Какие газы входят в состав атмосферы земли?

10 ответов на вопрос “Какие газы входят в состав атмосферы земли?”

  1. Мохно74 Ответить

    ?
    Вопрос 1. Какие существуют внешние оболочки Земли?
    Внешние оболочки Земли — литосфера, гидросфера, атмосфера и биосфера.
    Вопрос 2. Что такое атмосфера?
    Атмосфера — это газовая оболочка (воздух), окружающая земной шар и связанная с ним силой тяжести.
    Вопрос 3. В чём состоят особенности состава атмосферы?
    В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения). Атмосфера состоит в основном из азота (78 %) и кислорода (21 %), остальные газы занимают 1 %.
    Вопрос 4. Каково влияние газового состава атмосферы на разнообразие жизни на Земле?
    Благодаря тому, что атмосфера Земли состоит в основном из азота и кислорода разнообразие жизни очень велико и представлено четырьмя царствами: животных, растений, грибов и бактерий.
    Вопрос 5. Что такое атмосфера?
    Атмосфера — это воздушная оболочка Земли толщиной около 1000 км. Воздух — смесь газов, главными из которых являются азот и кислород.
    Вопрос 6. Какие газы входят в состав атмосферы Земли?
    В состав атмосферы входят углекислый газ, водяной пар, водород, гелий, озон и ещё много других. Воздух — это смесь газов: азота, кислорода и др. А ещё в состав воздуха входят водяной пар, частицы твёрдых веществ, микроорганизмы.
    Вопрос 7. Как меняется состав атмосферного воздуха с высотой?
    В нижнем слое атмосферы, который называется тропосферой, содержится 80% всего воздуха. В стратосфере воздуха гораздо меньше. Без помощи кислородного аппарата или скафандра в стратосфере прожить невозможно.
    Вопрос 8. Какова толщина атмосферы?
    Толщина атмосферы равна приблизительно 1000 км.
    Вопрос 9. Какие слои выделяются в строении атмосферы?
    Атмосфера имеет слоистое строение. В нижнем слое атмосферы, который называется тропосферой, содержится 80% всего воздуха. В тропосфере температура с высотой понижается. Второй слой атмосферы — стратосфера. Она простирается до высоты 50 км над Землёй. Температура в стратосфере растёт с высотой, но остаётся ниже 0. В ней нет водяного пара и облаков. В состав верхних слоёв атмосферы входит мезосфера и термосфера. Именно там возникают полярные сияния.
    Вопрос 10. Какова толщина тропосферы?
    Толщина тропосферы неодинакова и зависит от географической широты. Над экватором её толщина составляет 18 км, а над полюсами в два раза меньше — 8—10 км.
    Вопрос 11. Что такое метеорологические наблюдения?
    Метеорологические наблюдения – постоянные наблюдения за процессами в тропосфере. Это от греческого слова «метеора», что означает «небесное явление». В наше время по всей Земле, даже в самых удалённых её уголках, работают метеорологические станции.
    Вопрос 12. Почему толщина атмосферы неодинаковая над полюсами и экватором?
    Толщина тропосферы неодинакова и зависит от географической широты. Это связано с тем, что наша планета слегка приплюснута у полюсов. Тропосфера тоже сжата, только сильнее.
    Вопрос 13. Почему с увеличением высоты количество воздуха в атмосфере уменьшается?
    С увеличением высоты давление атмосферы понижается, а концентрация газа (воздуха) прямо пропорциональна давлению. Плотность воздуха у Земли максимальна, особенно в низменных местах и тут играет роль земное притяжение и центростремительные её силы.
    Вопрос 14. На основании каких признаков выделяют слои в атмосфере?
    Плотность воздуха, изменение температуры, водяной пар.
    Вопрос 15. Какую закономерность распределения температуры в атмосфере можно выделить?
    С увеличением высоты температура воздуха в тропосфере понижается, а в стратосфере наоборот растет, но остается ниже 0.
    Вопрос 16. Какой из слоёв атмосферы для человека представляет наибольшее значение? Почему?
    Тропосфера, потому что это самый нижний слой атмосферы, в ней содержится 80% всего воздуха.
    Вопрос 17. Зачем нужно изучать процессы в атмосфере?
    Изучать процессы происходящие в атмосфере необходимо для того чтобы составлять прогноз погоды, получать сведения о климатических условиях.

