Какого газа в атмосфере земли больше всего?

30 ответов на вопрос “Какого газа в атмосфере земли больше всего?”

  1. ниЧЁтак@Я Ответить

    Земная атмосфера сформирована несколькими слоями газов, которые окружают Землю из-за эффектов гравитационного поля.
    Каждый слой имеет определённый состав газов и все организованы в соответствии с их плотностью. Более плотные газы притягиваются ближе к поверхности Земли, в то время как другие (менее плотные) находятся на более дальнем расстоянии от планеты.
    Из-за различных характеристик, которыми обладают газы, слои атмосферы имеют свои особенности и играют определённую роль в своих взаимодействиях с Землёй.
    Пять слоёв, которые составляют атмосферу Земли:
    Тропосфера;
    Стратосфера;
    Мезосфера;
    Термосфера;
    Экзосфера.
    Изображение расстояний каждого слоя от Земли

    Тропосфера

    Тропосфера — это самый плотный слой атмосферы и, следовательно, самый близкий к Земной поверхности. Общая масса атмосферы оценивается в 5х1018 кг, и 75% этого количества находится в тропосфере.
    Толщина тропосферы колеблется от 8 км до 14 км, в зависимости от региона Земли. Самые тонкие места (где толщина достигает 8 км) находятся на северном и южном полюсах.
    Поскольку это самый нижний слой атмосферы, тропосфера ответственна за жизнь на планете, а также там, где происходят почти все климатические явления. Термин “тропосфера” происходит от греческого “tropos” (означает “изменение”), чтобы отразить динамический характер изменений климата и поведение этого слоя атмосферы.
    Область тропосферы, которая ограничивает её конец и начало стратосферы, называется тропопаузой. Тропопауза легко идентифицируется по различным картинам распределения давления и температурам каждого слоя.

    Состав тропосферы

    По объёму тропосфера состоит из 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона и 0,04% углекислого газа. Воздух также состоит из меняющихся процентных показателей водяного пара, который попадает в тропосферу через явление испарения.

    Температура тропосферы

    Как и давление, температура в тропосфере также уменьшается с увеличением высоты. Это связано с тем, что почва поглощает бoльшую часть солнечной энергии и нагревает нижние уровни тропосферы. Принимая во внимание, что испарение выше в более тёплых областях, водяные пары присутствуют чаще на уровне моря и реже на больших высотах.

    Что встречается в тропосфере?

    Некоторые примеры того, что можно найти в тропосфере:
    климат;
    осадки, такие как: дождь, снег и град;
    газы, такие как: азот, кислород, аргон и углекислый газ;
    облака;
    птицы.

    Стратосфера

    Стратосфера является вторым по величине слоём атмосферы, а также вторым, ближайшим к Земной поверхности. По оценкам, он содержит около 15% от общей массы атмосферы Земли.
    Толщина стратосферы составляет 35 км от тропопаузы, что означает, что она расположена между тропосферой и мезосферой. Термин “стратосфера” происходит от греческого strato (значит “слой”) для обозначения того факта, что сама стратосфера подразделяется на другие более тонкие слои.
    Слои стратосферы образуются из-за отсутствия климатических явлений, которые смешивают воздух. Таким образом, существует чёткое разделение между холодным и тяжёлым воздухом внизу и тёплым, лёгким воздухом сверху. Таким образом, с точки зрения температуры стратосфера работает точно противоположно тропосфере.
    Поскольку эта зона более высокой вертикальной стабильности (без перемещений воздуха), пилоты самолётов, как правило, остаются в начале стратосферы, чтобы избежать турбулентности. Именно на этой высоте самолёты и воздушные шары достигают максимальной эффективности.
    Некоторые самолёты, особенно реактивные, влетают в стратосферу, чтобы избежать воздухообмен.
    Стратосфера также содержит хорошо известный озоновый слой, который поглощает большую часть ультрафиолетового излучения солнца. Без озонового слоя жизнь на Земле, какой мы её знаем, была бы невозможна.
    Подобно тропосфере, стратосфера также имеет область, которая ограничивает её конец и показывает начало мезосферы, которая называется стратопауза.

    Состав стратосферы

    Большинство элементов, найденных на поверхности Земли и в тропосфере, не достигают стратосферы. Вместо этого они обычно:
    разлагаются в тропосфере;
    могут быть устранены солнечным светом;
    могут переноситься на поверхность Земли через дождь или другие осадки.
    Из-за инверсии в динамике температуры между тропосферой и стратосферой воздух практически не обменивается между двумя слоями, в результате чего испарения воды существуют в стратосфере только в незначительных количествах. По этой причине в этом слое чрезвычайно редко образование облаков.
    Что касается газов, стратосфера образована преимущественно озоном, присутствующим в озоновом слое. Считается, что 90% всего озона в атмосфере находится в этой области. Кроме того, стратосфера содержит элементы, переносимые извержениями вулканов, такие, как оксиды азота, азотная кислота, галогены и т. д.

    Температура стратосферы

    Температура в стратосфере увеличивается с увеличением высоты, варьируя от -51 ° C в самой низкой точке (тропопауза) до -3 ° C в самой высокой точке (стратопауза).

    Что встречается в стратосфере?

    Некоторые примеры того, что можно найти в стратосфере:
    озоновый слой;
    самолёты и метеозонды;
    некоторые птицы.

    Мезосфера

    Мезосфера — это последний атмосферный слой, в котором газы всё ещё смешиваются в воздухе и не организованы их массой. Этот слой считается наукой самым сложным для изучения, поэтому о нём мало подтверждённой информации.
    Толщина мезосферы также составляет 35 км от стратопаузы, что означает, что она расположена между стратосферой и термосферой. Термин “мезосфера” происходит от греческого mesos (означает “центр”), так как является третьим среди пяти слоёв Земной атмосферы.
    Метеозонды и самолёты не могут достичь так высоко, чтобы достичь мезосферы. В то же время спутники могут вращаться только над ним, таким образом получается, что они не могут должным образом измерять характеристики этого слоя.
    Единственный способ изучения мезосферы в наши дни — это использование ракет, которые собирают довольно мало информации в каждой миссии.
    Именно в мезосфере происходит сгорание небесных тел, попадающих в Земную атмосферу, что приводит к таким явлениям, как звездопад (метеорные потоки).
    Метеорный поток (звёздный дождь) происходит, когда небесное тело входит в Земную атмосферу.
    Из-за очень высокой температуры небесное тело начинает гореть и обычно распадается на несколько более мелких фрагментов.

    Состав мезосферы

    Процентное содержание кислорода, азота и углекислого газа в мезосфере, по существу, такое же, как и в слоях ниже. Испарения воды там реже, чем в стратосфере, что, в свою очередь, переносит часть озона в мезосферу.
    В мезосфере также есть материал из метеоров, которые испаряются при попадании в атмосферу. Таким образом, мезосфера также состоит из относительно высокой доли железа и других металлов.

    Температура мезосферы

    Температура в мезосфере уменьшается с увеличением высоты, варьируя от -3° C в самой низкой точке (стратопауза) до -143° C в самой высокой точке (мезопауза — самая холодная область всей Земной атмосферы).

    Что встречается в мезосфере?

    Некоторые примеры того, что можно найти в стратосфере:
    метеоры в сгорании;
    серебристые облака (особый вид облаков, которые светятся ночью).

    Термосфера

    Термосфера расположена над мезосферой и ниже экзосферы. Толщина этого слоя составляет около 513 км, что намного больше, чем у всех нижних слоёв вместе взятых.
    Хотя термосфера считается частью Земной атмосферы, плотность воздуха настолько низкая, что бoльшую часть слоя ошибочно рассматривают как космическое пространство. Эта идея подкрепляется тем фактом, что в слое недостаточно молекул для перемещения звуковых волн.
    В термосфере ультрафиолетовое излучение вызывает явления фотоионизации молекул, т. е. образование ионов в результате контакта фотона с атомом. Это явление ответственно за создание ионосферы, расположенной внутри термосферы. Ионосфера играет важную роль в распространении радиоволн в отдалённые районы Земли.
    Именно в термосфере спутники вращаются вокруг Международной космической станции (МКС). Кроме того, именно в термосфере происходит северное сияние.
    Северное сияние происходит при столкновении солнечных частиц с плотностью Земной атмосферы.
    Читайте подробнее про Северное сияние.
    Слово “термосфера” происходит от греческого thermos (что значит “тепло”), что отражает тот факт, что температура в этом слое чрезвычайно высока.
    Граница между термосферой и экзосферой называется термопаузой.

    Состав термосферы

    В отличие от слоёв ниже, где смешиваются газы, в термосфере частицы редко сталкиваются, что приводит к равномерному разделению элементов. Кроме этого, большинство молекул в термосфере разрушаются солнечным светом.
    Верхние части термосферы состоят из атомарного кислорода, атомарного азота и гелия.

    Температура термосферы

    Температура в термосфере может варьироваться от 500? C до 2000? C. Это происходит потому, что большая часть солнечного света поглощается в этом слое.

    Что встречается в термосфере?

    Некоторые примеры того, что можно найти в термосфере:
    спутники;
    раньше, многоразовый транспортный космический корабль Спейс шаттл;
    МКС;
    северное сияние;
    ионосфера.

    Экзосфера

    Экзосфера — это самый большой и крайний внешний слой Земной атмосферы. Он простирается на 600 км, пока плавно не перейдёт в межпланетное пространство. Это делает его толщиной в 10.000 км. Самая дальняя граница экзосферы достигает половины пути до Луны.
    Термин “экзосфера” происходит от греческого exo (что значит “внешний”), обозначает тот факт, что это последний атмосферный слой перед космическим вакуумом.

    Состав экзосферы

    Частицы в экзосфере чрезвычайно далеки друг от друга и поэтому не классифицируются как газы, потому что плотность слишком низкая. Одна частица может пройти сотни километров до столкновения с другой. Они также не считаются плазмой, так как электрически они не заряжены.
    В нижних областях экзосферы можно найти водород, гелий, углекислый газ и атомарный кислород, которые остаются минимально притянутыми к Земле гравитационным полем.

