Ang kapaligiran ng daigdig

Atmospera(mula sa. ibang Griyegoἀτμός - singaw at σφαῖρα - bola) - gas shell ( geosphere) nakapalibot sa planeta Lupa. Natatakpan ang panloob na ibabaw nito hydrosphere at bahagyang tumahol, ang nasa labas ay may hangganan sa malapit sa Earth na bahagi ng outer space.

Ang kabuuan ng mga seksyon ng pisika at kimika na nag-aaral sa atmospera ay karaniwang tinatawag pisika ng atmospera. Tinutukoy ng kapaligiran panahon sa ibabaw ng Earth, ay nakikibahagi sa pag-aaral ng panahon meteorolohiya, at mga pangmatagalang variation klima - klimatolohiya.

Ang istraktura ng kapaligiran

Ang istraktura ng kapaligiran

Troposphere

Ang pinakamataas na limitasyon nito ay nasa taas na 8-10 km sa polar, 10-12 km sa temperate at 16-18 km sa tropikal na latitude; mas mababa sa taglamig kaysa sa tag-araw. Ang mas mababang, pangunahing layer ng atmospera. Naglalaman ito ng higit sa 80% ng kabuuang masa ng hangin sa atmospera at humigit-kumulang 90% ng lahat ng singaw ng tubig na nasa atmospera. mataas na binuo sa troposphere kaguluhan at kombeksyon, manggaling mga ulap, bumuo mga bagyo at mga anticyclone. Bumababa ang temperatura sa pagtaas ng taas na may average na vertical gradient 0.65°/100 m

Para sa "normal na kondisyon" sa ibabaw ng Earth ay kinuha: density 1.2 kg/m3, barometric pressure 101.35 kPa, temperatura plus 20 °C at relative humidity 50%. Ang mga conditional indicator na ito ay may puro engineering value.

Stratosphere

Ang layer ng atmospera na matatagpuan sa taas na 11 hanggang 50 km. Nailalarawan sa pamamagitan ng isang bahagyang pagbabago sa temperatura sa 11-25 km layer (lower layer ng stratosphere) at ang pagtaas nito sa 25-40 km layer mula -56.5 hanggang 0.8 ° MULA SA(itaas na stratosphere o rehiyon pagbabaligtad). Ang pagkakaroon ng maabot ang isang halaga ng tungkol sa 273 K (halos 0 ° C) sa isang altitude ng tungkol sa 40 km, ang temperatura ay nananatiling pare-pareho hanggang sa isang altitude ng tungkol sa 55 km. Ang rehiyon na ito ng pare-pareho ang temperatura ay tinatawag stratopause at ang hangganan sa pagitan ng stratosphere at mesosphere.

Stratopause

Ang boundary layer ng atmospera sa pagitan ng stratosphere at mesosphere. Mayroong maximum sa vertical na pamamahagi ng temperatura (mga 0 °C).

Mesosphere

Ang kapaligiran ng daigdig

Mesosphere nagsisimula sa taas na 50 km at umaabot hanggang 80-90 km. Bumababa ang temperatura sa taas na may average na vertical gradient na (0.25-0.3)°/100 m. Ang pangunahing proseso ng enerhiya ay ang radiant heat transfer. Mga kumplikadong proseso ng photochemical na kinasasangkutan mga libreng radical, vibrationally excited molecules, atbp., ay tumutukoy sa glow ng atmospera.

mesopause

Transitional layer sa pagitan ng mesosphere at thermosphere. Mayroong minimum sa vertical na pamamahagi ng temperatura (mga -90 °C).

Linya ng Karman

Altitude sa itaas ng antas ng dagat, na karaniwang tinatanggap bilang hangganan sa pagitan ng atmospera at kalawakan ng Earth.

Thermosphere

Pangunahing artikulo: Thermosphere

Ang itaas na limitasyon ay tungkol sa 800 km. Ang temperatura ay tumataas sa mga altitude ng 200-300 km, kung saan umabot ito sa mga halaga ng pagkakasunud-sunod ng 1500 K, pagkatapos nito ay nananatiling halos pare-pareho hanggang sa mataas na altitude. Sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet at x-ray solar radiation at cosmic radiation, nangyayari ang air ionization (" auroras”) - mga pangunahing lugar ionosphere humiga sa loob ng thermosphere. Sa mga altitude na higit sa 300 km, nangingibabaw ang atomic oxygen.

Mga layer ng atmospera hanggang sa taas na 120 km

Exosphere (nagkakalat na globo)

Exosphere- scattering zone, ang panlabas na bahagi ng thermosphere, na matatagpuan sa itaas ng 700 km. Ang gas sa exosphere ay napakabihirang, at samakatuwid ang mga particle nito ay tumagas sa interplanetary space ( pagwawaldas).

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 pumapasok sa tinatawag na malapit sa 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 napakabihirang mga particle na tulad ng alikabok, 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. Sa ibaba nito ay namamalagi ang isang mahusay na halo-halong, homogenous na bahagi ng atmospera, na tinatawag homosphere. Ang hangganan sa pagitan ng mga layer na ito ay tinatawag turbopause, ito ay nasa taas na humigit-kumulang 120 km.

Mga katangiang pisikal

Ang kapal ng atmospera ay humigit-kumulang 2000 - 3000 km mula sa ibabaw ng Earth. Kabuuang timbang hangin- (5.1-5.3) × 10 18 kg. Molar mass ang malinis na tuyong hangin ay 28.966. Presyon sa 0 °C sa antas ng dagat 101.325 kPa; kritikal na temperatura-140.7 °C; kritikal na presyon 3.7 MPa; C p 1.0048×10 3 J/(kg K)(sa 0°C), C v 0.7159×10 3 J/(kg K) (sa 0 °C). Ang solubility ng hangin sa tubig sa 0 °C - 0.036%, sa 25 °C - 0.22%.

Physiological at iba pang mga katangian ng kapaligiran

Nasa taas na ng 5 km sa ibabaw ng antas ng dagat, nabubuo ang isang hindi sanay na tao gutom sa oxygen at walang adaptasyon, ang pagganap ng 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. Bahagyang presyon oxygen sa alveolar air sa normal na atmospheric pressure 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. Sa sapat na rarefaction ng hangin, sa mga taas na higit sa 36 km, ang isang matinding epekto sa katawan ay ibinibigay sa pamamagitan ng ionizing radiation- pangunahing cosmic ray; sa mga altitude na higit sa 40 km, ang ultraviolet na bahagi ng solar spectrum, na mapanganib para sa mga tao, ay nagpapatakbo.

Habang tumataas tayo sa isang mas mataas na taas sa ibabaw ng Earth, unti-unting humina, at pagkatapos ay ganap na nawawala, ang gayong mga phenomena na pamilyar sa atin ay naobserbahan sa mas mababang mga layer ng atmospera, tulad ng pagpapalaganap ng tunog, ang paglitaw ng aerodynamic. lakas ng pag-angat at paglaban, paglipat ng init kombeksyon at iba pa.

Sa rarefied layer ng hangin, pagpapalaganap tunog lumalabas na imposible. Hanggang sa taas na 60-90 km, posible pa ring gumamit ng air resistance at lift para sa kinokontrol na aerodynamic flight. Ngunit simula sa mga altitude ng 100-130 km, mga konsepto na pamilyar sa bawat piloto mga numero M at harang sa tunog mawala ang kanilang kahulugan, may pumasa sa kondisyon Linya ng Karman lampas na kung saan magsisimula ang globo ng purong ballistic na paglipad, na makokontrol lamang sa pamamagitan ng paggamit ng mga reaktibong pwersa.

Sa mga altitude na higit sa 100 km, ang kapaligiran ay pinagkaitan din ng isa pang kahanga-hangang pag-aari - ang kakayahang sumipsip, magsagawa at maglipat ng thermal energy sa pamamagitan ng convection (i.e., sa pamamagitan ng paghahalo ng hangin). Nangangahulugan ito na ang iba't ibang mga elemento ng kagamitan, kagamitan ng istasyon ng orbital na espasyo ay hindi magagawang palamig mula sa labas sa paraang karaniwang ginagawa sa isang eroplano - sa tulong ng mga air jet at air radiator. Sa ganoong taas, tulad ng sa espasyo sa pangkalahatan, ang tanging paraan upang ilipat ang init ay thermal radiation.