  2. (=___PoZzItIf___=) Ответить

    Указанное в таблице соотношение газов в земной атмосфере характерно для её нижних
    слоёв, до высоты 120 км. В этих областях лежит хорошо перемешанная, однородная
    по составу область, называемая гомосферой. Выше гомосферы лежит гетеросфера, для
    которой характерно разложение молекул газов на атомы и ионы. Области отделены
    друг от друга турбопаузой.
    Химическая реакция, при которой под воздействием солнечного и космического
    излучения происходит разложение молекул на атомы, называется фотодиссоциацией.
    При распаде молекулярного кислорода образуется атомарный кислород, являющийся основным газом атмосферы
    на высотах свыше 200 км. На высотах от
    1200 км начинают преобладать водород и гелий, являющиеся наиболее лёгкими из
    газов.
    Поскольку основная масса воздуха сосредоточена в 3 нижних атмосферных
    слоях, изменения состава воздуха на высотах более 100 км не оказывают заметного
    влияния на общий состав атмосферы.
    Азот — самый распространенный газ, на долю которого приходится более трёх четвертей
    объёма земного воздуха. Современный азот образовался при окислении ранней
    аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом, который образуется в
    процессе фотосинтеза. В настоящее время небольшое количество азота в атмосферу
    поступает в результате денитрификации — процесса восстановления нитратов до
    нитритов, с последующим образованием газообразных оксидов и молекулярного азота,
    который производится анаэробными прокариотами. Часть азота в атмосферу поступает
    при вулканических извержениях.
    В верхних слоях атмосферы при воздействии электрических разрядов при участии
    озона молекулярный азот окисляется до монооксида азота:
    N2 + O2 > 2NO
    В обычных условиях монооксид тотчас же вступает в реакцию с кислородом с
    образованием закиси азота:
    2NO + O2 > 2N2O
    Азот является важнейшим химическим элементом земной атмосферы. Азот входит в
    состав белков, обеспечивает минеральное питание растений. Он определяет скорость
    биохимических реакций, играет роль разбавителя кислорода.
    Вторым по распространённости газом атмосферы Земли является кислород. Образование
    этого газа связывают с фотосинтезирующей деятельностью растений и бактерий. И
    чем более разнообразными и многочисленными становились фотосинтезирующие
    организмы, тем более значительным становился процесс содержания кислорода в
    атмосфере. Небольшое количество тяжёлого кислорода выделяется при дегазации
    мантии.
    В верхних слоях тропосферы и стратосферы под
    воздействием ультрафиолетового солнечного излучения
    (обозначим его как h?) образуется озон:
    O2
    + h? > 2O
    2O
    + O > O3
    В результате действия того же ультрафиолетового
    излучения происходит и распад озона:
    О3
    + h? > О2
    + О
    О3
    + O > 2О2
    В результате первой реакции образуется
    атомарный кислород, в результате второй —
    молекулярный кислород. Все 4 реакции носят название
    «механизм Чепмена», по имени британского учёного
    Сидни Чепмена
    открывшего их в 1930 году.
    Кислород служит для дыхания живых организмов. С его
    помощью происходят процессы окисления и горения.
    Озон служит для защиты живых организмов от
    ультрафиолетового излучения, которое вызывает
    необратимые мутации. Наибольшая концентрация озона
    наблюдается в нижней стратосфере в пределах т.н.
    озонового слоя или озонового экрана, лежащего на
    высотах 22-25 км. Содержание озона невелико: при
    нормальном давлении весь озон земной атмосферы
    занимал бы слой толщиной всего 2,91 мм.
    Образование третьего по распространенности в
    атмосфере газа аргона, а также неона, гелия,
    криптона и ксенона связывают с вулканическими
    извержениями и распадом радиоактивных элементов.
    В частности гелий является продуктом радиоактивного
    распада урана, тория и радия:
    238U > 234Th + ?,
    230Th > 226Ra + 4He,
    226Ra > 222Rn + ? (в этих реакция ?-частица является ядром гелия, которая в процессе потери энергии захватывает электроны и становится 4He).
    Аргон образуется в
    процессе распада радиоактивного изотопа калия:
    40K > 40Ar + ?.
    Неон
    улетучивается из изверженных пород.
    Криптон
    образуется как конечный продукт распада урана (235U
    и 238U) и тория Th.
    Основная масса
    атмосферного криптона образовалась ещё на ранних
    стадиях эволюции Земли как результат распада
    трансурановых элементов с феноменально малым
    периодом полураспада или поступила из космоса,
    содержание криптона в котором в десять миллионов раз
    выше чем на Земле.
    Ксенон является результатом
    деления урана, но основная масса этого газа осталась
    с ранних стадий образования Земли, от первичной
    атмосферы.Содержание всех инертных газов, кроме
    аргона, в современной атмосфере Земли в тысячи и
    миллионы раз меньше чем в космическом пространстве,
    что указывает на их непрерывную утечку в
    межпланетное пространство.
    Углекислый газ поступает в атмосферу в результате
    вулканических извержений и в процессе разложения
    органического вещества. Его содержание в
    атмосфере средних широт Земли сильно различается в
    зависимости от сезонов года: зимой количество CO2
    возрастает, а летом — снижается.
    Связано данное колебание с деятельностью растений,
    которые используют углекислый газ в процессе
    фотосинтеза.
    Водород образуется в результате разложения воды
    солнечным излучением. Но, будучи самым лёгким из
    газов, входящих в состав атмосферы, постоянно улетучивается в космическое
    пространство, и потому содержание его в атмосфере
    очень невелико.
    Водяной пар является результатом испарения воды с
    поверхности озёр, рек, морей и суши.
    Концентрация основных газов в нижних слоях атмосферы, за
    исключением водяных паров и углекислого газа,
    постоянна. В небольших количествах в атмосфере содержатся оксид
    серы SO2,
    аммиак NH3,
    монооксид углерода
    СО, озон O3, хлороводород HCl,
    фтороводород HF, монооксид азота NO, углеводороды, пары
    ртути Hg, йода I2 и многие другие. В
    нижнем атмосферном слое тропосфере постоянно находится
    большое количество взвешенных твёрдых и жидких
    частиц.
    Источниками твёрдых частиц в атмосфере Земли
    являются вулканические извержения, пыльца растений,
    микроорганизмы, а в последнее время и деятельность
    человека, например, сжигание ископаемого топлива в
    процессе производства. Мельчайшие частицы пыли,
    которые являющиеся ядрами конденсации, служат
    причинами образования туманов и облаков. Без твёрдых
    частиц, постоянно присутствующих в атмосфере, на
    Землю не выпадали бы осадки.

