية تنفس الكائنات الحية والتعفن والحرق. إن غيابه في تكوين الغلاف الجوي سيجعل من المستحيل وجود أي نباتات.
- الأكسجينهو عنصر حيوي في الغلاف الجوي للبشر. وجودها شرط لوجود جميع الكائنات الحية. تشكل حوالي 20٪ من الإجمالي غازات الغلاف الجوي.
- الأوزونهو ممتص طبيعي للطاقة الشمسية الأشعة فوق البنفسجيةمما يؤثر سلبًا على الكائنات الحية. يشكل معظمها طبقة منفصلة من الغلاف الجوي - شاشة الأوزون. في الآونة الأخيرة ، أدى النشاط البشري إلى حقيقة أنه بدأ في الانهيار التدريجي ، ولكن نظرًا لأهميته الكبيرة ، فهو موجود العمل النشطللحفاظ عليها وترميمها.
- بخار الماءيحدد رطوبة الهواء. قد يختلف محتواه اعتمادًا على عوامل مختلفة: درجة حرارة الهواء والموقع الجغرافي والموسم. في درجات الحرارة المنخفضة ، يوجد القليل جدًا من بخار الماء في الهواء ، ربما أقل من واحد بالمائة ، وفي درجات الحرارة المرتفعة تصل كميته إلى 4٪.
- بالإضافة إلى كل ما سبق ، هناك دائمًا نسبة مئوية معينة في تكوين الغلاف الجوي للأرض الشوائب الصلبة والسائلة. إنه السخام ، الرماد ملح البحر، الغبار ، قطرات الماء ، الكائنات الحية الدقيقة. يمكنهم الوصول إلى الهواء بشكل طبيعي وبوسائل بشرية المنشأ.
طبقات الغلاف الجوي
درجة الحرارة والكثافة و التركيب النوعيالهواء ليس هو نفسه عند ارتفاعات مختلفة. لهذا السبب ، من المعتاد التمييز بين طبقات مختلفة من الغلاف الجوي. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة. دعنا نتعرف على طبقات الغلاف الجوي المميزة:
- طبقة التروبوسفير هي أقرب طبقة من الغلاف الجوي إلى سطح الأرض. يبلغ ارتفاعه 8-10 كم فوق القطبين و16-18 كم في المناطق المدارية. هنا 90٪ من كل بخار الماء المتوفر في الغلاف الجوي ، لذا فهو موجود التعليم النشطسحاب. توجد أيضًا في هذه الطبقة عمليات مثل حركة الهواء (الرياح) والاضطراب والحمل الحراري. وتتراوح درجة الحرارة من +45 درجة ظهراً في الموسم الدافئ في المناطق المدارية إلى -65 درجة عند القطبين.
- طبقة الستراتوسفير هي ثاني أبعد طبقة من الغلاف الجوي. تقع على ارتفاع 11 إلى 50 كم. في الطبقة السفلى من الستراتوسفير ، تكون درجة الحرارة تقريبًا -55 ، وترتفع في اتجاه المسافة من الأرض إلى + 1 درجة مئوية. تسمى هذه المنطقة بالانعكاس وهي الحد الفاصل بين طبقة الستراتوسفير والميزوسفير.
- يقع الميزوسفير على ارتفاع 50 إلى 90 كم. تبلغ درجة الحرارة عند حدودها الدنيا حوالي 0 ، وفي الجزء العلوي تصل إلى -80 ...- 90 درجة مئوية. النيازك التي تدخل الغلاف الجوي للأرض تحترق تمامًا في الغلاف الجوي ، مما يتسبب في حدوث توهجات الهواء هنا.
- يبلغ سمك الغلاف الحراري حوالي 700 كيلومتر. تظهر الأضواء الشمالية في هذه الطبقة من الغلاف الجوي. تظهر بسبب عمل الإشعاع الكوني والإشعاع المنبعث من الشمس.
- الغلاف الخارجي هو منطقة تشتت الهواء. هنا ، يكون تركيز الغازات صغيرًا ويحدث هروبها التدريجي إلى الفضاء بين الكواكب.
تعتبر الحدود بين الغلاف الجوي للأرض والفضاء الخارجي بمثابة خط طوله 100 كيلومتر. هذا الخط يسمى خط كرمان.