    Температура экзосферы

    Из-за того, что экзосфера находится почти в вакууме (из-за отсутствия взаимодействия между молекулами), температура в слое постоянная и холодная.

    Что встречается в экзосфере?

    Некоторые примеры того, что можно найти в экзосфере:
    космический телескоп Хаббл;
    спутники.

    Атмосферы других планет

    В Солнечной системе 8 планет и более 160 спутников. Из них, имеют значимые атмосферы:
    Земля;
    Венера;
    Сатурн;
    Марс;
    Уран;
    Юпитер;
    Нептун;
    Титан (спутник Сатурна);
    Плутон.

    Атмосфера Венеры

    Атмосфера Венеры составляет около 96% углекислого газа, а температура поверхности около 464° C. Облака из серной кислоты движутся со скоростью примерно 100 метров в секунду.

    Атмосфера Марса

    На Марсе есть тонкая атмосфера, состоящая примерно на 95% из углекислого газа, а остальная часть из азота и аргона. Средняя температура приземного воздуха на Марсе -63° C. На Марсе наблюдаются облака как из воды, так и из углекислого газа. Ещё там чётко определены времена года.
    Смотрите также, что такое Сингулярность и Космология.

  2. Global Silver Elite Ответить

    Выветривание атмосферы

    А еще именно в экзосфере происходит выветривание атмосферы Земли — из-за большого расстояния от гравитационного центра планеты частички легко отрываются от общей газовой массы и выходят на собственные орбиты. Это явление называется диссипацией атмосферы. Наша планета ежесекундно теряет 3 килограмма водорода и 50 грамм гелия из атмосферы. Только эти частицы достаточно легки, чтобы покинуть общую газовую массу.
    Несложные расчеты показывают, что Земля ежегодно теряет около 110 тысяч тонн массы атмосферы. Опасно ли это? На самом деле нет — мощности нашей планеты по «производству» водорода и гелия превышают темпы потерь. Кроме того, часть потерянного вещества со временем возвращается обратно в атмосферу. А важные газы вроде кислорода или углекислого газа попросту слишком тяжелы, чтобы массово покидать Землю — поэтому не стоит бояться, что атмосфера нашей Земли улетучится.
    Интересный факт — «пророки» конца света часто говорят, что если ядро Земли перестанет вращаться, атмосфера быстро выветрится под напором солнечного ветра. Однако наш читатель знает, что удерживают атмосферу возле Земли силы гравитации, которые будут действовать вне зависимости от вращения ядра. Ярким доказательством этого служит Венера, у которой неподвижное ядро и слабое магнитное поле, но зато атмосфера в 93 раза плотнее и тяжелее земной. Однако это не значит, что прекращение динамики земного ядра безопасно — тогда исчезнет магнитное поле планеты. Его роль важна не столько в сдерживании атмосферы, сколько в защите от заряженных частиц солнечного ветра, которые легко превратят нашу планету в радиоактивную пустыню.

    Облака

    Вода на Земле существует не только в необъятном океане и многочисленных реках. Около 5,2 ?1015 килограмм воды находится в атмосфере. Она присутствует практически везде — доля пара в воздухе колеблется от 0,1% до 2,5% объема в зависимости от температуры и местоположения. Однако больше всего воды собрано в облаках, где она хранится не только в виде газа, но и в маленьких капельках и ледяных кристаллах. Концентрация воды в тучах достигает 10г/м3 — а так как облака достигают объема в несколько кубических километров, масса воды в них исчисляется десятками и сотнями тонн.

  3. Bakus Ответить

    Не­оди­на­ко­вый ра­зо­грев А. в раз­ных об­лас­тях зем­но­го ша­ра вы­зы­ва­ет не­од­но­род­ное по про­стран­ст­ву рас­пре­де­ле­ние ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния. На уров­не мо­ря рас­пре­де­ле­ние дав­ле­ния ха­рак­те­ри­зу­ет­ся от­но­си­тель­но низ­ки­ми зна­че­ния­ми вбли­зи эк­ва­то­ра, уве­ли­че­ни­ем в суб­тро­пи­ках (по­ясa? вы­со­ко­го дав­ле­ния) и по­ни­же­ни­ем в сред­них и вы­со­ких ши­ро­тах. При этом над ма­те­ри­ка­ми вне­тро­пич. ши­рот дав­ле­ние зи­мой обыч­но по­вы­ше­но, а ле­том по­ни­же­но, что свя­за­но с рас­пре­де­ле­ни­ем темп-ры. Под дей­ст­ви­ем гра­ди­ен­та дав­ле­ния воз­дух ис­пы­ты­ва­ет ус­ко­ре­ние, на­прав­лен­ное от об­лас­тей с вы­со­ким дав­ле­ни­ем к об­лас­тям с низ­ким, что при­во­дит к пе­ре­ме­ще­нию масс воз­ду­ха. На дви­жу­щие­ся воз­душ­ные мас­сы дей­ст­ву­ют так­же от­кло­няю­щая си­ла вра­ще­ния Зем­ли (си­ла Ко­рио­ли­са), си­ла тре­ния, убы­ваю­щая с вы­со­той, а при кри­во­ли­ней­ных тра­ек­то­ри­ях и цен­тро­беж­ная си­ла. Боль­шое зна­че­ние име­ет тур­бу­лент­ное пе­ре­ме­ши­ва­ние воз­ду­ха (см. Тур­бу­лент­ность в ат­мос­фе­ре).
    С пла­не­тар­ным рас­пре­де­ле­ни­ем дав­ле­ния свя­за­на слож­ная сис­те­ма воз­душ­ных те­че­ний (об­щая цир­ку­ля­ция ат­мо­сфе­ры). В ме­ри­дио­наль­ной плос­ко­сти в сред­нем про­сле­жи­ва­ют­ся две или три ячей­ки ме­ри­дио­наль­ной цир­ку­ля­ции. Вбли­зи эк­ва­то­ра на­гре­тый воз­дух под­ни­ма­ет­ся и опус­ка­ет­ся в суб­тро­пи­ках, об­ра­зуя ячей­ку Хэд­ли. Там же опус­ка­ет­ся воз­дух об­рат­ной ячей­ки Фер­ре­ла. В вы­со­ких ши­ро­тах час­то про­сле­жи­ва­ет­ся пря­мая по­ляр­ная ячей­ка. Ско­ро­сти ме­ри­дио­наль­ной цир­ку­ля­ции по­ряд­ка 1 м/с или мень­ше. Из-за дей­ст­вия си­лы Ко­рио­ли­са в боль­шей час­ти А. на­блю­да­ют­ся зап. вет­ры со ско­ро­стя­ми в сред­ней тро­по­сфе­ре ок. 15 м/с. Су­ще­ст­ву­ют срав­ни­тель­но ус­той­чи­вые сис­те­мы вет­ров. К ним от­но­сят­ся пас­са­ты – вет­ры, дую­щие от поя­сов вы­со­ко­го дав­ле­ния в суб­тро­пи­ках к эк­ва­то­ру с за­мет­ной вост. со­став­ляю­щей (с во­сто­ка на за­пад). Дос­та­точ­но ус­той­чи­вы мус­соны – воз­душ­ные те­че­ния, имею­щие чёт­ко вы­ра­жен­ный се­зон­ный ха­рак­тер: они ду­ют с океа­на на ма­те­рик ле­том и в про­ти­во­по­лож­ном на­прав­ле­нии зи­мой. Осо­бен­но ре­гу­ляр­ны мус­со­ны Ин­дий­ско­го ок. В сред­них ши­ро­тах дви­же­ние воз­душ­ных масс име­ет в осн. зап. на­прав­ле­ние (с за­па­да на вос­ток). Это зо­на атмо­сфер­ных фрон­тов, на ко­то­рых воз­ни­ка­ют круп­ные вих­ри – ци­кло­ны и ан­ти­ци­кло­ны, ох­ва­ты­ваю­щие мн. сот­ни и да­же ты­ся­чи ки­ло­мет­ров. Ци­кло­ны воз­ни­ка­ют и в тро­пи­ках; здесь они от­ли­ча­ют­ся мень­ши­ми раз­ме­ра­ми, но очень боль­ши­ми ско­ро­стя­ми вет­ра, дос­ти­гаю­ще­го ура­ган­ной си­лы (33 м/с и бо­лее), т. н. тро­пи­че­ские ци­кло­ны. В Ат­лан­ти­ке и на вос­то­ке Ти­хо­го ок. они на­зы­вают­ся ура­га­на­ми, а на за­па­де Ти­хо­го ок. – тай­фу­на­ми. В верх­ней тро­по­сфе­ре и ниж­ней стра­то­сфе­ре в об­лас­тях, раз­де­ляю­щих пря­мую ячей­ку ме­ри­дио­наль­ной цир­ку­ля­ции Хэд­ли и об­рат­ную ячей­ку Фер­ре­ла, час­то на­блю­да­ют­ся срав­ни­тель­но уз­кие, в сот­ни ки­ло­мет­ров ши­ри­ной, струй­ные те­че­ния с рез­ко очер­чен­ны­ми гра­ни­ца­ми, в пре­де­лах ко­то­рых ве­тер дос­ти­га­ет 100–150 и да­же 200 м/с.

