Процентът на кислород в земната атмосфера е. Вертикална структура на атмосферата
Пространството е изпълнено с енергия. Енергията изпълва пространството неравномерно. Има места на неговата концентрация и изтичане. По този начин можете да оцените плътността. Планетата е подредена система, с максимална плътност на материята в центъра и постепенно намаляване на концентрацията към периферията. Силите на взаимодействие определят състоянието на материята, формата, в която тя съществува. Физиката описва състоянието на агрегация на веществата: твърдо, течност, газ и така нататък.
Атмосферата е газовата среда около планетата. Атмосферата на Земята позволява свободно движение и позволява на светлината да преминава, създавайки пространство, в което животът вирее.
Зоната от повърхността на земята до надморска височина от приблизително 16 километра (от екватора до полюсите стойността е по-малка, също зависи от сезона) се нарича тропосфера. Тропосферата е слой, в който са концентрирани около 80% от целия атмосферен въздух и почти цялата водна пара. Тук протичат процесите, които формират времето. Налягането и температурата падат с надморската височина. Причината за понижаването на температурата на въздуха е адиабатен процес, по време на разширяването газът се охлажда. На горната граница на тропосферата стойностите могат да достигнат -50, -60 градуса по Целзий.
Следва стратосферата. Простира се до 50 километра. В този слой на атмосферата температурата се повишава с височина, като в горната точка достига стойност от около 0 C. Повишаването на температурата се дължи на процеса на поглъщане на ултравиолетовите лъчи от озоновия слой. Радиацията предизвиква химическа реакция. Кислородните молекули се разпадат на единични атоми, които могат да се комбинират с нормалните кислородни молекули, за да образуват озон.
Радиацията от слънцето с дължини на вълните между 10 и 400 нанометра се класифицира като ултравиолетова. Колкото по-къса е дължината на вълната на UV радиацията, толкова по-голяма е опасността за живите организми. Само малка част от радиацията достига земната повърхност и то по-малко активната част от нейния спектър. Тази особеност на природата позволява на човек да получи здравословен слънчев загар.
Следващият слой на атмосферата се нарича мезосфера. Ограничения от приблизително 50 км до 85 км. В мезосферата концентрацията на озон, който може да улови ултравиолетовата енергия, е ниска, така че температурата отново започва да пада с височината. В пиковата точка температурата пада до -90 C, някои източници посочват стойност от -130 C. Повечето метеороиди изгарят в този слой на атмосферата.
Слоят на атмосферата, простиращ се от височина 85 km до разстояние 600 km от Земята, се нарича термосфера. Термосферата първа среща слънчевата радиация, включително така наречената вакуумна ултравиолетова.
Вакуумните ултравиолетови лъчи се задържат от въздуха, като по този начин нагряват този слой на атмосферата до огромни температури. Въпреки това, тъй като налягането тук е изключително ниско, този привидно горещ газ няма същия ефект върху обектите, както при условията на повърхността на земята. Напротив, обектите, поставени в такава среда, ще се охладят.
На височина 100 км минава условната линия „линия на Карман”, която се смята за началото на космоса.
Полярните сияния възникват в термосферата. В този слой на атмосферата слънчевият вятър взаимодейства с магнитното поле на планетата.
Последният слой на атмосферата е екзосферата, външна обвивка, която се простира на хиляди километри. Екзосферата е практически празно място, но броят на атомите, които се скитат тук, е с порядък по-голям, отколкото в междупланетното пространство.
Човек диша въздух. Нормално налягане– 760 милиметра живачен стълб. На надморска височина 10 000 m налягането е около 200 mm. rt. Изкуство. На такава височина човек сигурно може да диша поне за кратко, но това изисква подготовка. Държавата явно ще е неработеща.
Газов състав на атмосферата: 78% азот, 21% кислород, около процент аргон; останалото е смес от газове, представляваща най-малката част от общото количество.
Атмосферата е това, което прави живота възможен на Земята. Получаваме първата информация и факти за атмосферата обратно начално училище. В гимназията се запознаваме по-добре с тази концепция в часовете по география.