الضغط الجوي
عند الاستماع إلى توقعات الطقس ، نسمع غالبًا قراءات الضغط الجوي. ولكن ماذا يعني الضغط الجوي وكيف يمكن أن يؤثر علينا؟
اكتشفنا أن الهواء يتكون من غازات وشوائب. كل من هذه المكونات لها وزنها الخاص ، مما يعني أن الغلاف الجوي ليس عديم الوزن ، كما كان يعتقد حتى القرن السابع عشر. الضغط الجوي هو القوة التي تضغط بها جميع طبقات الغلاف الجوي على سطح الأرض وعلى جميع الكائنات.
أجرى العلماء حسابات معقدة وأثبتوا ذلك متر مربعالمساحة ، يضغط الغلاف الجوي بقوة 10333 كجم. وسائل، جسم الانسانتخضع لضغط الهواء الذي يبلغ وزنه 12-15 طن. لماذا لا نشعر به؟ إنه يوفر علينا ضغطه الداخلي الذي يوازن الضغط الخارجي. يمكنك أن تشعر بضغط الغلاف الجوي أثناء وجودك على متن طائرة أو عالياً في الجبال ، كما الضغط الجويأقل بكثير في الارتفاع. في هذه الحالة ، من الممكن الشعور بعدم الراحة الجسدية ، وانسداد الأذنين ، والدوخة.
يمكن قول الكثير عن الجو المحيط. نحن نعرف الكثير عنها. حقائق مثيرة للاهتماموبعضها قد يبدو مفاجئًا:
- وزن الغلاف الجوي للأرض هو 5،300،000،000،000،000 طن.
- يساهم في نقل الصوت. على ارتفاع أكثر من 100 كم ، تختفي هذه الخاصية بسبب التغيرات في تكوين الغلاف الجوي.
- تم استفزاز حركة الغلاف الجوي تدفئة غير متساويةعلى سطح الأرض.
- يستخدم مقياس الحرارة لقياس درجة حرارة الهواء ، ويستخدم مقياس الضغط الجوي لقياس الضغط الجوي.
- إن وجود الغلاف الجوي ينقذ كوكبنا من 100 طن من النيازك يوميًا.
- تم إصلاح تركيبة الهواء لعدة مئات من ملايين السنين ، لكنها بدأت تتغير مع بداية النشاط الصناعي السريع.
- يُعتقد أن الغلاف الجوي يمتد صعودًا إلى ارتفاع يصل إلى 3000 كم.
قيمة الغلاف الجوي للبشر
تبلغ المنطقة الفسيولوجية للغلاف الجوي 5 كم. على ارتفاع 5000 متر فوق مستوى سطح البحر ، يبدأ الشخص في الظهور تجويع الأكسجين، والذي يتجلى في انخفاض في أدائه وتدهور صحته. هذا يدل على أنه لا يمكن لأي شخص أن يعيش في مكان لا يوجد فيه هذا المزيج المذهل من الغازات.
كل المعلومات والحقائق حول الغلاف الجوي تؤكد فقط أهميته للناس. بفضل وجودها ، ظهرت إمكانية تطور الحياة على الأرض. حتى اليوم ، بعد تقييم مدى الضرر الذي يمكن للبشرية أن تلحقه بأفعالها على الهواء الواهب للحياة ، يجب أن نفكر في المزيد من التدابير للحفاظ على الغلاف الجوي واستعادته.
الغلاف الجوي الذي يحيط بكوكبنا ويدور معه يسمى الغلاف الجوي. يتركز نصف الكتلة الكلية للغلاف الجوي في أقل من 5 كيلومترات ، وثلاثة أرباع الكتلة في أقل من 10 كيلومترات. في الأعلى ، يتخلل الهواء كثيرًا ، على الرغم من وجود جزيئاته على ارتفاع 2000-3000 كم فوق سطح الأرض.
الهواء الذي نتنفسه هو خليط من الغازات. والأهم من ذلك كله أنه يحتوي على النيتروجين - 78٪ ، والأكسجين - 21٪. الأرجون أقل من 1٪ و 0.03٪ هو ثاني أكسيد الكربون. العديد من الغازات الأخرى ، مثل الكريبتون والزينون والنيون والهيليوم والهيدروجين والأوزون وغيرها ، تشكل جزءًا من الألف والمليون من النسبة المئوية. يحتوي الهواء أيضًا على بخار الماء وجزيئات من مختلف المواد والبكتيريا وحبوب اللقاح والغبار الكوني.
يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات. الطبقة السفلية التي يصل ارتفاعها إلى 10-15 كم فوق سطح الأرض تسمى طبقة التروبوسفير. يسخن من الأرض ، لذلك تنخفض درجة حرارة الهواء هنا مع الارتفاع بمقدار 6 درجات مئوية لكل كيلومتر واحد من الصعود. يوجد كل بخار الماء تقريبًا في طبقة التروبوسفير وتتكون الغيوم كلها تقريبًا - لاحظ أن ارتفاع طبقة التروبوسفير فوق خطوط العرض المختلفة للكوكب ليس هو نفسه. ترتفع حتى 9 كم فوق القطبين ، وتصل إلى 10-12 كم فوق خطوط العرض المعتدلة ، وتصل إلى 15 كم فوق خط الاستواء. تحدد العمليات التي تحدث في طبقة التروبوسفير - تكوين وحركة الكتل الهوائية ، وتشكيل الأعاصير والأعاصير المضادة ، وظهور السحب وهطول الأمطار - الطقس والمناخ بالقرب من سطح الأرض.
يوجد فوق طبقة التروبوسفير طبقة الستراتوسفير التي تمتد حتى 50-55 كم. يتم فصل طبقة التروبوسفير والستراتوسفير بواسطة طبقة انتقالية تسمى التروبوبوز ، بسمك 1-2 كيلومتر. في طبقة الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 25 كم ، تبدأ درجة حرارة الهواء في الارتفاع تدريجياً وتصل إلى +10 +30 درجة مئوية عند 50 كم. تعود هذه الزيادة في درجة الحرارة إلى حقيقة وجود طبقة من الأوزون في الستراتوسفير على ارتفاعات تتراوح بين 25 و 30 كم. على سطح الأرض ، يكون محتواها في الهواء ضئيلًا ، وعلى ارتفاعات عالية ، تمتص جزيئات الأكسجين ثنائي الذرة الأشعة الشمسية فوق البنفسجية ، وتشكل جزيئات الأوزون الثلاثية الذرات.
إذا كان الأوزون موجودًا في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي ، على ارتفاع مع الضغط الطبيعي ، فإن سمك طبقته سيكون 3 مم فقط. ولكن حتى في مثل هذه الكمية الصغيرة ، فإنها تلعب دورًا مهمًا للغاية: فهي تمتص جزءًا من الإشعاع الشمسي الضار بالكائنات الحية.
يمتد الغلاف الجوي فوق طبقة الستراتوسفير ، حتى حوالي 80 كم ، حيث تنخفض درجة حرارة الهواء بارتفاع يصل إلى عدة عشرات من الدرجات تحت الصفر.
الجزء العلوي من الغلاف الجوي جدا درجات حرارة عاليةويسمى الغلاف الحراري - ملاحظة .. وهو مقسم إلى قسمين - الأيونوسفير - يصل ارتفاعه إلى حوالي 1000 كم ، حيث يكون الهواء شديد التأين ، والغلاف الخارجي - أكثر من 1000 كم. في الأيونوسفير ، تمتص جزيئات الغاز الجوي الأشعة فوق البنفسجية من الشمس ، وتتشكل الذرات المشحونة والإلكترونات الحرة. لوحظ الشفق القطبي في طبقة الأيونوسفير.
يلعب الغلاف الجوي دورًا مهمًا للغاية في حياة كوكبنا. إنه يحمي الأرض من التسخين القوي لأشعة الشمس أثناء النهار ومن انخفاض درجة الحرارة في الليل. تحترق معظم النيازك في طبقات الغلاف الجوي قبل الوصول إلى سطح الكوكب. يحتوي الغلاف الجوي على الأكسجين الضروري لجميع الكائنات الحية ، ودرع الأوزون الذي يحمي الحياة على الأرض من الجزء الضار من الأشعة فوق البنفسجية للشمس.
أجواء الكواكب في النظام الشمسي
جو عطارد متخلخ للغاية لدرجة أنه ، كما يمكن للمرء أن يقول ، إنه غير موجود عمليًا. يتكون الغلاف الجوي لكوكب الزهرة من ثاني أكسيد الكربون (96٪) والنيتروجين (حوالي 4٪) ، وهو كثيف جدًا - الضغط الجوي بالقرب من سطح الكوكب أكبر بما يقارب 100 مرة من الضغط على الأرض. يتكون الغلاف الجوي للمريخ أيضًا بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون (95٪) والنيتروجين (2.7٪) ، لكن كثافته أقل بنحو 300 مرة من كثافة الأرض ، وضغطه أقل بنحو 100 مرة. السطح الظاهر للمشتري هو في الواقع الطبقة العلياالغلاف الجوي للهيدروجين والهيليوم. تتشابه قذائف زحل وأورانوس الهوائية في التكوين. يرجع اللون الأزرق الجميل لأورانوس إلى التركيز العالي للميثان في الجزء العلوي من غلافه الجوي - تقريبًا .. يحتوي نبتون ، المحاط بالضباب الهيدروكربوني ، على طبقتين رئيسيتين من السحب: الأولى تتكون من بلورات الميثان المجمدة ، والثانية ، الموجود أدناه ، يحتوي على الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين.