  3. pato_ Ответить

    Атмосфера – газовая оболочка нашей планеты, которая вращается вместе с Землей. Газ, находящийся в атмосфере, называют воздухом. Атмосфера соприкасается с гидросферой и частично покрывает литосферу. А вот верхние границы определить трудно. Условно принято считать, что атмосфера простирается вверх приблизительно на три тысячи километров. Там она плавно перетекает в безвоздушное пространство.

    Химический состав атмосферы Земли

    Формирование химического состава атмосферы началось около четырех миллиардов лет назад. Изначально атмосфера состояла лишь из легких газов – гелия и водорода. По мнению ученых исходными предпосылками создания газовой оболочки вокруг Земли стали извержения вулканов, которые вместе с лавой выбрасывали огромное количество газов. В дальнейшем начался газообмен с водными пространствами, с живыми организмами, с продуктами их деятельности. Состав воздуха постепенно менялся и в современном виде зафиксировался несколько миллионов лет назад.

    Главные же составляющие атмосферы это азот (около 79%) и кислород (20%). Оставшийся процент (1%) приходится на следующие газы: аргон, неон, гелий, метан, углекислый газ, водород, криптон, ксенон, озон, аммиак, двуокиси серы и азота, закись азота и окись углерода, входящих в этот один процент.
    Кроме того, в воздухе содержится водяной пар и твердые частицы (пыльца растений, пыль, кристаллики соли, примеси аэрозолей).
    В последнее время ученые отмечают не качественное, а количественное изменение некоторых ингредиентов воздуха. И причина тому – человек и его деятельность. Только за последние 100 лет содержание углекислого газа значительно возросло! Это чревато многими проблемами, самая глобальная из которых – изменение климата.

    Формирование погоды и климата

    Атмосфера играет важнейшую роль в формировании климата и погоды на Земле. Очень многое зависит от количества солнечных лучей, от характера подстилающей поверхности и атмосферной циркуляции.

    Рассмотрим факторы по порядку.
    1. Атмосфера пропускает тепло солнечных лучей и поглощает вредную радиацию. О том, что лучи Солнца падают на разные участки Земли под разными углами, знали еще древние греки. Само слово “климат” в переводе с древнегреческого означает “наклон”. Так, на экваторе солнечные лучи падают практически отвесно, потому здесь очень жарко. Чем ближе к полюсам, тем больше угол наклона. И температура понижается.
    2. Из-за неравномерного нагревания Земли в атмосфере формируются воздушные течения. Они классифицируются по своим размерам. Самые маленькие (десятки и сотни метров) – это местные ветра. Далее следуют муссоны и пассаты, циклоны и антициклоны, планетарные фронтальные зоны.
    Все эти воздушные массы постоянно перемещаются. Некоторые из них довольно статичны. Например, пассаты, которые дуют от субтропиков по направлению к экватору. Движение других во многом зависит от атмосферного давления.
    3. Атмосферное давление – еще один фактор, влияющий на формирование климата. Это давление воздуха на поверхность земли. Как известно, воздушные массы перемещаются с области с повышенным атмосферным давлением в сторону области, где это давление ниже.
    Всего выделено 7 зон. Экватор – зона низкого давления. Далее, по обе стороны от экватора вплоть до тридцатых широт – область высокого давления. От 30° до 60° – опять низкое давление. А от 60° до полюсов – зона высокого давления. Между этими зонами и циркулируют воздушные массы. Те, что идут с моря на сушу, несут дожди и ненастье, а те, что дуют с континентов – ясную и сухую погоду. В местах, где воздушные течения сталкиваются, образуются зоны атмосферного фронта, которые характеризуются осадками и ненастной, ветреной погодой.
    Ученые доказали, что от атмосферного давления зависит даже самочувствие человека. По международным стандартам нормальное атмосферное давление – 760 мм рт. столба при температуре 0°C. Этот показатель рассчитан на те участки суши, которые находятся практически вровень с уровнем моря. С высотой давление понижается. Поэтому, например, для Санкт-Петербурга 760 мм рт.ст. – это норма. А вот для Москвы, которая расположена выше, нормальное давление – 748 мм рт.ст.
    Давление меняется не только по вертикали, но и по горизонтали. Особенно это чувствуется при прохождении циклонов.