Komposisyon ng kapaligiran

Komposisyon ng tuyong hangin

Ang kapaligiran ng daigdig ay pangunahing binubuo ng mga gas at iba't ibang dumi (alikabok, patak ng tubig, mga kristal ng yelo, mga asin sa dagat, mga produktong pagkasunog).

Ang konsentrasyon ng mga gas na bumubuo sa atmospera ay halos pare-pareho, maliban sa tubig (H 2 O) at carbon dioxide (CO 2).

Komposisyon ng tuyong hangin
Nitrogen
Oxygen
Argon
Tubig
Carbon dioxide
Neon
Helium
Methane
Krypton
Hydrogen
Xenon
Nitrous oxide

Bilang karagdagan sa mga gas na ipinahiwatig sa talahanayan, ang kapaligiran ay naglalaman ng SO 2, NH 3, CO, ozone, haydrokarbon, HCl, HF, mag-asawa hg, ako 2 , at HINDI at maraming iba pang mga gas sa maliit na dami. Ang troposphere ay patuloy na naglalaman ng isang malaking bilang ng mga nasuspinde na solid at likidong mga particle ( latang pandilig).

Kasaysayan ng pagbuo ng atmospera

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) nakuha mula sa interplanetary space. Ito ang tinatawag na pangunahing kapaligiran(mga apat na bilyong taon na ang nakalilipas). Sa susunod na yugto, ang aktibong aktibidad ng bulkan ay humantong sa saturation ng atmospera na may mga gas maliban sa hydrogen ( carbon dioxide, ammonia, singaw). Ganito po pangalawang kapaligiran(mga tatlong bilyong taon bago ang ating mga araw). Ang kapaligirang ito ay nakapagpapanumbalik. Dagdag pa, ang proseso ng pagbuo ng atmospera ay tinutukoy ng mga sumusunod na kadahilanan:

pagtagas ng mga magaan na gas (hydrogen at helium) sa interplanetary space;

mga reaksiyong kemikal nagaganap sa atmospera sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation, mga paglabas ng kidlat at ilang iba pang mga kadahilanan.

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).

Nitrogen

Ang pagbuo ng isang malaking halaga ng N 2 ay dahil sa oksihenasyon ng ammonia-hydrogen na kapaligiran ng molekular O 2, na nagsimulang magmula sa ibabaw ng planeta bilang isang resulta ng photosynthesis, simula sa 3 bilyong taon na ang nakalilipas. Ang N 2 ay inilabas din sa atmospera bilang resulta ng denitrification ng mga nitrates at iba pang mga compound na naglalaman ng nitrogen. Ang nitrogen ay na-oxidized ng ozone sa NO sa itaas na kapaligiran.

Ang Nitrogen N 2 ay pumapasok sa mga reaksyon lamang sa ilalim ng mga partikular na kondisyon (halimbawa, sa panahon ng paglabas ng kidlat). Ang oksihenasyon ng molecular nitrogen ng ozone sa panahon ng mga electrical discharge ay ginagamit sa industriyal na produksyon nitrogen fertilizers. Maaari itong ma-oxidized na may mababang pagkonsumo ng enerhiya at ma-convert sa isang biologically active form cyanobacteria (asul-berdeng algae) at nodule bacteria na bumubuo sa rhizobial symbiosis Sa munggo halaman, tinatawag na. berdeng pataba.

Oxygen

Ang komposisyon ng kapaligiran ay nagsimulang magbago nang radikal sa pagdating ng mga buhay na organismo, ang resulta potosintesis sinamahan ng paglabas ng oxygen at pagsipsip ng carbon dioxide. Sa una, ang oxygen ay ginugol sa oksihenasyon ng mga pinababang compound - ammonia, hydrocarbons, oxide form glandula nakapaloob sa mga karagatan, atbp. Sa pagtatapos ng yugtong ito, nagsimulang lumaki ang nilalaman ng oxygen sa atmospera. Unti-unti, nabuo ang isang modernong kapaligiran na may mga katangian ng oxidizing. Dahil nagdulot ito ng seryoso at biglaang pagbabago sa maraming prosesong nagaganap sa kapaligiran, lithosphere at biosphere, ang tawag sa kaganapang ito Sakuna ng oxygen.

Sa panahon ng Phanerozoic ang komposisyon ng atmospera at ang nilalaman ng oxygen ay sumailalim sa mga pagbabago. Pangunahing nauugnay ang mga ito sa rate ng pagtitiwalag ng mga organikong sedimentary na bato. Kaya, sa mga panahon ng akumulasyon ng karbon, ang nilalaman ng oxygen sa kapaligiran, tila, ay kapansin-pansing lumampas sa modernong antas.

Carbon dioxide

Ang nilalaman ng CO 2 sa atmospera ay nakasalalay sa aktibidad ng bulkan at mga proseso ng kemikal sa mga shell ng lupa, ngunit higit sa lahat - sa intensity ng biosynthesis at decomposition ng organikong bagay sa biosphere Lupa. Halos ang buong kasalukuyang biomass ng planeta (mga 2.4 × 10 12 tonelada ) ay nabuo dahil sa carbon dioxide, nitrogen at singaw ng tubig na nakapaloob sa hangin sa atmospera. Inilibing sa karagatan, sa mga latian at sa kagubatan nagiging organikong bagay uling, langis at natural na gas. (cm. Geochemical cycle ng carbon)

mga noble gas

Pinagmulan ng mga inert gas - argon, helium at krypton- mga pagsabog ng bulkan at pagkabulok ng mga radioactive na elemento. Ang daigdig sa kabuuan at ang atmospera sa partikular ay nauubos sa mga inert na gas kumpara sa kalawakan. Ito ay pinaniniwalaan na ang dahilan nito ay nakasalalay sa patuloy na pagtagas ng mga gas sa interplanetary space.

Polusyon sa hangin

Kamakailan, ang ebolusyon ng atmospera ay nagsimulang maimpluwensyahan ng tao. Ang resulta ng kanyang mga aktibidad ay isang patuloy na makabuluhang pagtaas sa nilalaman ng carbon dioxide sa atmospera dahil sa pagkasunog ng mga hydrocarbon fuels na naipon sa mga nakaraang geological epochs. Malaking halaga ng CO 2 ang natupok sa panahon ng photosynthesis at nasisipsip ng mga karagatan sa mundo. Ang gas na ito ay pumapasok sa atmospera dahil sa pagkabulok ng mga carbonate na bato at mga organikong sangkap na pinagmulan ng halaman at hayop, gayundin dahil sa bulkanismo at mga aktibidad sa paggawa ng tao. Sa nakalipas na 100 taon, ang nilalaman ng CO 2 sa atmospera ay tumaas ng 10%, na ang pangunahing bahagi (360 bilyong tonelada) ay nagmumula sa pagkasunog ng gasolina. Kung magpapatuloy ang rate ng paglago ng pagkasunog ng gasolina, sa susunod na 50 - 60 taon ang halaga ng CO 2 sa atmospera ay magdodoble at maaaring humantong sa pandaigdigang pagbabago ng klima.