    Климат и погода

    Раз­ли­чие в ко­ли­че­ст­ве сол­неч­ной ра­диа­ции, при­хо­дя­щей на раз­ных ши­ро­тах к раз­но­об­раз­ной по фи­зич. свой­ст­вам зем­ной по­верх­но­сти, оп­ре­де­ля­ет мно­го­об­ра­зие кли­ма­тов Зем­ли. От эк­ва­то­ра до тро­пич. ши­рот темп-ра воз­ду­ха у зем­ной по­верх­но­сти в ср. 25–30 °C и ма­ло ме­ня­ет­ся в те­че­ние го­да. В эк­ва­то­ри­аль­ном поя­се обыч­но вы­па­да­ет мно­го осад­ков, что соз­да­ёт там ус­ло­вия из­бы­точ­но­го ув­лаж­не­ния. В тро­пич. поя­сах ко­ли­че­ст­во осад­ков умень­ша­ет­ся и в ря­де об­лас­тей ста­но­вит­ся очень ма­лым. Здесь рас­по­ла­га­ют­ся об­шир­ные пус­ты­ни Зем­ли.
    В суб­тро­пич. и сред­них ши­ро­тах темп-ра воз­ду­ха зна­чи­тель­но ме­ня­ет­ся в те­че­ние го­да, при­чём раз­ни­ца ме­ж­ду темп-ра­ми ле­та и зи­мы осо­бен­но ве­ли­ка в уда­лён­ных от океа­нов об­лас­тях кон­ти­нен­тов. Так, в не­ко­то­рых рай­онах Вост. Си­би­ри го­до­вая ам­пли­ту­да темп-ры воз­ду­ха дос­ти­га­ет 65 °C. Ус­ло­вия ув­лаж­не­ния в этих ши­ро­тах весь­ма раз­но­об­раз­ны, за­ви­сят в осн. от ре­жи­ма об­щей цир­ку­ля­ции А. и су­ще­ст­вен­но ме­ня­ют­ся от го­да к го­ду.
    В по­ляр­ных ши­ро­тах темп-ра ос­та­ёт­ся низ­кой в те­че­ние все­го го­да, да­же при на­ли­чии её за­мет­но­го се­зон­но­го хо­да. Это спо­соб­ст­ву­ет ши­ро­ко­му рас­про­стра­не­нию ле­до­во­го по­кро­ва на океа­нах и су­ше и мно­го­лет­не­мёрз­лых по­род, за­ни­маю­щих в Рос­сии св. 65% её пло­ща­ди, в осн. в Си­би­ри.
    За по­след­ние де­ся­ти­ле­тия ста­ли всё бо­лее за­мет­ны из­ме­не­ния гло­баль­но­го кли­ма­та. Темп-ра по­вы­ша­ет­ся боль­ше в вы­со­ких ши­ро­тах, чем в низ­ких; боль­ше зи­мой, чем ле­том; боль­ше но­чью, чем днём. За 20 в. ср.-го­до­вая темп-ра воз­ду­ха у зем­ной по­верх­но­сти в Рос­сии вы­рос­ла на 1,5–2 °C, при­чём в отд. рай­онах Си­би­ри на­блю­да­ет­ся по­вы­ше­ние на неск. гра­ду­сов. Это свя­зы­ва­ет­ся с уси­ле­ни­ем пар­ни­ко­во­го эф­фек­та вслед­ст­вие рос­та кон­цен­тра­ции ма­лых га­зо­вых при­ме­сей.
    По­го­да оп­ре­де­ля­ет­ся ус­ло­вия­ми цир­ку­ля­ции А. и гео­гра­фич. по­ло­же­ни­ем ме­ст­но­сти, она наи­бо­лее ус­той­чи­ва в тро­пи­ках и наи­бо­лее из­мен­чи­ва в сред­них и вы­со­ких ши­ро­тах. Бо­лее все­го по­го­да ме­ня­ет­ся в зо­нах сме­ны воз­душ­ных масс, обу­слов­лен­ных про­хо­ж­де­ни­ем ат­мо­сфер­ных фрон­тов, ци­кло­нов и ан­ти­ци­кло­нов, не­су­щих осад­ки и уси­ле­ние вет­ра. Дан­ные для про­гно­за по­го­ды со­би­ра­ют­ся на на­зем­ных ме­тео­стан­ци­ях, мор­ских и воз­душ­ных су­дах, с ме­тео­ро­ло­гич. спут­ни­ков. См. так­же Ме­тео­ро­ло­гия.

    Оптические, акустические и электрические явления в атмосфере

    При рас­про­стра­не­нии элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния в А. в ре­зуль­та­те реф­рак­ции, по­гло­ще­ния и рас­сея­ния све­та воз­ду­хом и разл. час­ти­ца­ми (аэ­ро­золь, кри­стал­лы льда, ка­п­ли во­ды) воз­ни­ка­ют раз­но­об­раз­ные оп­тич. яв­ле­ния: ра­ду­га, вен­цы, га­ло, ми­раж и др. Рас­сея­ние све­та обу­слов­ли­ва­ет ви­ди­мую вы­со­ту не­бес­но­го сво­да и го­лу­бой цвет не­ба. Даль­ность ви­ди­мо­сти пред­ме­тов оп­ре­де­ля­ет­ся ус­ло­вия­ми рас­про­стра­не­ния све­та в А. (см. Ат­мо­сфер­ная ви­ди­мость). От про­зрач­но­сти А. на разл. дли­нах волн за­ви­сят даль­ность свя­зи и воз­мож­ность об­на­ру­же­ния объ­ек­тов при­бо­ра­ми, в т. ч. воз­мож­ность ас­тро­но­мич. на­блю­де­ний с по­верх­но­сти Зем­ли. Для ис­сле­до­ва­ний оп­тич. не­од­но­род­но­стей стра­то­сфе­ры и ме­зо­сфе­ры важ­ную роль иг­ра­ет яв­ле­ние су­ме­рек. Напр., фо­то­гра­фи­ро­ва­ние су­ме­рек с кос­мич. ап­па­ра­тов по­зво­ля­ет об­на­ру­жи­вать аэ­ро­золь­ные слои. Осо­бен­но­сти рас­про­стра­не­ния элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния в А. оп­ре­де­ля­ют точ­ность ме­то­дов дис­тан­ци­он­но­го зон­ди­ро­ва­ния её па­ра­мет­ров. Все эти во­про­сы, как и мн. дру­гие, изу­ча­ет ат­мо­сфер­ная оп­ти­ка. Реф­рак­ция и рас­сея­ние ра­дио­волн обу­слов­ли­ва­ют воз­мож­но­сти ра­дио­приё­ма (см. Рас­про­стра­не­ние ра­дио­волн).
    Рас­про­стра­не­ние зву­ка в А. за­ви­сит от про­стран­ст­вен­но­го рас­пре­де­ле­ния темп-ры и ско­ро­сти вет­ра (см. Ат­мо­сфер­ная аку­сти­ка). Оно пред­став­ля­ет ин­те­рес для зон­ди­ро­ва­ния А. дис­танц. ме­то­да­ми. Взры­вы за­ря­дов, за­пус­кае­мых ра­ке­та­ми в верх­нюю А., да­ли бо­га­тую ин­фор­ма­цию о сис­те­мах вет­ров и хо­де темп-ры в стра­то­сфе­ре и ме­зо­сфе­ре. В ус­той­чи­во стра­ти­фи­ци­ро­ван­ной А., ко­гда темп-ра па­да­ет с вы­со­той мед­лен­нее адиа­ба­ти­че­ско­го гра­ди­ен­та (9,8 К/км), воз­ни­ка­ют т. н. внут­рен­ние вол­ны. Эти вол­ны мо­гут рас­про­стра­нять­ся вверх в стра­то­сфе­ру и да­же в ме­зо­сфе­ру, где они за­ту­ха­ют, спо­соб­ст­вуя уси­ле­нию вет­ра и тур­бу­лент­но­сти.
    От­ри­ца­тель­ный за­ряд Зем­ли и обу­с­лов­лен­ное им элек­трич. по­ле А. вме­сте с элек­три­че­ски за­ря­жен­ны­ми ио­но­сфе­рой и маг­ни­то­сфе­рой соз­да­ют гло­баль­ную элек­трич. цепь. Важ­ную роль при этом иг­ра­ет об­ра­зо­ва­ние об­ла­ков и гро­зо­во­го элек­три­че­ст­ва. Опас­ность гро­зо­вых раз­ря­дов вы­зва­ла не­об­хо­ди­мость раз­ра­бот­ки ме­то­дов гро­зо­за­щи­ты зда­ний, со­ору­же­ний, ли­ний элек­тро­пе­ре­дач и свя­зи. Осо­бую опас­ность это яв­ле­ние пред­став­ля­ет для авиа­ции. Гро­зо­вые раз­ря­ды вы­зы­ва­ют ат­мо­сфер­ные ра­дио­по­ме­хи, по­лу­чив­шие назв. ат­мо­сфе­ри­ков (см. Сви­стя­щие ат­мо­сфе­ри­ки). Во вре­мя рез­ко­го уве­ли­че­ния на­пря­жён­но­сти элек­трич. по­ля на­блю­да­ют­ся све­тя­щие­ся раз­ря­ды, воз­ни­каю­щие на ост­ри­ях и ост­рых уг­лах пред­ме­тов, вы­сту­паю­щих над зем­ной по­верх­но­стью, на отд. вер­ши­нах в го­рах и др. (Эль­ма ог­ни). А. все­гда со­дер­жит силь­но ме­няю­ще­еся в за­ви­си­мо­сти от кон­крет­ных ус­ло­вий ко­ли­че­ст­во лёг­ких и тя­жё­лых ио­нов, ко­то­рые оп­ре­де­ля­ют элек­трич. про­во­ди­мость А. Глав­ные ио­ни­за­то­ры воз­ду­ха у зем­ной по­верх­но­сти – из­лу­че­ние ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ, со­дер­жа­щих­ся в зем­ной ко­ре и в А., а так­же кос­мич. лу­чи. См. так­же Ат­мо­сфер­ное элек­три­чест­во.