    Строение атмосферы

    Атмосфера напоминает слоеный пирог. И каждый слой имеет свои особенности.

  4. Rainfist Ответить

    Состав и строение атмосферы.
    Атмосфера – газовая оболочка Земли. Вертикальная протяженность атмосферы более трех земных радиусов (средний радиус равен 6371 км) а масса – 5,157х1015 т, что составляет примерно миллионную от массы Земли.
    В основу деления атмосферы на слои в вертикальном направлении положено следующее:
    – состав атмосферного воздуха,
    – физико-химические процессы;
    – распределение температуры по высоте;
    – взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью.
    Атмосфера нашей планеты представляет собой механическую смесь различных газов, в том числе водяного пара, а также некоторого количества аэрозолей. Состав сухого воздуха в нижнем 100 км остается практически постоянным. Чистый и сухой воздух, в ко­тором нет водяного пара, пыли и других примесей, представляет со­бой смесь газов, главным образом азота (78 % объема воздуха) и ки­слорода (21 %). Немного менее одного процента составляет аргон и в очень малых количествах находится множество других газов — ксе­нон, криптон, углекислый газ, водород, гелий и др. (табл. 1.1).
    Азот, кислород и другие составляющие атмосферного воздуха нахо­дятся в атмосфере всегда в газообразном состоянии, так как критические температуры, то есть температуры, при которых они могут находиться в жидком состоянии, много ниже температур, наблюдаемых у поверхно­сти Земли. Исключение составляет углекислый газ. Однако для перехода в жидкое состояние кроме температуры необходимо еще достижение состояния насыщения. В атмосфере углекислого газа немного (0,03 %) и он находится в виде отдельных молекул, равномерно распределенных среди молекул других атмосферных газов. За последние 60-70 лет его содержание увеличилось на 10-12%, под влиянием деятельности человека.
    Больше других подвержено изменению содержание водяного пара, концентрация которого у поверхности Земли при высокой температуре может достигать 4%. С увеличением высоты и понижением температуры содержание водяного пара резко убывает ( на высоте 1,5-2,0 км – наполовину и в 10-15 раз от экватора к полюсу).
    Масса твердых примесей за последние 70 лет в атмосфере северного полушария возросла примерно в 1,5 раза.
    Постоянство газового состава воздуха обеспечивается интенсив­ным перемешиванием нижнего слоя воздуха.
    Газовый состав нижних слоев сухого воздуха (без водяного пара)
    Газ
    Содержание
    Относительная
    Критическая
    в % объема воздуха
    молекулярная масса
    температура
    Азот N2
    78,09
    28,01
    -147 °С
    Кислород 02
    20,95
    31,99
    -119 °.С
    Аргон Аг
    0,93
    39,94
    У гл. газ С02
    0,03
    44,00
    31 °С
    Гелий Не
    5,24-Ю-4
    4,00
    -268 °С
    Водород Н2
    5,00-10″5
    2,00
    -240 °С
    Озон 03
    1,00-10″6
    47,99
    Сухой воздух
    28,96
    Роль и значение основных газов атмосферного воздуха
    КИСЛОРОД (О) жизненно необходим почти для всех обитателей планеты. Это активный газ. Он участвует в химических реакциях с другими газами атмосферы. Кислород активно поглощает лучистую энергию, особенно очень короткие волны длиной менее 2.4 мкм. Под действием солнечного ультрафиолетового излучения (X < 03 мкм), молекула кислорода распадается на атомы. Атомарный кислород, со­единяясь с молекулой кислорода, образует новое вещество – трех­атомный кислород или озон (Оз). Озон в основном находится на больших высотах. Там егороль для планеты исключительно благо­творна. У поверхности Земли озон образуется при грозовых разрядах.
    В отличие от всех других газов в атмосфере, которые не имеют ни вкуса, ни запаха, озон имеет характерный запах. В переводе с грече­ского языка слово «озон» означает «остро пахнущий». После грозы этот запах приятен, он воспринимается как запах свежести. В больших количествах озон является отравляющим веществом. В городах с большим количеством автомобилей, а значит и большими выбросами автомобильных газов, в безоблачную или малооблачную погоду под действием солнечных лучей образуется озон. Город окутывается жел­то-синим облаком, видимость ухудшается. Это фотохимический смог.
    АЗОТ (N2) — нейтральный газ, он, не вступает в реакции с други­ми газами атмосферы, не участвует в поглощении лучистой энергии.
    До высот 500 км атмосфера в основном состоит из кислорода и азота. При этом, если в нижнем слое атмосферы преобладает азот, то на больших высотах кислорода больше, чем азота.
    АРГОН (Аг) — нейтральный газ, в реакции не вступает, в погло­щении и излучении лучистой энергии не участвует. Аналогично — ксенон, криптон и многие другие газы. Аргон — тяжелое вещество, в высоких слоях атмосферы его очень мало.
    УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА (С02) в атмосфере в среднем 0,03 %. Этот газ очень необходим растениям и активно ими поглощается. Фактиче­ское количество его в воздухе может несколько изменяться. В индуст­риальных районах его количество может увеличиваться до 0.05 %. В сельской местности, над лесами, полями его меньше. Над Антаркти­дой примерно 0,02 % углекислого газа, т. е. почти на Уз меньше сред­него его количества в атмосфере. Столько же и даже меньше его над морем — 0.01 – 0.02 %, так как углекислый газ интенсивно поглоща­ется водой.
    В слое воздуха, который непосредственно примыкает к земной по­верхности, количество углекислого газа испытывает и суточные коле­бания.
    Ночью его больше, днем меньше. Объясняется это тем, что в светлое время суток углекислый газ поглощается растениями, а ночью нет. Растения планеты на протяжении года берут из атмосферы около 550 млрд. т. и возвращают в нее около 400 млрд. т. кислорода.
    Углекислый газ полностью прозрачен для солнечных коротковол­новых лучей, но интенсивно поглощает тепловое инфракрасное излу­чение Земли. С этим связана проблема парникового эффекта, по пово­ду которого периодически разгораются дискуссии на страницах науч­ной печати, а, главным образом, в массмедиа.
    ГЕЛИЙ (Не) — очень легкий газ. Он поступает в атмосферу из земной коры в результате радиоактивного распада тория и урана. Ге­лий улетучивается в космическое пространство. Скорость убывания гелия соответствует скорости поступления его из недр Земли. От вы­соты 600 км до 16000 км наша атмосфера состоит главным образом из гелия. Это «гелиевая корона Земли» по выражению Вернадского. Ге­лий не вступает в реакции с другими газами атмосферы, не участвует в лучистом теплообмене.

