10.045×10 3 J/(kg*K) (sa hanay ng temperatura mula 0-100°C), C v 8.3710*10 3 J/(kg*K) (0-1500°C). Ang solubility ng hangin sa tubig sa 0°C ay 0.036%, sa 25°C - 0.22%.

Komposisyon ng kapaligiran

Kasaysayan ng pagbuo ng atmospera

Maagang kasaysayan

Sa kasalukuyan, hindi maaaring masubaybayan ng agham ang lahat ng mga yugto ng pagbuo ng Earth na may 100% na katumpakan. Ayon sa pinakakaraniwang teorya, ang kapaligiran ng Earth ay nasa apat na magkakaibang komposisyon sa paglipas ng panahon. Sa una, ito ay binubuo ng mga magaan na gas (hydrogen at helium) na nakuha mula sa interplanetary space. Ito ang tinatawag na pangunahing kapaligiran. Sa susunod na yugto, ang aktibong aktibidad ng bulkan ay humantong sa saturation ng atmospera na may mga gas maliban sa hydrogen (hydrocarbons, ammonia, water vapor). Ganito po pangalawang kapaligiran. Ang kapaligirang ito ay nakapagpapanumbalik. Dagdag pa, ang proseso ng pagbuo ng atmospera ay tinutukoy ng mga sumusunod na kadahilanan:

• patuloy na pagtagas ng hydrogen sa interplanetary space;
• mga reaksiyong kemikal na nagaganap sa atmospera sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation, paglabas ng kidlat at ilang iba pang salik.

Unti-unti, ang mga salik na ito ay humantong sa pagbuo tersiyaryong kapaligiran, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mababang nilalaman ng hydrogen at isang mas mataas na nilalaman ng nitrogen at carbon dioxide (nabuo bilang isang resulta ng mga kemikal na reaksyon mula sa ammonia at hydrocarbons).

Ang paglitaw ng buhay at oxygen

Sa pagdating ng mga nabubuhay na organismo sa Earth bilang isang resulta ng photosynthesis, na sinamahan ng paglabas ng oxygen at pagsipsip ng carbon dioxide, ang komposisyon ng atmospera ay nagsimulang magbago. Gayunpaman, may mga data (isang pagsusuri ng isotopic na komposisyon ng atmospheric oxygen at na inilabas sa panahon ng photosynthesis) na nagpapatunay na pabor sa geological na pinagmulan ng atmospheric oxygen.

Sa una, ang oxygen ay ginugol sa oksihenasyon ng mga pinababang compound - hydrocarbons, ang ferrous na anyo ng bakal na nakapaloob sa mga karagatan, atbp. Sa pagtatapos ng yugtong ito, ang nilalaman ng oxygen sa atmospera ay nagsimulang lumaki.

Noong 1990s, ang mga eksperimento ay isinagawa upang lumikha ng isang saradong sistema ng ekolohiya ("Biosphere 2"), kung saan hindi posible na lumikha ng isang matatag na sistema na may isang solong komposisyon ng hangin. Ang impluwensya ng mga microorganism ay humantong sa isang pagbaba sa antas ng oxygen at isang pagtaas sa dami ng carbon dioxide.

Nitrogen

Ang pagbuo ng isang malaking halaga ng N 2 ay dahil sa oksihenasyon ng pangunahing ammonia-hydrogen na kapaligiran ng molekular O 2, na nagsimulang magmula sa ibabaw ng planeta bilang resulta ng photosynthesis, tulad ng inaasahan, mga 3 bilyong taon na ang nakalilipas. (ayon sa isa pang bersyon, ang atmospheric oxygen ay mula sa geological na pinagmulan). Ang nitrogen ay na-oxidize sa NO sa itaas na kapaligiran, ginagamit sa industriya at nakagapos ng nitrogen-fixing bacteria, habang ang N 2 ay inilabas sa atmospera bilang resulta ng denitrification ng mga nitrates at iba pang nitrogen-containing compounds.

Ang Nitrogen N 2 ay isang inert gas at tumutugon lamang sa ilalim ng mga partikular na kondisyon (halimbawa, sa panahon ng paglabas ng kidlat). Maaari itong ma-oxidize at ma-convert sa isang biological na anyo ng cyanobacteria, ilang bacteria (halimbawa, nodule bacteria na bumubuo ng rhizobial symbiosis na may legumes).

Ang oksihenasyon ng molecular nitrogen sa pamamagitan ng mga electric discharges ay ginagamit sa pang-industriya na produksyon ng mga nitrogen fertilizers, at humantong din ito sa pagbuo ng mga natatanging deposito ng saltpeter sa Chilean Atacama Desert.

mga noble gas

Ang pagkasunog ng gasolina ay ang pangunahing pinagmumulan ng mga pollutant na gas (CO , NO, SO 2). Ang sulfur dioxide ay na-oxidize ng hangin O 2 hanggang SO 3 sa itaas na atmospera, na nakikipag-ugnayan sa H 2 O at NH 3 vapors, at ang nagreresultang H 2 SO 4 at (NH 4) 2 SO 4 ay bumalik sa ibabaw ng Earth kasama ng pag-ulan. . Ang paggamit ng internal combustion engine ay humahantong sa makabuluhang polusyon sa hangin na may nitrogen oxides, hydrocarbons at Pb compounds.

Ang polusyon ng aerosol sa atmospera ay sanhi ng natural na dahilan(pagsabog ng bulkan, mga bagyo ng alikabok, pagpasok ng mga patak ng tubig sa dagat at mga particle ng pollen ng halaman, atbp.), at aktibidad ng ekonomiya ng tao (pagmimina ng mga ores at materyales sa gusali, pagkasunog ng gasolina, paggawa ng semento, atbp.). Ang matinding malakihang pag-alis ng mga solidong particle sa atmospera ay isa sa mga posibleng dahilan ng pagbabago ng klima sa planeta.

Ang istraktura ng kapaligiran at ang mga katangian ng mga indibidwal na shell

Ang pisikal na estado ng atmospera ay tinutukoy ng panahon at klima. Ang pangunahing mga parameter ng kapaligiran: density ng hangin, presyon, temperatura at komposisyon. Habang tumataas ang altitude, bumababa ang density ng hangin at presyon ng atmospera. Nagbabago rin ang temperatura sa pagbabago ng altitude. Patayong istraktura kapaligiran ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang temperatura at elektrikal na mga katangian, iba't ibang mga kondisyon ng hangin. Depende sa temperatura sa atmospera, ang mga sumusunod na pangunahing mga layer ay nakikilala: troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere, exosphere (scattering sphere). Ang mga transisyonal na rehiyon ng atmospera sa pagitan ng mga katabing shell ay tinatawag na tropopause, stratopause, atbp., ayon sa pagkakabanggit.

Troposphere

Stratosphere

Karamihan sa short-wavelength na bahagi ng ultraviolet radiation (180-200 nm) ay pinanatili sa stratosphere at ang enerhiya ng maikling alon ay nababago. Sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag na ito, nagbabago ang mga magnetic field, nawasak ang mga molekula, nangyayari ang ionization, bagong pagbuo ng mga gas at iba pang mga kemikal na compound. Ang mga prosesong ito ay maaaring maobserbahan sa anyo ng hilagang mga ilaw, kidlat, at iba pang mga glow.

Sa stratosphere at mas mataas na mga layer, sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation, ang mga molekula ng gas ay naghihiwalay - sa mga atomo (sa itaas 80 km, CO 2 at H 2 dissociate, sa itaas 150 km - O 2, sa itaas 300 km - H 2). Sa taas na 100-400 km, nangyayari rin ang ionization ng mga gas sa ionosphere; sa taas na 320 km, ang konsentrasyon ng mga sisingilin na particle (O + 2, O - 2, N + 2) ay ~ 1/300 ng konsentrasyon ng mga neutral na particle. Sa itaas na mga layer ng kapaligiran mayroong mga libreng radikal - OH, HO 2, atbp.

Halos walang singaw ng tubig sa stratosphere.

Mesosphere

Hanggang sa taas na 100 km, ang kapaligiran ay isang homogenous, well-mixed mixture ng mga gas. Sa mas mataas na mga layer, ang pamamahagi ng mga gas sa taas ay nakasalalay sa kanilang mga molekular na masa, ang konsentrasyon ng mas mabibigat na gas ay bumababa nang mas mabilis sa distansya mula sa ibabaw ng Earth. Dahil sa pagbaba ng densidad ng gas, bumababa ang temperatura mula 0°C sa stratosphere hanggang −110°C sa mesosphere. Gayunpaman, ang kinetic energy ng mga indibidwal na particle sa taas na 200–250 km ay tumutugma sa temperatura na ~1500°C. Sa itaas ng 200 km, ang mga makabuluhang pagbabagu-bago sa temperatura at gas density ay sinusunod sa oras at espasyo.

Sa taas na humigit-kumulang 2000-3000 km, ang exosphere ay unti-unting pumasa sa tinatawag na near space vacuum, na puno ng napakabihirang mga particle ng interplanetary gas, pangunahin ang hydrogen atoms. Ngunit ang gas na ito ay bahagi lamang ng interplanetary matter. Ang kabilang bahagi ay binubuo ng mga particle na tulad ng alikabok ng cometary at meteoric na pinagmulan. Bilang karagdagan sa mga napakabihirang particle na ito, ang electromagnetic at corpuscular radiation ng solar at galactic na pinagmulan ay tumagos sa espasyong ito.

Ang troposphere ay bumubuo ng halos 80% ng masa ng atmospera, ang stratosphere ay humigit-kumulang 20%; ang masa ng mesosphere ay hindi hihigit sa 0.3%, ang thermosphere ay mas mababa sa 0.05% ng kabuuang masa ng atmospera. Batay sa mga electrical properties sa atmospera, ang neutrosphere at ionosphere ay nakikilala. Sa kasalukuyan ay pinaniniwalaan na ang atmospera ay umaabot sa taas na 2000-3000 km.

Depende sa komposisyon ng gas sa atmospera, naglalabas sila homosphere at heterosphere. heterosphere- ito ay isang lugar kung saan ang gravity ay nakakaapekto sa paghihiwalay ng mga gas, dahil ang kanilang paghahalo sa ganoong taas ay bale-wala. Kaya't sinusunod ang variable na komposisyon ng heterosphere. Nasa ibaba nito ang isang halo-halong, homogenous na bahagi ng atmospera na tinatawag na homosphere. Ang hangganan sa pagitan ng mga layer na ito ay tinatawag na turbopause, ito ay nasa taas na halos 120 km.

Mga katangian ng atmospera

Nasa isang altitude na 5 km sa ibabaw ng antas ng dagat, ang isang hindi sanay na tao ay nagkakaroon ng gutom sa oxygen at, nang walang adaptasyon, ang pagganap ng isang tao ay makabuluhang nabawasan. Dito nagtatapos ang physiological zone ng atmospera. Ang paghinga ng tao ay nagiging imposible sa taas na 15 km, bagaman hanggang sa humigit-kumulang 115 km ang atmospera ay naglalaman ng oxygen.

Ang kapaligiran ay nagbibigay sa atin ng oxygen na kailangan natin para huminga. Gayunpaman, dahil sa pagbaba sa kabuuang presyon ng atmospera, habang ikaw ay tumaas sa isang taas, ayon sa pagkakabanggit, bumababa at bahagyang presyon oxygen.

Ang mga baga ng tao ay patuloy na naglalaman ng mga 3 litro ng hangin sa alveolar. Ang bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar air sa normal na presyon ng atmospera ay 110 mm Hg. Art., presyon ng carbon dioxide - 40 mm Hg. Art., at singaw ng tubig −47 mm Hg. Art. Sa pagtaas ng altitude, bumababa ang presyon ng oxygen, at ang kabuuang presyon ng singaw ng tubig at carbon dioxide sa mga baga ay nananatiling halos pare-pareho - mga 87 mm Hg. Art. Ang daloy ng oxygen sa baga ay ganap na titigil kapag ang presyon ng nakapalibot na hangin ay naging katumbas ng halagang ito.

Sa taas na humigit-kumulang 19-20 km, ang presyon ng atmospera ay bumaba sa 47 mm Hg. Art. Samakatuwid, sa taas na ito, ang tubig at interstitial fluid ay nagsisimulang kumulo sa katawan ng tao. Sa labas ng presyur na cabin sa mga altitude na ito, ang kamatayan ay nangyayari halos kaagad. Kaya, mula sa punto ng view ng pisyolohiya ng tao, ang "espasyo" ay nagsisimula na sa taas na 15-19 km.