- قذيفة الهواء العالمبالتناوب مع الأرض. يتم تنفيذ الحدود العليا للغلاف الجوي تقليديًا على ارتفاعات تتراوح بين 150 و 200 كيلومتر. الحد الأدنى هو سطح الأرض.
الهواء الجوي هو خليط من الغازات. يتكون معظم حجمه في طبقة الهواء السطحية من النيتروجين (78٪) والأكسجين (21٪). بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الهواء على غازات خاملة (الأرجون والهيليوم والنيون وما إلى ذلك) وثاني أكسيد الكربون (0.03) وبخار الماء وجزيئات صلبة مختلفة (الغبار والسخام وبلورات الملح).
الهواء عديم اللون ، ويفسر لون السماء بخصائص تشتت موجات الضوء.
يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات: طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الحراري.
الطبقة السفلية من الهواء تسمى التروبوسفير.في خطوط العرض المختلفة ، قوتها ليست هي نفسها. يكرر التروبوسفير شكل الكوكب ويشارك مع الأرض في الدوران المحوري. عند خط الاستواء ، يتراوح سمك الغلاف الجوي من 10 إلى 20 كم. عند خط الاستواء يكون أكبر ، ويقل عند القطبين. تتميز طبقة التروبوسفير بكثافة الهواء القصوى ، وتتركز فيها 4/5 من كتلة الغلاف الجوي بأكمله. يحدد التروبوسفير طقس: تتشكل هنا كتل هوائية مختلفة ، وتتشكل السحب والأمطار ، وهناك حركة أفقية وعمودية مكثفة للهواء.
يقع فوق طبقة التروبوسفير ، على ارتفاع 50 كم الستراتوسفير.يتميز بكثافة أقل للهواء ، ولا يوجد فيه بخار ماء. في الجزء السفلي من الستراتوسفير على ارتفاعات حوالي 25 كم. هناك "شاشة الأوزون" - طبقة من الغلاف الجوي ذات تركيز عالٍ من الأوزون ، والتي تمتص الأشعة فوق البنفسجية ، والتي تكون قاتلة للكائنات الحية.
على ارتفاع 50-80-90 كم يمتد الميزوسفير.مع زيادة الارتفاع ، تنخفض درجة الحرارة بمتوسط تدرج عمودي (0.25-0.3) ° / 100 م ، وتنخفض كثافة الهواء. عملية الطاقة الرئيسية هي نقل الحرارة بالإشعاع. يرجع توهج الغلاف الجوي إلى العمليات الكيميائية الضوئية المعقدة التي تنطوي على جزيئات متحمسة اهتزازيًا جذريًا.
ثيرموسفيرتقع على ارتفاع 80-90 إلى 800 كم. كثافة الهواء هنا ضئيلة ، ودرجة تأين الهواء عالية جدًا. تتغير درجة الحرارة حسب نشاط الشمس. فيما يتعلق ب كمية كبيرةالجسيمات المشحونة هنا تُلاحظ الأضواء القطبية والعواصف المغناطيسية.
الغلاف الجوي له أهمية كبيرة لطبيعة الأرض.بدون الأكسجين ، لا تستطيع الكائنات الحية التنفس. طبقة الأوزون الخاصة بها تحمي جميع الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. يعمل الغلاف الجوي على تلطيف تقلبات درجات الحرارة: لا يبرد سطح الأرض ليلاً ولا يسخن أثناء النهار. في طبقات كثيفة الهواء الجويقبل أن تصل إلى سطح الكوكب ، تحترق النيازك من الأشواك.
يتفاعل الغلاف الجوي مع كل قذائف الأرض. بمساعدتها ، تبادل الحرارة والرطوبة بين المحيط والأرض. بدون الغلاف الجوي لن يكون هناك غيوم ولا أمطار ولا رياح.