    Влияние человека на атмосферу

    В те­че­ние по­след­них сто­ле­тий про­ис­хо­дил рост кон­цен­тра­ции пар­ни­ко­вых га­зов в А. вслед­ст­вие хо­зяйств. дея­тель­но­сти че­ло­ве­ка. Про­цент­ное со­дер­жа­ние уг­ле­ки­сло­го га­за воз­рос­ло с 2,86 10–2 две­сти лет на­зад до 3,8·10–2 в 2005, со­дер­жа­ние ме­та­на – с 0,7· 10–4 при­мер­но 300–400 лет на­зад до 1,8·10–4 в нач. 21 в.; ок. 20% в при­рост пар­ни­ко­во­го эф­фек­та за по­след­нее сто­ле­тие да­ли фре­о­ны, ко­то­рых прак­ти­че­ски не бы­ло в А. до сер. 20 в. Эти ве­ще­ст­ва при­зна­ны раз­ру­ши­те­ля­ми стра­то­сфер­но­го озо­на, и их про­изводство за­пре­ще­но Мон­ре­аль­ским про­то­ко­лом 1987. Рост кон­цен­тра­ции уг­ле­ки­сло­го га­за в А. вы­зван сжи­га­ни­ем всё воз­рас­таю­щих ко­ли­честв уг­ля, неф­ти, га­за и др. ви­дов уг­ле­род­но­го то­п­ли­ва, а так­же све­де?­ни­ем ле­сов, в ре­зуль­та­те че­го умень­ша­ет­ся по­гло­ще­ние уг­ле­ки­сло­го га­за пу­тём фо­то­син­те­за. Кон­цен­тра­ция ме­та­на уве­ли­чи­ва­ет­ся с рос­том до­бы­чи неф­ти и га­за (за счёт его по­терь), а так­же при рас­ши­ре­нии по­се­вов ри­са и уве­ли­че­нии по­го­ло­вья круп­но­го ро­га­то­го ско­та. Всё это спо­соб­ст­ву­ет по­те­п­ле­нию кли­ма­та.
    Для из­ме­не­ния по­го­ды раз­ра­бо­та­ны ме­то­ды ак­тив­но­го воз­дей­ст­вия на ат­мо­сфер­ные про­цес­сы. Они при­ме­ня­ют­ся для за­щи­ты с.-х. рас­те­ний от гра­до­би­тия пу­тём рас­сеи­ва­ния в гро­зо­вых об­ла­ках спец. реа­ген­тов. Су­ще­ст­ву­ют так­же ме­то­ды рас­сея­ния ту­ма­нов в аэ­ро­пор­тах, за­щи­ты рас­те­ний от за­мо­роз­ков, воз­дей­ст­вия на об­ла­ка с це­лью уве­ли­че­ния осад­ков в нуж­ных мес­тах или для рас­сея­ния об­ла­ков в мо­мен­ты мас­со­вых ме­ро­прия­тий.

    Изучение атмосферы

    Све­де­ния о фи­зич. про­цес­сах в А. по­лу­ча­ют пре­ж­де все­го из ме­тео­ро­ло­гических на­блю­де­ний, ко­то­рые про­во­дят­ся гло­баль­ной се­тью по­сто­ян­но дей­ст­вую­щих ме­тео­ро­ло­гич. стан­ций и по­стов, рас­по­ло­жен­ных на всех кон­ти­нен­тах и на мн. ост­ро­вах. Еже­днев­ные на­блю­де­ния да­ют све­де­ния о темп-ре и влаж­но­сти воз­ду­ха, ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и осад­ках, об­лач­но­сти, вет­ре и др. На­блю­де­ния за сол­неч­ной ра­диа­ци­ей и её пре­об­ра­зо­ва­ния­ми про­во­дят­ся на ак­ти­но­мет­рич. стан­ци­ях. Боль­шое зна­че­ние для изу­че­ния А. име­ют се­ти аэ­ро­ло­гич. стан­ций, на ко­то­рых при по­мо­щи ра­дио­зон­дов вы­пол­ня­ют­ся ме­тео­ро­ло­гич. из­ме­ре­ния до выс. 30–35 км. На ря­де стан­ций про­во­дят­ся на­блю­де­ния за ат­мо­сфер­ным озо­ном, элек­трич. яв­ле­ния­ми в А., хи­мич. со­ста­вом воз­ду­ха.
    Дан­ные на­зем­ных стан­ций до­пол­ня­ют­ся на­блю­де­ния­ми на океа­нах, где дей­ст­ву­ют «су­да по­го­ды», по­сто­ян­но на­хо­дя­щие­ся в оп­ре­де­лён­ных рай­онах Ми­ро­во­го ок., а так­же ме­тео­ро­ло­гич. све­де­ния­ми, по­лу­чае­мы­ми с н.-и. и др. су­дов.
    Всё боль­ший объ­ём све­де­ний об А. в по­след­ние де­ся­ти­ле­тия по­лу­ча­ют с по­мо­щью ме­тео­ро­ло­гич. спут­ни­ков, на ко­то­рых ус­та­нов­ле­ны при­бо­ры для фо­тогра­фи­ро­ва­ния об­ла­ков и из­ме­ре­ния по­то­ков ульт­ра­фио­ле­то­вой, ин­фра­крас­ной и мик­ро­вол­но­вой ра­диа­ции Солн­ца. Спут­ни­ки по­зво­ля­ют по­лу­чать све­де­ния о вер­ти­каль­ных про­фи­лях темп-ры, об­лач­но­сти и её во­до­за­па­се, эле­мен­тах ра­ди­ац. ба­лан­са А., о темп-ре по­верх­но­сти океа­на и др. Ис­поль­зуя из­ме­ре­ния реф­рак­ции ра­дио­сиг­на­лов с сис­те­мы на­ви­гац. спут­ни­ков, уда­ёт­ся оп­ре­де­лять в А. вер­ти­каль­ные про­фи­ли плот­но­сти, дав­ле­ния и темп-ры, а так­же вла­го­со­дер­жа­ния. С по­мо­щью спут­ни­ков ста­ло воз­мож­ным уточ­нить ве­ли­чи­ну сол­неч­ной по­сто­ян­ной и пла­не­тар­но­го аль­бе­до Зем­ли, стро­ить кар­ты ра­ди­ац. ба­лан­са сис­те­мы Зем­ля – А., из­ме­рять со­дер­жа­ние и из­мен­чи­вость ма­лых ат­мо­сфер­ных при­ме­сей, ре­шать мн. др. за­да­чи фи­зи­ки ат­мо­сфе­ры и мо­ни­то­рин­га ок­ру­жаю­щей сре­ды.

  4. ORO Ответить

    Состав атмосферы
    Атмосфера – это воздушная оболочка Земли. Простирающаяся вверх на 3000 км от земной поверхности. Ее следы прослеживаются до высоты до 10 000 км. А. имеет неравномерную плотности 50 5 ее массы сосредоточены до 5 км, 75 % – до 10 км, 90 % до 16 км.
    См. статью: Словарь. Состав и строение атмосферы.
    Атмосфера состоит из воздуха – механической смеси нескольких газов.
    Азот (78 %) в атмосфере играет роль разбавителя кислорода, регулируя темп окисления, а, следовательно, скорость и напряженность биологических процессов. Азот – главный элемент земной атмосферы, который непрерывно обменивается с живым веществом биосферы, причем составными частями последнего служат соединения азота (аминокислоты, пурины и др.). Извлечение азота из атмосферы происходит неорганическим и биохимическим путями, хотя они тесно взаимосвязаны. Неорганическое извлечение связано с образованием его соединений N2O, N2O5, NO2, NH3. Они находятся в атмосферных осадках и образуются в атмосфере под действием электрических разрядов во время гроз или фотохимических реакций под влиянием солнечной радиации.
    Биологическое связывание азота осуществляется некоторыми бактериями в симбиозе с высшими растениями в почвах. Азот также фиксируется некоторыми микроорганизмами планктона и водорослями в морской среде. В количественном отношении биологическое связывание азота превышает его неорганическую фиксацию. Обмен всего азота атмосферы происходит примерно в течение 10 млн. лет. Азот содержится в газах вулканического происхождения и в изверженных горных породах. При нагревании различных образцов кристаллических пород и метеоритов азот освобождается в виде молекул N2 и NH3. Однако главной формой присутствия азота, как на Земле, так и на планетах земной группы, является молекулярная. Аммиак, попадая в верхние слои атмосферы, быстро окисляется, высвобождая азот. В осадочных горных породах он захороняется совместно с органическим веществом и находится в повышенном количестве в битуминозных отложениях. В процессе регионального метаморфизма этих пород азот в различной форме выделяется в атмосферу Земли.

    Геохимический круговорот азота (В.А. Вронский, Г.В. Войткевич)
    Кислород (21 %) используется живыми организмами для дыхания, входит в состав органического вещества (белки, жиры, углеводы). Озон О3. задерживает губительную для жизни ультрафиолетовую радиацию Солнца.
    Кислород – второй по распространению газ атмосферы, играющий исключительно важную роль во многих процессах биосферы. Господствующей формой его существования является О2. В верхних слоях атмосферы под влиянием ультрафиолетовой радиации происходит диссоциация молекул кислорода, а на высоте примерно 200 км отношение атомарного кислорода к молекулярному (О : О2) становится равным 10. При взаимодействии этих форм кислорода в атмосфере (на высоте 20-30 км) возникает озоновый пояс (озоновый экран). Озон (О3) необходим живым организмам, задерживая губительную для них большую часть ультрафиолетовой радиации Солнца.
    Содержание свободного кислорода в земной атмосфере отражает баланс между его фотосинтезирующей продукцией и процессами поглощения (окисление органики, деструкция вещества мертвых организмов). Расчеты показывают, что кислород в атмосфере Земли обновляется в течение 3-4 тыс. лет, т.е. относится к весьма мобильным компонентам газовой оболочки.
    На ранних этапах развития Земли свободный кислород возникал в очень малых количествах в результате фотодиссоциации молекул углекислого газа и воды в верхних слоях атмосферы. Однако эти малые количества быстро расходовались на окисление других газов. С появлением в океане автотрофных фотосинтезирующих организмов положение существенно изменилось. Количество свободного кислорода в атмосфере стало прогрессивно возрастать, активно окисляя многие компоненты биосферы. Так, первые порции свободного кислорода способствовали прежде всего переходу закисных форм железа в окисные, а сульфидов в сульфаты.
    См. статью «Эволюция газового состава атмосферного воздуха»
    В конце концов количество свободного кислорода в атмосфере Земли достигло определенной массы и оказалось сбалансированным таким образом, что количество производимого стало равно количеству поглощаемого. В атмосфере установилось относительное постоянство содержания свободного кислорода.