Ang mga siksik na layer ng hangin - ang troposphere at stratosphere - ay nagpoprotekta sa atin mula sa mga nakakapinsalang epekto ng radiation. Na may sapat na rarefaction ng hangin, sa mga altitude na higit sa 36 km, ang ionizing radiation, pangunahing cosmic ray, ay may matinding epekto sa katawan; sa mga altitude na higit sa 40 km, ang ultraviolet na bahagi ng solar spectrum, na mapanganib para sa mga tao, ay nagpapatakbo.

Ang sobre ng gas sa buong mundo ay tinatawag na atmospera, at ang gas na bumubuo dito ay tinatawag na hangin. Depende sa iba't ibang pisikal at mga katangian ng kemikal ang atmospera ay nahahati sa mga layer. Ano ang mga layer ng atmospera?

Mga layer ng temperatura ng atmospera

Depende sa distansya mula sa ibabaw ng lupa, nagbabago ang temperatura ng atmospera at, kaugnay nito, tinatanggap ang paghahati nito sa mga sumusunod na layer:
Troposphere. Ito ang "pinakamababang" layer ng temperatura ng atmospera. Sa gitnang latitude, ang taas nito ay 10-12 kilometro, at sa tropiko - 15-16 kilometro. Sa troposphere, bumababa ang temperatura ng hangin sa atmospera sa pagtaas ng altitude, sa average ng humigit-kumulang 0.65 °C sa bawat 100 metro.
Stratosphere. Ang layer na ito ay matatagpuan sa itaas ng troposphere, sa hanay ng altitude na 11-50 kilometro. Sa pagitan ng troposphere at stratosphere ay mayroong transitional atmospheric layer - ang tropopause. Ang average na temperatura ng hangin ng tropopause ay -56.6°C, sa tropiko -80.5°C sa taglamig at -66.5°C sa tag-araw. Ang temperatura ng mas mababang layer ng stratosphere mismo ay dahan-dahang bumababa ng average na 0.2 °C para sa bawat 100 metro, habang ang temperatura ng itaas na layer ay tumataas at sa itaas na hangganan ng stratosphere ang temperatura ng hangin ay 0 °C na.
Mesosphere. Sa hanay ng altitude na 50-95 kilometro, sa itaas ng stratosphere, matatagpuan ang atmospheric layer ng mesosphere. Ito ay nahiwalay sa stratosphere ng stratopause. Ang temperatura ng mesosphere ay bumababa sa pagtaas ng altitude, sa karaniwan, ang pagbaba ay 0.35 ° C para sa bawat 100 metro.
Thermosphere. Ang atmospheric layer na ito ay matatagpuan sa itaas ng mesosphere at pinaghihiwalay mula dito ng mesopause. Ang temperatura ng mesopause ay mula -85 hanggang -90°C, ngunit sa pagtaas ng taas ng thermosphere, ang thermosphere ay umiinit nang husto at sa hanay ng altitude na 200-300 kilometro umabot ito sa 1500°C, pagkatapos nito hindi na nagbabago. Ang pag-init ng thermosphere ay nangyayari bilang isang resulta ng pagsipsip ng ultraviolet radiation mula sa araw sa pamamagitan ng oxygen.

Mga layer ng atmospera, na hinati sa komposisyon ng gas

Ayon sa komposisyon ng gas, ang atmospera ay nahahati sa homosphere at heterosphere. Ang homosphere ay ang mas mababang layer ng atmospera at ang komposisyon ng gas nito ay homogenous. Ang itaas na hangganan ng layer na ito ay dumadaan sa taas na 100 kilometro.

Ang heterosphere ay matatagpuan sa pagitan ng taas mula sa homosphere hanggang sa panlabas na hangganan ng atmospera. Ang komposisyon ng gas nito ay heterogenous, dahil sa ilalim ng impluwensya ng solar at cosmic radiation, ang mga molekula ng hangin ng heterosphere ay nahati sa mga atomo (ang proseso ng photodissociation).

Sa heterosphere, sa panahon ng pagkabulok ng mga molekula sa mga atomo, ang mga sisingilin na particle ay pinakawalan - mga electron at ions, na lumikha ng isang layer ng ionized plasma - ang ionosphere. Ang ionosphere ay matatagpuan mula sa itaas na hangganan ng homosphere hanggang sa taas na 400-500 kilometro, mayroon itong pag-aari na sumasalamin sa mga radio wave, na nagpapahintulot sa amin na magsagawa ng mga komunikasyon sa radyo.

Sa itaas ng 800 kilometro, ang mga molekula ng mga magaan na gas ng atmospera ay nagsisimulang tumakas sa kalawakan, at ang atmospheric layer na ito ay tinatawag na exosphere.

Mga layer ng atmospera at nilalaman ng ozone

Ang maximum na dami ng ozone ( pormula ng kemikal O3) ay nakapaloob sa atmospera sa taas na 20-25 kilometro. Ito ay dahil sa malaking halaga ng oxygen sa hangin at pagkakaroon ng hard solar radiation. Ang mga layer na ito ng atmospera ay tinatawag na ozonosphere. Sa ibaba ng ozonosphere, bumababa ang ozone content sa atmospera.

Ang bawat literate na tao ay dapat malaman hindi lamang na ang planeta ay napapalibutan ng isang kapaligiran ng pinaghalong iba't ibang mga gas, ngunit din na mayroong iba't ibang mga layer ng atmospera na matatagpuan sa hindi pantay na distansya mula sa ibabaw ng Earth.

Ang pagmamasid sa kalangitan, talagang hindi natin nakikita ang kumplikadong istraktura nito, o ang magkakaibang komposisyon nito, o iba pang mga bagay na nakatago sa mga mata. Ngunit tiyak na salamat sa kumplikado at multicomponent na komposisyon ng layer ng hangin na sa paligid ng planeta ay may mga kondisyon dito na nagpapahintulot sa buhay na bumangon dito, ang mga halaman ay umunlad, lahat ng bagay na narito upang lumitaw.

Ang kaalaman tungkol sa paksa ng pag-uusap ay ibinibigay sa mga taong nasa ika-6 na baitang sa paaralan, ngunit ang ilan ay hindi pa nakakatapos ng kanilang pag-aaral, at ang ilan ay matagal na nandoon na nakalimutan na nila ang lahat. Gayunpaman, dapat malaman ng bawat edukadong tao kung ano ang binubuo ng mundo sa paligid niya, lalo na ang bahagi nito kung saan direktang nakasalalay ang mismong posibilidad ng kanyang normal na buhay.

Ano ang pangalan ng bawat layer ng atmospera, sa anong taas ito matatagpuan, anong papel ang ginagampanan nito? Ang lahat ng mga tanong na ito ay tatalakayin sa ibaba.

Ang istraktura ng atmospera ng Earth

Sa pagtingin sa kalangitan, lalo na kung ito ay ganap na walang ulap, napakahirap isipin na mayroon itong napakasalimuot at multilayered na istraktura na ang temperatura doon sa iba't ibang mga altitude ay ibang-iba, at na doon, sa altitude, na ang ang pinakamahalagang proseso para sa lahat ng flora at fauna ay nagaganap.sa lupa.

Kung hindi dahil sa isang kumplikadong komposisyon ng gas cover ng planeta, kung gayon ay walang buhay dito at maging ang posibilidad ng pinagmulan nito.

Ang mga unang pagtatangka na pag-aralan ang bahaging ito ng nakapaligid na mundo ay ginawa ng mga sinaunang Griyego, ngunit hindi sila maaaring lumayo sa kanilang mga konklusyon, dahil wala silang kinakailangang teknikal na base. Wala silang nakitang hangganan iba't ibang mga layer, hindi masusukat ang kanilang temperatura, pag-aralan ang komposisyon ng bahagi, atbp.

Kadalasan ay mga pangyayari sa panahon ang nagbunsod sa mga pinaka-progresibong isipan na isipin na ang nakikitang kalangitan ay hindi kasing simple ng tila.

Ito ay pinaniniwalaan na ang istraktura ng modernong gas na sobre sa paligid ng Earth ay nabuo sa tatlong yugto. Una ay mayroong pangunahing kapaligiran ng hydrogen at helium na nakuha mula sa kalawakan.

Pagkatapos ang pagsabog ng mga bulkan ay napuno ang hangin ng isang masa ng iba pang mga particle, at isang pangalawang kapaligiran ang lumitaw. Matapos dumaan sa lahat ng mga pangunahing reaksiyong kemikal at mga proseso ng pagpapahinga ng butil, lumitaw ang kasalukuyang sitwasyon.

Mga layer ng atmospera sa pagkakasunud-sunod mula sa ibabaw ng mundo at ang kanilang mga katangian

Ang istraktura ng gaseous na sobre ng planeta ay medyo kumplikado at magkakaibang. Isaalang-alang natin ito nang mas detalyado, unti-unting umabot sa pinakamataas na antas.

Troposphere

Bukod sa boundary layer, ang troposphere ay ang pinakamababang layer ng atmosphere. Ito ay umaabot sa taas na humigit-kumulang 8-10 km sa ibabaw ng lupa sa mga polar na rehiyon, 10-12 km sa mapagtimpi na klima, at 16-18 km sa mga tropikal na bahagi.

Kawili-wiling katotohanan: ang distansya na ito ay maaaring mag-iba depende sa oras ng taon - sa taglamig ito ay medyo mas mababa kaysa sa tag-araw.

Ang hangin ng troposphere ay naglalaman ng pangunahing puwersang nagbibigay-buhay para sa lahat ng buhay sa mundo. Naglalaman ito ng humigit-kumulang 80% ng lahat ng magagamit na hangin sa atmospera, higit sa 90% ng singaw ng tubig, dito nabubuo ang mga ulap, bagyo at iba pang mga atmospheric phenomena.

Nakatutuwang pansinin ang unti-unting pagbaba ng temperatura habang tumataas ka mula sa ibabaw ng planeta. Kinakalkula ng mga siyentipiko na sa bawat 100 m ng altitude, bumababa ang temperatura ng humigit-kumulang 0.6-0.7 degrees.

Stratosphere

Ang susunod na pinakamahalagang layer ay ang stratosphere. Ang taas ng stratosphere ay humigit-kumulang 45-50 kilometro. Nagsisimula ito sa 11 km at nangingibabaw na ang mga negatibong temperatura dito, na umaabot hanggang -57 ° С.

Bakit mahalaga ang layer na ito para sa mga tao, lahat ng hayop at halaman? Dito, sa taas na 20-25 kilometro, matatagpuan ang ozone layer - ito ay naaantala ultra-violet ray na nagmumula sa araw, at binabawasan ang kanilang mapanirang epekto sa mga flora at fauna sa isang katanggap-tanggap na halaga.

Napaka-interesante na tandaan na ang stratosphere ay sumisipsip ng maraming uri ng radiation na dumarating sa lupa mula sa araw, iba pang mga bituin at kalawakan. Ang enerhiya na natanggap mula sa mga particle na ito ay napupunta sa ionization ng mga molekula at atom na matatagpuan dito, lumilitaw ang iba't ibang mga kemikal na compound.

Ang lahat ng ito ay humahantong sa isang sikat at makulay na kababalaghan tulad ng hilagang mga ilaw.

Mesosphere

Ang mesosphere ay nagsisimula sa humigit-kumulang 50 at umaabot hanggang 90 kilometro. Ang gradient, o pagbaba ng temperatura na may pagbabago sa altitude, ay hindi kasing laki dito tulad ng sa mas mababang mga layer. Sa itaas na mga hangganan ng shell na ito, ang temperatura ay humigit-kumulang -80°C. Kasama sa komposisyon ng rehiyong ito ang humigit-kumulang 80% nitrogen, pati na rin ang 20% ​​oxygen.

Mahalagang tandaan na ang mesosphere ay isang uri ng dead zone para sa anumang lumilipad na aparato. Ang mga eroplano ay hindi maaaring lumipad dito, dahil ang hangin ay napakabihirang, habang ang mga satellite ay hindi maaaring lumipad sa ganoong mababang altitude, dahil ang magagamit na density ng hangin ay napakataas para sa kanila.

Isa pa kawili-wiling katangian mesosphere - dito nasusunog ang mga meteorite na tumama sa planeta. Ang pag-aaral ng naturang mga layer na malayo sa lupa ay isinasagawa sa tulong ng mga espesyal na rocket, ngunit ang kahusayan ng proseso ay mababa, kaya ang kaalaman sa rehiyon ay nag-iiwan ng maraming nais.

Thermosphere

Kaagad pagkatapos dumating ang isinasaalang-alang na layer thermosphere, ang taas sa km na umaabot ng hanggang 800 km. Sa isang paraan, ito ay halos kalawakan. Mayroong isang agresibong epekto ng cosmic radiation, radiation, solar radiation.

Ang lahat ng ito ay nagbibigay ng isang kahanga-hanga at magandang kababalaghan tulad ng aurora borealis.

Ang pinakamababang layer ng thermosphere ay umiinit hanggang sa temperatura na humigit-kumulang 200 K o higit pa. Nangyayari ito dahil sa mga elementarya na proseso sa pagitan ng mga atomo at molekula, ang kanilang recombination at radiation.

Ang mga itaas na layer ay pinainit dahil sa mga daloy na dumadaloy dito. magnetikong bagyo, mga agos ng kuryente, na pagkatapos ay nabuo. Ang temperatura ng kama ay hindi pare-pareho at maaaring magbago nang malaki.

Karamihan sa mga artipisyal na satellite, ballistic body, manned stations, atbp. ay lumilipad sa thermosphere. Sinusubukan din nito ang paglulunsad ng iba't ibang mga armas at missile.

Exosphere

Ang exosphere, o bilang tinatawag ding scattering sphere, ay ang pinakamataas na antas ng ating atmospera, ang limitasyon nito, na sinusundan ng interplanetary outer space. Nagsisimula ang exosphere sa taas na humigit-kumulang 800-1000 kilometro.

Ang mga siksik na layer ay naiwan at dito ang hangin ay napakabihirang, anumang mga particle na mahulog mula sa gilid ay dinadala lamang sa kalawakan dahil sa napakahina na pagkilos ng grabidad.

Ang shell na ito ay nagtatapos sa isang altitude na humigit-kumulang 3000-3500 km, at halos walang mga particle dito. Ang zone na ito ay tinatawag na near space vacuum. Hindi indibidwal na mga particle sa kanilang karaniwang estado ang nananaig dito, ngunit ang plasma, kadalasang ganap na naka-ionize.

Ang kahalagahan ng atmospera sa buhay ng Daigdig

Ganito ang hitsura ng lahat ng pangunahing antas ng istraktura ng kapaligiran ng ating planeta. Maaaring kabilang sa detalyadong pamamaraan nito ang iba pang mga rehiyon, ngunit ang mga ito ay pangalawang kahalagahan na.

Mahalagang tandaan iyon Ang kapaligiran ay gumaganap ng isang mahalagang papel para sa buhay sa Earth. Ang maraming ozone sa stratosphere nito ay nagpapahintulot sa mga flora at fauna na makatakas mula sa nakamamatay na epekto ng radiation at radiation mula sa kalawakan.

Gayundin, dito nabuo ang lagay ng panahon, ang lahat ng mga phenomena sa atmospera ay nangyayari, ang mga bagyo, ang mga hangin ay bumangon at namamatay, ito o ang presyon ay naitatag. Ang lahat ng ito ay may direktang epekto sa estado ng tao, lahat ng nabubuhay na organismo at halaman.

Ang pinakamalapit na layer, ang troposphere, ay nagbibigay sa atin ng pagkakataong huminga, binabad ang lahat ng buhay ng oxygen at pinapayagan itong mabuhay. Kahit na ang maliliit na paglihis sa istraktura at komposisyon ng atmospera ay maaaring magkaroon ng pinakamasamang epekto sa lahat ng nabubuhay na bagay.

Kaya naman ngayon inilunsad ang naturang kampanya laban mapaminsalang emisyon mula sa sasakyan at pagmamanupaktura, ang mga environmentalist ay nagpapatunog ng alarma tungkol sa kapal ng ozone layer, ang Green Party at ang mga katulad nito ay naninindigan para sa pinakamataas na konserbasyon ng kalikasan. Ito lang ang paraan para mapalawig normal na buhay sa lupa at hindi gawin itong hindi mabata sa mga tuntunin ng klima.

Ang kapaligiran ay pinaghalong iba't ibang mga gas. Ito ay umaabot mula sa ibabaw ng Earth hanggang sa taas na hanggang 900 km, pinoprotektahan ang planeta mula sa mapaminsalang spectrum ng solar radiation, at naglalaman ng mga gas na kailangan para sa lahat ng buhay sa planeta. Kinulong ng atmospera ang init ng araw, umiinit malapit sa ibabaw ng lupa at lumilikha ng isang magandang klima.

Komposisyon ng kapaligiran

Ang kapaligiran ng Earth ay pangunahing binubuo ng dalawang gas - nitrogen (78%) at oxygen (21%). Bilang karagdagan, naglalaman ito ng mga impurities ng carbon dioxide at iba pang mga gas. sa atmospera ay umiiral sa anyo ng singaw, mga patak ng kahalumigmigan sa mga ulap at mga kristal ng yelo.

Mga layer ng kapaligiran

Ang kapaligiran ay binubuo ng maraming mga layer, kung saan walang malinaw na mga hangganan. Ang mga temperatura ng iba't ibang mga layer ay kapansin-pansing naiiba sa bawat isa.

walang hangin na magnetosphere. Karamihan sa mga satellite ng Earth ay lumilipad dito sa labas ng kapaligiran ng Earth. Exosphere (450-500 km mula sa ibabaw). Halos hindi naglalaman ng mga gas. Ang ilang mga satellite ng panahon ay lumilipad sa exosphere. Ang thermosphere (80-450 km) ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na temperatura umaabot sa 1700°C sa itaas na layer. Mesosphere (50-80 km). Sa globong ito, bumababa ang temperatura habang tumataas ang altitude. Dito nasusunog ang karamihan sa mga meteorite (mga fragment ng mga bato sa kalawakan) na pumapasok sa atmospera. Stratosphere (15-50 km). Naglalaman ng ozone layer, ibig sabihin, isang layer ng ozone na sumisipsip ng ultraviolet radiation mula sa araw. Ito ay humahantong sa pagtaas ng temperatura malapit sa ibabaw ng Earth. Karaniwang lumilipad dito ang mga eroplanong jet, bilang ang visibility sa layer na ito ay napakaganda at halos walang interference na dulot ng kondisyon ng panahon. Troposphere. Ang taas ay nag-iiba mula 8 hanggang 15 km mula sa ibabaw ng lupa. Dito nabuo ang panahon ng planeta, dahil sa ang layer na ito ay naglalaman ng pinakamaraming singaw ng tubig, alikabok at hangin. Bumababa ang temperatura sa layo mula sa ibabaw ng mundo.

Presyon ng atmospera

Bagama't hindi natin ito nararamdaman, ang mga layer ng atmospera ay nagbibigay ng presyon sa ibabaw ng Earth. Ang pinakamataas ay malapit sa ibabaw, at habang lumalayo ka rito, unti-unti itong bumababa. Depende ito sa pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng lupa at karagatan, at samakatuwid sa mga lugar na matatagpuan sa parehong taas sa itaas ng antas ng dagat madalas itong nangyayari magkaibang pressure. Ang mababang presyon ay nagdudulot ng basang panahon, habang ang mataas na presyon ay karaniwang nagtatakda ng malinaw na panahon.

Ang paggalaw ng mga masa ng hangin sa atmospera

At ang mga pressure ay nagiging sanhi ng paghahalo ng mas mababang kapaligiran. Ganito ang ihip ng hangin mula sa mga rehiyon mataas na presyon sa mababang lugar. Sa maraming rehiyon, nangyayari rin ang mga lokal na hangin, sanhi ng pagkakaiba-iba ng temperatura sa lupa at dagat. Malaki rin ang impluwensya ng mga bundok sa direksyon ng hangin.

Greenhouse effect

Ang carbon dioxide at iba pang mga gas sa atmospera ng daigdig ay nakakakuha ng init ng araw. Ang prosesong ito ay karaniwang tinatawag na greenhouse effect, dahil ito ay sa maraming paraan na katulad ng sirkulasyon ng init sa mga greenhouse. Ang epekto ng greenhouse ay nagdudulot ng global warming sa planeta. Sa mga lugar na may mataas na presyon - mga anticyclone - isang malinaw na solar ang itinatag. Sa mga lugar na may mababang presyon - mga bagyo - ang panahon ay karaniwang hindi matatag. Ang init at liwanag na pumapasok sa kapaligiran. Kinulong ng mga gas ang init na sinasalamin mula sa ibabaw ng daigdig, sa gayo'y nagiging sanhi ng pagtaas ng temperatura sa lupa.

Mayroong espesyal na ozone layer sa stratosphere. Hinaharang ng ozone ang karamihan sa ultraviolet radiation mula sa Araw, pinoprotektahan ang Earth at lahat ng buhay dito. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang sanhi ng pagkasira ng ozone layer ay mga espesyal na chlorofluorocarbon dioxide na mga gas na nakapaloob sa ilang aerosol at kagamitan sa pagpapalamig. Sa ibabaw ng Arctic at Antarctica, malalaking butas ang natagpuan sa ozone layer, na nag-aambag sa pagtaas ng dami ng ultraviolet radiation na nakakaapekto sa ibabaw ng Earth.

Ang ozone ay nabuo sa mas mababang atmospera bilang isang resulta sa pagitan ng solar radiation at iba't ibang mga tambutso at gas. Karaniwan itong kumakalat sa atmospera, ngunit kung ang isang saradong layer ng malamig na hangin ay nabubuo sa ilalim ng isang layer ng mainit na hangin, ang ozone ay tumutuon at smog ay nangyayari. Sa kasamaang palad, hindi ito makakabawi sa pagkawala ng ozone sa mga butas ng ozone.

Ang imahe ng satellite ay malinaw na nagpapakita ng isang butas sa ozone layer sa Antarctica. Ang laki ng butas ay nag-iiba, ngunit naniniwala ang mga siyentipiko na ito ay patuloy na tumataas. Ang mga pagtatangka ay ginagawa upang bawasan ang antas ng mga maubos na gas sa atmospera. Bawasan ang polusyon sa hangin at gumamit ng mga walang usok na panggatong sa mga lungsod. Ang usok ay nagdudulot ng pangangati ng mata at pagkasakal sa maraming tao.

Ang paglitaw at ebolusyon ng kapaligiran ng Earth

Ang kasalukuyang atmospera ng Earth ay resulta ng isang mahabang ebolusyonaryong pag-unlad. Ito ay lumitaw bilang isang resulta ng magkasanib na pagkilos ng mga geological na kadahilanan at ang mahahalagang aktibidad ng mga organismo. Sa buong kasaysayang heolohikal ang atmospera ng daigdig ay dumaan sa ilang malalim na pagbabago. Sa batayan ng geological data at theoretical (prerequisites), ang primordial na kapaligiran ng batang Earth, na umiral mga 4 bilyong taon na ang nakalilipas, ay maaaring binubuo ng isang pinaghalong inert at noble gas na may maliit na pagdaragdag ng passive nitrogen (N. A. Yasamanov, 1985). ; A. S. Monin, 1987; O. G. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991, 1993. Sa kasalukuyan, medyo nagbago ang pananaw sa komposisyon at istraktura ng maagang atmospera. Ang pangunahing atmospera (protoatmosphere) sa pinakamaagang yugto ng protoplanetary., i.e. mas matanda 4.2 bilyong taon, ay maaaring binubuo ng pinaghalong methane, ammonia at carbon dioxide. Bilang resulta ng pag-degas ng mantle at pagdaloy sa ibabaw ng lupa mga aktibong proseso weathering, water vapor, carbon compound sa anyo ng CO 2 at CO, sulfur at mga compound nito, pati na rin ang malakas na halogen acid - HCI, HF, HI at boric acid, na dinagdagan ng methane, ammonia, hydrogen, argon at ilang iba pang marangal na gas sa atmospera. Ang primordial na kapaligiran na ito ay lubhang manipis. Samakatuwid, ang temperatura malapit sa ibabaw ng lupa ay malapit sa temperatura ng radiative equilibrium (AS Monin, 1977).

Sa paglipas ng panahon, ang komposisyon ng gas ng pangunahing kapaligiran ay nagsimulang magbago sa ilalim ng impluwensya ng mga proseso ng weathering ng mga bato na nakausli sa ibabaw ng lupa, ang mahalagang aktibidad ng cyanobacteria at asul-berdeng algae, mga proseso ng bulkan at pagkilos ng sikat ng araw. Ito ay humantong sa pagkabulok ng mitein at carbon dioxide, ammonia - sa nitrogen at hydrogen; nagsimulang maipon ang carbon dioxide sa pangalawang atmospera, na dahan-dahang bumababa sa ibabaw ng lupa, at nitrogen. Salamat sa mahalagang aktibidad ng asul-berdeng algae, nagsimulang gumawa ng oxygen sa proseso ng photosynthesis, na, gayunpaman, sa simula ay pangunahing ginugol sa "oxidizing atmospheric gases, at pagkatapos ay mga bato. Kasabay nito, ang ammonia, na na-oxidize sa molecular nitrogen, ay nagsimulang masinsinang maipon sa kapaligiran. Ipinapalagay na ang isang makabuluhang bahagi ng nitrogen sa modernong kapaligiran ay relic. Ang methane at carbon monoxide ay na-oxidized sa carbon dioxide. Ang sulfur at hydrogen sulfide ay na-oxidize sa SO 2 at SO 3, na, dahil sa kanilang mataas na kadaliang kumilos at liwanag, ay mabilis na inalis mula sa kapaligiran. Kaya, ang kapaligiran mula sa isang pagbabawas, tulad ng sa Archean at maagang Proterozoic, ay unti-unting naging isang oxidizing.

Ang carbon dioxide ay pumasok sa atmospera bilang resulta ng methane oxidation at bilang resulta ng degassing ng mantle at weathering ng mga bato. Kung sakaling ang lahat ng carbon dioxide na inilabas sa buong kasaysayan ng Earth ay nanatili sa atmospera, ang bahagyang presyon nito ay maaari na ngayong maging katulad ng sa Venus (O. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991). Ngunit sa Earth, ang proseso ay nabaligtad. Ang isang makabuluhang bahagi ng carbon dioxide mula sa atmospera ay natunaw sa hydrosphere, kung saan ito ay ginamit ng mga nabubuhay na organismo upang bumuo ng kanilang mga shell at biogenically na-convert sa carbonates. Kasunod nito, ang pinakamalakas na strata ng chemogenic at organogenic carbonates ay nabuo mula sa kanila.

Ang oxygen ay ibinibigay sa kapaligiran mula sa tatlong mapagkukunan. Sa loob ng mahabang panahon, simula sa sandali ng pagbuo ng Earth, ito ay pinakawalan sa panahon ng degassing ng mantle at pangunahing ginugol sa mga proseso ng oxidative.Ang isa pang pinagmumulan ng oxygen ay ang photodissociation ng water vapor sa pamamagitan ng hard ultraviolet solar radiation. mga pagpapakita; Ang libreng oxygen sa atmospera ay humantong sa pagkamatay ng karamihan sa mga prokaryote na nabubuhay sa mga kondisyon na nagpapababa. Ang mga prokaryotic na organismo ay nagbago ng kanilang mga tirahan. Iniwan nila ang ibabaw ng Earth hanggang sa kalaliman nito at mga rehiyon kung saan napanatili pa rin ang pagbabawas ng mga kondisyon. Pinalitan sila ng mga eukaryote, na nagsimulang masiglang magproseso ng carbon dioxide sa oxygen.

Sa panahon ng Archean at isang makabuluhang bahagi ng Proterozoic, halos lahat ng oxygen, na nagmumula sa parehong abiogenically at biogenically, ay pangunahing ginugol sa oksihenasyon ng bakal at asupre. Sa pagtatapos ng Proterozoic, ang lahat ng metal na divalent na bakal na nasa ibabaw ng lupa ay na-oxidized o lumipat sa core ng lupa. Ito ay humantong sa ang katunayan na ang bahagyang presyon ng oxygen sa unang bahagi ng Proterozoic na kapaligiran ay nagbago.

Sa gitna ng Proterozoic, ang konsentrasyon ng oxygen sa atmospera ay umabot sa punto ng Urey at umabot sa 0.01% ng kasalukuyang antas. Simula sa panahong iyon, nagsimulang maipon ang oxygen sa atmospera at, marahil, nasa dulo na ng Riphean, ang nilalaman nito ay umabot sa puntong Pasteur (0.1% ng kasalukuyang antas). Posibleng lumitaw ang ozone layer sa panahon ng Vendian at sa panahong iyon ay hindi na ito nawala.

Ang paglitaw ng libreng oxygen sa atmospera ng lupa ay nagpasigla sa ebolusyon ng buhay at humantong sa paglitaw ng mga bagong anyo na may mas perpektong metabolismo. Kung ang naunang eukaryotic unicellular algae at cyanides, na lumitaw sa simula ng Proterozoic, ay nangangailangan ng nilalaman ng oxygen sa tubig na 10 -3 lamang ng modernong konsentrasyon nito, pagkatapos ay sa paglitaw ng non-skeletal Metazoa sa dulo ng Early Vendian, ibig sabihin, mga 650 milyong taon na ang nakalilipas, ang konsentrasyon ng oxygen sa atmospera ay dapat na mas mataas. Pagkatapos ng lahat, ginamit ng Metazoa ang paghinga ng oxygen at para dito kinakailangan na maabot ang bahagyang presyon ng oxygen kritikal na antas- Mga puntos ng Pasteur. Sa kasong ito, ang proseso ng anaerobic fermentation ay pinalitan ng isang energetically mas promising at progresibong metabolismo ng oxygen.

Pagkatapos nito, ang karagdagang akumulasyon ng oxygen sa atmospera ng lupa ay naganap nang mabilis. Ang progresibong pagtaas sa dami ng asul-berdeng algae ay nag-ambag sa pagkamit sa kapaligiran ng antas ng oxygen na kinakailangan para sa suporta sa buhay ng mundo ng hayop. Ang isang tiyak na pagpapapanatag ng nilalaman ng oxygen sa atmospera ay naganap mula noong ang mga halaman ay dumating sa lupa - mga 450 milyong taon na ang nakalilipas. Ang paglitaw ng mga halaman sa lupa, na naganap sa panahon ng Silurian, ay humantong sa pangwakas na pag-stabilize ng antas ng oxygen sa atmospera. Mula noong panahong iyon, ang konsentrasyon nito ay nagsimulang magbago sa loob ng medyo makitid na mga limitasyon, hindi kailanman lumampas sa pagkakaroon ng buhay. Ang konsentrasyon ng oxygen sa kapaligiran ay ganap na nagpapatatag mula nang lumitaw ang mga namumulaklak na halaman. Ang kaganapang ito ay naganap sa kalagitnaan ng panahon ng Cretaceous, i.e. mga 100 milyong taon na ang nakalilipas.

Ang bulk ng nitrogen ay nabuo sa mga unang yugto ng pag-unlad ng Earth, pangunahin dahil sa agnas ng ammonia. Sa pagdating ng mga organismo, ang proseso ng pagbubuklod ng atmospheric nitrogen sa organikong bagay at paglilibing sa marine sediments. Matapos ang pagpapakawala ng mga organismo sa lupa, nagsimulang ilibing ang nitrogen sa mga sediment ng kontinental. Ang mga proseso ng pagproseso ng libreng nitrogen ay lalo na pinatindi sa pagdating ng mga halamang terrestrial.

Sa pagliko ng Cryptozoic at Phanerozoic, ibig sabihin, mga 650 milyong taon na ang nakalilipas, ang nilalaman ng carbon dioxide sa atmospera ay bumaba sa ikasampu ng isang porsyento, at ang nilalaman ay malapit sa estado ng sining, ito ay umabot kamakailan lamang, mga 10-20 milyong taon na ang nakalilipas.

Kaya, ang komposisyon ng gas ng atmospera ay hindi lamang nagbigay ng living space para sa mga organismo, ngunit tinutukoy din ang mga katangian ng kanilang mahahalagang aktibidad, na-promote ng pag-areglo at ebolusyon. Ang mga nagresultang pagkabigo sa pamamahagi ng komposisyon ng atmospera na gas na kanais-nais para sa mga organismo, kapwa dahil sa mga sanhi ng kosmiko at planeta, ay humantong sa malawakang pagkalipol ng organikong mundo, na paulit-ulit na naganap sa panahon ng Cryptozoic at sa ilang mga hangganan ng kasaysayan ng Phanerozoic.

Ethnospheric function ng atmospera

Ang kapaligiran ng Earth ay nagbibigay ng kinakailangang sangkap, enerhiya at tinutukoy ang direksyon at bilis ng mga metabolic na proseso. Ang komposisyon ng gas ng modernong kapaligiran ay pinakamainam para sa pagkakaroon at pag-unlad ng buhay. Bilang isang lugar ng pagbuo ng panahon at klima, ang kapaligiran ay dapat lumikha ng komportableng kondisyon para sa buhay ng mga tao, hayop at mga halaman. Lumilikha ang mga paglihis sa isang direksyon o iba pa sa kalidad ng hangin sa atmospera at mga kondisyon ng panahon matinding kondisyon para sa mahahalagang aktibidad ng mundo ng hayop at halaman, kabilang ang para sa mga tao.

Ang kapaligiran ng Earth ay hindi lamang nagbibigay ng mga kondisyon para sa pagkakaroon ng sangkatauhan, na ang pangunahing kadahilanan sa ebolusyon ng etnosphere. Kasabay nito, ito ay lumalabas na isang mapagkukunan ng enerhiya at hilaw na materyal para sa produksyon. Sa pangkalahatan, ang kapaligiran ay isang kadahilanan na nagpapanatili ng kalusugan ng tao, at ang ilang mga lugar, dahil sa pisikal at heograpikal na mga kondisyon at kalidad ng hangin sa atmospera, ay nagsisilbing mga lugar na libangan at mga lugar na nilayon para sa paggamot sa sanatorium at libangan para sa mga tao. Kaya, ang kapaligiran ay isang kadahilanan ng aesthetic at emosyonal na epekto.

Ang ethnospheric at technospheric function ng atmospera, na natukoy kamakailan lamang (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001), ay nangangailangan ng independiyente at malalim na pag-aaral. Kaya, ang pag-aaral ng mga pag-andar ng enerhiya sa atmospera ay napaka-kaugnay kapwa sa mga tuntunin ng paglitaw at pagpapatakbo ng mga proseso na pumipinsala sa kapaligiran, at sa mga tuntunin ng epekto sa kalusugan at kagalingan ng tao. Sa kasong ito, pinag-uusapan natin ang tungkol sa enerhiya ng mga cyclone at anticyclone, atmospheric vortices, atmospheric pressure at iba pang matinding atmospheric phenomena, epektibong paggamit na mag-aambag sa matagumpay na solusyon sa problema ng pagkuha ng hindi nakakaruming alternatibong mapagkukunan ng enerhiya. Pagkatapos ng lahat, ang kapaligiran ng hangin, lalo na ang bahagi nito na matatagpuan sa itaas ng World Ocean, ay isang lugar para sa pagpapalabas ng napakalaking halaga ng libreng enerhiya.

Halimbawa, naitatag na ang mga tropikal na bagyo na may average na lakas ay naglalabas ng enerhiya na katumbas ng enerhiya na 500 libong tonelada kada araw lamang. mga bomba atomika bumaba sa Hiroshima at Nagasaki. Sa loob ng 10 araw ng pagkakaroon ng naturang bagyo, sapat na enerhiya ang inilalabas upang matugunan ang lahat ng pangangailangan sa enerhiya ng isang bansa tulad ng Estados Unidos sa loob ng 600 taon.

Sa mga nagdaang taon, ang isang malaking bilang ng mga gawa ng mga natural na siyentipiko ay nai-publish, sa isang paraan o iba pa tungkol sa iba't ibang aspeto ng aktibidad at ang impluwensya ng atmospera sa mga proseso ng lupa, na nagpapahiwatig ng pagtindi ng mga interdisciplinary na pakikipag-ugnayan sa modernong natural na agham. Kasabay nito, ang pagsasama-sama ng papel ng ilang mga direksyon nito ay ipinahayag, bukod sa kung saan kinakailangang tandaan ang functional-ecological na direksyon sa geoecology.