Понятие за земната атмосфера
Не само Земята има атмосфера, но и други небесни тела. Така го наричат газова обвивка, заобикалящи планетите. Съставът на този газов слой варира значително между планетите. Нека да разгледаме основната информация и факти за иначе наречения въздух.
Най-важният му компонент е кислородът. Някои хора погрешно смятат, че земната атмосфера се състои изцяло от кислород, но всъщност въздухът е смес от газове. Съдържа 78% азот и 21% кислород. Останалият един процент включва озон, аргон, въглероден диоксид и водна пара. Въпреки че процентът на тези газове е малък, те изпълняват важна функция - поглъщат значителна част от слънчевата лъчиста енергия, като по този начин не позволяват на светилото да превърне целия живот на нашата планета в пепел. Свойствата на атмосферата се променят в зависимост от надморската височина. Например на височина 65 км азотът е 86%, а кислородът е 19%.
Състав на земната атмосфера
- Въглероден двуокиснеобходими за храненето на растенията. Появява се в атмосферата в резултат на процеса на дишане на живи организми, гниене и изгаряне. Липсата му в атмосферата би направила невъзможно съществуването на каквито и да било растения.
- Кислород- жизненоважен компонент на атмосферата за хората. Наличието му е условие за съществуването на всички живи организми. Той представлява около 20% от общия обем атмосферни газове.
- Озоне естествен слънчев абсорбатор ултравиолетова радиация, който има пагубен ефект върху живите организми. По-голямата част от него образува отделен слой на атмосферата - озонов екран. Напоследък човешката дейност доведе до факта, че тя започва постепенно да се разпада, но тъй като е от голямо значение, тя се извършва активна работаза неговото опазване и възстановяване.
- водна параопределя влажността на въздуха. Съдържанието му може да варира в зависимост от различни фактори: температура на въздуха, териториално местоположение, сезон. При ниски температури във въздуха има много малко водни пари, може би по-малко от един процент, а при високи температури количеството им достига 4%.
- В допълнение към всичко по-горе, съставът на земната атмосфера винаги съдържа определен процент твърди и течни примеси. Това е сажди, пепел, морска сол, прах, водни капки, микроорганизми. Те могат да попаднат във въздуха както естествено, така и антропогенно.
Слоеве на атмосферата
И температура, и плътност, и висококачествен съставвъздухът не е еднакъв на различни височини. Поради това е обичайно да се разграничават различни слоеве на атмосферата. Всеки от тях има свои собствени характеристики. Нека да разберем какви слоеве на атмосферата се различават:
- Тропосфера - този слой на атмосферата е най-близо до повърхността на Земята. Височината му е 8-10 км над полюсите и 16-18 км в тропиците. 90% от всички водни пари в атмосферата се намират тук, така че активно образованиеоблаци Също така в този слой се наблюдават процеси като движение на въздуха (вятъра), турбулентност и конвекция. Температурите варират от +45 градуса по обяд през топлия сезон в тропиците до -65 градуса на полюсите.
- Стратосферата е вторият най-отдалечен слой на атмосферата. Намира се на надморска височина от 11 до 50 км. В долния слой на стратосферата температурата е около -55, при отдалечаване от Земята се повишава до +1˚С. Тази област се нарича инверсия и е границата на стратосферата и мезосферата.
- Мезосферата се намира на надморска височина от 50 до 90 km. Температурата на долната му граница е около 0, на горната достига -80...-90 ˚С. Метеоритите, навлизащи в земната атмосфера, напълно изгарят в мезосферата, причинявайки въздушно сияние тук.
- Дебелината на термосферата е около 700 km. Северното сияние се появява в този слой на атмосферата. Те се появяват поради влиянието на космическата радиация и радиацията, излъчвана от Слънцето.
- Екзосферата е зоната на разпространение на въздуха. Тук концентрацията на газове е малка и те постепенно излизат в междупланетното пространство.
Границата между земната атмосфера и космическото пространство се счита за 100 км. Тази линия се нарича линия на Карман.
Атмосферно налягане
Когато слушаме прогнозата за времето, често чуваме показания за барометрично налягане. Но какво означава атмосферното налягане и как може да ни повлияе?