  5. Bandilar Ответить

    Атмосфера (от греч. atmos — пар и spharia — шар) — воздушная оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Развитие атмосферы было тесно связано с геологическими и геохимическими процессами, протекающими на нашей планете, а также с деятельностью живых организмов.
    Нижняя граница атмосферы совпадает с поверхностью Земли, так как воздух проникает в мельчайшие поры в почве и растворен даже в воде.
    Верхняя граница на высоте 2000-3000 км постепенно переходит в космическое пространство.
    Благодаря атмосфере, в которой содержится кислород, возможна жизнь на Земле. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания человека, животными, растениями.
    Если бы не было атмосферы, на Земле была бы такая же тишина, как на Луне. Ведь звук — это колебание частиц воздуха. Голубой цвет неба объясняется тем, что солнечные лучи, проходя сквозь атмосферу, как через линзу, разлагаются на составляющие цвета. При этом рассеиваются больше всего лучи голубого и синего цветов.
    Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на живые организмы. Также она удерживает у поверхности Земли тепло, не давая нашей планете охлаждаться.

    Строение атмосферы

    В атмосфере можно выделить несколько слоев, различающихся по температуре и плотности (рис. 1).

    Тропосфера

    Тропосфера — самый нижний слой атмосферы, толщина которого над полюсами составляет 8-10 км, в умеренных широтах — 10-12 км, а над экватором — 16-18 км.

    Рис. 1. Строение атмосферы Земли
    Воздух в тропосфере нагревается от земной поверхности, т. е. от суши и воды. Поэтому температура воздуха в этом слое с высотой понижается в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м. У верхней границы тропосферы она достигает -55 °С. При этом в районе экватора на верхней границе тропосферы температура воздуха составляет -70 °С, а в районе Северного полюса -65 °С.
    В тропосфере сосредоточено около 80 % массы атмосферы, находится почти весь водяной пар, возникают грозы, бури, облака и осадки, а также происходит вертикальное (конвекция) и горизонтальное (ветер) перемещение воздуха.
    Можно сказать, что погода в основном формируется в тропосфере.

    Стратосфера

    Стратосфера — слой атмосферы, расположенный над тропосферой на высоте от 8 до 50 км. Цвет неба в этом слое кажется фиолетовым, что объясняется разреженностью воздуха, из-за которой солнечные лучи почти не рассеиваются.
    В стратосфере сосредоточено 20 % массы атмосферы. Воздух в этом слое разрежен, практически нет водяного пара, а потому почти не образуются облака и осадки. Однако в стратосфере наблюдаются устойчивые воздушные течения, скорость которых достигает 300 км/ч.
    В этом слое сосредоточен озон (озоновый экран, озоносфера), слой, который поглощает ультрафиолетовые лучи, не пропуская их к Земле и тем самым защищая живые организмы на нашей планете. Благодаря озону температура воздуха на верхней границе стратосферы находится в пределах от -50 до 4-55 °С.
    Между мезосферой и стратосферой расположена переходная зона — стратопауза.