Ang pagkasunog ng gasolina ay ang pangunahing pinagmumulan ng parehong mga pollutant na gas ( KAYA, HINDI, KAYA 2 ). Ang sulfur dioxide ay na-oxidized ng atmospheric oxygen sa KAYA 3 sa itaas na kapaligiran, na kung saan ay nakikipag-ugnayan sa singaw ng tubig at ammonia, at ang resulta sulfuric acid (H 2 KAYA 4 ) at ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 KAYA 4 ) bumalik sa ibabaw ng Earth sa anyo ng isang tinatawag na. acid rain. Paggamit panloob na combustion engine humahantong sa makabuluhang polusyon sa hangin na may nitrogen oxides, hydrocarbons at lead compounds ( tetraethyl lead Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Ang polusyon ng aerosol sa atmospera ay sanhi ng parehong mga likas na sanhi (pagputok ng bulkan, mga bagyo ng alikabok, pagpasok ng mga patak ng tubig sa dagat at pollen ng halaman, atbp.) At ng aktibidad ng ekonomiya ng tao (pagmimina ng mga ores at mga 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 kapaligiran ng Earth ay ang gas na sobre ng ating planeta. Sa pamamagitan ng paraan, halos lahat ng mga celestial na katawan ay may katulad na mga shell, mula sa mga planeta ng solar system hanggang sa malalaking asteroid. depende sa maraming mga kadahilanan - ang laki ng bilis nito, masa at maraming iba pang mga parameter. Ngunit ang shell lamang ng ating planeta ang naglalaman ng mga sangkap na nagpapahintulot sa atin na mabuhay.

Atmosphere ng Daigdig: Isang Maikling Kasaysayan ng Pinagmulan

Ito ay pinaniniwalaan na sa simula ng pagkakaroon nito, ang ating planeta ay walang gas shell sa lahat. Ngunit ang bata, bagong nabuong celestial body ay patuloy na nagbabago. Ang pangunahing kapaligiran ng Earth ay nabuo bilang isang resulta ng patuloy na pagsabog ng bulkan. Ganito, sa loob ng maraming libong taon, nabuo ang isang shell ng singaw ng tubig, nitrogen, carbon at iba pang elemento (maliban sa oxygen) sa paligid ng Earth.

Dahil ang dami ng kahalumigmigan sa kapaligiran ay limitado, ang labis nito ay naging pag-ulan - ito ay kung paano nabuo ang mga dagat, karagatan at iba pang mga anyong tubig. AT kapaligirang pantubig ang mga unang organismo na naninirahan sa planeta ay lumitaw at umunlad. Karamihan sa kanila ay kabilang sa mga organismo ng halaman na gumagawa ng oxygen sa pamamagitan ng photosynthesis. Kaya, ang kapaligiran ng Earth ay nagsimulang mapuno ng mahalagang gas na ito. At bilang resulta ng akumulasyon ng oxygen, nabuo ang ozone layer, na nagpoprotekta sa planeta mula sa mga nakakapinsalang epekto ng ultraviolet radiation. Ang mga kadahilanang ito ang lumikha ng lahat ng mga kondisyon para sa ating pag-iral.

Ang istraktura ng atmospera ng Earth

Tulad ng alam mo, ang gaseous na sobre ng ating planeta ay binubuo ng ilang mga layer - ito ang troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere. Imposibleng gumuhit ng malinaw na mga hangganan sa pagitan ng mga layer na ito - ang lahat ay nakasalalay sa oras ng taon at ang latitude ng planeta.

Ang troposphere ay ang mas mababang bahagi ng gaseous na sobre, ang taas nito ay nasa average na 10 hanggang 15 kilometro. Dito karamihan ng puro.Nga pala, dito matatagpuan ang lahat ng moisture at nabubuo ang mga ulap. Dahil sa nilalaman ng oxygen, sinusuportahan ng troposphere ang mahahalagang aktibidad ng lahat ng mga organismo. Bilang karagdagan, ito ay may tiyak na kahalagahan sa pagbuo ng panahon at klimatiko na mga tampok ng lugar - hindi lamang mga ulap ang nabuo dito, kundi pati na rin ang mga hangin. Bumababa ang temperatura sa altitude.

Stratosphere - nagsisimula sa troposphere at nagtatapos sa taas na 50 hanggang 55 kilometro. Dito tumataas ang temperatura sa taas. Ang bahaging ito ng atmospera ay halos walang singaw ng tubig, ngunit mayroon itong ozone layer. Minsan makikita mo ang pagbuo ng mga ulap na "mother-of-pearl" dito, na makikita lamang sa gabi - pinaniniwalaan na ang mga ito ay kinakatawan ng mataas na condensed droplets ng tubig.

Mesosphere - umaabot hanggang 80 kilometro pataas. Sa layer na ito, maaari mong mapansin ang isang matalim na pagbaba sa temperatura habang ikaw ay umakyat. Ang turbulence ay lubos ding binuo dito. Sa pamamagitan ng paraan, ang tinatawag na "mga ulap ng pilak" ay nabuo sa mesosphere, na binubuo ng mga maliliit na kristal ng yelo - makikita mo lamang sila sa gabi. Kapansin-pansin, halos walang hangin sa itaas na hangganan ng mesosphere - ito ay 200 beses na mas mababa kaysa sa malapit sa ibabaw ng lupa.

Ang thermosphere ay ang itaas na layer ng gaseous na sobre ng mundo, kung saan kaugalian na makilala ang pagitan ng ionosphere at exosphere. Kapansin-pansin, sa altitude, ang temperatura dito ay tumataas nang husto - sa taas na 800 kilometro mula sa ibabaw ng lupa, ito ay higit sa 1000 degrees Celsius. Ang ionosphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na likidong hangin at isang malaking nilalaman ng mga aktibong ion. Tulad ng para sa exosphere, ang bahaging ito ng atmospera ay maayos na pumapasok sa interplanetary space. Kapansin-pansin na ang thermosphere ay hindi naglalaman ng hangin.

Makikita na ang kapaligiran ng Earth ay isang napakahalagang bahagi ng ating planeta, na nananatiling isang mapagpasyang kadahilanan sa paglitaw ng buhay. Nagbibigay ito ng mahahalagang aktibidad, sumusuporta sa pagkakaroon ng hydrosphere ( kabibi ng tubig mga planeta) at pinoprotektahan mula sa ultraviolet radiation.

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. Mga temperatura iba't ibang mga layer 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, kadalasan ay may ibang presyon. 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. Lumilikha ito ng mga hangin na umiihip mula sa mga lugar na may mataas na presyon patungo sa mga lugar na may mababang presyon. 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 sanhi pag-iinit ng mundo 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 modernong kapaligiran ng Earth ay ang 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 kasaysayan ng geological, 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 degassing ng mantle at mga aktibong proseso ng weathering na nagaganap sa ibabaw ng lupa, singaw ng tubig, mga carbon compound sa anyo ng CO 2 at CO, sulfur at ang mga compound nito ay nagsimulang pumasok sa atmospera , pati na rin ang mga 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, nagsimula ang proseso ng pagbubuklod ng atmospheric nitrogen sa organikong bagay at pagbabaon nito 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. Mga umuusbong na pagkabigo sa pamamahagi ng mga kanais-nais para sa mga organismo komposisyon ng gas Ang kapaligiran, 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 milestone ng kasaysayan ng Phanerozoic.

Ethnospheric function ng atmospera

Ang kapaligiran ng Earth ay nagbibigay ng kinakailangang bagay, enerhiya at tinutukoy ang direksyon at bilis metabolic 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. Ang mga paglihis sa isang direksyon o iba pa sa kalidad ng hangin sa atmospera at mga kondisyon ng panahon ay lumilikha ng matinding kondisyon para sa buhay ng mundo ng hayop at halaman, kabilang ang 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, mabisang paggamit na mag-aambag sa matagumpay na solusyon sa problema ng pagkuha ng hindi polusyon kapaligiran 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, itinatag na ang mga tropikal na bagyo na may average na lakas ay naglalabas ng enerhiya na katumbas ng enerhiya ng 500,000 atomic bomb na ibinagsak sa Hiroshima at Nagasaki sa loob lamang ng isang araw. 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 ilang mga lawak na may kaugnayan sa iba't ibang aspeto ng aktibidad at ang impluwensya ng atmospera sa mga proseso ng lupa, na nagpapahiwatig ng pagtindi ng 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 atmospera sa muling pamamahagi ng solar energy at ang pag-unlad ng mga sakuna na natural na phenomena at mga sakuna ay mahusay. Negatibong epekto sa organikong mundo at natural na mga sistema ay nagbibigay ng mga atmospheric whirlwind - mga buhawi (buhawi), bagyo, bagyo, bagyo at iba pang mga phenomena. Ang pangunahing pinagmumulan ng polusyon kasama ng natural na mga salik dumating sa 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. Binabago ng mga greenhouse gas ang temperaturang rehimen ng ibabaw ng lupa, ang mga paglabas ng ilang mga gas ay binabawasan ang dami ng screen ng ozone at nag-aambag sa pagbuo ng mga butas ng ozone. 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 dami ng solar energy na pumapasok sa itaas na hangganan ng atmospera ay makikita pabalik sa kalawakan ng mundo, 13% ay hinihigop 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.