Ang direksyon na ito ay pinasisigla ang pagsusuri at teoretikal na pangkalahatan ng mga ekolohikal na pag-andar at ang planetaryong papel ng iba't ibang geospheres, at ito naman, ay isang mahalagang kinakailangan para sa pagbuo ng metodolohiya at pang-agham na pundasyon para sa isang holistic na pag-aaral ng ating planeta, ang makatwirang paggamit at pangangalaga sa likas na yaman nito.

Ang kapaligiran ng Earth ay binubuo ng ilang mga layer: troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere, ionosphere at exosphere. Sa itaas na bahagi ng troposphere at sa ibabang bahagi ng stratosphere ay mayroong isang layer na pinayaman ng ozone, na tinatawag na ozone layer. Ang ilang (araw-araw, pana-panahon, taunang, atbp.) na mga regularidad sa pamamahagi ng ozone ay naitatag. Mula nang magsimula ito, ang atmospera ay nakaimpluwensya sa kurso ng mga proseso ng planeta. Ang pangunahing komposisyon ng atmospera ay ganap na naiiba kaysa sa kasalukuyan, ngunit sa paglipas ng panahon ang proporsyon at papel ng molekular nitrogen ay patuloy na tumaas, mga 650 milyong taon na ang nakalilipas ay lumitaw ang libreng oxygen, ang dami nito ay patuloy na tumaas, ngunit ang konsentrasyon ng carbon dioxide ay nabawasan nang naaayon. . Ang mataas na kadaliang mapakilos ng kapaligiran, ang gaseous na komposisyon nito at ang pagkakaroon ng mga aerosol ay tumutukoy sa natitirang papel nito at Aktibong pakikilahok sa iba't ibang prosesong geological at biospheric. Ang papel ng kapaligiran sa muling pamamahagi ay mahusay enerhiyang solar at ang pag-unlad ng mga sakuna na likas na phenomena at kalamidad. Atmospheric whirlwind - ang mga buhawi (buhawi), bagyo, bagyo, bagyo at iba pang mga phenomena ay may negatibong epekto sa organikong mundo at natural na mga sistema. Ang pangunahing pinagmumulan ng polusyon kasama ang mga likas na salik ay iba't ibang anyo aktibidad sa ekonomiya tao. Ang mga anthropogenic na epekto sa kapaligiran ay ipinahayag hindi lamang sa hitsura ng iba't ibang mga aerosol at greenhouse gas, kundi pati na rin sa pagtaas ng dami ng singaw ng tubig, at nagpapakita ng kanilang sarili sa anyo ng smog at acid rain. Ang mga greenhouse gas ay nagbabago rehimen ng temperatura Sa ibabaw ng daigdig, ang mga paglabas ng ilang mga gas ay nagpapababa sa dami ng ozone layer at nakakatulong sa pagbuo ng mga ozone hole. Ang ethnospheric na papel ng kapaligiran ng Earth ay mahusay.

Ang papel ng atmospera sa mga natural na proseso

Ang atmospera sa ibabaw sa intermediate state nito sa pagitan ng lithosphere at outer space at ang komposisyon ng gas nito ay lumilikha ng mga kondisyon para sa buhay ng mga organismo. Kasabay nito, ang weathering at intensity ng pagkasira ng mga bato, ang paglipat at akumulasyon ng detrital na materyal ay nakasalalay sa dami, kalikasan at dalas ng pag-ulan, sa dalas at lakas ng hangin, at lalo na sa temperatura ng hangin. Ang kapaligiran ay ang sentral na bahagi ng sistema ng klima. Temperatura at halumigmig ng hangin, cloudiness at precipitation, hangin - lahat ng ito ay nagpapakilala sa panahon, iyon ay, ang patuloy na pagbabago ng estado ng kapaligiran. Kasabay nito, ang parehong mga sangkap na ito ay nagpapakilala rin sa klima, ibig sabihin, ang average na pangmatagalang rehimen ng panahon.

Ang komposisyon ng mga gas, ang pagkakaroon ng mga ulap at iba't ibang mga impurities, na tinatawag na mga particle ng aerosol (abo, alikabok, mga particle ng singaw ng tubig), ay tinutukoy ang mga katangian ng pagpasa ng solar radiation sa kapaligiran at pinipigilan ang pagtakas ng thermal radiation ng Earth sa outer space.

Ang kapaligiran ng Earth ay napaka-mobile. Ang mga proseso na nagmumula dito at ang mga pagbabago sa komposisyon ng gas, kapal, cloudiness, transparency at ang pagkakaroon ng iba't ibang mga particle ng aerosol dito ay nakakaapekto sa parehong panahon at klima.

Ang pagkilos at direksyon ng mga natural na proseso, pati na rin ang buhay at aktibidad sa Earth, ay tinutukoy ng solar radiation. Nagbibigay ito ng 99.98% ng init na dumarating sa ibabaw ng mundo. Taun-taon ay gumagawa ito ng 134*1019 kcal. Ang halaga ng init na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsunog ng 200 bilyong tonelada. matigas na uling. Mayroong sapat na mga reserba ng hydrogen, na lumilikha ng daloy ng thermonuclear na enerhiya sa masa ng Araw, ayon sa kahit na, para sa isa pang 10 bilyong taon, iyon ay, para sa isang yugto ng dalawang beses sa haba ng ating planeta mismo at umiiral.

Humigit-kumulang 1/3 ng kabuuang halaga ng solar energy na ibinibigay sa itaas na hangganan atmospera, ay makikita pabalik sa kalawakan, 13% ay nasisipsip ng ozone layer (kabilang ang halos lahat ng ultraviolet radiation). 7% - ang natitirang bahagi ng atmospera at 44% lamang ang nakarating sa ibabaw ng lupa. Ang kabuuang solar radiation na umaabot sa Earth sa isang araw ay katumbas ng enerhiya na natanggap ng sangkatauhan bilang resulta ng pagsunog ng lahat ng uri ng gasolina sa nakalipas na milenyo.

Ang dami at likas na katangian ng distribusyon ng solar radiation sa ibabaw ng mundo ay malapit na nakadepende sa cloudiness at transparency ng atmospera. Ang dami ng nakakalat na radiation ay apektado ng taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw, ang transparency ng atmospera, ang nilalaman ng singaw ng tubig, alikabok, ang kabuuang halaga ng carbon dioxide, atbp.

Ang pinakamataas na dami ng nakakalat na radiation ay nahuhulog sa mga polar na rehiyon. Kung mas mababa ang Araw sa itaas ng abot-tanaw, mas kaunting init ang pumapasok sa isang lugar.

Malaki ang kahalagahan ng atmospheric transparency at cloudiness. Sa isang maulap na araw ng tag-araw, kadalasan ay mas malamig kaysa sa isang malinaw, dahil pinipigilan ng mga ulap sa araw ang pag-init ng ibabaw ng lupa.

Ang nilalaman ng alikabok ng kapaligiran ay may mahalagang papel sa pamamahagi ng init. Ang makinis na dispersed solid particle ng alikabok at abo sa loob nito, na nakakaapekto sa transparency nito, ay negatibong nakakaapekto sa pamamahagi ng solar radiation, karamihan sa mga ito ay makikita. Ang mga pinong particle ay pumapasok sa atmospera sa dalawang paraan: alinman sa abo na itinatapon sa panahon ng pagsabog ng bulkan, o disyerto na alikabok na dala ng hangin mula sa tuyong tropikal at subtropikal na mga rehiyon. Lalo na ang maraming tulad ng alikabok ay nabuo sa panahon ng tagtuyot, kapag dinadala ito sa itaas na mga layer ng atmospera sa pamamagitan ng mga daloy ng mainit na hangin at maaaring manatili doon nang mahabang panahon. Matapos ang pagsabog ng bulkang Krakatoa noong 1883, ang alikabok na itinapon ng sampu-sampung kilometro sa atmospera ay nanatili sa stratosphere sa loob ng halos 3 taon. Bilang resulta ng pagsabog ng El Chichon volcano (Mexico) noong 1985, umabot ang alikabok sa Europa, at samakatuwid ay nagkaroon ng bahagyang pagbaba sa mga temperatura sa ibabaw.

Ang kapaligiran ng Earth ay naglalaman ng isang variable na dami ng singaw ng tubig. Sa ganap na termino, ayon sa timbang o dami, ang halaga nito ay mula 2 hanggang 5%.

Ang singaw ng tubig, tulad ng carbon dioxide, ay nagpapahusay sa epekto ng greenhouse. Sa mga ulap at fog na bumangon sa atmospera, nagaganap ang mga kakaibang proseso ng physicochemical.

Ang pangunahing pinagmumulan ng singaw ng tubig sa atmospera ay ang ibabaw ng mga karagatan. Ang isang layer ng tubig na 95 hanggang 110 cm ang kapal taun-taon ay sumingaw mula dito. Ang bahagi ng moisture ay bumabalik sa karagatan pagkatapos ng condensation, at ang isa ay idinidirekta patungo sa mga kontinente sa pamamagitan ng mga agos ng hangin. Sa mga rehiyon na may variable-humid na klima, ang pag-ulan ay nagbasa-basa sa lupa, at sa mahalumigmig na mga rehiyon ay lumilikha ito ng mga reserbang tubig sa lupa. Kaya, ang kapaligiran ay isang nagtitipon ng kahalumigmigan at isang reservoir ng pag-ulan. at fogs na nabubuo sa atmospera ay nagbibigay ng moisture sa takip ng lupa at sa gayon ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa pag-unlad ng mundo ng hayop at halaman.

Ang atmospheric moisture ay ipinamamahagi sa ibabaw ng mundo dahil sa mobility ng atmospera. Mayroon itong napakakomplikadong sistema ng pamamahagi ng hangin at presyon. Dahil sa ang katunayan na ang kapaligiran ay nasa tuluy-tuloy na paggalaw, ang kalikasan at lawak ng pamamahagi ng mga daloy ng hangin at presyon ay patuloy na nagbabago. Ang mga kaliskis ng sirkulasyon ay nag-iiba mula sa micrometeorological, na may sukat na ilang daang metro lamang, hanggang sa pandaigdigan, na may sukat na ilang sampu-sampung libong kilometro. Malaking atmospheric vortices ay kasangkot sa paglikha ng mga sistema ng malakihang daloy ng hangin at matukoy pangkalahatang sirkulasyon kapaligiran. Bilang karagdagan, ang mga ito ay pinagmumulan ng sakuna atmospheric phenomena.

Ang distribusyon ng lagay ng panahon at klimatiko at ang paggana ng mga bagay na nabubuhay ay nakasalalay sa presyur ng atmospera. Sa kaganapan na ang presyon ng atmospera ay nagbabago sa loob ng maliliit na limitasyon, hindi ito gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa kagalingan ng mga tao at pag-uugali ng mga hayop at hindi nakakaapekto sa mga physiological function ng mga halaman. Bilang isang patakaran, ang mga pangharap na phenomena at pagbabago ng panahon ay nauugnay sa mga pagbabago sa presyon.

Ang presyon ng atmospera ay may pangunahing kahalagahan para sa pagbuo ng hangin, na, bilang isang salik na bumubuo ng lunas, ay may pinakamalakas na epekto sa mga flora at fauna.

Nagagawa ng hangin na pigilan ang paglaki ng mga halaman at kasabay nito ay nagtataguyod ng paglipat ng mga buto. Ang papel ng hangin sa pagbuo ng lagay ng panahon at klimatiko ay mahusay. Gumaganap din siya bilang regulator ng agos ng dagat. Ang hangin bilang isa sa mga exogenous na salik ay nag-aambag sa erosion at deflation ng weathered material sa malalayong distansya.

Ekolohikal at geological na papel ng mga proseso sa atmospera

Ang pagbaba sa transparency ng atmospera dahil sa hitsura ng mga particle ng aerosol at solidong alikabok dito ay nakakaapekto sa pamamahagi ng solar radiation, pagtaas ng albedo o reflectivity. Ang iba't ibang mga reaksiyong kemikal ay humantong sa parehong resulta, na nagiging sanhi ng pagkabulok ng ozone at ang pagbuo ng mga ulap na "perlas", na binubuo ng singaw ng tubig. Ang pandaigdigang pagbabago sa reflectivity, gayundin ang mga pagbabago sa komposisyon ng gas ng atmospera, pangunahin ang mga greenhouse gas, ang sanhi ng pagbabago ng klima.