    Геохимический круговорот кислорода (В.А. Вронский, Г.В. Войткевич)
    Углекислый газ, идет на образование живого вещества, а вместе с водяным паром создает так называемый «оранжерейный (парниковый) эффект».
    Углерод (углекислота) – его большая часть в атмосфере находится в виде СО2 и значительно меньшая в форме СН4. Значение геохимической истории углерода в биосфере исключительно велико, поскольку он входит в состав всех живых организмов. В пределах живых организмов преобладают восстановленные формы нахождения углерода, а в окружающей среде биосферы – окисленные. Таким образом, устанавливается химический обмен жизненного цикла: СО2 – живое вещество.
    Источником первичной углекислоты в биосфере является вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры. Часть этой углекислоты возникает при термическом разложении древних известняков в различных зонах метаморфизма. Миграция СО2 в биосфере протекает двумя способами.
    Первый способ выражается в поглощении СО2 в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении в благоприятных восстановительных условиях в литосфере в виде торфа, угля, нефти, горючих сланцев. По второму способу миграция углерода приводит к созданию карбонатной системы в гидросфере, где СО2 переходит в Н2СО3, НСО3-1, СО3-2. Затем с участием кальция (реже магния и железа) происходит осаждение карбонатов биогенным и абиогенным путем. Возникают мощные толщи известняков и доломитов. По оценке А.Б. Ронова, соотношение органического углерода (Сорг) к углероду карбонатному (Скарб) в истории биосферы составляло 1:4.
    Наряду с глобальным круговоротом углерода существует еще ряд его малых круговоротов. Так, на суше зеленые растения поглощают СО2 для процесса фотосинтеза в дневное время, а в ночное – выделяют его в атмосферу. С гибелью живых организмов на земной поверхности происходит окисление органических веществ (с участием микроорганизмов) с выделением СО2 в атмосферу. В последние десятилетия особое место в круговороте углерода занимает массовое сжигание ископаемого топлива и возрастание его содержания в современной атмосфере.

    Круговорот углерода в географической оболочке (по Ф. Рамаду, 1981)
    Аргон – третий по распространению атмосферный газ, что резко отличает его от крайне скудно распространенных других инертных газов. Однако аргон в своей геологической истории разделяет судьбу этих газов, для которых характерны две особенности:
    необратимость их накопления в атмосфере;
    тесная связь с радиоактивным распадом определенных неустойчивых изотопов.
    Инертные газы находятся вне круговорота большинства циклических элементов в биосфере Земли.
    Все инертные газы можно подразделить на первичные и радиогенные. К первичным относятся те, которые были захвачены Землей в период ее образования. Они распространены крайне редко. Первичная часть аргона представлена преимущественно изотопами 36Аr и 38Аr, в то время как атмосферный аргон состоит полностью из изотопа 40Аr (99,6%), который, несомненно, является радиогенным. В калийсодержащих породах происходило и происходит накопление радиогенного аргона за счет распада калия-40 путем электронного захвата: 40К + е > 40Аr.
    Поэтому содержание аргона в горных породах определяется их возрастом и количеством калия. В такой мере концентрация гелия в породах служит функцией их возраста и содержания тория и урана. Аргон и гелий выделяются в атмосферу из земных недр во время вулканических извержений, по трещинам в земной коре в виде газовых струй, а также при выветривании горных пород. Согласно расчетам, выполненным П. Даймоном и Дж. Калпом, гелий и аргон в современную эпоху накапливаются в земной коре и в сравнительно малых количествах поступают в атмосферу. Скорость поступления этих радиогенных газов настолько мала, что не могла в течение геологической истории Земли обеспечить наблюдаемое содержание их в современной атмосфере. Поэтому остается предположить, что большая часть аргона атмосферы поступила из недр Земли на самых ранних этапах ее развития и значительно меньшая добавилась впоследствии в процессе вулканизма и при выветривании калийсодержащих горных пород.
    Таким образом, в течение геологического времени у гелия и аргона были разные процессы миграции. Гелия в атмосфере весьма мало (около 5*10-4%), причем «гелиевое дыхание» Земли было более облегченным, так как он, как самый легкий газ, улетучивался в космическое пространство. А «аргоновое дыхание» – тяжелым и аргон оставался в пределах нашей планеты. Большая часть первичных инертных газов, как неон и ксенон, была связана с первичным неоном, захваченным Землей в период ее образования, а также с выделением при дегазации мантии в атмосферу. Вся совокупность данных по геохимии благородных газов свидетельствует о том, что первичная атмосфера Земли возникла на самых ранних стадиях своего развития.
    В атмосфере содержится и водяной пар и вода в жидком и твердом состоянии. Вода в атмосфере является важным аккумулятором тепла.
    В нижних слоях атмосферы содержится большое количество минеральной и техногенной пыли и аэрозолей, продуктов горения, солей, спор и пыльцы растений и т.д.
    До высоты 100-120 км, вследствие полного перемешивания воздуха состав атмосферы однороден. Соотношение между азотом и кислородом постоянно. Выше преобладают инертные газы, водород и др. В нижних слоях атмосферы находится водяной пар. С удалением от земли содержание его падает. Выше соотношение газов изменяется, например на высоте 200-800 км, кислород преобладает над азотом в 10-100 раз.
    Первичная атмосфера Земли состояла главным образом из водяных паров, водорода и аммиака. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца водяные пары разлагались на водород и кислород. Водород уходил в космическое пространство, кислород вступал в реакцию с аммиаком и образовывались азот и вода. В начале геологической истории Земля благодаря магнитосфере, изолировавшей её от солнечного ветра, создала вторичную собственную углекислую атмосферу. Углекислый газ поступал из недр при интенсивных вулканических извержениях. С появлением в конце палеозоя зеленых растений кислород стал поступать в атмосферу в результате разложения углекислого газа при фотосинтезе, и состав атмосферы принял современный вид. Современная атмосфера в значительной степени продукт живого вещества биосферы. Полное обновление кислорода планеты живым веществом происходит за 5200-5800 лет. Вся его масса усваивается живыми организмами приблизительно за 2 тыс. лет, вся углекислота – за 300-395 лет.
    Состав первичной и современной атмосферы Земли
    Газы
    Состав земной атмосферы
    При образовании*
    В настоящее время
    Азот N2
    1,5
    78
    Кислород О2
    21
    Озон О3

    10-5
    Углекислый газ СО2
    98
    0,03
    Оксид углерода СО

    10-4
    Водяной пар
    0,4
    0,1
    Аргон Аr
    0,19
    0,93
    Также в первичной атмосфере присутствовали метан, аммиак, водород и др. Свободный кислород появился в атмосфере 1,8-2 млрд. л.н.
    Литература
    Вронский В.А. Основы палеогеографии / В.А. Вронский, Г.В. Войткевич. – Ростов н/Д: изд-во “Феникс”, 1997. – 576 с.
    Зубащенко Е.М. Региональная физическая география. Климаты Земли: учебно-методическое пособие. Часть 1. / Е.М. Зубащенко, В.И. Шмыков, А.Я. Немыкин, Н.В. Полякова. – Воронеж: ВГПУ, 2007. – 183 с.
    Еще статьи о атмосфере

  5. Galmaran 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.

  6. bla bla bla Ответить

    Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).
    До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до ?110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.
    На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные час­тицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.
    На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.
    В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

  7. Sieg Heil Ответить

    какого газа больше в атмосфере?
    Альтернативные описания • газ, делающий металл хрупким
    • газ, из которого на 78% состоит воздух
    • главный «воздушный наполнитель»
    • главный компонент вдыхаемого вами воздуха, которым в чистом виде дышать нельзя
    • компонент воздуха
    • удобрение, витающее в воздухе
    • химический элемент — основа ряда удобрений
    • химический элемент, один из основных питательных веществ растений
    • химический элемент, составная часть воздуха
    • нитрогениум
    • жидкий хладагент
    • химический элемент, газ
    • магический меч Парацельса
    • на латыни этот газ называется «nitrogenium», то есть «рождающий селитру»
    • название этого газа произошло от латинского слова «безжизненный»
    • этот газ — составляющая воздуха практически отсутствовал в первичной атмосфере Земли 4,5 млрд. лет назад
    • газ, чья жидкость служит для охлаждения сверхточных приборов
    • какой газ в жидком состоянии хранят в сосуде Дьюара?
    • газ, заморозивший Терминатора II
    • газ-охладитель
    • какой газ тушит огонь?
    • самый распространенный элемент в атмосфере
    • основа всех нитратов
    • химический элемент, N
    • замораживающий газ
    • воздух на три четверти
    • в составе аммиака
    • газ из воздуха
    • газ под номером 7
    • элемент из селитры
    • основной газ в воздухе
    • газ No7
    • популярнейший газ
    • элемент из нитратов
    • газ, N
    • жидкий газ из сосуда
    • газ №1 в атмосфере
    • удобрение в воздухе
    • 78% воздуха
    • газ для криостата
    • почти 80% воздуха
    • самый популярный газ
    • распространенный газ
    • газ из сосуда Дьюара
    • главный компонент воздуха
    • «N» в воздухе
    • нитроген
    • воздух
    • воздушный компонент
    • древний богатый филистимский город, с храмом Дагона
    • большая часть атмосферы
    • преобладает в воздухе
    • следом за углеродом в таблице
    • между углеродом и кислородом в таблице
    • 7-й у Менделеева
    • перед кислородом
    • предшественник кислорода в таблице
    • газ, отвечающий за урожай
    • «безжизненный» среди газов
    • вслед за углеродом в таблице
    • пес из палиндрома Фета
    • газ — компонент удобрений
    • до кислорода в таблице
    • после углерода в таблице
    • 78,09% воздуха
    • какой газ витает в воздухе?
    • газ, занимающий большую часть атмосферы
    • седьмой в строю химических элементов
    • хим. элемент №7
    • составная часть воздуха
    • в таблице он после углерода
    • нежизненная часть атмосферы
    • «рождающий селитру»
    • закись этого газа — «вселящий газ»
    • основа земной атмосферы
    • большая часть воздуха
    • часть воздуха
    • преемник углерода в таблице
    • безжизненная часть воздуха
    • седьмой в менделеевском строю
    • газ в составе воздуха
    • основная масса воздуха
    • седьмой в химическом рейтинге
    • N (хим.)
    • седьмой химический элемент
    • около 80% воздуха
    • газ из таблицы
    • газ, существено влияющий на урожай
    • главный компонент нитратов
    • основа воздуха
    • главный элемент воздуха
    • «нежизненный» элемент воздуха
    • менделеев назначил его седьмым
    • львиная доля воздуха
    • седьмой в менделеевской шеренге
    • главный газ в воздухе
    • седьмой в химическом строю
    • основной газ воздуха
    • главный газ воздуха
    • между углеродом и кислородом
    • инертный при нормальных условиях двухатомный газ
    • Самый распространенный на Земле газ
    • Газ, основной компонент воздуха
    • Химический элемент, газ без цвета и запаха, главная составная часть воздуха, входящий также в состав белков и нуклеиновых кислот
    • Наименование химического элемента
    • “N” в воздухе
    • “Безжизненный” среди газов
    • “Нежизненный” элемент воздуха
    • “Рождающий селитру”
    • 7-я графа Менделеева
    • большая часть вдыхаемого воздуха
    • входит в состав воздуха
    • газ
    • газ – компонент удобрений
    • газ, существенно влияющий на урожай
    • главная состав. часть воздуха
    • главная часть воздуха
    • главный “воздушный наполнитель”
    • закись этого газа – “вселящий газ”
    • какого газа больше в атмосфере
    • какой газ в жидком состоянии хранят в сосуде Дьюара
    • какой газ витает в воздухе
    • какой газ тушит огонь
    • м. химич. основание, главная стихия селитры; селитротвор, селитрород, селитряк; он же главная, по количеству, составная часть нашего воздуха (азота объемов, кислорода Азотистый, азотный, азотовый, азот в себе содержащий. Химики различают этими словами меру или степени содержания азота в сочетаниях его с другими веществами
    • на латыни этот газ называется “nitrogenium”, то есть “рождающий селитру”
    • название этого газа произошло от латинского слова “безжизненный”
    • основной компонент вдыхаем. воздуха
    • перед кислородом в таблице
    • последыш углерода в таблице
    • седьмая графа Менделеева
    • химическ. элемент с кодовым именем 7
    • химический элемент
    • что за химический элемент №7
    • входит в состав селитры

  8. Perfectly user Ответить

    Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).
    До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до ?110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.
    На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные час­тицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.
    На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.
    В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

  9. Reffery Ответить

    На то, что состав атмосферы Земли изначально был почти бескислородным, указывает то, что в древнейших (катархейских) породах находят легкоокисляемый, но не окисленный графит (углерод). Впоследствии появились так называемые полосчатые железные руды, которые включали в себя прослойки обогащенных окислов железа, что означает появление на планете мощного источника кислорода в молекулярной форме. Но эти элементы попадались только периодически (возможно, те же водоросли или другие продуценты кислорода появились небольшими островками в бескислородной пустыне), в то время как остальной мир был анаэробным. В пользу последнего говорит то, что легко окисляемый пирит находили в виде гальки, обработанной течением без следов химических реакций. Так как текучие воды не могут быть плохо аэрированными, выработалась точка зрения, что атмосфера до начала кембрия содержала менее одного процента кислорода от сегодняшнего состава.

    Революционное изменение состава воздуха

    Приблизительно в середине протерозоя (1,8 млрд. лет назад) произошла «кислородная революция», когда мир перешел к аэробному дыханию, в ходе которого из одной молекулы питательного вещества (глюкоза) можно получать 38, а не две (как при анаэробном дыхании) единицы энергии. Состав атмосферы Земли, в части кислорода, стал превышать один процент от современного, стал возникать озоновый слой, защищающий организмы от радиации. Именно от нее «скрывались» под толстыми панцирями, к примеру, такие древние животные, как трилобиты. С тех пор и до нашего времени содержание основного «дыхательного» элемента постепенно и медленно возрастало, обеспечивая многообразие развития форм жизни на планете.

  10. Faur Ответить

    >>ГПС здесь вообще не катит ибо то, что измеряют по ГПС пересчитывается просто в предположении постоянного радиуса Земли. Если это допущение убрать, что ГПСом в принципе никакие движения материков измерять нельзя, поскольку если Земля расширяется, то две точки могут удаляться друг от друга, даже если их долготы становятся ближе друг к другу и ГПСом это не установить: ГПС в этом случае установит только сближение долгот этих двух точек.
    < < — вообще я конечно в жпс не разбираюсь совсем, и попытка понять в деталях как они его калибпуют по на скорую руку нагугленным материалам ничего не дала: детали алгоритма настройки жпс то ли слишком сложны для популярных статей, то ли вообще засекречены, т.к. ЖПС это же не какая-то китайская компашка клепающая смартфоны на коленке, это навигационная система американских вооруженных сил, и ее гражданское применение — это только побочное следствие а не причина ее существования. Да, я понимаю, что военные как правило не самый умный класс в обществе, но в отличие от пост-совка в америке и не самый тупой: тупых в американской армии в офицеры не берут (они всех тестируют на айкю еще со времена второй мировой, тупых только в пушечное мясо). Поэтому даже не касаясь существа, я как то сомневаюсь что все эти военные, ученые и инженеры могли пропустить такую элементарную систематическую ошибку тем более что она, эта ошибка (~десятки сантиметров), куда больше заявляемой точности ЖПС (миллиметры). Это значит, что по умолчанию я имею полное моральное право занять позицию офф. науки по жпс и требовать именно с вас опровержение наблюдений жпс с цифрами, хотя пожалуй это было бы слишком неуместно для простого комментария. Теперь перейду к существу: из того что я понял (дополните кто если я не прав) жпс определяет координаты определяя расхождение между внутренними часами приемника и часами на спутнике, который свое время постоянно транслирует на заданной частоте. Зная время прохождения сигнала и положение спутника в некоторых заданных и известных координатах (которые спутник опять же сообщает приемникам) и имея данные с нескольких спутников, приемник получает возможность путем определить свое положение в пространстве и времени. Т.о. определить свое положение относительно спутников — просто, вопрос откуда спутники знают свое положение? Их координаты (т.н. эфемериды, астрономический термин) определяются несколькими (минимум 4мя) следящими станциями на земле, которые постоянно мониторят положения спутников, рассчитывают их реальные орбиты и сообщают самим спутникам. Как я понимаю, именно к этой части жпс у тектоплитоскептиков главная претензия. Типа, если базовые станции не знаю куда и как они двигаются, то они либо не могут избежать систематической ошибки либо априори полагают себя недвижимыми, и таким образом вносят ошибку в свои вычисления и следовательно в эфемериды. Кмк это слабый и неверный аргумент. Кроме уже приведенного выше аргумента «от рациональности», можно привести еще два аргумента по-сути. Первый это то, что опять же американские инженеры не идиоты и понимают, что базовые станции не фиксированы, в том числе по вертикали даже в рамках плитовой тектоники — в ней тоже есть вертикальные движения, которые обычно медленнее горизонтальных, но не всегда — бывают и очень быстрые. Так что они априори не будут предполагать в своих расчетах что станции неподвижны а значит если есть систематическое раздувание земли то его было бы видно, а значит его либо нет, либо Власти_Скрывают(с). Тут кстати следует упомнуть что джипиэс вертикальную координату тоже меряет. Во вторых, хотя положение строений на земле на временах порядка месяцев и больше не фиксировано в системе обладающей той точностью как жпс, орбиты то спутников — абсолютны. Т.е. они не фиксированы — из-за неравномерности грав. поля земли они прецессируют, но в любой заданный момент заданная орбита — абсолютно задает время обращения спутника. Вы не можете сделать ошибку в определении высоты орбиты и потом ожидать что ошибка просто встроится во все остальные результаты и что относительных ошибок внутри системы не будет. Это все потому, что орбитальная скорость падает с ростом размера орбиты. В результате, если базовая станция будет думать что орбита на 10 см ниже или выше чем на самом деле, это будет давать ошибку порядка метра в определении координат уже после нескольких месяцев обращения спутников. Это гораздо больше, чем точность жпс, и уж подобную систематическую ошибку они сразу бы заметили. На самом деле, им гораздо легче ошибиться по горизонтали, т.к. поворот орбиты не будет давать систематического отставания или опережения положения спутника на орбите по сравнению с предсказанием уравнений. Исходя из этих двух соображений, сколь ни жалко они выглядят в моей формулировке, я вынужден отвергнуть ваш аргумент по поводу невозможности использования джипиэса для детектирования движения тектонических плит. Ваше неверие в джипиэс мне кажется ошибочным. Конечно, нельзя отвергать что они там все клинические идиоты не понимающего всей глубины мудрости Васи Пупкина, обнаружившего элементарную ошибку в системе которую готовили сотни ученых и инженеров и в которую вбухали миллиарды долларов военные далеко не самой отсталой и коррумпированной страны, или что они злые и все Скрывают(ъ), но это уже немного выходит за рамки обсуждения тектоники. Потому что если все так обстоит, то какое нам дело до тектоники — жить страшно! Поэтому если не будет доказано обратное, я с чистым сердцем считаю данные джипиэс верными а отмашки что он «не катит» — неаргументом. >>
    >>Вместе с материками плавают.
    Да неужели? На самом деле предположение там такое, что они не плавают, они «подныривают» под материковые плиты и там расплавляются. Короче говоря «субдукция», которую никто никогда достоверно нигде не обнаруживал.
    < < Океанические плиты подныривают и под материковые, и под другие океанические плиты и там частично плавятся — точнее, имеющаяся в них связанная вода высвобождается и растворяет мантийные породы, которые выносят менее совместимые элементы на поверхность (откуда все эти вулканические острова), из которых и достраивается материковая кора — по нескольку квадратных километров в год — по крайней мере в нашу эру; насчет того откуда бралась материковая кора в архейскую и возможно ранне-протерозойскую эру 100% консенсуса няз не существует, породы коры тех времен отличаются немного/заметно от современных и няз нет уверенности что они были произведены переплавкой океанической коры в зонах субдукции — есть и альтернативные мнения о их происхождении, хотя полный их список мне не известен. Давно же было, странно что вообще можно хоть что-то уверенное говорить о тех старых врэмэнах. Континентальные породы тоже кстати иногда подныривают, но как правило всплывают обратно после того как размягченная океаническая кора которая их туда затягивает, нагревается и отрывается. Если их затягивает под другую континентальную плиту это дает вклад в образование гор, а если под океаническую то случается т… н. обдукция с образованием офиолитов — кстати, эмнип еще один из аргументов, чья интерпретация в 60х склонила научное сообщество к принятию тектоники плит. >>Вы поймите простую вещь: то, что здесь излагаю я — это не мои домыслы. < < — в принципе, понимаю. Я слышал о гидридной земле, даже читал в популярном изложении никинова. >>Это вполне себе научно оформившееся направление геологии,< < — верю, но явно очень маргинальное — по крайней мере в западной науке я о таком не слышал. Хотя конечно маргинальность сама по себе не доказательство ошибочности — доказательства мы обсуждали выше. >>Только в школах изучают другое направление, основанное на других исходных предположениях, называемое «теорией тектоники плит», которое с семидесятых стало просто более популярным. Только и всего. << — В школах обычно начинают преподавать только очень устаревшие, надежно подтвержденные теории. И популярной она стала не просто так =) Не поймите меня неправильно, я отлично понимаю каково это — верить во всякую антинаучную хрень, сам верю в например ancient aliens (мне эта гипотеза кажется не достаточно опровергнутой чтоы ее не рассматривать), или в холодный термояд — ну тут скорее wishful thinking (кстати, тупое навзание — «холодный термояд», «криоядерные реакции», «криояд» если уж на то пошло было бы точнее), может еще во что… так что я вас понимаю, но согласится не могу — в области геологии аргументы ТЛП мне кажутся подавляюще убедительными.

  11. Kekus Ответить

    Атмосфера Земли
    Атмосфе?ра
    (от. др.-греч.
    ????? —
    пар и ?????? —
    шар) — газовая
    оболочка (геосфера),
    окружающая планету Земля.
    Внутренняя её поверхность покрывает
    гидросферу
    и частично кору,
    внешняя граничит с околоземной частью
    космического пространства.
    Совокупность
    разделов физики и химии, изучающих
    атмосферу, принято называть физикой
    атмосферы
    .
    Атмосфера определяет погоду
    на поверхности Земли, изучением погоды
    занимается метеорология,
    а длительными вариациями климата —
    климатология.


    Строение атмосферы
    Строение атмосферы
    Тропосфера
    Её верхняя граница
    находится на высоте 8—10 км в полярных,
    10—12 км в умеренных и 16—18 км в
    тропических широтах; зимой ниже, чем
    летом. Нижний, основной слой атмосферы.
    Содержит более 80 % всей массы
    атмосферного воздуха и около 90 % всего
    имеющегося в атмосфере водяного пара.
    В тропосфере сильно развиты турбулентность
    и конвекция,
    возникают облака,
    развиваются циклоны
    и антициклоны.
    Температура убывает с ростом высоты со
    средним вертикальным градиентом
    0,65°/100 м
    За «нормальные
    условия» у поверхности Земли приняты:
    плотность 1,2 кг/м3, барометрическое
    давление 101,35 кПа, температура плюс 20 °C
    и относительная влажность 50 %. Эти
    условные показатели имеют чисто
    инженерное значение.
    Стратосфера
    Слой атмосферы,
    располагающийся на высоте от 11 до 50 км.
    Характерно незначительное изменение
    температуры в слое 11—25 км (нижний
    слой стратосферы) и повышение её в слое
    25—40 км от ?56,5 до 0,8 °С
    (верхний слой стратосферы или область
    инверсии).
    Достигнув на высоте около 40 км значения
    около 273 К (почти 0° С), температура
    остаётся постоянной до высоты около
    55 км. Эта область постоянной температуры
    называется стратопаузой
    и является границей между стратосферой
    и мезосферой.
    Стратопауза
    Пограничный слой
    атмосферы между стратосферой и мезосферой.
    В вертикальном распределении температуры
    имеет место максимум (около 0 °C).
    Мезосфера


    Атмосфера Земли
    Мезосфера
    начинается на высоте 50 км и простирается
    до 80—90 км. Температура с высотой
    понижается со средним вертикальным
    градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным
    энергетическим процессом является
    лучистый теплообмен. Сложные фотохимические
    процессы с участием свободных
    радикалов
    ,
    колебательно возбуждённых молекул
    и т. д. обусловливают свечение
    атмосферы.
    Мезопауза
    Переходный слой
    между мезосферой и термосферой. В
    вертикальном распределении температуры
    имеет место минимум (около —90 °C).
    Линия
    Кармана

    Высота над уровнем
    моря, которая условно принимается в
    качестве границы между атмосферой Земли
    и космосом.
    Термосфера
    Основная статья:
    Термосфера
    Верхний предел —
    около 800 км. Температура растёт до
    высот 200—300 км, где достигает значений
    порядка 1500 К, после чего остаётся почти
    постоянной до больших высот. Под действием
    ультрафиолетовой и рентгеновской
    солнечной радиации и космического
    излучения происходит ионизация воздуха
    полярные
    сияния
    ») —
    основные области ионосферы
    лежат внутри термосферы. На высотах
    свыше 300 км преобладает атомарный
    кислород.


    Атмосферные слои
    до высоты 120 км
    Экзосфера (сфера
    рассеяния)

    Экзосфера —
    зона рассеяния, внешняя часть термосферы,
    расположенная выше 700 км. Газ в
    экзосфере сильно разрежен, и отсюда
    идёт утечка его частиц в межпланетное
    пространство (диссипация).
    До высоты 100 км
    атмосфера представляет собой гомогенную
    хорошо перемешанную смесь газов. В более
    высоких слоях распределение газов по
    высоте зависит от их молекулярных масс,
    концентрация более тяжёлых газов убывает
    быстрее по мере удаления от поверхности
    Земли. Вследствие уменьшения плотности
    газов температура понижается от 0 °C
    в стратосфере до ?110 °C в мезосфере.
    Однако кинетическая энергия отдельных
    частиц на высотах 200—250 км соответствует
    температуре ~1500 °C. Выше 200 км
    наблюдаются значительные флуктуации
    температуры и плотности газов во времени
    и пространстве.
    На высоте около
    2000—3000 км экзосфера постепенно
    переходит в так называемый ближнекосмический
    вакуум
    ,
    который заполнен сильно разреженными
    частицами межпланетного газа, главным
    образом атомами водорода. Но этот газ
    представляет собой лишь часть межпланетного
    вещества. Другую часть составляют
    пылевидные час­тицы кометного и
    метеорного происхождения. Кроме
    чрезвычайно разреженных пылевидных
    частиц, в это пространство проникает
    электромагнитная и корпускулярная
    радиация солнечного и галактического
    происхождения.
    На долю тропосферы
    приходится около 80 % массы атмосферы,
    на долю стратосферы — около 20 %;
    масса мезосферы — не более 0,3 %,
    термосферы — менее 0,05 % от общей
    массы атмосферы. На основании электрических
    свойств в атмосфере выделяют нейтросферу
    и ионосферу. В настоящее время считают,
    что атмосфера простирается до высоты
    2000—3000 км.
    В зависимости от
    состава газа в атмосфере выделяют
    гомосферу
    и гетеросферу.
    Гетеросфера —
    это область, где гравитация оказывает
    влияние на разделение газов, так как их
    перемешивание на такой высоте
    незначительно. Отсюда следует переменный
    состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо
    перемешанная, однородная по составу
    часть атмосферы, называемая гомосфера.
    Граница между этими слоями называется
    турбопаузой,
    она лежит на высоте около 120 км.
    Физические
    свойства

    Толщина атмосферы —
    примерно 2000 — 3000 км от поверхности
    Земли. Суммарная масса воздуха —
    (5,1—5,3)?1018
    кг. Молярная
    масса

    чистого сухого воздуха составляет
    28,966. Давление
    при 0 °C на уровне моря 101,325 кПа;
    критическая
    температура
     ?140,7 °C;
    критическое давление 3,7 МПа; Cp
    1,0048?103
    Дж/(кг·К)(при 0 °C), Cv
    0,7159?103
    Дж/(кг·К) (при 0 °C). Растворимость
    воздуха в воде при 0 °C — 0,036 %,
    при 25 °C — 0,22 %.
    Физиологические
    и другие свойства атмосферы

    Уже на высоте 5 км
    над уровнем моря у нетренированного
    человека появляется кислородное
    голодание

    и без адаптации работоспособность
    человека значительно снижается. Здесь
    кончается физиологическая зона атмосферы.
    Дыхание человека становится невозможным
    на высоте 15 км, хотя примерно до 115 км
    атмосфера содержит кислород.
    Атмосфера снабжает
    нас необходимым для дыхания кислородом.
    Однако вследствие падения общего
    давления атмосферы по мере подъёма на
    высоту соответственно снижается и
    парциальное давление кислорода.
    В лёгких человека
    постоянно содержится около 3 л альвеолярного
    воздуха. Парциальное
    давление

    кислорода в альвеолярном воздухе при
    нормальном атмосферном давлении
    составляет 110 мм рт. ст., давление
    углекислого газа — 40 мм рт. ст.,
    а паров воды — 47 мм рт. ст. С
    увеличением высоты давление кислорода
    падает, а суммарное давление паров воды
    и углекислоты в лёгких остаётся почти
    постоянным — около 87 мм рт. ст.
    Поступление кислорода в лёгкие полностью
    прекратится, когда давление окружающего
    воздуха станет равным этой величине.
    На высоте около
    19—20 км давление атмосферы снижается
    до 47 мм рт. ст. Поэтому на данной
    высоте начинается кипение воды и
    межтканевой жидкости в организме
    человека. Вне герметической кабины на
    этих высотах смерть наступает почти
    мгновенно. Таким образом, с точки зрения
    физиологии человека, «космос» начинается
    уже на высоте 15—19 км.
    Плотные слои
    воздуха — тропосфера и стратосфера —
    защищают нас от поражающего действия
    радиации. При достаточном разрежении
    воздуха, на высотах более 36 км,
    интенсивное действие на организм
    оказывает ионизирующая радиация —
    первичные космические лучи; на высотах
    более 40 км действует опасная для
    человека ультрафиолетовая часть
    солнечного спектра.
    По мере подъёма
    на всё большую высоту над поверхностью
    Земли, постепенно ослабляются, а затем
    и полностью исчезают, такие привычные
    для нас явления, наблюдаемые в нижних
    слоях атмосферы, как распространение
    звука, возникновение аэродинамической
    подъёмной
    силы

    и сопротивления, передача тепла конвекцией
    и др.
    В разреженных
    слоях воздуха распространение звука
    оказывается невозможным. До высот
    60—90 км ещё возможно использование
    сопротивления и подъёмной силы воздуха
    для управляемого аэродинамического
    полёта. Но начиная с высот 100—130 км
    знакомые каждому лётчику понятия числа
    М
    и
    звукового
    барьера

    теряют свой смысл, там проходит условная
    Линия
    Кармана

    за которой начинается сфера чисто
    баллистического полёта, управлять
    которым можно, лишь используя реактивные
    силы.
    На высотах выше
    100 км атмосфера лишена и другого
    замечательного свойства — способности
    поглощать, проводить и передавать
    тепловую энергию путём конвекции (т. е.
    с помощью перемешивания воздуха). Это
    значит, что различные элементы
    оборудования, аппаратуры орбитальной
    космической станции не смогут охлаждаться
    снаружи так, как это делается обычно на
    самолёте, — с помощью воздушных струй
    и воздушных радиаторов. На такой высоте,
    как и вообще в космосе, единственным
    способом передачи тепла является
    тепловое
    излучение
    .
    Состав атмосферы


    Состав сухого
    воздуха
    Атмосфера Земли
    состоит в основном из газов и различных
    примесей (пыль, капли воды, кристаллы
    льда, морские соли, продукты горения).
    Концентрация
    газов, составляющих атмосферу, практически
    постоянна, за исключением воды (H2O)
    и углекислого газа (CO2).
    Состав
    сухого воздуха

    Газ
    Содержание
    по
    объёму, %

    Содержание
    по
    массе, %

    Азот
    78,084
    75,50
    Кислород
    20,946
    23,10
    Аргон
    0,932
    1,286
    Вода
    0,5-4

    Углекислый
    газ

    0,032
    0,046
    Неон
    1,818?10?3
    1,3?10?3
    Гелий
    4,6?10?4
    7,2?10?5
    Метан
    1,7?10?4

    Криптон
    1,14?10?4
    2,9?10?4
    Водород
    5?10?5
    7,6?10?5
    Ксенон
    8,7?10?6

    Закись
    азота

    5?10?5
    7,7?10?5
    Кроме указанных
    в таблице газов, в атмосфере содержатся
    SO2,
    NH3,
    СО, озон,
    углеводороды,
    HCl,
    HF,
    пары Hg,
    I2,
    а также NO
    и многие другие газы в незначительных
    количествах. В тропосфере постоянно
    находится большое количество взвешенных
    твёрдых и жидких частиц (аэрозоль).
    История образования
    атмосферы

    Согласно наиболее
    распространённой теории, атмосфера
    Земли во времени пребывала в четырёх
    различных составах. Первоначально она
    состояла из лёгких газов (водорода
    и гелия),
    захваченных из межпланетного пространства.
    Это так называемая первичная
    атмосфера
    (около
    четырех миллиардов лет назад). На
    следующем этапе активная вулканическая
    деятельность привела к насыщению
    атмосферы и другими газами, кроме
    водорода (углекислым газом, аммиаком,
    водяным
    паром
    ).
    Так образовалась вторичная
    атмосфера
    (около
    трех миллиардов лет до наших дней).
    Эта атмосфера была восстановительной.
    Далее процесс образования атмосферы
    определялся следующими факторами:
    утечка легких
    газов (водорода и гелия) в межпланетное
    пространство
    ;
    химические реакции,
    происходящие в атмосфере под влиянием
    ультрафиолетового излучения, грозовых
    разрядов и некоторых других факторов.
    Постепенно эти
    факторы привели к образованию третичной
    атмосферы
    ,
    характеризующейся гораздо меньшим
    содержанием водорода и гораздо большим —
    азота и углекислого газа (образованы в
    результате химических реакций из аммиака
    и углеводородов).
    Азот
    Образование
    большого количества N2
    обусловлено окислением аммиачно-водородной
    атмосферы молекулярным О2,
    который стал поступать с поверхности
    планеты в результате фотосинтеза,
    начиная с 3 млрд лет назад. Также N2
    выделяется в атмосферу в результате
    денитрификации нитратов и др. азотсодержащих
    соединений. Азот окисляется озоном до
    NO в верхних слоях атмосферы.
    Азот N2
    вступает в реакции лишь в специфических
    условиях (например, при разряде молнии).
    Окисление молекулярного азота озоном
    при электрических разрядах используется
    в промышленном изготовлении азотных
    удобрений. Окислять его с малыми
    энергозатратами и переводить в
    биологически активную форму могут
    цианобактерии
    (сине-зеленые водоросли)

    и клубеньковые бактерии, формирующие
    ризобиальный симбиоз
    с бобовыми
    растениями, т. н. сидератами.
    Кислород
    Состав атмосферы
    начал радикально меняться с появлением
    на Земле живых
    организмов
    ,
    в результате фотосинтеза,
    сопровождающегося выделением кислорода
    и поглощением углекислого газа.
    Первоначально кислород расходовался
    на окисление восстановленных соединений —
    аммиака, углеводородов, закисной формы
    железа,
    содержавшейся в океанах и др. По окончании
    данного этапа содержание кислорода в
    атмосфере стало расти. Постепенно
    образовалась современная атмосфера,
    обладающая окислительными свойствами.
    Поскольку это вызвало серьезные и резкие
    изменения многих процессов, протекающих
    в атмосфере,
    литосфере
    и биосфере,
    это событие получило название Кислородная
    катастрофа
    .
    В течение фанерозоя
    состав атмосферы и содержание кислорода
    претерпевали изменения. Они коррелировали
    прежде всего со скоростью отложения
    органических осадочных пород. Так, в
    периоды угленакопления содержание
    кислорода в атмосфере, видимо, заметно
    превышало современный уровень.
    Углекислый газ
    Содержание в
    атмосфере СО2
    зависит от вулканической деятельности
    и химических процессов в земных оболочках,
    но более всего — от интенсивности
    биосинтеза и разложения органики в
    биосфере
    Земли.
    Практически вся текущая биомасса планеты
    (около 2,4?1012
    тонн[1])
    образуется за счет углекислоты, азота
    и водяного пара, содержащихся в атмосферном
    воздухе. Захороненная в океане,
    в болотах
    и в лесах
    органика превращается в уголь,
    нефть
    и природный
    газ
    .
    (см.Геохимический
    цикл углерода
    )
    Благородные газы
    Источник инертных
    газов — аргона,
    гелия
    и криптона —
    вулканические извержения и распад
    радиоактивных элементов. Земля в целом
    и атмосфера в частности обеднены
    инертными газами по сравнению с космосом.
    Считается, что причина этого заключена
    в непрерывной утечке газов в межпланетное
    пространство.
    Загрязнение
    атмосферы

    В последнее время
    на эволюцию атмосферы стал оказывать
    влияние человек.
    Результатом его деятельности стал
    постоянный значительный рост содержания
    в атмосфере углекислого газа из-за
    сжигания углеводородного топлива,
    накопленного в предыдущие геологические
    эпохи. Громадные количества СО2
    потребляются при фотосинтезе и поглощаются
    мировым океаном. Этот газ поступает в
    атмосферу благодаря разложению
    карбонатных горных пород и органических
    веществ растительного и животного
    происхождения, а также вследствие
    вулканизма и производственной деятельности
    человека. За последние 100 лет содержание
    СО2
    в атмосфере возросло на 10 %, причём
    основная часть (360 млрд тонн) поступила
    в результате сжигания топлива. Если
    темпы роста сжигания топлива сохранятся,
    то в ближайшие 50 — 60 лет количество
    СО2
    в атмосфере удвоится и может привести
    к глобальным
    изменениям климата
    .
    Сжигание топлива —
    основной источник и загрязняющих газов
    (СО,
    NO,
    SO2).
    Диоксид серы окисляется кислородом
    воздуха до SO3
    в верхних слоях атмосферы, который в
    свою очередь взаимодействует с парами
    воды и аммиака, а образующиеся при этом
    серная
    кислота (Н
    2SO4)
    и сульфат
    аммония ((NH
    4)2SO4)
    возвращаются на поверхность Земли в
    виде т. н. кислотных дождей. Использование
    двигателей
    внутреннего сгорания

    приводит к значительному загрязнению
    атмосферы оксидами азота, углеводородами
    и соединениями свинца (тетраэтилсвинец
    Pb(CH
    3CH2)4)).
    Аэрозольное
    загрязнение атмосферы обусловлено как
    естественными причинами (извержение
    вулканов, пыльные бури, унос капель
    морской воды и пыльцы растений и др.),
    так и хозяйственной деятельностью
    человека (добыча руд и строительных
    материалов, сжигание топлива, изготовление
    цемента и т. п.). Интенсивный
    широкомасштабный вынос твёрдых частиц
    в атмосферу — одна из возможных
    причин изменений климата планеты.

  12. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

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