Pinakamahalaga may 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. Ang mga malalaking atmospheric vortices ay kasangkot sa paglikha ng mga sistema ng malakihang daloy ng hangin at tinutukoy ang pangkalahatang sirkulasyon ng atmospera. 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.

Hindi pantay na pag-init na nagdudulot ng mga pagkakaiba sa presyon ng atmospera sa itaas iba't ibang seksyon ibabaw ng lupa, ay humahantong sa sirkulasyon ng atmospera, na siyang tanda ng troposphere. Kapag may pagkakaiba sa presyon, dumadaloy ang hangin mula sa mga rehiyon altapresyon sa lugar ng mababang 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. Ang pagkakaroon ng isang malakas na rarefaction at mataas na bilis ng pag-ikot, ang buhawi ay naglalakbay hanggang sa ilang daang kilometro, kumukuha ng alikabok, tubig mula sa mga reservoir at iba't ibang mga 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 kadahilanan ay malakas na hangin, matinding pag-ulan sa anyo ng pag-ulan ng niyebe, pag-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 ng mga thunderstorm ay nangyayari 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.

Ang kidlat ay isang mapanganib na kababalaghan sa panahon. 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 ulan ay nagdudulot ng pagkatuyo ng lupa, pagbaba ng antas ng tubig sa lupa at sa mga imbakan ng tubig hanggang sa tuluyang 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, sanhi ng kanser 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 vegetation cover 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 na ambon ay pumapasok kasama ang nalanghap na hangin mga organ sa paghinga hayop at tao, agresibong nakakaapekto sa mauhog lamad. 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 nagagawa nilang maging matagal na 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 dry smog ay nangyayari sa panahon ng tag-araw at kadalasang tinutukoy bilang LA-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 sasakyang de-motor at diesel na lokomotibo, at ang isang mas maliit na bahagi ay nahuhulog sa enerhiya at mga negosyong pang-industriya. 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 kakahuyan Kanlurang Europa, Baltic States, Karelia, Urals, Siberia at Canada.

Atmosphere (mula sa Greek ατμός - "steam" at σφαῖρα - "sphere") - ang gaseous shell ng isang celestial body, na hawak sa paligid nito ng gravity. Atmosphere - ang gaseous shell ng planeta, na binubuo ng pinaghalong iba't ibang mga gas, singaw ng tubig at alikabok. Ang pagpapalitan ng bagay sa pagitan ng Earth at ng Cosmos ay nagaganap sa pamamagitan ng atmospera. Ang Earth ay tumatanggap ng cosmic dust at meteorite na materyal, nawawala ang pinakamagagaan na gas: hydrogen at helium. Ang kapaligiran ng Earth ay natagos sa pamamagitan at sa pamamagitan ng malakas na radiation ng Araw, na tumutukoy sa thermal rehimen ng ibabaw ng planeta, na nagiging sanhi ng paghihiwalay ng mga molekula ng atmospheric gas at ang ionization ng mga atomo.

Ang kapaligiran ng Earth ay naglalaman ng oxygen, na ginagamit ng karamihan sa mga nabubuhay na organismo para sa paghinga, at carbon dioxide, na kinukuha ng mga halaman, algae, at cyanobacteria sa panahon ng photosynthesis. Ang kapaligiran ay isa ring proteksiyon na layer sa planeta, na nagpoprotekta sa mga naninirahan dito mula sa solar ultraviolet radiation.

Ang lahat ng napakalaking katawan ay may kapaligiran - mga terrestrial na planeta, mga higanteng gas.

Komposisyon ng kapaligiran

Ang kapaligiran ay isang halo ng mga gas na binubuo ng nitrogen (78.08%), oxygen (20.95%), carbon dioxide (0.03%), argon (0.93%), isang maliit na halaga ng helium, neon, xenon, krypton (0.01%), 0.038% carbon dioxide, at maliit na halaga ng hydrogen, helium, iba pang mga noble gas at pollutants.

Modernong komposisyon Ang hangin ng Earth ay itinatag higit sa isang daang milyong taon na ang nakalilipas, ngunit ang matinding pagtaas ng aktibidad ng produksyon ng tao gayunpaman ay humantong sa pagbabago nito. Sa kasalukuyan, ang pagtaas sa nilalaman ng CO 2 ng humigit-kumulang 10-12% ay nabanggit. Ang mga gas na bumubuo sa atmospera ay gumaganap ng iba't ibang pagganap na mga tungkulin. Gayunpaman, ang pangunahing kahalagahan ng mga gas na ito ay natutukoy pangunahin sa pamamagitan ng katotohanan na sila ay napakalakas na sumisipsip ng nagliliwanag na enerhiya at sa gayon ay may malaking epekto sa temperatura ng rehimen ng ibabaw at kapaligiran ng Earth.

Ang unang komposisyon ng atmospera ng isang planeta ay kadalasang nakasalalay sa mga kemikal at thermal na katangian ng araw sa panahon ng pagbuo ng mga planeta at ang kasunod na paglabas ng mga panlabas na gas. Pagkatapos ang komposisyon ng sobre ng gas ay nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan.

Ang mga atmospheres ng Venus at Mars ay halos carbon dioxide na may maliliit na karagdagan ng nitrogen, argon, oxygen at iba pang mga gas. Ang atmospera ng daigdig ay higit sa lahat ay produkto ng mga organismong naninirahan dito. Ang mga higanteng gas na may mababang temperatura - Jupiter, Saturn, Uranus at Neptune - ay maaaring humawak ng halos mababang molecular weight na mga gas - hydrogen at helium. Ang mga higanteng gas na may mataas na temperatura, tulad ng Osiris o 51 Pegasi b, sa kabaligtaran, ay hindi maaaring hawakan ito at ang mga molekula ng kanilang atmospera ay nakakalat sa kalawakan. Ang prosesong ito ay mabagal at tuluy-tuloy.

Nitrogen, ang pinakakaraniwang gas sa atmospera, hindi gaanong aktibo sa kemikal.

Oxygen, hindi tulad ng nitrogen, ay isang kemikal na napakaaktibong elemento. Ang tiyak na pag-andar ng oxygen ay ang oksihenasyon ng mga organikong bagay ng mga heterotrophic na organismo, mga bato at mga under-oxidized na gas na ibinubuga sa atmospera ng mga bulkan. Kung walang oxygen, hindi magkakaroon ng agnas ng patay na organikong bagay.

Istraktura ng atmospera

Ang istraktura ng atmospera ay binubuo ng dalawang bahagi: ang panloob - troposphere, stratosphere, mesosphere at thermosphere, o ionosphere, at ang panlabas - magnetosphere (exosphere).

1) Troposphere- ito ang mas mababang bahagi ng atmospera, kung saan ang 3/4 ay puro i.e. ~ 80% ng buong atmospera ng daigdig. Natutukoy ang taas nito sa tindi ng patayong (pataas o pababang) agos ng hangin na dulot ng pag-init ng ibabaw ng mundo at karagatan, kaya ang kapal ng troposphere sa ekwador ay 16-18 km, sa mapagtimpi na latitude na 10-11 km , at sa mga poste - hanggang 8 km. Ang temperatura ng hangin sa troposphere sa altitude ay bumababa ng 0.6ºС para sa bawat 100m at nasa saklaw mula +40 hanggang -50ºС.

2) Stratosphere matatagpuan sa itaas ng troposphere at may taas na hanggang 50 km mula sa ibabaw ng planeta. Ang temperatura sa isang altitude na hanggang 30 km ay pare-pareho -50ºС. Pagkatapos ay nagsisimula itong tumaas at sa isang altitude na 50 km ay umabot sa +10ºС.

Ang itaas na hangganan ng biosphere ay ang ozone screen.

Ang ozone screen ay isang layer ng atmospera sa loob ng stratosphere, na matatagpuan sa iba't ibang taas mula sa ibabaw ng Earth at may pinakamataas na density ng ozone sa taas na 20-26 km.

Ang taas ng ozone layer sa mga pole ay tinatantya sa 7-8 km, sa ekwador sa 17-18 km, at ang pinakamataas na taas ng pagkakaroon ng ozone ay 45-50 km. Sa itaas ng screen ng ozone, imposible ang buhay dahil sa malupit na ultraviolet radiation ng Araw. Kung i-compress mo ang lahat ng mga molekula ng ozone, makakakuha ka ng isang layer na ~ 3mm sa paligid ng planeta.

3) Mesosphere– ang itaas na hangganan ng layer na ito ay matatagpuan hanggang sa taas na 80 km. Ang pangunahing tampok nito ay isang matalim na pagbaba sa temperatura -90ºС sa itaas na hangganan nito. Ang mga pilak na ulap na binubuo ng mga kristal na yelo ay naayos dito.

4) Ionosphere (thermosphere) - na matatagpuan hanggang sa isang altitude ng 800 km at ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhang pagtaas sa temperatura:

150km temperatura +240ºС,

200km temperatura +500ºС,

600km temperatura +1500ºС.

Sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet radiation mula sa araw, ang mga gas ay nasa isang ionized na estado. Ang ionization ay nauugnay sa glow ng mga gas at ang paglitaw ng auroras.

Ang ionosphere ay may kakayahang paulit-ulit na sumasalamin sa mga radio wave, na nagbibigay ng pangmatagalang komunikasyon sa radyo sa planeta.

5) Exosphere- ay matatagpuan sa itaas ng 800 km at umaabot hanggang 3000 km. Dito ang temperatura ay >2000ºС. Ang bilis ng paggalaw ng gas ay lumalapit sa kritikal na ~ 11.2 km/sec. Nangibabaw ang mga atomo ng hydrogen at helium, na bumubuo ng isang makinang na korona sa paligid ng Earth, na umaabot sa taas na 20,000 km.

Mga function ng atmospera

1) Thermoregulating - ang panahon at klima sa Earth ay nakasalalay sa pamamahagi ng init, presyon.

2) Pagsuporta sa buhay.

3) Sa troposphere, mayroong isang pandaigdigang patayo at pahalang na paggalaw ng mga masa ng hangin, na tumutukoy sa ikot ng tubig, paglipat ng init.

4) Halos lahat ng surface geological na proseso ay dahil sa interaksyon ng atmospera, lithosphere at hydrosphere.

5) Proteksiyon - pinoprotektahan ng atmospera ang mundo mula sa kalawakan, solar radiation at meteorite dust.

Mga function ng atmospera. Kung walang kapaligiran, magiging imposible ang buhay sa Earth. Ang isang tao araw-araw ay kumonsumo ng 12-15 kg. hangin, paglanghap bawat minuto mula 5 hanggang 100 litro, na makabuluhang lumampas sa karaniwang pang-araw-araw na pangangailangan para sa pagkain at tubig. Bilang karagdagan, ang kapaligiran ay mapagkakatiwalaang pinoprotektahan ang isang tao mula sa mga panganib na nagbabanta sa kanya mula sa kalawakan: hindi nito hinahayaan ang mga meteorite at cosmic radiation na dumaan. Ang isang tao ay maaaring mabuhay ng limang linggo nang walang pagkain, limang araw na walang tubig, at limang minuto na walang hangin. Ang normal na buhay ng mga tao ay nangangailangan ng hindi lamang hangin, kundi pati na rin ang isang tiyak na kadalisayan nito. Ang kalusugan ng mga tao, ang estado ng flora at fauna, ang lakas at tibay ng mga istruktura ng mga gusali at istruktura ay nakasalalay sa kalidad ng hangin. Ang maruming hangin ay nakapipinsala sa tubig, lupa, dagat, lupa. Tinutukoy ng atmospera ang liwanag at kinokontrol ang mga thermal regime ng mundo, nag-aambag sa muling pamamahagi ng init sa mundo. Pinoprotektahan ng gas envelope ang Earth mula sa sobrang paglamig at pag-init. Kung ang ating planeta ay hindi napapalibutan ng isang air shell, sa loob ng isang araw ang amplitude ng mga pagbabago sa temperatura ay aabot sa 200 C. Ang kapaligiran ay nagliligtas sa lahat ng nabubuhay sa Earth mula sa mapanirang ultraviolet, X-ray at cosmic ray. Malaki ang kahalagahan ng atmospera sa pamamahagi ng liwanag. Sinisira ng hangin nito ang mga sinag ng araw sa isang milyong maliliit na sinag, ikinakalat ang mga ito at lumilikha ng pare-parehong pag-iilaw. Ang kapaligiran ay nagsisilbing konduktor ng mga tunog.

Binago ang ibabaw ng lupa. Hindi gaanong mahalaga ang aktibidad ng hangin, na nagdadala ng maliliit na bahagi ng mga bato sa malalayong distansya. Ang mga pagbabago sa temperatura at iba pang mga salik sa atmospera ay makabuluhang nakaimpluwensya sa pagkasira ng mga bato. Kasabay nito, pinoprotektahan ni A. ang ibabaw ng Earth mula sa mapanirang pagkilos ng mga bumabagsak na meteorite, na karamihan ay nasusunog kapag sila ay pumasok sa mga siksik na layer ng atmospera.

Ang aktibidad ng mga nabubuhay na organismo, na may malakas na impluwensya sa pag-unlad ng A. mismo, sa isang napakalaking lawak, ay nakasalalay sa mga kondisyon ng atmospera. A. inaantala ang karamihan sa ultraviolet radiation ng araw, na may masamang epekto sa maraming organismo. Ang atmospheric oxygen ay ginagamit sa proseso ng paghinga ng mga hayop at halaman, atmospheric carbon dioxide - sa proseso ng nutrisyon ng halaman. Ang mga kadahilanan ng klimatiko, lalo na ang rehimeng thermal at ang rehimen ng kahalumigmigan, ay nakakaapekto sa estado ng kalusugan at aktibidad ng tao. Lalo na nakadepende ang agrikultura sa mga kondisyon ng klima. Sa turn, ang aktibidad ng tao ay nagdudulot ng patuloy na pagtaas ng impluwensya sa komposisyon ng atmospera at sa klimatiko na rehimen.

Ang istraktura ng kapaligiran

Vertical na pamamahagi ng temperatura sa atmospera at mga kaugnay na terminolohiya.

Maraming pangangasiwa ang nagpapakita na ang And. ay tumpak na nagpahayag ng layered na istraktura (tingnan ang fig.). Ang mga pangunahing tampok ng layered na istraktura ng isang kapaligiran ay pangunahing tinutukoy ng mga tampok ng vertical na pamamahagi ng temperatura. Sa pinakamababang bahagi ng A. - ang troposphere, kung saan ang matinding magulong paghahalo ay sinusunod (tingnan ang Turbulence sa atmospera at hydrosphere), ang temperatura ay bumababa sa pagtaas ng altitude, at ang pagbaba sa temperatura kasama ang vertical average na 6 ° bawat 1 km. Ang taas ng troposphere ay nag-iiba mula 8-10 km sa polar latitude hanggang 16-18 km malapit sa ekwador. Dahil sa ang katunayan na ang density ng hangin ay mabilis na bumababa sa taas, mga 80% ng kabuuang masa A ay puro sa troposphere. nagsisimula. Sa ibabang bahagi ng stratosphere, ang pagbaba ng temperatura na may taas ay humihinto, at ang temperatura ay nananatiling humigit-kumulang na pare-pareho hanggang sa isang altitude na 25 km - ang tinatawag na. isothermal na lugar(mas mababang stratosphere); ang mas mataas na temperatura ay nagsisimulang tumaas - inversion region (itaas na stratosphere). Ang temperatura ay tumataas sa ~270 K sa antas ng stratopause, na matatagpuan sa taas na humigit-kumulang 55 km. Ang Layer A., ​​na matatagpuan sa mga altitude mula 55 hanggang 80 km, kung saan ang temperatura ay muling bumababa sa taas, ay tinawag na mesosphere. Sa itaas nito ay isang layer ng paglipat - mesopause, sa itaas kung saan ang thermosphere, kung saan ang temperatura, na tumataas nang may taas, ay umabot sa napakataas na halaga (higit sa 1000 K). Kahit na mas mataas (sa mga altitude na ~1,000 km o higit pa) ay ang exosphere, mula sa kung saan ang mga atmospheric gas ay nalalantad sa kalawakan ng mundo dahil sa pagwawaldas at kung saan nagaganap ang unti-unting paglipat mula sa hangin sa atmospera patungo sa espasyong interplanetary. Karaniwan, ang lahat ng mga layer ng atmospera sa itaas ng troposphere ay tinatawag na itaas na mga layer, bagaman kung minsan ang stratosphere o ang mas mababang bahagi nito ay tinutukoy din bilang ang mas mababang mga layer ng atmospera.

Ang lahat ng mga parameter ng istruktura ng isang kapaligiran (temperatura, presyon, density) ay nagpapakita ng makabuluhang spatial at temporal na pagkakaiba-iba (latitudinal, taunang, pana-panahon, araw-araw, atbp.). Samakatuwid, ang data sa Fig. sumasalamin lamang sa karaniwang estado ng atmospera.

Scheme ng istraktura ng atmospera:
1 - antas ng dagat; 2- pinakamataas na punto Lands - Mt. Chomolungma (Everest), 8848 m; 3 - cumulus na ulap ng magandang panahon; 4 - malakas na cumulus na ulap; 5 - shower (bagyo ng pagkulog) na ulap; 6 - mga ulap ng nimbostratus; 7 - cirrus clouds; 8 - sasakyang panghimpapawid; 9 - layer ng maximum na konsentrasyon ng ozone; 10 - ina-ng-perlas na ulap; 11 - stratospheric balloon; 12 - radiosonde; 1З - mga meteor; 14 - noctilucent na ulap; 15 - auroras; 16 - American X-15 rocket aircraft; 17, 18, 19 - ang mga radio wave ay sumasalamin mula sa mga ionized na layer at bumabalik sa Earth; dalawampu - sound wave, na sinasalamin mula sa mainit na layer at bumabalik sa Earth; 21 - ang unang Sobyet na artipisyal na Earth satellite; 22 - intercontinental ballistic missile; 23 - geophysical research rockets; 24 - meteorological satellite; 25 - spacecraft "Soyuz-4" at "Soyuz-5"; 26 - mga rocket sa kalawakan na umaalis sa kapaligiran, pati na rin ang isang radio wave na tumagos sa mga ionized na layer at umaalis sa kapaligiran; 27, 28 - pagwawaldas (pagdulas) ng H at He atoms; 29 - tilapon ng solar protons P; 30 - pagtagos ultraviolet rays(haba ng daluyong l > 2000 at l< 900).

Ang layered na istraktura ng atmospera ay may maraming iba pang magkakaibang mga pagpapakita. Ang kemikal na komposisyon ng atmospera ay heterogenous sa taas. Kung sa mga altitude hanggang 90 km, kung saan mayroong matinding paghahalo ng atmospera, ang relatibong komposisyon ng mga pare-parehong bahagi ng atmospera ay nananatiling halos hindi nagbabago (ang buong kapal ng atmospera ay tinatawag na ang homosphere), pagkatapos ay higit sa 90 km - in heterosphere- sa ilalim ng impluwensya ng dissociation ng atmospheric gas molecules ultraviolet radiation Ang araw ay dumaranas ng matinding pagbabago komposisyong kemikal A. may taas. Ang mga tipikal na katangian ng bahaging ito ng A. ay ang mga layer ng ozone at ang sariling glow ng atmospera. Ang isang kumplikadong layered na istraktura ay katangian ng atmospheric aerosol—mga solidong particle ng terrestrial at cosmic na pinagmulan na nasuspinde sa hangin. Ang pinakakaraniwang mga layer ng aerosol ay nasa ibaba ng tropopause at nasa taas na humigit-kumulang 20 km. Ang layered ay ang patayong pamamahagi ng mga electron at ion sa atmospera, na ipinahayag sa pagkakaroon ng D, E, at F na mga layer ng ionosphere.

Komposisyon ng kapaligiran

Ang isa sa mga pinaka-optikong aktibong sangkap ay ang atmospheric aerosol - mga particle na nasuspinde sa hangin na may sukat mula sa ilang nm hanggang ilang sampu-sampung microns, na nabuo sa panahon ng paghalay ng singaw ng tubig at pagpasok sa atmospera mula sa ibabaw ng lupa bilang resulta ng polusyon sa industriya, pagsabog ng bulkan, at gayundin mula sa kalawakan. Ang aerosol ay sinusunod pareho sa troposphere at sa itaas na mga layer ng A. Ang konsentrasyon ng aerosol ay mabilis na bumababa sa taas, ngunit maraming pangalawang maxima na nauugnay sa pagkakaroon ng mga layer ng aerosol ay superimposed sa trend na ito.

itaas na kapaligiran

Sa itaas ng 20–30 km, ang mga molekula ng isang atom, bilang resulta ng dissociation, ay bumagsak sa isang antas o iba pa sa mga atom, at ang mga libreng atomo at bago, mas kumplikadong mga molekula ay lilitaw sa isang atom. Medyo mas mataas, nagiging makabuluhan ang mga proseso ng ionization.

Ang pinaka-hindi matatag na rehiyon ay ang heterosphere, kung saan ang mga proseso ng ionization at dissociation ay nagbubunga ng maraming photochemical reactions na tumutukoy sa pagbabago sa komposisyon ng hangin na may taas. Ang gravitational separation ng mga gas ay nagaganap din dito, na ipinahayag sa unti-unting pagpapayaman ng atmospera na may mas magaan na mga gas habang tumataas ang altitude. Ayon sa mga sukat ng rocket, ang paghihiwalay ng gravitational ng mga neutral na gas - argon at nitrogen - ay sinusunod sa itaas 105-110 km. Ang mga pangunahing bahagi ng A. sa isang layer na 100–210 km ay molecular nitrogen, molecular oxygen, at atomic oxygen (ang konsentrasyon ng huli sa antas na 210 km ay umabot sa 77 ± 20% ng konsentrasyon ng molekular nitrogen).

Ang itaas na bahagi ng thermosphere ay pangunahing binubuo ng atomic oxygen at nitrogen. Sa isang altitude na 500 km, ang molekular na oxygen ay halos wala, ngunit ang molekular na nitrogen, na ang kamag-anak na konsentrasyon ay lubos na bumababa, ay nangingibabaw pa rin sa atomic nitrogen.

Sa thermosphere, isang mahalagang papel ang ginagampanan ng tidal motions (tingnan ang Ebb and flow), gravitational waves, photochemical process, pagtaas ng mean free path ng mga particle, at iba pang mga salik. Ang mga resulta ng mga obserbasyon ng satellite deceleration sa mga altitude ng 200-700 km ay humantong sa konklusyon na mayroong isang relasyon sa pagitan ng density, temperatura at solar na aktibidad, na nauugnay sa pagkakaroon ng isang pang-araw-araw, semi-taunang at taunang pagkakaiba-iba ng mga parameter ng istruktura. . Posible na ang mga pagkakaiba-iba sa araw ay higit sa lahat dahil sa atmospheric tides. Sa mga panahon ng solar flare, ang temperatura sa taas na 200 km sa mababang latitude ay maaaring umabot sa 1700-1900°C.

Sa itaas ng 600 km, ang helium ay nagiging pangunahing bahagi, at kahit na mas mataas, sa mga taas na 2-20 libong km, ang hydrogen corona ng Earth ay umaabot. Sa mga taas na ito, ang Earth ay napapalibutan ng isang shell ng mga sisingilin na mga particle, ang temperatura nito ay umaabot sa ilang sampu-sampung libong degree. Narito ang panloob at panlabas na radiation belt ng Earth. Ang panloob na sinturon, na pangunahing puno ng mga proton na may lakas na daan-daang MeV, ay nililimitahan ng mga altitude na 500-1600 km sa mga latitude mula sa ekwador hanggang 35-40°. Ang panlabas na sinturon ay binubuo ng mga electron na may mga enerhiya sa pagkakasunud-sunod ng daan-daang keV. Sa likod ng panlabas na sinturon, mayroong isang "pinakalabas na sinturon", kung saan ang konsentrasyon at mga flux ng mga electron ay mas mataas. Ang pagpasok ng solar corpuscular radiation (solar wind) sa itaas na mga layer ng isang aurora ay nagbubunga ng aurora. Sa ilalim ng impluwensya ng pambobomba na ito ng itaas na A. ng mga electron at proton solar corona nasasabik din ang sariling glow ng atmosphere na dating tawag ang liwanag ng kalangitan sa gabi. Kapag ang solar wind ay nakikipag-ugnayan sa magnetic field ng Earth, isang zone ang nilikha, na nakatanggap ng pangalan. ang magnetosphere ng Daigdig, kung saan ang mga daloy ng solar plasma ay hindi tumagos.

Ang itaas na mga layer ng A. ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon malakas na hangin, ang bilis na umabot sa 100-200 m / s. Ang bilis at direksyon ng hangin sa loob ng troposphere, mesosphere at lower thermosphere ay may malaking pagkakaiba-iba ng space-time. Kahit na ang masa ng itaas na mga layer ng atmospera ay hindi gaanong mahalaga kumpara sa mass ng mas mababang mga layer, at ang enerhiya ng mga proseso ng atmospera sa matataas na mga layer ay medyo maliit, tila, mayroong ilang impluwensya ng mataas na mga layer ng atmospera sa panahon at klima sa troposphere.

Mga balanse ng radiation, init at tubig ng kapaligiran

Halos ang tanging pinagmumulan ng enerhiya para sa lahat ng pisikal na proseso na umuunlad sa Armenia ay solar radiation. Ang pangunahing tampok ng rehimeng radiation ng A. - tinatawag na. greenhouse effect: A. mahinang sumisipsip ng short-wave solar radiation (karamihan nito ay umaabot sa ibabaw ng daigdig), ngunit inaantala ang long-wave (ganap na infrared) thermal radiation ng ibabaw ng daigdig, na makabuluhang binabawasan ang paglipat ng init ng lupa sa kalawakan at pinapataas ang temperatura nito.

Ang solar radiation na pumapasok sa A. ay bahagyang nasisipsip sa A. pangunahin sa pamamagitan ng singaw ng tubig, carbon dioxide, ozone, at aerosol, at nakakalat ng mga particle ng aerosol at pagbabagu-bago sa density ng A. Bilang resulta ng pagkalat ng solar radiant energy sa A., hindi lamang direktang solar radiation ang sinusunod, kundi pati na rin ang nakakalat na radiation, magkasama silang bumubuo sa kabuuang radiation. Pag-abot sa ibabaw ng lupa, ang kabuuang radiation ay bahagyang nasasalamin mula dito. Ang dami ng sinasalamin na radiation ay natutukoy ng reflectivity ng pinagbabatayan na ibabaw, ang tinatawag na. albedo. Dahil sa hinihigop na radyasyon, umiinit ang ibabaw ng daigdig at nagiging pinagmumulan ng sarili nitong radyasyon na mahaba ang alon na nakadirekta sa A. Sa turn, ang A. ay naglalabas din ng mahahabang radyasyon na nakadirekta sa ibabaw ng daigdig (ang tinatawag na anti- radiation ng A.) at sa kalawakan ng mundo (ang tinatawag na espasyo). papalabas na radiation). Ang nakapangangatwiran na pagpapalitan ng init sa pagitan ng ibabaw ng lupa at A. ay tinutukoy ng epektibong radiation - ang pagkakaiba sa pagitan ng sariling radiation ng ibabaw ng Earth at ng anti-radiation A na hinihigop nito. tinatawag na balanse ng radiation.

Ang conversion ng enerhiya ng solar radiation pagkatapos na ito ay nasisipsip sa ibabaw ng lupa at sa atmospheric energy ay bumubuo sa balanse ng init ng lupa. Ang pangunahing pinagmumulan ng init para sa atmospera ay ang ibabaw ng lupa, na sumisipsip ng karamihan ng solar radiation. Dahil ang pagsipsip ng solar radiation sa A. ay mas mababa kaysa sa pagkawala ng init mula sa A. patungo sa kalawakan ng mundo sa pamamagitan ng long-wave radiation, ang radiative heat consumption ay napupunan sa pamamagitan ng pagdagsa ng init sa A. mula sa ibabaw ng lupa sa anyo. ng magulong paglipat ng init at ang pagdating ng init bilang resulta ng pagkondensasyon ng singaw ng tubig sa A. Mula noong huling Ang dami ng condensation sa buong Africa ay katumbas ng dami ng pag-ulan at gayundin sa dami ng evaporation mula sa ibabaw ng lupa; ang pag-agos ng condensation heat sa Armenia ay ayon sa bilang na katumbas ng dami ng init na ginugol sa pagsingaw sa ibabaw ng Earth (tingnan din ang Balanse ng Tubig).

Ang ilan sa enerhiya ng solar radiation ay ginagamit upang mapanatili pangkalahatang sirkulasyon A. at iba pang mga proseso sa atmospera, gayunpaman, ang bahaging ito ay hindi gaanong mahalaga kung ihahambing sa mga pangunahing bahagi ng balanse ng init.

paggalaw ng hangin

Dahil sa mataas na kadaliang mapakilos ng hangin sa atmospera, ang mga hangin ay sinusunod sa lahat ng mga altitude ng kalangitan. Ang mga paggalaw ng hangin ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, ang pangunahing kung saan ay ang hindi pantay na pag-init ng hangin sa iba't ibang mga rehiyon ng mundo.

Partikular na malaking kaibahan ng temperatura malapit sa ibabaw ng Earth ang umiiral sa pagitan ng ekwador at ng mga pole dahil sa pagkakaiba sa pagdating ng solar energy sa iba't ibang latitude. Kasabay nito, ang distribusyon ng temperatura ay naiimpluwensyahan ng lokasyon ng mga kontinente at karagatan. Dahil sa mataas na kapasidad ng init at thermal conductivity mga tubig sa karagatan Ang mga karagatan ay lubos na nagpapahina sa mga pagbabago sa temperatura na nagreresulta mula sa mga pagbabago sa pagdating ng solar radiation sa buong taon. Kaugnay nito, sa mapagtimpi at mataas na latitude, ang temperatura ng hangin sa mga karagatan sa tag-araw ay kapansin-pansing mas mababa kaysa sa mga kontinente, at sa taglamig ito ay mas mataas.