Ang hindi pantay na pag-init, na nagdudulot ng pagkakaiba sa presyon ng atmospera sa iba't ibang bahagi ng ibabaw ng mundo, ay humahantong sa sirkulasyon ng atmospera, na kung saan ay tanda troposphere. Kapag may pagkakaiba sa presyon, dumadaloy ang hangin mula sa mga rehiyon altapresyon sa rehiyon pinababang presyon. Ang mga paggalaw na ito ng mga masa ng hangin, kasama ang halumigmig at temperatura, ay tumutukoy sa mga pangunahing tampok na ekolohikal at geological ng mga proseso sa atmospera.

Depende sa bilis, ang hangin ay gumagawa ng iba't ibang gawaing geological sa ibabaw ng lupa. Sa bilis na 10 m/s, ito ay umuuga ng makakapal na sanga ng mga puno, kumukuha at nagdadala ng alikabok at pinong buhangin; pinuputol ang mga sanga ng puno sa bilis na 20 m/s, nagdadala ng buhangin at graba; sa bilis na 30 m/s (bagyo) ay napunit ang mga bubong ng mga bahay, nabubunot ang mga puno, nabali ang mga poste, nagpapagalaw ng mga maliliit na bato at nagdadala ng maliliit na graba, at isang bagyo sa bilis na 40 m/s ay sumisira sa mga bahay, naputol at nawasak ang linya ng kuryente mga poste, binubunot ang malalaking puno.

Ang mga squall na bagyo at buhawi (mga buhawi) ay may malaking negatibong epekto sa kapaligiran na may mga sakuna na kahihinatnan - mga atmospheric vortices na nangyayari sa mainit-init na panahon sa malalakas na atmospheric front na may bilis na hanggang 100 m/s. Ang mga squalls ay mga pahalang na whirlwind na may hurricane wind speed (hanggang 60-80 m/s). Madalas silang sinasabayan ng malalakas na pag-ulan at pagkidlat-pagkulog na tumatagal mula sa ilang minuto hanggang kalahating oras. Sinasaklaw ng mga squalls ang mga lugar na hanggang 50 km ang lapad at naglalakbay sa layo na 200-250 km. Isang malakas na bagyo sa Moscow at sa rehiyon ng Moscow noong 1998 ang sumisira sa mga bubong ng maraming bahay at natumba ang mga puno.

Ang mga buhawi, na tinatawag na mga buhawi sa Hilagang Amerika, ay makapangyarihang hugis funnel na mga atmospheric eddies na kadalasang nauugnay sa thunderclouds. Ito ay mga haligi ng hangin na nagpapaliit sa gitna na may diameter na ilang sampu hanggang daan-daang metro. Ang buhawi ay may anyo ng isang funnel, na halos kapareho ng isang puno ng elepante, na bumababa mula sa mga ulap o tumataas mula sa ibabaw ng lupa. Sa malakas na sparsity at mataas na bilis pag-ikot, ang buhawi ay naglalakbay hanggang sa ilang daang kilometro, kumukuha ng alikabok, tubig mula sa mga reservoir at iba't ibang bagay. Ang malalakas na buhawi ay sinasamahan ng mga bagyo, ulan at may malaking mapanirang kapangyarihan.

Ang mga buhawi ay bihirang mangyari sa mga rehiyong subpolar o ekwador, kung saan ito ay palaging malamig o mainit. Ilang buhawi sa bukas na karagatan. Ang mga buhawi ay nangyayari sa Europa, Japan, Australia, USA, at sa Russia lalo silang madalas sa rehiyon ng Central Black Earth, sa mga rehiyon ng Moscow, Yaroslavl, Nizhny Novgorod at Ivanovo.

Ang mga buhawi ay nagbubuhat at naglilipat ng mga sasakyan, bahay, bagon, tulay. Ang mga partikular na mapanirang buhawi (mga buhawi) ay naobserbahan sa Estados Unidos. Mula 450 hanggang 1500 buhawi ay naitala taun-taon, na may average na humigit-kumulang 100 biktima. Ang mga buhawi ay mabilis na kumikilos ng mga sakuna na proseso sa atmospera. Ang mga ito ay nabuo sa loob lamang ng 20-30 minuto, at ang kanilang oras ng pag-iral ay 30 minuto. Samakatuwid, halos imposible na mahulaan ang oras at lugar ng paglitaw ng mga buhawi.

Ang iba pang mga mapanirang, ngunit pangmatagalang mga vortex sa atmospera ay mga bagyo. Ang mga ito ay nabuo dahil sa isang pagbaba ng presyon, na, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay nag-aambag sa paglitaw ng isang pabilog na paggalaw ng mga alon ng hangin. Ang mga atmospheric vortices ay nagmumula sa paligid ng malalakas na pataas na agos ng maalinsangang hangin at umiikot sa mataas na bilis clockwise sa southern hemisphere at counterclockwise sa hilagang hemisphere. Ang mga bagyo, hindi tulad ng mga buhawi, ay nagmumula sa mga karagatan at nagbubunga ng kanilang mga mapanirang aksyon sa mga kontinente. Ang mga pangunahing mapanirang salik ay malakas na hangin, matinding pag-ulan sa anyo ng pag-ulan ng niyebe, pagbuhos ng ulan, granizo at mga baha. Ang mga hangin na may bilis na 19 - 30 m / s ay bumubuo ng isang bagyo, 30 - 35 m / s - isang bagyo, at higit sa 35 m / s - isang bagyo.

Ang mga tropikal na bagyo - mga bagyo at bagyo - ay may average na lapad na ilang daang kilometro. Ang bilis ng hangin sa loob ng bagyo ay umaabot sa lakas ng bagyo. Ang mga tropikal na bagyo ay tumatagal mula sa ilang araw hanggang ilang linggo, kumikilos sa bilis na 50 hanggang 200 km/h. Ang mga mid-latitude cyclone ay may mas malaking diameter. Ang kanilang mga transverse na sukat ay mula sa isang libo hanggang ilang libong kilometro, ang bilis ng hangin ay mabagyo. Lumipat sila sa hilagang hemisphere mula sa kanluran at sinasamahan ng granizo at niyebe, na nakapipinsala. Ang mga bagyo at ang kaakibat nitong mga bagyo at bagyo ay ang pinakamalaking natural na sakuna pagkatapos ng baha sa dami ng mga biktima at pinsalang naidulot. Sa makapal na populasyon na mga lugar sa Asya, ang bilang ng mga biktima sa panahon ng bagyo ay sinusukat sa libu-libo. Noong 1991, sa Bangladesh, sa panahon ng isang bagyo na naging sanhi ng pagbuo ng mga alon ng dagat na may taas na 6 m, 125 libong tao ang namatay. Ang mga bagyo ay nagdudulot ng malaking pinsala sa Estados Unidos. Bilang resulta, dose-dosenang at daan-daang tao ang namamatay. Sa Kanlurang Europa, ang mga bagyo ay nagdudulot ng mas kaunting pinsala.

Ang mga pagkidlat-pagkulog ay itinuturing na isang sakuna atmospheric phenomenon. Nangyayari ang mga ito kapag ang mainit, basa-basa na hangin ay tumataas nang napakabilis. Sa hangganan ng tropikal at subtropikal na mga zone, ang mga bagyo ay nangyayari sa loob ng 90-100 araw sa isang taon, sa temperate zone sa loob ng 10-30 araw. Sa ating bansa ang pinakamalaking bilang nangyayari ang mga bagyo sa North Caucasus.

Ang mga bagyo ay karaniwang tumatagal ng wala pang isang oras. Ang malalakas na buhos ng ulan, ulan ng yelo, mga kidlat, bugso ng hangin, at mga patayong agos ng hangin ay nagdudulot ng isang partikular na panganib. Ang hail hazard ay tinutukoy ng laki ng mga hailstone. Sa North Caucasus, ang masa ng mga yelo ay dating umabot sa 0.5 kg, at sa India, ang mga yelo na tumitimbang ng 7 kg ay nabanggit. Ang pinaka-mapanganib na mga lugar sa ating bansa ay matatagpuan sa North Caucasus. Noong Hulyo 1992, nasira ng yelo ang paliparan " Mineral na tubig» 18 sasakyang panghimpapawid.

Sa mapanganib atmospheric phenomena isama ang kidlat. Pinapatay nila ang mga tao, mga hayop, nagdudulot ng sunog, sinisira ang power grid. Humigit-kumulang 10,000 katao ang namamatay bawat taon mula sa mga bagyo at ang mga kahihinatnan nito sa buong mundo. Bukod dito, sa ilang bahagi ng Africa, sa France at Estados Unidos, ang bilang ng mga biktima ng kidlat ay mas malaki kaysa sa iba pang natural na phenomena. Ang taunang pinsala sa ekonomiya mula sa mga bagyo sa Estados Unidos ay hindi bababa sa $700 milyon.

Ang tagtuyot ay tipikal para sa mga rehiyon ng disyerto, steppe at kagubatan-steppe. Ang kakulangan ng pag-ulan ay nagiging sanhi ng pagkatuyo ng lupa, pagpapababa ng antas tubig sa lupa at sa mga imbakan ng tubig hanggang sa sila ay ganap na matuyo. Ang kakulangan sa kahalumigmigan ay humahantong sa pagkamatay ng mga halaman at pananim. Ang tagtuyot ay lalong matindi sa Africa, sa Malapit at Gitnang Silangan, Gitnang Asya at timog Hilagang Amerika.

Binabago ng tagtuyot ang mga kondisyon ng buhay ng tao, may masamang epekto sa natural na kapaligiran sa pamamagitan ng mga proseso tulad ng salinization ng lupa, tuyong hangin, bagyo ng alikabok, pagguho ng lupa at sunog sa kagubatan. Lalong malakas ang sunog sa panahon ng tagtuyot sa mga rehiyon ng taiga, tropikal at subtropikal na kagubatan at savannah.

Ang tagtuyot ay mga panandaliang proseso na tumatagal ng isang panahon. Kapag ang tagtuyot ay tumagal ng higit sa dalawang panahon, may banta ng gutom at malawakang pagkamatay. Karaniwan, ang epekto ng tagtuyot ay umaabot sa teritoryo ng isa o higit pang mga bansa. Lalo na madalas ang matagal na tagtuyot na may kalunus-lunos na kahihinatnan ay nangyayari sa rehiyon ng Sahel ng Africa.

Ang mga phenomena sa atmospera tulad ng pag-ulan ng niyebe, paputol-putol na malakas na pag-ulan at matagal na matagal na pag-ulan ay nagdudulot ng malaking pinsala. Ang mga pag-ulan ng niyebe ay nagdudulot ng napakalaking avalanches sa mga bundok, at ang mabilis na pagkatunaw ng nahulog na niyebe at matagal na malakas na pag-ulan ay humantong sa mga baha. Ang isang malaking masa ng tubig na bumabagsak sa ibabaw ng lupa, lalo na sa mga lugar na walang puno, ay nagdudulot ng matinding pagguho ng takip ng lupa. Mayroong masinsinang paglaki ng mga sistema ng ravine-beam. Ang mga pagbaha ay nangyayari bilang resulta ng malalaking baha sa panahon ng malakas na pag-ulan o mga baha pagkatapos ng biglaang pag-init o pagtunaw ng niyebe sa tagsibol at, samakatuwid, ay ang pinagmulan ng atmospheric phenomena (tinalakay ang mga ito sa kabanata sa ekolohikal na papel ng hydrosphere).

Mga pagbabagong antropogeniko sa kapaligiran

Sa kasalukuyan, maraming iba't ibang pinagmumulan ng anthropogenic na kalikasan na nagdudulot ng polusyon sa atmospera at humahantong sa malubhang paglabag sa balanse ng ekolohiya. Sa mga tuntunin ng sukat, dalawang mapagkukunan ang may pinakamalaking epekto sa kapaligiran: transportasyon at industriya. Sa karaniwan, ang transportasyon ay nagkakahalaga ng halos 60% ng kabuuang halaga ng polusyon sa atmospera, industriya - 15%, thermal energy - 15%, mga teknolohiya para sa pagkasira ng sambahayan at pang-industriya na basura - 10%.

Ang transportasyon, depende sa ginamit na gasolina at mga uri ng mga ahente ng oxidizing, ay naglalabas sa kapaligiran ng nitrogen oxides, sulfur, oxides at dioxides ng carbon, lead at mga compound nito, soot, benzopyrene (isang sangkap mula sa pangkat ng polycyclic aromatic hydrocarbons, na kung saan ay isang malakas na carcinogen na nagdudulot ng kanser sa balat).

Ang industriya ay naglalabas ng sulfur dioxide, carbon oxide at dioxide, hydrocarbons, ammonia, hydrogen sulfide, sulfuric acid, phenol, chlorine, fluorine at iba pang mga compound at kemikal sa atmospera. Ngunit ang nangingibabaw na posisyon sa mga emisyon (hanggang sa 85%) ay inookupahan ng alikabok.

Bilang resulta ng polusyon, nagbabago ang transparency ng kapaligiran, lumilitaw ang mga aerosol, smog at acid rain dito.

Ang mga aerosol ay mga dispersed system na binubuo ng mga solidong particle o mga likidong patak na sinuspinde sa isang gaseous medium. Ang laki ng butil ng dispersed phase ay karaniwang 10 -3 -10 -7 cm Depende sa komposisyon ng dispersed phase, ang mga aerosol ay nahahati sa dalawang grupo. Ang isa ay kinabibilangan ng mga aerosol na binubuo ng mga solidong particle na nakakalat sa isang gaseous medium, ang pangalawa - aerosol, na isang halo ng mga gaseous at liquid phase. Ang una ay tinatawag na smokes, at ang pangalawa - fogs. Ang mga condensation center ay may mahalagang papel sa proseso ng kanilang pagbuo. Ang abo ng bulkan, cosmic dust, mga produktong pang-industriya na emisyon, iba't ibang bakterya, atbp. ay nagsisilbing condensation nuclei. Ang bilang ng mga posibleng pinagmumulan ng concentration nuclei ay patuloy na lumalaki. Kaya, halimbawa, kapag ang tuyong damo ay nawasak ng apoy sa isang lugar na 4000 m 2, isang average ng 11 * 10 22 aerosol nuclei ang nabuo.

Ang mga aerosol ay nabuo mula pa noong pinagmulan ng ating planeta at nakaimpluwensya natural na kondisyon. Gayunpaman, ang kanilang bilang at mga aksyon, na balanse sa pangkalahatang sirkulasyon ng mga sangkap sa kalikasan, ay hindi nagdulot ng malalim na pagbabago sa ekolohiya. Ang mga anthropogenic na kadahilanan ng kanilang pagbuo ay inilipat ang balanseng ito patungo sa makabuluhang biospheric overload. Ang tampok na ito ay lalo na binibigkas mula noong ang sangkatauhan ay nagsimulang gumamit ng mga espesyal na nilikha na aerosol kapwa sa anyo ng mga nakakalason na sangkap at para sa proteksyon ng halaman.

Ang pinaka-mapanganib para sa pabalat ng mga halaman ay ang mga aerosol ng sulfur dioxide, hydrogen fluoride at nitrogen. Kapag nakikipag-ugnay sa isang basang ibabaw ng dahon, bumubuo sila ng mga acid na may masamang epekto sa mga buhay na bagay. Ang mga acid mist, kasama ang inhaled air, ay pumapasok sa respiratory organs ng mga hayop at tao, at agresibong nakakaapekto sa mga mucous membrane. Ang ilan sa mga ito ay nabubulok ang buhay na tisyu, at ang mga radioactive aerosol ay nagdudulot ng kanser. Kabilang sa mga radioactive isotopes, ang SG 90 ay partikular na panganib hindi lamang dahil sa carcinogenicity nito, kundi bilang isang analogue ng calcium, na pinapalitan ito sa mga buto ng mga organismo, na nagiging sanhi ng kanilang pagkabulok.

Sa panahon ng mga pagsabog ng nuklear, nabubuo ang mga radioactive aerosol cloud sa atmospera. Ang mga maliliit na particle na may radius na 1 - 10 microns ay nahuhulog hindi lamang sa itaas na mga layer ng troposphere, kundi pati na rin sa stratosphere, kung saan sila ay maaaring manatili nang mahabang panahon. Ang mga ulap ng aerosol ay nabuo din sa panahon ng pagpapatakbo ng mga reactor ng mga pang-industriyang halaman na gumagawa ng nuclear fuel, gayundin bilang resulta ng mga aksidente sa mga nuclear power plant.

Ang smog ay pinaghalong aerosol na may likido at solid na dispersed phase na bumubuo ng mahamog na kurtina sa mga industriyal na lugar at malalaking lungsod.

May tatlong uri ng smog: yelo, basa at tuyo. Ang ice smog ay tinatawag na Alaskan. Ito ay isang kumbinasyon ng mga gaseous pollutant na may pagdaragdag ng mga maalikabok na particle at ice crystal na nangyayari kapag ang mga patak ng fog at singaw mula sa mga sistema ng pag-init ay nag-freeze.

Ang wet smog, o London-type smog, ay tinatawag na winter smog. Ito ay pinaghalong mga gas na pollutant (pangunahin ang sulfur dioxide), dust particle at fog droplets. Ang meteorological prerequisite para sa hitsura ng winter smog ay kalmado na panahon, kung saan ang isang layer ng mainit na hangin ay matatagpuan sa itaas ng ibabaw na layer ng malamig na hangin (sa ibaba 700 m). Kasabay nito, hindi lamang pahalang, kundi pati na rin ang vertical exchange ay wala. Ang mga pollutant, na kadalasang nakakalat sa matataas na layer, sa kasong ito ay naiipon sa ibabaw na layer.

Ang tuyong usok ay nangyayari sa panahon ng tag-init, at madalas na tinutukoy bilang Los Angeles-type smog. Ito ay pinaghalong ozone, carbon monoxide, nitrogen oxides at acid vapors. Ang nasabing smog ay nabuo bilang isang resulta ng agnas ng mga pollutant sa pamamagitan ng solar radiation, lalo na ang ultraviolet na bahagi nito. Ang meteorological prerequisite ay atmospheric inversion, na ipinahayag sa hitsura ng isang layer ng malamig na hangin sa itaas ng mainit. Ang mga gas at solid na particle na kadalasang itinataas ng mainit-init na mga agos ng hangin ay pagkatapos ay nakakalat sa itaas na malamig na mga layer, ngunit sa kasong ito ay nag-iipon sila sa inversion layer. Sa proseso ng photolysis, ang mga nitrogen dioxide na nabuo sa panahon ng pagkasunog ng gasolina sa mga makina ng kotse ay nabubulok:

HINDI 2 → HINDI + O

Pagkatapos ay nangyayari ang ozone synthesis:

O + O 2 + M → O 3 + M

HINDI + O → HINDI 2

Ang mga proseso ng photodissociation ay sinamahan ng isang dilaw-berdeng glow.

Bilang karagdagan, ang mga reaksyon ay nangyayari ayon sa uri: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, ibig sabihin, nabuo ang malakas na sulfuric acid.

Sa pagbabago sa mga kondisyon ng meteorolohiko (ang hitsura ng hangin o pagbabago sa halumigmig), ang malamig na hangin ay nawawala at ang smog ay nawawala.

Ang pagkakaroon ng mga carcinogens sa smog ay humahantong sa respiratory failure, pangangati ng mucous membranes, circulatory disorders, asthmatic suffocation, at kadalasang kamatayan. Ang usok ay lalong mapanganib para sa maliliit na bata.

Ang acid rain ay atmospheric precipitation na inaasido ng pang-industriya na paglabas ng sulfur oxides, nitrogen oxides at vapors ng perchloric acid at chlorine na natunaw sa kanila. Sa proseso ng pagsunog ng karbon at gas, ang karamihan sa asupre sa loob nito, kapwa sa anyo ng oksido at sa mga compound na may bakal, lalo na sa pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite, atbp., ay nagiging sulfur oxide, na, kasama ng carbon dioxide, ay inilabas sa atmospera. Kapag ang atmospheric nitrogen at mga teknikal na emisyon ay pinagsama sa oxygen, ang iba't ibang mga nitrogen oxide ay nabuo, at ang dami ng nitrogen oxide na nabuo ay depende sa temperatura ng pagkasunog. Ang bulk ng nitrogen oxides ay nangyayari sa panahon ng pagpapatakbo ng mga sasakyan at diesel locomotives, at minorya isinasaalang-alang ng mga negosyong pang-industriya at enerhiya. Ang mga sulfur at nitrogen oxide ay ang pangunahing bumubuo ng acid. Kapag tumutugon sa atmospheric oxygen at ang singaw ng tubig sa loob nito, nabuo ang sulfuric at nitric acid.

Ito ay kilala na ang alkaline-acid na balanse ng daluyan ay tinutukoy ng halaga ng pH. Ang isang neutral na kapaligiran ay may pH value na 7, isang acidic na kapaligiran ay may pH value na 0, at isang alkaline na kapaligiran ay may pH value na 14. Sa modernong panahon, ang pH value ng tubig-ulan ay 5.6, bagama't sa nakalipas na nakaraan ito ay neutral. Ang pagbaba sa halaga ng pH ng isa ay tumutugma sa isang sampung beses na pagtaas ng kaasiman at, samakatuwid, sa kasalukuyan, umuulan halos lahat ng dako na may hyperacidity. Ang pinakamataas na kaasiman ng mga pag-ulan na naitala sa Kanlurang Europa ay 4-3.5 pH. Dapat itong isaalang-alang na ang halaga ng pH na katumbas ng 4-4.5 ay nakamamatay para sa karamihan ng mga isda.

Ang acid rain ay may agresibong epekto sa vegetation cover ng Earth, sa mga pang-industriya at residential na gusali at nakakatulong sa isang makabuluhang pagbilis ng weathering ng mga nakalantad na bato. Ang pagtaas ng kaasiman ay pumipigil sa self-regulation ng neutralisasyon ng mga lupa kung saan ang mga sustansya ay natutunaw. Sa turn, ito ay humahantong sa isang matalim na pagbaba sa mga ani at nagiging sanhi ng pagkasira ng vegetation cover. Ang kaasiman ng lupa ay nag-aambag sa pagpapakawala ng mabigat, na nasa isang nakatali na estado, na unti-unting hinihigop ng mga halaman, na nagiging sanhi ng malubhang pinsala sa tissue sa kanila at tumagos sa mga kadena ng pagkain ng tao.

Pagbabago sa potensyal na alkaline-acid tubig dagat, lalo na sa mababaw na tubig, ay humahantong sa pagtigil ng pagpaparami ng maraming invertebrates, nagiging sanhi ng pagkamatay ng mga isda at nakakagambala sa balanse ng ekolohiya sa mga karagatan.

Bilang resulta ng acid rain, nasa ilalim ng banta ng kamatayan kagubatan Kanlurang Europa, Baltic States, Karelia, Urals, Siberia at Canada.

ISTRUKTURA NG ATMOSPHERE

Atmospera(mula sa ibang Greek ἀτμός - singaw at σφαῖρα - bola) - isang gaseous shell (geosphere) na nakapalibot sa planetang Earth. Ang panloob na ibabaw nito ay sumasakop sa hydrosphere at bahagyang crust ng lupa, habang ang panlabas na ibabaw nito ay nasa hangganan sa malapit-Earth na bahagi ng outer space.

Mga Katangiang Pisikal

Ang kapal ng atmospera ay humigit-kumulang 120 km mula sa ibabaw ng Earth. Ang kabuuang masa ng hangin sa atmospera ay (5.1-5.3) 10 18 kg. Sa mga ito, ang masa ng tuyong hangin ay (5.1352 ± 0.0003) 10 18 kg, ang kabuuang masa ng singaw ng tubig ay nasa average na 1.27 10 16 kg.

Ang molar mass ng malinis na tuyong hangin ay 28.966 g/mol, ang air density sa ibabaw ng dagat ay humigit-kumulang 1.2 kg/m 3 . Ang presyon sa 0 °C sa antas ng dagat ay 101.325 kPa; kritikal na temperatura - -140.7 ° C; kritikal na presyon - 3.7 MPa; C p sa 0 °C - 1.0048 10 3 J/(kg K), C v - 0.7159 10 3 J/(kg K) (sa 0 °C). Ang solubility ng hangin sa tubig (sa pamamagitan ng masa) sa 0 ° C - 0.0036%, sa 25 ° C - 0.0023%.

Para sa "normal na kondisyon" sa ibabaw ng Earth ay kinuha: density 1.2 kg / m 3, barometric pressure 101.35 kPa, temperatura plus 20 ° C at kamag-anak na kahalumigmigan 50%. Ang mga conditional indicator na ito ay may puro engineering value.

Ang istraktura ng kapaligiran

Ang kapaligiran ay may isang layered na istraktura. Ang mga layer ng kapaligiran ay naiiba sa bawat isa sa temperatura ng hangin, density nito, dami ng singaw ng tubig sa hangin at iba pang mga katangian.

Troposphere(sinaunang Greek τρόπος - "turn", "change" at σφαῖρα - "ball") - ang mas mababang, pinaka-pinag-aralan na layer ng atmospera, 8-10 km ang taas sa mga polar na rehiyon, hanggang sa 10-12 km sa mapagtimpi na latitude, sa ekwador - 16-18 km.

Kapag tumataas sa troposphere, bumababa ang temperatura ng average na 0.65 K bawat 100 m at umabot sa 180-220 K sa itaas na bahagi. Ang itaas na layer ng troposphere, kung saan huminto ang pagbaba ng temperatura na may taas, ay tinatawag na tropopause. Ang susunod na layer ng atmospera sa itaas ng troposphere ay tinatawag na stratosphere.

Higit sa 80% ng kabuuang masa ng hangin sa atmospera ay puro sa troposphere, ang turbulence at convection ay lubos na binuo, ang nangingibabaw na bahagi ng singaw ng tubig ay puro, ang mga ulap ay bumangon, ang mga atmospheric front ay nabuo din, ang mga bagyo at anticyclone ay nabuo, pati na rin ang iba pang mga prosesong tumutukoy sa panahon at klima. Ang mga prosesong nagaganap sa troposphere ay pangunahin dahil sa convection.

Ang bahagi ng troposphere kung saan mabubuo ang mga glacier sa ibabaw ng daigdig ay tinatawag na chionosphere.

tropopause(mula sa Greek τροπος - turn, change at παῦσις - stop, cessation) - ang layer ng atmospera kung saan humihinto ang pagbaba ng temperatura na may taas; layer ng paglipat mula sa troposphere patungo sa stratosphere. Sa atmospera ng daigdig, ang tropopause ay matatagpuan sa mga altitude mula 8-12 km (sa itaas ng antas ng dagat) sa mga polar na rehiyon at hanggang 16-18 km sa itaas ng ekwador. Ang taas ng tropopause ay nakasalalay din sa oras ng taon (ang tropopause ay mas mataas sa tag-araw kaysa sa taglamig) at cyclonic na aktibidad (ito ay mas mababa sa mga bagyo at mas mataas sa mga anticyclone)

Ang kapal ng tropopause ay mula sa ilang daang metro hanggang 2-3 kilometro. Sa subtropiko, ang tropopause ruptures ay sinusunod dahil sa malalakas na jet stream. Ang tropopause sa ilang mga lugar ay madalas na nawasak at muling nabuo.

Stratosphere(mula sa Latin stratum - flooring, layer) - isang layer ng atmospera, na matatagpuan sa taas na 11 hanggang 50 km. Karaniwan ang bahagyang pagbabago sa temperatura sa 11-25 km layer (ang ibabang layer ng stratosphere) at ang pagtaas nito sa 25-40 km layer mula -56.5 hanggang 0.8 °C (ang upper stratosphere layer o inversion region). Naabot ang halaga na humigit-kumulang 273 K (halos 0 °C) sa taas na humigit-kumulang 40 km, ang temperatura ay nananatiling pare-pareho hanggang sa isang altitude na humigit-kumulang 55 km. Ang rehiyong ito na may pare-parehong temperatura ay tinatawag na stratopause at ang hangganan sa pagitan ng stratosphere at mesosphere. Ang density ng hangin sa stratosphere ay sampu at daan-daang beses na mas mababa kaysa sa antas ng dagat.

Nasa stratosphere kung saan matatagpuan ang ozonosphere layer ("ozone layer") (sa taas na 15-20 hanggang 55-60 km), na tumutukoy itaas na limitasyon buhay sa biosphere. Ang Ozone (O 3 ) ay nabuo bilang isang resulta ng mga reaksyong photochemical na pinakamalakas sa taas na ~30 km. Ang kabuuang masa ng O 3 sa normal na presyon ay magiging isang layer na 1.7-4.0 mm ang kapal, ngunit kahit na ito ay sapat na upang makuha ang solar ultraviolet radiation na nakakapinsala sa buhay. Ang pagkasira ng O 3 ay nangyayari kapag ito ay nakikipag-ugnayan sa mga libreng radical, NO, mga halogen-containing compounds (kabilang ang "freons").

Karamihan sa short-wavelength na bahagi ng ultraviolet radiation (180-200 nm) ay pinanatili sa stratosphere at ang enerhiya ng maikling alon ay nababago. Sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag na ito, nagbabago ang mga magnetic field, nasira ang mga molekula, nagkakaroon ng ionization, bagong pagbuo ng mga gas at iba pang mga kemikal na compound. Ang mga prosesong ito ay maaaring maobserbahan sa anyo ng mga hilagang ilaw, kidlat at iba pang mga glow.

Sa stratosphere at mas mataas na mga layer, sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation, ang mga molekula ng gas ay naghihiwalay - sa mga atomo (sa itaas 80 km, CO 2 at H 2 dissociate, sa itaas 150 km - O 2, sa itaas 300 km - N 2). Sa taas na 200-500 km, nangyayari rin ang ionization ng mga gas sa ionosphere; sa taas na 320 km, ang konsentrasyon ng mga sisingilin na particle (O + 2, O - 2, N + 2) ay ~ 1/300 ng konsentrasyon ng mga neutral na particle. Sa itaas na mga layer ng kapaligiran mayroong mga libreng radikal - OH, HO 2, atbp.

Halos walang singaw ng tubig sa stratosphere.

Ang mga paglipad sa stratosphere ay nagsimula noong 1930s. Ang paglipad sa unang stratospheric balloon (FNRS-1), na ginawa nina Auguste Picard at Paul Kipfer noong Mayo 27, 1931 hanggang sa taas na 16.2 km, ay malawak na kilala. Ang modernong labanan at supersonic na komersyal na sasakyang panghimpapawid ay lumilipad sa stratosphere sa mga altitude sa pangkalahatan hanggang 20 km (bagaman ang dynamic na kisame ay maaaring mas mataas). Ang mataas na altitude weather balloon ay tumataas hanggang 40 km; ang rekord para sa isang unmanned balloon ay 51.8 km.

Kamakailan lamang, sa mga lupon ng militar ng Estados Unidos, maraming pansin ang binabayaran sa pag-unlad ng mga layer ng stratosphere sa itaas ng 20 km, na madalas na tinatawag na "prespace" (Eng. « malapit sa kalawakan» ). Ipinapalagay na ang mga unmanned airship at solar-powered aircraft (tulad ng NASA Pathfinder) ay makakatagal sa taas na humigit-kumulang 30 km sa mahabang panahon at makapagbibigay ng obserbasyon at komunikasyon para sa napakalaking lugar, habang nananatiling mababa ang vulnerability sa air defense. mga sistema; ang mga naturang device ay magiging maraming beses na mas mura kaysa sa mga satellite.

Stratopause- ang layer ng atmospera, na siyang hangganan sa pagitan ng dalawang layer, ang stratosphere at mesosphere. Sa stratosphere, ang temperatura ay tumataas sa altitude, at ang stratopause ay ang layer kung saan ang temperatura ay umabot sa pinakamataas nito. Ang temperatura ng stratopause ay humigit-kumulang 0 °C.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod hindi lamang sa Earth, kundi pati na rin sa iba pang mga planeta na may kapaligiran.

Sa Earth, ang stratopause ay matatagpuan sa taas na 50 - 55 km sa ibabaw ng antas ng dagat. Ang presyon ng atmospera ay humigit-kumulang 1/1000 ng presyon sa antas ng dagat.

Mesosphere(mula sa Greek μεσο- - "gitna" at σφαῖρα - "bola", "sphere") - ang layer ng atmospera sa mga altitude mula 40-50 hanggang 80-90 km. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura na may taas; ang pinakamataas na (mga +50°C) na temperatura ay matatagpuan sa isang altitude na humigit-kumulang 60 km, pagkatapos nito ay nagsisimulang bumaba ang temperatura sa −70° o −80°C. Ang ganitong pagbaba sa temperatura ay nauugnay sa masiglang pagsipsip ng solar radiation (radiation) ng ozone. Ang termino ay pinagtibay ng Geographical at Geophysical Union noong 1951.

Ang komposisyon ng gas ng mesosphere, pati na rin ang mga mas mababang layer ng atmospera, ay pare-pareho at naglalaman ng humigit-kumulang 80% nitrogen at 20% oxygen.

Ang mesosphere ay pinaghihiwalay mula sa pinagbabatayan na stratosphere ng stratopause, at mula sa overlying thermosphere ng mesopause. Ang mesopause ay karaniwang tumutugma sa turbopause.

Nagsisimulang kumikinang ang mga meteor at, bilang panuntunan, ganap na nasusunog sa mesosphere.

Maaaring lumitaw ang mga noctilucent na ulap sa mesosphere.

Para sa mga flight, ang mesosphere ay isang uri ng "dead zone" - ang hangin dito ay masyadong bihira upang suportahan ang mga eroplano o mga lobo (sa taas na 50 km, ang density ng hangin ay 1000 beses na mas mababa kaysa sa antas ng dagat), at sa parehong masyadong siksik ang oras para sa mga artipisyal na paglipad.mga satellite sa mababang orbit. Ang mga direktang pag-aaral ng mesosphere ay isinasagawa pangunahin sa tulong ng mga suborbital meteorological rocket; sa pangkalahatan, ang mesosphere ay pinag-aralan na mas masahol pa kaysa sa iba pang mga layer ng atmospera, na may kaugnayan kung saan tinawag ito ng mga siyentipiko na "ignorosphere".

mesopause

mesopause Ang layer ng atmospera na naghihiwalay sa mesosphere at thermosphere. Sa Earth, ito ay matatagpuan sa taas na 80-90 km sa ibabaw ng antas ng dagat. Sa mesopause, mayroong isang minimum na temperatura, na halos -100 ° C. Sa ibaba (nagsisimula sa taas na humigit-kumulang 50 km) bumababa ang temperatura nang may taas, sa itaas (hanggang sa taas na halos 400 km) muli itong tumataas. Ang mesopause ay tumutugma sa mas mababang hangganan ng rehiyon ng aktibong pagsipsip ng X-ray at ang pinakamaikling wavelength na ultraviolet radiation ng Araw. Ang mga kulay-pilak na ulap ay nakikita sa taas na ito.

Ang mesopause ay umiiral hindi lamang sa Earth, kundi pati na rin sa iba pang mga planeta na may kapaligiran.

Linya ng Karman- taas sa ibabaw ng antas ng dagat, na karaniwang tinatanggap bilang hangganan sa pagitan ng kapaligiran at espasyo ng Earth.

Gaya ng tinukoy ng Fédération Aéronautique Internationale (FAI), ang Karman Line ay nasa taas na 100 km sa ibabaw ng dagat.

Ang taas ay ipinangalan kay Theodor von Karman, isang Amerikanong siyentipiko na nagmula sa Hungarian. Siya ang unang natukoy na sa tungkol sa taas na ito ang kapaligiran ay nagiging napakabihirang na ang aeronautics ay nagiging imposible, dahil ang bilis ng sasakyang panghimpapawid, na kinakailangan upang lumikha ng sapat na pag-angat, ay nagiging mas malaki kaysa sa unang cosmic na bilis, at samakatuwid, upang makamit ang mas mataas. altitude, kinakailangang gamitin ang mga paraan ng astronautics.

Ang kapaligiran ng Earth ay nagpapatuloy sa kabila ng linya ng Karman. Ang panlabas na bahagi ng atmospera ng daigdig, ang exosphere, ay umaabot sa taas na 10,000 km o higit pa, sa ganoong taas ang atmospera ay pangunahing binubuo ng mga atomo ng hydrogen na maaaring umalis sa atmospera.

Ang pag-abot sa Karman Line ay ang unang kondisyon para sa Ansari X Prize, dahil ito ang batayan para makilala ang flight bilang isang space flight.