Разбрахме, че въздухът се състои от газове и примеси. Всеки от тези компоненти има собствено тегло, което означава, че атмосферата не е в безтегловност, както се смяташе до 17 век. Атмосферното налягане е силата, с която всички слоеве на атмосферата притискат повърхността на Земята и всички обекти.
Учените извършиха сложни изчисления и доказаха това квадратен метърплощ атмосферата притиска със сила 10,333 кг. означава, човешкото тялоизложени на въздушно налягане, чието тегло е 12-15 тона. Защо не усещаме това? Спасява ни вътрешният натиск, който балансира външния. Можете да усетите атмосферното налягане, докато сте в самолет или високо в планината, т.к Атмосферно наляганемного по-малко на височина. В този случай са възможни физически дискомфорт, запушени уши и световъртеж.
Много може да се каже за околната атмосфера. Знаем много за нея интересни факти, а някои от тях може да изглеждат изненадващи:
- Теглото на земната атмосфера е 5 300 000 000 000 000 тона.
- Той насърчава предаването на звук. На надморска височина над 100 км това свойство изчезва поради промени в състава на атмосферата.
- Провокира се движението на атмосферата неравномерно нагряванеповърхността на Земята.
- За определяне на температурата на въздуха се използва термометър, а за определяне на атмосферното налягане - барометър.
- Наличието на атмосфера спасява нашата планета от 100 тона метеорити всеки ден.
- Съставът на въздуха беше фиксиран в продължение на няколкостотин милиона години, но започна да се променя с началото на бързата индустриална дейност.
- Смята се, че атмосферата се простира нагоре до височина от 3000 км.
Значението на атмосферата за човека
Физиологичната зона на атмосферата е 5 км. На 5000 м надморска височина човек започва да изпитва кислородно гладуване, което се изразява в намаляване на неговата работоспособност и влошаване на благосъстоянието. Това показва, че човек не може да оцелее в пространство, където няма тази удивителна смес от газове.
Цялата информация и факти за атмосферата само потвърждават нейното значение за хората. Благодарение на неговото присъствие стана възможно развитието на живота на Земята. Още днес, след като оценихме мащаба на щетите, които човечеството е в състояние да причини с действията си на животворния въздух, трябва да помислим за по-нататъшни мерки за запазване и възстановяване на атмосферата.
Въздушната обвивка, която обгражда нашата планета и се върти заедно с нея, се нарича атмосфера. Половината от общата маса на атмосферата е концентрирана в долните 5 km, а три четвърти от масата е в долните 10 km. По-високо въздухът е значително разреден, въпреки че неговите частици се намират на височина 2000-3000 км над земната повърхност.
Въздухът, който дишаме, е смес от газове. Най-много съдържа азот - 78% и кислород - 21%. Аргонът съставлява по-малко от 1% и 0,03% е въглероден диоксид. Множество други газове, като криптон, ксенон, неон, хелий, водород, озон и други, съставляват хилядни и милионни от процента. Въздухът съдържа и водни пари, частици от различни вещества, бактерии, полени и космически прах.
Атмосферата се състои от няколко слоя. Долният слой до височина 10-15 км над земната повърхност се нарича тропосфера. Тя се нагрява от Земята, така че температурата на въздуха тук пада с 6 °C с височина на 1 километър издигане. Тропосферата съдържа почти цялата водна пара и се формират почти всички облаци - прибл. Височината на тропосферата над различните географски ширини на планетата не е еднаква. Над полюсите се издига до 9 км, над умерените ширини - до 10-12 км, а над екватора - до 15 км. Процесите, протичащи в тропосферата - образуването и движението на въздушните маси, образуването на циклони и антициклони, появата на облаци и валежи - определят времето и климата на земната повърхност.