الأنشطة البشرية لها تأثير سلبي كبير على الغلاف الجوي. يحدث تلوث الهواء مما يؤدي إلى زيادة تركيز أول أكسيد الكربون (CO 2). وهذا يساهم الاحتباس الحرارىالمناخ ويضخم تأثير الاحتباس الحراري. يتم تدمير طبقة الأوزون من الأرض بسبب النفايات الصناعية والنقل.
يحتاج الغلاف الجوي إلى الحماية. في البلدان المتقدمة ، يتم اتخاذ مجموعة من التدابير لحماية الهواء الجوي من التلوث.
هل لديك اسئلة؟ هل تريد معرفة المزيد عن الغلاف الجوي؟
للحصول على مساعدة مدرس - سجل.
الموقع ، مع النسخ الكامل أو الجزئي للمادة ، يلزم وجود رابط إلى المصدر.
تكوين الغلاف الجوي.الغلاف الجوي لكوكبنا - أَجواءيحمي سطح الأرض من التأثيرات الضارة على الكائنات الحية من الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس. كما أنه يحمي الأرض من الجسيمات الكونية - الغبار والنيازك.
يتكون الغلاف الجوي من خليط ميكانيكي من الغازات: 78٪ من حجمه عبارة عن نيتروجين ، و 21٪ أكسجين ، وأقل من 1٪ هيليوم ، وأرجون ، وكريبتون وغازات خاملة أخرى. لا تتغير كمية الأكسجين والنيتروجين في الهواء عمليًا ، لأن النيتروجين تقريبًا لا يدخل في مجموعات مع مواد أخرى ، والأكسجين ، على الرغم من نشاطه الشديد ويتم إنفاقه على التنفس والأكسدة والاحتراق ، يتم تجديده باستمرار بواسطة النباتات.
حتى ارتفاع يصل إلى حوالي 100 كيلومتر ، تظل النسبة المئوية لهذه الغازات دون تغيير عمليًا. هذا يرجع إلى حقيقة أن الهواء مختلط باستمرار.
بالإضافة إلى هذه الغازات ، يحتوي الغلاف الجوي على حوالي 0.03٪ من ثاني أكسيد الكربون ، والذي يتركز عادة بالقرب من سطح الأرض ويتوزع بشكل غير متساو: في المدن والمراكز الصناعية ومناطق النشاط البركاني ، تزداد كميته.
هناك دائمًا كمية معينة من الشوائب في الغلاف الجوي - بخار الماء والغبار. يعتمد محتوى بخار الماء على درجة حرارة الهواء: فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد البخار الذي يحمله الهواء. نظرًا لوجود الماء البخاري في الهواء ، فإن الظواهر الجوية مثل قوس قزح وانكسار ضوء الشمس وما إلى ذلك ممكنة.
يدخل الغبار إلى الغلاف الجوي أثناء الانفجارات البركانية والعواصف الرملية والترابية ، مع الاحتراق غير الكامل للوقود في محطات الطاقة الحرارية ، إلخ.
هيكل الغلاف الجوي.تتغير كثافة الغلاف الجوي مع الارتفاع: فهو أعلى مستوى عند سطح الأرض ، وينخفض كلما ارتفع. لذلك ، على ارتفاع 5.5 كم ، تكون كثافة الغلاف الجوي مرتين ، وعلى ارتفاع 11 كم - 4 مرات أقل من الطبقة السطحية.
اعتمادًا على كثافة الغازات وتكوينها وخصائصها ، ينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات متحدة المركز (الشكل 34).
أرز. 34.القسم الرأسي للغلاف الجوي (طبقات الغلاف الجوي)
1. الطبقة السفلية تسمى التروبوسفير.يمتد حده العلوي على ارتفاع 8-10 كم عند القطبين و16-18 كم عند خط الاستواء. تحتوي طبقة التروبوسفير على ما يصل إلى 80٪ من الكتلة الكلية للغلاف الجوي وتقريبًا كل بخار الماء.
تنخفض درجة حرارة الهواء في طبقة التروبوسفير مع الارتفاع بمقدار 0.6 درجة مئوية كل 100 متر وعند حدودها العليا تكون -45-55 درجة مئوية.
يتماوج الهواء في طبقة التروبوسفير باستمرار اتجاهات مختلفة. هنا فقط يتم ملاحظة الضباب والأمطار وتساقط الثلوج والعواصف الرعدية والعواصف وظواهر الطقس الأخرى.
2. أعلاه يقع الستراتوسفيرالتي تمتد على ارتفاع 50-55 كم. كثافة الهواء والضغط في الستراتوسفير لا يكاد يذكر. يتكون الهواء المخلخل من نفس الغازات الموجودة في طبقة التروبوسفير ، ولكنه يحتوي على المزيد من الأوزون. لوحظ أعلى تركيز للأوزون على ارتفاع 15-30 كم. ترتفع درجة الحرارة في الستراتوسفير بارتفاع وتصل إلى 0 درجة مئوية أو أكثر عند حدودها العليا. وذلك لأن الأوزون يمتص الطول الموجي القصير. طاقة شمسية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء.
3. يقع فوق الستراتوسفير الميزوسفيرتمتد على ارتفاع 80 كم. في ذلك ، تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى وتصل إلى -90 درجة مئوية. كثافة الهواء هناك 200 مرة أقل من كثافة سطح الأرض.
4. فوق طبقة الميزوسفير الغلاف الحراري(من 80 إلى 800 كم). ترتفع درجة الحرارة في هذه الطبقة: على ارتفاع 150 كم إلى 220 درجة مئوية ؛ على ارتفاع 600 كم إلى 1500 درجة مئوية. غازات الغلاف الجوي (النيتروجين والأكسجين) في حالة متأينة. تحت تأثير الإشعاع الشمسي قصير الموجة ، تنفصل الإلكترونات الفردية عن قذائف الذرات. نتيجة لذلك ، في هذه الطبقة - الأيونوسفيرتظهر طبقات من الجسيمات المشحونة. الطبقة الأكثر كثافة هي على ارتفاع 300-400 كم. بسبب الكثافة المنخفضة أشعة الشمسلا يتناثرون هناك ، فالسماء سوداء والنجوم والكواكب تتألق عليها.
في الأيونوسفير هناك الشفق القطبية،قوي التيارات الكهربائيةالتي تسبب الاضطراب حقل مغناطيسيأرض.
5. فوق 800 كم يقع الغلاف الخارجي - اكسوسفير.تقترب سرعة حركة الجسيمات الفردية في الغلاف الخارجي من النقطة الحرجة - 11.2 مم / ثانية ، لذلك يمكن للجسيمات الفردية التغلب على جاذبية الأرض والهروب إلى الفضاء العالمي.
قيمة الغلاف الجوي.دور الغلاف الجوي في حياة كوكبنا عظيم بشكل استثنائي. بدونها ، ستكون الأرض ميتة. يحمي الغلاف الجوي سطح الأرض من الحرارة الشديدة والتبريد. يمكن تشبيه تأثيرها بدور الزجاج في البيوت الزجاجية: للسماح بدخول أشعة الشمس ومنع الحرارة من الهروب.
يحمي الغلاف الجوي الكائنات الحية من الموجات القصيرة والإشعاع الجسدي للشمس. الغلاف الجوي هو البيئة التي تحدث فيها ظواهر الطقس ، ومعها كل شيء النشاط البشري. تتم دراسة هذه القذيفة في محطات الأرصاد الجوية. في النهار والليل ، في أي طقس ، يراقب خبراء الأرصاد حالة الغلاف الجوي السفلي. أربع مرات في اليوم وفي العديد من المحطات كل ساعة يقيسون درجة الحرارة والضغط ورطوبة الهواء وملاحظة الغيوم واتجاه الرياح وسرعتها وهطول الأمطار والظواهر الكهربائية والصوتية في الغلاف الجوي. محطات الطقسموجود في كل مكان: في القارة القطبية الجنوبية وفي الغابات الاستوائية المطيرة ، في الجبال العاليةوفي مساحات التندرا اللامحدودة. كما يتم إجراء ملاحظات على المحيطات من السفن المبنية خصيصًا.
من الثلاثينيات. القرن ال 20 بدأت الملاحظات في الجو الحر. بدأوا في إطلاق مسابير لاسلكية ، يصل ارتفاعها إلى 25-35 كيلومترًا ، وبمساعدة أجهزة الراديو تنقل إلى الأرض معلومات حول درجة الحرارة والضغط ورطوبة الهواء وسرعة الرياح. في الوقت الحاضر ، تستخدم صواريخ الأرصاد الجوية والأقمار الصناعية على نطاق واسع. يحتوي الأخير على منشآت تلفزيونية تنقل صورًا لسطح الأرض والغيوم.
| |
5. غلاف الأرض الجوي§ 31. تسخين الغلاف الجوي