    Мезосфера

    Мезосфера — слой атмосферы, расположенный на высоте 50-80 км. Плотность воздуха здесь в 200 раз меньше, чем у поверхности Земли. Цвет неба в мезосфере кажется черным, в течение дня видны звезды. Температура воздуха снижается до -75 (-90)°С.
    На высоте 80 км начинается термосфера. Температура воздуха в этом слое резко повышается до высоты 250 м, а потом становится постоянной: на высоте 150 км она достигает 220-240 °С; на высоте 500-600 км превышает 1500 °С.
    В мезосфере и термосфере под действием космических лучей молекулы газов распадаются на заряженные (ионизированные) частицы атомов, поэтому эта часть атмосферы получила название ионосфера — слой очень разреженного воздуха, расположенный на высоте от 50 до 1000 км, состоящий в основном из ионизированных атомов кислорода, молекул окиси азота и свободных электронов. Для этого слоя характерна высокая наэлектризован- ность, и от него, как от зеркала, отражаются длинные и средние радиоволны.
    В ионосфере возникают полярные сияния — свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных летящих от Солнца частиц — и наблюдаются резкие колебания магнитного поля.

    Экзосфера

    Экзосфера — внешний слой атмосферы, расположенный выше 1000 км. Этот слой еще называют сферой рассеивания, так как частицы газов движутся здесь с большой скоростью и могут рассеиваться в космическое пространство.