Над тропосферата е стратосферата, която се простира до 50-55 km. Тропосферата и стратосферата са разделени от преходен слой, тропопауза, с дебелина 1-2 km. В стратосферата на височина около 25 km температурата на въздуха постепенно започва да се повишава и на 50 km достига + 10 +30 °C. Това повишаване на температурата се дължи на факта, че в стратосферата има озонов слой на височина 25-30 км. На повърхността на Земята съдържанието му във въздуха е незначително, а на големи височини двуатомните молекули на кислорода поглъщат ултравиолетовата слънчева радиация, образувайки триатомни молекули на озона.
Ако озонът се намираше в долните слоеве на атмосферата, на височина с нормално налягане, дебелината на неговия слой би била само 3 mm. Но дори и в толкова малко количество той играе много важна роля: поглъща част от слънчевата радиация, вредна за живите организми.
Над стратосферата мезосферата се простира до надморска височина около 80 km, в която температурата на въздуха пада с височина до няколко десетки градуса под нулата.
Горната част на атмосферата се характеризира с много високи температурии се нарича термосфера – ок.. Разделя се на две части – йоносфера – до височина около 1000 км, където въздухът е силно йонизиран, и екзосфера – над 1000 км. В йоносферата молекулите на атмосферните газове абсорбират ултравиолетовото лъчение от Слънцето, което води до образуването на заредени атоми и свободни електрони. В йоносферата се наблюдават полярни сияния.
Атмосферата играе много важна роля в живота на нашата планета. Предпазва Земята от силно нагряване от слънчевите лъчи през деня и от хипотермия през нощта. Повечето метеорити изгарят в атмосферните слоеве, преди да достигнат повърхността на планетата. Атмосферата съдържа кислород, необходим за всички организми, озонов щит, който предпазва живота на Земята от вредната част на ултравиолетовото лъчение на Слънцето.
АТМОСФЕРИТЕ НА ПЛАНЕТИТЕ ОТ СЛЪНЧЕВАТА СИСТЕМА
Атмосферата на Меркурий е толкова разредена, че може да се каже, че практически не съществува. Въздушната обвивка на Венера се състои от въглероден диоксид (96%) и азот (около 4%), тя е много плътна - атмосферното налягане на повърхността на планетата е почти 100 пъти по-високо, отколкото на Земята. Марсианската атмосфера също се състои предимно от въглероден диоксид (95%) и азот (2,7%), но нейната плътност е около 300 пъти по-малка от тази на Земята, а налягането й е почти 100 пъти по-малко. Видимата повърхност на Юпитер всъщност е горен слойводородно-хелиева атмосфера. Съставът на въздушните обвивки на Сатурн и Уран е еднакъв. Красивият син цвят на Уран се дължи на високата концентрация на метан в горната част на атмосферата му - приблизително. Нептун, обвит във въглеводородна мъгла, има два основни слоя облаци: единият се състои от кристали от замръзнал метан, а вторият, разположени по-долу, съдържащи амоняк и сероводород.
– въздушна обвивка глобус, въртящи се със Земята. Горната граница на атмосферата условно се провежда на височина 150-200 км. Долната граница е земната повърхност.
Атмосферният въздух е смес от газове. По-голямата част от обема му в повърхностния слой на въздуха представлява азот (78%) и кислород (21%). Освен това въздухът съдържа инертни газове (аргон, хелий, неон и др.), въглероден диоксид (0,03), водна пара и различни твърди частици (прах, сажди, солни кристали).
Въздухът е безцветен, а цветът на небето се обяснява с характеристиките на разсейването на светлинните вълни.
Атмосферата се състои от няколко слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера.
Долният приземен слой на въздуха се нарича тропосфера.На различните географски ширини мощността му не е еднаква. Тропосферата следва формата на планетата и участва заедно със Земята в аксиално въртене. На екватора дебелината на атмосферата варира от 10 до 20 km. На екватора е по-голямо, а на полюсите е по-малко. Тропосферата се характеризира с максимална плътност на въздуха, в нея е концентрирана 4/5 от масата на цялата атмосфера. Тропосферата определя метеорологично време: Тук се образуват различни въздушни маси, образуват се облаци и валежи, има интензивно хоризонтално и вертикално движение на въздуха.