Ang hindi pantay na pag-init ng kapaligiran ay nag-aambag sa pag-unlad ng isang sistema ng malalaking alon ng hangin - ang tinatawag na. pangkalahatang sirkulasyon ng atmospera, na lumilikha ng isang pahalang na paglipat ng init sa hangin, bilang isang resulta kung saan ang mga pagkakaiba-iba sa pag-init ng hangin sa atmospera sa mga indibidwal na rehiyon ay kapansin-pansing pinalabas. Kasabay nito, ang pangkalahatang sirkulasyon ay nagsasagawa ng isang siklo ng kahalumigmigan sa Africa, kung saan ang singaw ng tubig ay inililipat mula sa mga karagatan patungo sa lupa at ang mga kontinente ay nabasa. Ang paggalaw ng hangin sa isang pangkalahatang sistema ng sirkulasyon ay malapit na nauugnay sa distribusyon ng atmospheric pressure at depende rin sa pag-ikot ng Earth (tingnan ang puwersa ng Coriolis). Sa antas ng dagat, ang distribusyon ng presyur ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbaba sa malapit sa ekwador, pagtaas ng mga subtropiko (mga high-pressure zone), at pagbaba sa mapagtimpi at mataas na latitude. Kasabay nito, sa mga kontinente ng extratropical latitude, ang presyon ay karaniwang tumataas sa taglamig, at ibinababa sa tag-araw.

Ang isang kumplikadong sistema ng mga daloy ng hangin ay nauugnay sa planetary distribution ng presyon, ang ilan sa mga ito ay medyo matatag, habang ang iba ay patuloy na nagbabago sa espasyo at oras. Kasama sa matatag na agos ng hangin ang trade winds, na nakadirekta mula sa subtropikal na latitude ng parehong hemispheres hanggang sa ekwador. Ang mga monsoon ay medyo matatag din - ang mga agos ng hangin na lumalabas sa pagitan ng karagatan at mainland at may pana-panahong katangian. Sa mga katamtamang latitude, nangingibabaw ang mga agos ng hanging kanluran (mula kanluran hanggang silangan). Kasama sa mga agos na ito ang malalaking eddies - mga cyclone at anticyclone, kadalasang umaabot ng daan-daan at libu-libong kilometro. Ang mga bagyo ay naobserbahan din sa mga tropikal na latitude, kung saan sila ay nagkakaiba mas maliliit na sukat ngunit lalo na mataas na bilis hangin, kadalasang umaabot sa lakas ng isang bagyo (ang tinatawag na tropical cyclones). Sa itaas na troposphere at mas mababang stratosphere, mayroong medyo makitid (daan-daang kilometro ang lapad) na mga jet stream na may malinaw na tinukoy na mga hangganan, kung saan ang hangin ay umabot sa napakalaking bilis - hanggang sa 100-150 m / s. Ipinapakita ng mga obserbasyon na ang mga tampok ng sirkulasyon ng atmospera sa ibabang bahagi ng stratosphere ay tinutukoy ng mga proseso sa troposphere.

Sa itaas na kalahati ng stratosphere, kung saan mayroong pagtaas ng temperatura na may taas, ang bilis ng hangin ay tumataas sa taas, na may mga hanging silangan na nangingibabaw sa tag-araw at hanging kanluran sa taglamig. Ang sirkulasyon dito ay tinutukoy ng stratospheric heat source, ang pagkakaroon nito ay nauugnay sa masinsinang pagsipsip ng ultraviolet solar radiation ng ozone.

Sa ibabang bahagi ng mesosphere sa mapagtimpi na mga latitude, ang bilis ng taglamig sa kanlurang transportasyon ay tumataas sa pinakamataas na halaga - mga 80 m/sec, at silangang transportasyon sa tag-araw - hanggang 60 m/sec sa antas na halos 70 km. Malinaw na ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga tampok ng patlang ng temperatura sa mesosphere ay hindi maipaliwanag lamang sa pamamagitan ng impluwensya ng mga kadahilanan ng radiation. Pangunahing kahalagahan ang mga dinamikong salik (sa partikular, pag-init o paglamig kapag binabaan o itinaas ang hangin), at posible rin ang mga pinagmumulan ng init na nagreresulta mula sa mga reaksyong photochemical (halimbawa, recombination ng atomic oxygen).

Sa itaas ng malamig na layer ng mesopause (sa thermosphere), ang temperatura ng hangin ay nagsisimula nang mabilis na tumaas sa taas. Sa maraming aspeto, ang rehiyong ito ng Africa ay katulad ng mas mababang kalahati ng stratosphere. Marahil, ang sirkulasyon sa ibabang bahagi ng thermosphere ay tinutukoy ng mga proseso sa mesosphere, habang ang dynamics ng itaas na mga layer ng thermosphere ay dahil sa pagsipsip ng solar radiation dito. Gayunpaman, mahirap pag-aralan ang paggalaw ng atmospera sa mga taas na ito dahil sa kanilang pagiging kumplikado. Ang pinakamahalaga sa thermosphere ay ang mga paggalaw ng tidal (pangunahin ang solar semidiurnal at diurnal tides), sa ilalim ng impluwensya kung saan ang bilis ng hangin sa taas na higit sa 80 km ay maaaring umabot sa 100-120 m / sec. Ang isang katangian ng atmospheric tides ay ang kanilang malakas na pagkakaiba-iba depende sa latitude, season, taas sa ibabaw ng dagat at oras ng araw. Sa thermosphere, mayroon ding mga makabuluhang pagbabago sa bilis ng hangin na may taas (pangunahin na malapit sa antas ng 100 km), na maiugnay sa impluwensya ng mga gravitational wave. Matatagpuan sa hanay ng altitude na 100-110 km t. ang turbopause ay mahigpit na naghihiwalay sa rehiyon na matatagpuan sa itaas mula sa zone ng matinding magulong paghahalo.

Kasama ng malakihang agos ng hangin, maraming lokal na sirkulasyon ng hangin ang nakikita sa mas mababang mga layer ng atmospera (hangin, bora, hangin sa bundok-lambak, atbp.; tingnan ang Lokal na hangin). Sa lahat ng mga alon ng hangin, ang mga pulsation ng hangin ay karaniwang napapansin, na tumutugma sa paggalaw ng mga air vortices ng daluyan at maliliit na laki. Ang ganitong mga pulsation ay nauugnay sa atmospheric turbulence, na makabuluhang nakakaapekto sa maraming mga proseso sa atmospera.

Klima at panahon

Ang mga pagkakaiba sa dami ng solar radiation na umaabot sa iba't ibang latitude ng ibabaw ng daigdig, at ang pagiging kumplikado ng istraktura nito, kabilang ang pamamahagi ng mga karagatan, kontinente, at mga pangunahing sistema ng bundok, ay tumutukoy sa pagkakaiba-iba ng mga klima ng Earth (tingnan ang Klima).

Panitikan

• Meteorology at hydrology para sa 50 taon ng kapangyarihan ng Sobyet, ed. Na-edit ni E. K. Fedorova. Leningrad, 1967.
• Khrgian A. Kh., Atmospheric Physics, 2nd ed., M., 1958;
• Zverev A. S., Synoptic meteorology at ang mga pangunahing kaalaman sa pagtataya ng panahon, L., 1968;
• Khromov S.P., Meteorology at climatology para sa geographical faculties, L., 1964;
• Tverskoy P. N., Kurso ng meteorolohiya, L., 1962;
• Matveev LT, Mga Batayan ng pangkalahatang meteorolohiya. Physics ng atmospera, L., 1965;
• Budyko M. I., Thermal balance of the earth's surface, L., 1956;
• Kondratiev K. Ya., Actinometry, L., 1965;
• Tails I. A., High layers of the atmosphere, L., 1964;
• Moroz V.I., Physics ng mga planeta, M., 1967;
• Tverskoy P. N., Elektrisidad sa atmospera, L., 1949;
• Shishkin N. S., Ulap, ulan at kidlat na kuryente, M., 1964;
• Ozone sa Atmosphere ng Daigdig, ed. G. P. Gushchina, L., 1966;
• Imyanitov I. M., Chubarina E. V., Elektrisidad ng libreng kapaligiran, L., 1965.

M. I. Budyko, K. Ya. Kondratiev.

Ang artikulo o seksyong ito ay gumagamit ng teksto