    Состав атмосферы

    Атмосфера — это смесь газов, состоящая из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), углекислого газа (0,03 %), аргона (0,93 %), небольшого количества гелия, неона, ксенона, криптона (0,01 %), озона и других газов, но их содержание ничтожно (табл. 1). Современный состав воздуха Земли установился более сотни миллионов лет назад, однако резко возросшая производственная деятельность человека все же привела к его изменению. В настоящее время отмечается увеличение содержания СО2 примерно на 10-12 %.
    Входящие в состав атмосферы газы выполняют различные функциональные роли. Однако основное значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности Земли и атмосферы.
    Таблица 1. Химический состав сухого атмосферного воздуха у земной поверхности
    Газ
    Объемная концентрация. %
    Молекулярная масса, ед.
    Азот
    78,084
    28,0134
    Кислород
    20,9476
    31,9988
    Аргон
    0,934
    39,948
    Углекислый газ
    0.0314
    44,00995
    Неон
    0,001818
    20,179
    Гелий
    0,000524
    4,0026
    Метан
    0,0002
    16,04303
    Криптон
    0,000114
    83,80
    Водород
    0,00005
    2,01594
    Закись азота
    0,0000087
    44,0128
    Ксенон
    от 0 до 0,00001
    131,30
    Двуокись серы
    от 0 до 0,000007 летом;
    от 0 до 0,000002 зимой
    64,0628/47,9982
    Озон
    От 0 ло 0,000002
    46,0055/17,03061
    Двуокись азога
    Следы
    28,01055
    Аммиак
    Следы
    Окись углерода
    Следы
    Азот, самый распространенный газ в атмосфере, химически мало активен.
    Кислород, в отличие от азота, химически очень активный элемент. Специфическая функция кислорода — окисление органического вещества гетеротрофных организмов, горных пород и недоокисленных газов, выбрасываемых в атмосферу вулканами. Без кислорода не было бы разложения мертвого органического вещества.
    Роль углекислого газа в атмосфере исключительно велика. Он поступает в атмосферу в результате процессов горения, дыхания живых организмов, гниения и представляет собой, прежде всего, основной строительный материал для создания органического вещества при фотосинтезе. Кроме этого, огромное значение имеет свойство углекислого газа пропускать коротковолновую солнечную радиацию и поглощать часть теплового длинноволнового излучения, что создаст так называемый парниковый эффект, о котором речь пойдет ниже.
    Влияние на атмосферные процессы, особенно на тепловой режим стратосферы, оказывает и озон. Этот газ служит естественным поглотителем ультрафиолетового излучения Солнца, а поглощение солнечной радиации ведет к нагреванию воздуха. Средние месячные значения общего содержания озона в атмосфере изменяются в зависимости от широты местности и времени года в пределах 0,23-0,52 см (такова толщина слоя озона при наземных давлении и температуре). Наблюдается увеличение содержания озона от экватора к полюсам и годовой ход с минимумом осенью и максимумом весной.
    Характерным свойством атмосферы можно назвать то, что содержание основных газов (азота, кислорода, аргона) с высотой изменяется незначительно: на высоте 65 км в атмосфере содержание азота — 86 %, кислорода — 19, аргона — 0,91, на высоте же 95 км — азота 77, кислорода — 21,3, аргона — 0,82 %. Постоянство состава атмосферного воздуха по вертикали и по горизонтали поддерживается его перемешиванием.
    Кроме газов, в воздухе содержатся водяной пар и твердые частицы. Последние могут иметь как естественное, так и искусственное (антропогенное) происхождение. Это цветочная пыльца, крохотные кристаллики соли, дорожная пыль, аэрозольные примеси. Когда в окно проникают солнечные лучи, их можно увидеть невооруженным глазом.
    Особенно много твердых частиц в воздухе городов и крупных промышленных центров, где к аэрозолям добавляются выбросы вредных газов, их примесей, образующихся при сжигании топлива.
    Концентрация аэрозолей в атмосфере определяет прозрачность воздуха, что сказывается на солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Наиболее крупные аэрозоли — ядра конденсации (от лат. condensatio — уплотнение, сгущение) — способствуют превращению водяного пара в водяные капли.
    Значение водяного пара определяется прежде всего тем, что он задерживает длинноволновое тепловое излучение земной поверхности; представляет основное звено больших и малых круговоротов влаги; повышает температуру воздуха при конденсации водяных наров.
    Количество водяного пара в атмосфере изменяется во времени и пространстве. Так, концентрация водяного пара у земной поверхности колеблется от 3 % в тропиках до 2-10 (15) % в Антарктиде.
    Среднее содержание водяного пара в вертикальном столбе атмосферы в умеренных широтах составляет около 1,6-1,7 см (такую толщину будет иметь слой сконденсированного водяного пара). Сведения относительно водяного пара в различных слоях атмосферы противоречивы. Предполагалось, например, что в диапазоне высот от 20 до 30 км удельная влажность сильно увеличивается с высотой. Однако последующие измерения указывают на большую сухость стратосферы. По-видимому, удельная влажность в стратосфере мало зависит от высоты и составляет 2-4 мг/кг.
    Изменчивость содержания водяного пара в тропосфере определяется взаимодействием процессов испарения, конденсации и горизонтального переноса. В результате конденсации водяного пара образуются облака и выпадают атмосферные осадки в виде дождя, града и снега.
    Процессы фазовых переходов воды протекают преимущественно в тропосфере, именно поэтому облака в стратосфере (на высотах 20-30 км) и мезосфере (вблизи мезопаузы), получившие название перламутровых и серебристых, наблюдаются сравнительно редко, тогда как тропосферные облака нередко закрывают около 50 % всей земной поверхности.
    Количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, зависит от температуры воздуха.
    В 1 м3 воздуха при температуре -20 °С может содержаться не более 1 г воды; при 0 °С — не более 5 г; при +10 °С — не более 9 г; при +30 °С — не более 30 г воды.
    Вывод: чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нем содержаться.
    Воздух может быть насыщенным и не насыщенным водяным паром. Так, если при температуре +30 °С в 1 м3 воздуха содержится 15 г водяного пара, воздух не насыщен водяным паром; если же 30 г — насыщен.
    Абсолютная влажность — это количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха. Оно выражается в граммах. Например, если говорят «абсолютная влажность равна 15», то это значит, что в 1 мЛ содержится 15 г водяного пара.
    Относительная влажность воздуха — это отношение (в процентах) фактического содержания водяного пара в 1 м3 воздуха к тому количеству водяного пара, которое может содержаться в 1 мЛ при данной температуре. Например, если по радио во время передачи сводки погоды сообщили, что относительная влажность равна 70 %, это значит, что воздух содержит 70 % того водяного пара, которое он может вместить при данной температуре.
    Чем больше относительная влажность воздуха, т. с. чем ближе воздух к состоянию насыщения, тем вероятнее выпадение осадков.
    Всегда высокая (до 90 %) относительная влажность воздуха наблюдается в экваториальной зоне, так как там в течение всего года держится высокая температура воздуха и происходит большое испарение с поверхности океанов. Такая же высокая относительная влажность и в полярных районах, но уже потому, что при низких температурах даже небольшое количество водяного пара делает воздух насыщенным или близким к насыщению. В умеренных широтах относительная влажность меняется по сезонам — зимой она выше, летом — ниже.
    Особенно низкая относительная влажность воздуха в пустынях: 1 м1 воздуха там содержит в два-три раза меньше возможного при данной температуре количество водяного пара.
    Для измерения относительной влажности пользуются гигрометром (от греч. hygros — влажный и metreco — измеряю).
    При охлаждении насыщенный воздух не может удержать в себе прежнего количества водяного пара, он сгущается (конденсируется), превращаясь в капельки тумана. Туман можно наблюдать летом в ясную прохладную ночь.
    Облака — это тог же туман, только образуется он не у земной поверхности, а на некоторой высоте. Поднимаясь вверх, воздух охлаждается, и находящийся в нем водяной пар конденсируется. Образовавшиеся мельчайшие капельки воды и составляют облака.
    В образовании облаков участвуют и твердые частицы, находящиеся в тропосфере во взвешенном состоянии.
    Облака могут иметь различную форму, которая зависит от условий их образования (табл. 14).
    Самые низкие и тяжелые облака — слоистые. Они располагаются на высоте 2 км от земной поверхности. На высоте от 2 до8 км можно наблюдать более живописные кучевые облака. Самые высокие и легкие — перистые облака. Они располагаются на высоте от 8 до 18 км над земной поверхностью.
    Семейства
    Роды облаков
    Внешний облик
    А. Облака верхнего яруса — выше 6 км
    I. Перистые
    Нитевидные, волокнистые, белые
    II. Перисто-кучевые
    Слои и гряды из мелких хлопьев и завитков, белые
    III. Перисто-слоистые
    Прозрачная белесая вуаль
    Б. Облака среднего яруса — выше 2 км
    IV. Высококучевые
    Пласты и гряды белого и серою цвета
    V. Высокослоистые
    Ровная пелена молочно-серого цвета
    В. Облака нижнего яруса — до 2 км
    VI. Слоисто-дождевые
    Сплошной бесформенный серый слой
    VII. Слоисто-кучевые
    Непросвечиваемые слои и гряды серого цвета
    VIII. Слоистые
    Непросвечиваемая пелена серого цвета
    Г. Облака вертикального развития — от нижнего до верхнего яруса
    IX. Кучевые
    Клубы и купола ярко-бе- лого цвета, при ветре с разорванными краями
    X. Кучево-дождевые
    Мощные кучевообразные массы темно-свинцового цвета