Над тропосферата, до надморска височина от 50 km, се намира стратосфера.Характеризира се с по-ниска плътност на въздуха и липса на водни пари. В долната част на стратосферата на височини около 25 км. има "озонов екран" - слой от атмосферата с висока концентрация на озон, който абсорбира ултравиолетовото лъчение, което е фатално за организмите.
На надморска височина от 50 до 80-90 km се простира мезосфера.С увеличаване на надморската височина температурата се понижава със среден вертикален градиент (0,25-0,3)°/100 m, а плътността на въздуха намалява. Основният енергиен процес е лъчист топлообмен. Атмосферното сияние се причинява от сложни фотохимични процеси, включващи радикали и вибрационно възбудени молекули.
Термосфераразположени на надморска височина от 80-90 до 800 км. Плътността на въздуха тук е минимална, а степента на йонизация на въздуха е много висока. Температурите се променят в зависимост от активността на Слънцето. Поради голяма суматук се наблюдават заредени частици, полярно сияние и магнитни бури.
Атмосферата е от голямо значение за природата на Земята.Без кислород живите организми не могат да дишат. Неговият озонов слой предпазва всички живи същества от вредните ултравиолетови лъчи. Атмосферата изглажда температурните колебания: земната повърхност не се преохлажда през нощта и не се прегрява през деня. В плътни слоеве атмосферен въздухПреди да достигнат повърхността на планетата, метеоритите изгарят от тръни.
Атмосферата взаимодейства с всички слоеве на земята. С негова помощ се извършва обмен на топлина и влага между океана и сушата. Без атмосферата нямаше да има облаци, валежи или ветрове.
Човешката стопанска дейност оказва значително неблагоприятно въздействие върху атмосферата. Възниква замърсяване на атмосферния въздух, което води до повишаване на концентрацията на въглероден окис (CO 2 ). И това допринася глобално затоплянеклимат и засилва парниковия ефект. Озоновият слой на Земята е унищожен поради промишлени отпадъци и транспорт.
Атмосферата се нуждае от защита. В развитите страни се прилага комплекс от мерки за опазване на атмосферния въздух от замърсяване.
Все още имате въпроси? Искате ли да научите повече за атмосферата?
За да получите помощ от преподавател, регистрирайте се.
уебсайт, при пълно или частично копиране на материал се изисква връзка към източника.
Състав на атмосферата.Въздушната обвивка на нашата планета - атмосферапредпазва земната повърхност от вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение на Слънцето върху живите организми. Освен това предпазва Земята от космически частици – прах и метеорити.
Атмосферата се състои от механична смес от газове: 78% от нейния обем е азот, 21% е кислород и по-малко от 1% е хелий, аргон, криптон и други инертни газове. Количеството кислород и азот във въздуха е практически непроменено, тъй като азотът почти не се свързва с други вещества, а кислородът, който, въпреки че е много активен и изразходван за дишане, окисление и горене, непрекъснато се попълва от растенията.
До надморска височина от приблизително 100 км процентното съдържание на тези газове остава почти непроменено. Това се дължи на факта, че въздухът постоянно се смесва.
В допълнение към споменатите газове атмосферата съдържа около 0,03% въглероден диоксид, който обикновено се концентрира близо до земната повърхност и се разпределя неравномерно: в градовете, индустриалните центрове и зоните на вулканична активност количеството му се увеличава.
В атмосферата винаги има известно количество примеси - водни пари и прах. Съдържанието на водна пара зависи от температурата на въздуха: колкото по-висока е температурата, толкова повече пара може да задържи въздухът. Поради наличието на парообразна вода във въздуха са възможни атмосферни явления като дъги, пречупване на слънчевата светлина и др.
Прахът навлиза в атмосферата при вулканични изригвания, пясъчни и прашни бури, при непълно изгаряне на гориво в топлоелектрически централи и др.
Структурата на атмосферата.Плътността на атмосферата се променя с надморската височина: тя е най-висока на повърхността на Земята и намалява с издигането й. Така на височина 5,5 км плътността на атмосферата е 2 пъти, а на височина 11 км е 4 пъти по-малка, отколкото в повърхностния слой.
В зависимост от плътността, състава и свойствата на газовете атмосферата е разделена на пет концентрични слоя (фиг. 34).
Ориз. 34.Вертикален разрез на атмосферата (стратификация на атмосферата)
1. Долният слой се нарича тропосфера.Горната му граница минава на височина 8-10 km на полюсите и 16-18 km на екватора. Тропосферата съдържа до 80% от общата маса на атмосферата и почти цялата водна пара.
Температурата на въздуха в тропосферата намалява с височина с 0,6 °C на всеки 100 m и на горната й граница е -45-55 °C.
Въздухът в тропосферата непрекъснато се смесва, навлизайки различни посоки. Само тук се наблюдават мъгли, дъждове, снеговалежи, гръмотевични бури, бури и други метеорологични явления.
2. Намира се по-горе стратосфера,който се простира до надморска височина 50-55 км. Плътността на въздуха и налягането в стратосферата са незначителни. Разреденият въздух се състои от същите газове като в тропосферата, но съдържа повече озон. Най-високата концентрация на озон се наблюдава на височина 15-30 км. Температурата в стратосферата се повишава с надморска височина и на горната си граница достига 0 °C и повече. Това се обяснява с факта, че озонът абсорбира частта с къса дължина на вълната слънчева енергия, причинявайки нагряване на въздуха.
3. Лежи над стратосферата мезосфера,простираща се до надморска височина от 80 км. Там температурата отново пада и достига -90 °C. Плътността на въздуха там е 200 пъти по-малка, отколкото на повърхността на Земята.
4. Над мезосферата се намира термосфера(от 80 до 800 км). Температурата в този слой се повишава: на височина от 150 km до 220 °C; на надморска височина от 600 km до 1500 °C. Атмосферните газове (азот и кислород) са в йонизирано състояние. Под въздействието на късовълновата слънчева радиация отделните електрони се отделят от обвивките на атомите. В резултат на това в този слой - йоносферапоявяват се слоеве от заредени частици. Най-плътният им слой се намира на надморска височина 300-400 км. Поради ниската плътност слънчеви лъчите не се разпръскват там, така че небето е черно, звезди и планети блестят ярко върху него.
В йоносферата има полярни светлини,мощен електрически токовекоито причиняват смущения магнитно полеЗемята.
5. Над 800 км е външната обвивка - екзосфера.Скоростта на движение на отделните частици в екзосферата се доближава до критичната - 11,2 mm/s, така че отделните частици могат да преодолеят гравитацията и да избягат в открития космос.
Значението на атмосферата.Ролята на атмосферата в живота на нашата планета е изключително голяма. Без нея Земята щеше да е мъртва. Атмосферата предпазва земната повърхност от силно нагряване и охлаждане. Неговият ефект може да се оприличи на ролята на стъклото в оранжериите: пропускане на слънчевите лъчи и предотвратяване на загубата на топлина.
Атмосферата предпазва живите организми от късовълнова и корпускулярна радиация на Слънцето. Атмосферата е средата, в която се случват метеорологичните явления, с която всичко е свързано човешка дейност. Изследването на тази черупка се извършва в метеорологични станции. Ден и нощ, при всякакви метеорологични условия, метеоролозите следят състоянието на долния слой на атмосферата. Четири пъти на ден, а на много станции почасово измерват температурата, налягането, влажността на въздуха, отбелязват облачността, посоката и скоростта на вятъра, количеството на валежите, електрическите и звуковите явления в атмосферата. Метеорологични станцииразположени навсякъде: в Антарктида и в тропическите гори, на високи планинии в необятните пространства на тундрата. Извършват се наблюдения и на океаните от специално построени кораби.
От 30-те години. ХХ век започнаха наблюдения в свободна атмосфера. Те започнаха да изстрелват радиозонди, които се издигат на височина 25-35 км и с помощта на радиооборудване предават на Земята информация за температурата, налягането, влажността на въздуха и скоростта на вятъра. В наши дни метеорологичните ракети и сателити също се използват широко. Последните имат телевизионни инсталации, които предават изображения на земната повърхност и облаци.
| |
5. Въздушната обвивка на земята§ 31. Нагряване на атмосферата