    Охрана атмосферы

    Главным источником загрязнения атмосферы являются промышленные предприятия и автомобили. В больших городах проблема загазованности главных транспортных магистралей стоит очень остро. Именно поэтому во многих крупных городах мира, в том числе и в нашей стране, введен экологический контроль токсичности выхлопных газов автомобилей. Поданным специалистов, задымленность и запыленность воздуха может наполовину сократить поступление солнечной энергии к земной поверхности, что приведет к изменению природных условий.

  6. |BEST|GAMERTV Ответить

    Кислород в атмосфере представлен также озоном (О3), который образуется при расщеплении молекулы кислорода О2 ультрафиолетовыми лучами и электрическими зарядами:
    О2 = О + О, О2 + О = О3
    Озон – неустойчивый газ и сильный окислитель. У земной поверхности его количество ничтожно. Однако оно увеличивается после грозы. Главная же масса озона сосредоточена на высотах от 10 до 60 км с максимальной концентрацией в пределах 22-25 км, где он создает озоновый экран. Но и там количество озона невелико: при плотности воздуха, свойственной приземной атмосфере, озон образовал бы слой всего в 2,5-5,2 мм (в зависимости от географической широты и времени года). Роль же озона в географической оболочке чрезвычайно велика. Поглощая крайнюю ультрафиолетовую радиацию, он предохраняет живые организмы от ее губительного воздействия.
    Азот (N) – один из самых распространенных элементов в земной атмосфере. Причем, в отличие от кислорода, главная его масса находится в свободном состоянии – 4 x 1015 т. Первичным источником кислорода на Земле мог бы быть аммиак:
    4 NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
    Азот принадлежит к числу важнейших биогенных элементов. Он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Круговорот азота в географической оболочке осуществляется главным образом микроорганизмами – азотфиксирующими, нитрофицирующими и денитрофицирующими бактериями.
    Азот в атмосфере играет также роль разбавителя кислорода, регулируя темп окисления и, следовательно, скорость и напряженность биологических процессов.
    Углекислый газ (СО2) поступает в атмосферу из вулканов, в результате горения, а также как продукт дыхания животных и разложения органических соединений. Фотосинтез растений и дыхание животных поддерживают относительное равновесие в атмосфере кислорода и углекислого газа. Однако в крупных промышленных центрах содержание СО2 существенно увеличивается.
    Углекислый газ играет в географической оболочке очень важную роль. Он идет на образование живого вещества. Углекислота атмосферы палеозоя законсервирована в каменноугольных отложениях карбона. Вместе с водяным паром СО2 создает так называемый «оранжерейный эффект»: пропускает к земной поверхности световую радиацию и задерживает, подобно стеклам оранжереи, длинноволновое тепловое излучение. Увеличение количества углекислого газа может привести к потеплению климата, к таянию материковых и горных ледников и повышению уровня Мирового океана.
    Обязательной составной частью воздуха нижней атмосферы является вода. Вода в атмосфере находится в газовой фазе (в виде пара), в жидкой фазе (в виде капель облаков и дождя) и в твердой фазе (в виде кристаллов снега и града).
    Почти вся атмосферная влага (около 90 %) сосредоточена в нижнем 5-километровом слое тропосферы.
    Нижние, более всего загрязненные, слои воздуха содержат минеральную пыль, продукты горения, вулканическую пыль, семена, споры и пыльцу растений, а также мельчайшие частицы морской соли, попадающие в воздух при разбрызгивании морской воды прибоем. Соль и некоторые другие взвешенные частицы, например продукты горения, играют роль ядер конденсации водяного пара в воздухе.
    В верхнюю атмосферу проникает космическая пыль, в т. ч. и образующаяся при сгорании метеоритов. Подсчитано, что за год на Землю падает около 1 000 т космической пыли.
    Частицы, взвешенные в воздухе, называются атмосферными аэрозолями. В связи с хозяйственной деятельностью человека количество аэрозолей постоянно возрастает и, следовательно, увеличивается мутность атмосферы.
    Постоянный газовый состав удерживается в атмосфере до высоты 90-100 км. Эта часть атмосферы называется гомосферой (от греч. гомо – одинаковый). Выше 90-100 км происходит диссоциация (расщепление) молекул газа на атомы ультрафиолетовой и корпускулярной радиацией Солнца. Слой атмосферы, расположенный выше 100 км, называется гетеросферой (от греч. гетеро – разный).

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *