Атмосферата е газовата обвивка на Земята, която осигурява защита от суровите ефекти на космоса и е необходима за съществуването на живота на нашата планета. Тази обвивка участва в дневната ротация на Земята и влияе на геоложките процеси на земното кълбо. Точният превод от гръцки на думата "атмосфера": "атмосфера" - "пара" и "сфера" - "топка". Атмосферата е тясно свързана с литосферата, хидросферата, обмяната на топлина, влага и химични елементи.
Дебелината на тази обвивка на Земята средно е няколко хиляди километра. С намаляването на плътността на въздуха, атмосферата без ясна граница навлиза в космическото пространство. Горната граница на атмосферата минава на около 20 хиляди километра. Долната му граница върви по нивото на земната повърхност. 95% от масата на цялата атмосфера е разположена до височина от 25 км, тъй като се държи от силата на гравитацията. Долният слой на атмосферата, състоящ се от смес от газове, се нарича въздух. Атмосферният въздух, суспендираните частици и водните пари образуват атмосферата.
Като процент, около 78% от азота, 20% кислород, до 1% въглероден диоксид, аргон, водород и някои други газове и водна пара отделят в сместа от газове на атмосферата. В атмосферния въздух азотът съдържа 78% - значително повече от другите газове. Концентрацията му се увеличава поради жизнената активност на микроорганизмите. Азотът участва в естествената циркулация на веществата и осигурява регулиране на съдържанието на кислород, предотвратявайки неговото прекомерно натрупване. На второ място по обемно съотношение е кислород (20%). Именно поради наличието на този газ в атмосферата може да се извърши горене, гниене и дишане. Почти целият свободен кислород в атмосферата е продукт на фотосинтеза на растителните организми. Въглеродният диоксид е само 0,03% от обема на въздуха и се образува поради разделянето на органични вещества, по време на дишането на живите организми, изгарянето на веществата и ферментацията. Той изпълнява функцията на нагревател, тъй като този газ предава енергията на Слънцето на земната повърхност и не предава топлина от Земята. Съдържанието на други газове в атмосферния въздух е минимално.
Структура на атмосферата
Атмосферата има слоеста структура, която се определя от особеностите на вертикалното разпределение на плътността на газовете в атмосферата и температурата. Така атмосферата се състои от такива концентрични черупки: тропосферата, стратосферата, мезосферата, термосферата, екзосферата, йоносферата. Преди озоновия екран основната атмосфера е част от биосферата. Тропосферата е долният етаж на атмосферата. Този гъст и мокър слой съдържа прах, водни пари, в него възникват всички атмосферни явления, определя се времето. Горната граница на тропосферата не е постоянна: тя е около 18 км над екватора и до 8 км над полюсите. По-голямата част човешка дейност случва се точно в тропосферата. Вторият слой - стратосферата - лежи над тропосферата и се простира на надморска височина от около 10 км до 55 км. В стратосферата практически няма облаци, тъй като съдържанието на водни пари е ниско, този слой е по-прозрачен и студен. Има озонов екран - абсорбер на твърда ултравиолетова радиация. Над стратосферата до нивото от 90 км е мезосферата, където под действието на слънчева светлина протичат различни химични реакции. Температурата до горното ниво на мезосферата постепенно намалява до -80 градуса. Термосферата е на ниво от 80 км до 400 км. В този слой се образуват явления като аврора, осветени от нощни облаци. Горните слоеве на атмосферата плавно се преместват в космоса.
Атмосферното замърсяване през миналия век се дължи на икономическата активност на човека. Нормалният газов състав на атмосферата се променя, въздушното пространство е замърсено. При изгаряне на въглеводородно гориво в атмосферата се натрупва въглероден диоксид. Също така в процеса на човешка дейност в атмосферата се увеличава съдържанието на азотни оксиди, метан и някои други газове, което води до развитието на парниковия ефект, разрушаването на озоновия слой, появата на смог и киселинни дъждове.
Свързани материали:
Страница 1
Атмосферните газове от гледна точка на промени в съдържанието им във времето и пространството обикновено се разделят на постоянни (постоянни) и променливи, но тази класификация е по-скоро произволна. Ако например увеличим времевия мащаб, тогава всички газове могат да се считат за променливи, но промените в съдържанието на кислород, азот и повечето благородни газове са толкова бавни, че могат да дадат много малко за разбиране на процесите, на които е посветена тази книга, и няма да бъдат разглеждани тук.
Нормални атмосферни газове, а именно кислород, азот, аргон и кисели газове, също присъстват в почвите.
Тъй като обикновените атмосферни газове нямат нито вкус, нито мирис, може да си помислим, че сме заобиколени от празнота. Но газовете, като твърдите или течните вещества, имат определени физични и химични свойства.
Обикновено атмосферните газове - кислород, азот и въглероден диоксид - се разтварят във флуидни потоци. Ако смес от газове е в контакт с течност, то равновесното количество на всеки разтворен газ се определя от неговото парциално налягане. Така, при тези условия, разтворимостта на въздуха във водата е малко по-малка от 2%, от които / С е кислород, а 2 / С е азот. Въпреки високата разтворимост на въглеродния диоксид, съдържанието му във вода е много малко, тъй като въздухът съдържа само около 03% от този газ. Ако водата не е подложена на специална обработка, то максималното съдържание на въздух в него е равно или по-малко от съответното насищане при атмосферно налягане. Това количество въздух е твърде малко, за да има забележим ефект върху налягането на наситените пари.
Много аналитични операции се влияят от атмосферни газове и пари. Така, наличието на амоняк във въздуха на лабораторната зала влошава резултатите от анализа на амино азот по метода на Келдал, а сероводородът затруднява определянето на метоксилните групи, утаяващи сребърен сулфид заедно с идоида. Въпреки че вероятно няма такъв замърсяващ въздуха газ в добра аналитична лаборатория, обаче, трябва да се има предвид възможността за влияние на примесите. Освен това анализираните проби неизбежно влизат в контакт с кислород, въглероден диоксид и влага на въздуха. Кислородът пречи на определянето на нитрогрупата чрез титанов хлорид; въглероден диоксид взаимодейства с неводно титруване на слаби киселини; Влагата пречи на определянето на карбоксилната група чрез реагент на Fisher. Тъй като контактните зони са сравнително големи при работа с микрометоди, трябва да се вземат мерки за отстраняване на влиянието на смущаващи вещества. Обикновено е желателно да има такива запечатани съдове, в които би било възможно да се извършат аналитични реакции в отсъствието на смущаващи газове. В специални случаи са изградени специални кутии за контролирана атмосфера, в които се извършват всички операции.
Пролетната и речната вода винаги съдържат разтворени атмосферни газове - кислород, азот и въглероден диоксид, както и някои катиони (Са2, Mg2, Na) и аниони на въглеродни (HSO -), сярна и солна киселина. В много по-малки количества съдържат калиеви йони и аниони на азотни и азотни киселини. Силикатите под действието на водата се разлагат с течение на времето и малка част от силициевата киселина е във водата в колоидно състояние или под формата на калиев силикат, но по-голямата част остава неразтворена и се задържа в глината.
Предполага се, че с наличието на подходящ катализатор атмосферните газове могат да реагират помежду си, превръщайки океаните в разреден разтвор на азотна киселина. Възможно ли е такъв процес от гледна точка на термодинамичните представяния.
Поглъщането на водни пари и въглероден диоксид е толкова силно, че други атмосферни газове, които абсорбират при същите дължини на вълните, ще допринесат малко за парников ефект, Въпреки това, в областта на дългите вълни на спектъра има интервал от 8–12 μm, където абсорбцията на KO и COz е много слаба.
Въпреки редица мерки, които предотвратяват проникването на въздух в разтвора, той винаги съдържа разтворени атмосферни газове, както и включването на неразтворен въздух под формата на мехурчета, образувани по време на смесване, филтриране и транспортиране на разтвора.
Итриевият флуорид, получен по описаните по-горе методи, има относително голяма повърхност и следователно може да адсорбира атмосферните газове. За да се отстранят някои от адсорбираните газове, препоръчително е итриевият флуорид да се редуцира под вакуумно синтероване или да се разтопи преди редукция.
Авторът на книгата, събрал огромно количество фактически материал, даде пълен преглед на проблема за химичния състав и радиоактивността на атмосферата: взети са под внимание атмосферните газове, твърдите и течните частици, неговата радиоактивност, химията на валежите и замърсяването на въздуха.
Източници на естествена радиоактивност в атмосферата са радиоактивните вещества на земната кора, както и вещества, образувани в резултат на излагане на атмосферни газове на космически лъчи. По-голямата част от тропосферната естествена радиоактивност идва от първия източник. Ролята на актинон и неговите продукти на разпад е незначителна и няма да бъде обсъждана тук.
Атмосферата е газова обвивка около Земята. Атмосферата е с „високо” и е разделена на слоеве като тропосферата, стратосферата, мезосферата, термосферата и екзосферата. Съставът на сухия остатък на атмосферата по цялата му дебелина е почти същият. Но неговата плътност и температура се различават, а в долния слой (тропосферата) се увеличава съдържанието на вода, твърди частици и въглероден диоксид над почвата. Тропосферата включва около 80% от общата маса на атмосферата.
Основните компоненти на атмосферата са азот (повече от 78%) и кислород (повече от 20%), както и редица други газове (до 1%) - аргон, неон, въглероден диоксид, метан, хелий, водород, криптон, ксенон, азотен оксид, озон серен диоксид. Някои газове са в незначителни количества в атмосферния въздух.
Състав на газа
Азотът в атмосферата се съдържа в много по-висока концентрация (78%) в сравнение с други газове. Преди около три милиона години, в резултат на появата на зелени растения и съответно на фотосинтезата, в атмосферата започнали да се отделят големи количества кислород. По време на окислението чрез молекулен кислород в атмосферата на амоняк-водород се появява огромно количество азот. В момента този газ се изпуска в атмосферата по време на живота на микроорганизмите, тъй като този химичен елемент е неразделна част от протеини от растителен и животински произход. Атмосферният въздух се обогатява с азот по време на денитрификацията на нитрати и някои азотсъдържащи съединения. В горните слоеве на атмосферата азотът окислява озона до азотния оксид. Свободният азот влиза в химични реакции само при специални условия, например, при мълнии. Азотът участва в естествената циркулация на веществата и в регулирането на концентрацията на молекулен кислород в атмосферата, предотвратявайки прекомерното му натрупване.
Кислород след азот заема второ място като процент от обемното съдържание в атмосферния въздух (20, 85%). Основните промени в състава на атмосферата настъпват след появата на Земята на живи организми, по-специално на растения, които в резултат на фотосинтезата обогатяват въздуха с кислород и абсорбират въглероден диоксид. В началните етапи на развитието на земната атмосфера, отделеният кислород беше изразходван за окисляване на амоняк, въглеводороди и желязо. Когато този период приключи, съдържанието на кислород във въздуха постепенно се увеличава. Атмосферата на древната планета започва да придобива характерните черти на съвременната. Придобиването на окислителни свойства от атмосферата определи появата на промени в литосферата и биосферата. Кислородът, който се съдържа в атмосферата, е необходим за възникването на такива процеси, които са важни за живите организми като дишане, гниене и изгаряне. Така, без този химичен елемент, животът е невъзможен. Понастоящем почти целият свободен кислород навлиза в атмосферата поради фотосинтезата в растителните клетки.
Важен компонент на въздуха е въглеродният диоксид, който се съдържа в атмосферата в малки количества (0,03%). Концентрацията му зависи от активността на вулканите, химическите процеси в пликовете на Земята (минерални извори, почви, продукти от гниене). Също така голямо количество въглероден диоксид се изпуска в атмосферата от промишлени предприятия. Но по-голямата част от това съединение навлиза в атмосферата поради биосинтезата и разлагането на органичната материя в биосферата на нашата планета. Въглеродният диоксид се счита за нагревател на Земята, тъй като предава слънчевата радиация на повърхността на планетата и запазва генерираната от него топлина.
Съдържанието на други газове в атмосферата е незначително. Инертни газове, като неон, аргон, ксенон, влизат в атмосферата в резултат на вулканични изригвания и разпад на някои радиоактивни елементи. Учените смятат, че такова малко количество благородни газове се съдържа в земната атмосфера поради постоянната им дисперсия в космоса.
Двойки и частици
В допълнение към газовете, атмосферният въздух съдържа водни пари и прахови частици под формата на аерозол. Концентрацията на водните пари във въздуха се увеличава поради изпаряването на вода от повърхността на Земята. Съдържанието му е различно в различните области, може да се промени и през годината. Валежите и облаците се образуват от водни пари. Това се дължи на съдържанието на водни пари, около 60% от топлината от земната повърхност се задържа в атмосферата.
Праховите частици в атмосферния въздух са прах от космически и вулканичен произход, кристали на сол, дим, микроорганизми, прашец на растителни организми и др. Суспензиите на твърди частици намаляват слънчевата радиация, идваща към повърхността на Земята, и също така ускоряват кондензацията на водните пари и образуването на облаци.
Свързани материали:
Четвърто допълнително. Вие сте свидетел на необичайно явление в атмосферата. Където в горещо време е по-горещо. Синоптици. Колко кислород се съдържа. Това, което се нарича вятър. Симулация. Кой е по-бърз. Географска битка. Атмосфера. Атмосферно налягане. 22 декември. Прочетете пасажите. Защо ден се променя нощта. Номера атмосфера. Дата. Думата "атмосфера". Където слънцето е в своя зенит 2 пъти в годината. Метеоролозите. Видове валежи.
"Атмосферата на Земята" - Например, полярните ширини и тропиците. Структурата на атмосферата. Морето се загрява по-бавно от земята, но се охлажда по-бавно. Какво знаете за структурата на атмосферата? Термини и понятия. Атмосферна атмосфера Въздушна композиция Атмосферна структура Облаци Вятър. Как се образуват облаците? Температурата на различните части на земната повърхност може да варира значително. Кумурови облаци. Кумувисти облаци Съставът на въздуха на атмосферата.
"Слоеве на атмосферата на Земята" - Атмосферното налягане в живата природа. Слон. Exosphere. Северно сияние Как пием. Наблюдения на полета на изкуствени спътници на Земята. Болотни животни. Земната атмосфера. Air. Атмосфера. Въздушен океан. Прилепване на риба. Метеорен душ. Въздушна маса Тропосферата. Светкавица. Атмосферата съживява Земята. Блатото. Действие на спринцовка Въздухът може да бъде лекар. Атмосферата на Земята постепенно изчезва. Съставът на атмосферата.
"Земна атмосфера" - последствията от ураганите. Ураганите, циклоните и тайфуните са атмосферни бомби, които определят времето. Слоеве на атмосферата. Преди 4 милиарда години Земята започна да се охлажда. Когато ветровете духат върху въртяща се Земя. Как да се справим със сушата. Ураганът Андрю. Йони отразяват радиовълните. Състав на газа в атмосферата на Земята. Когато ветровете духат върху въртяща се Земя, близо до екватора. Тропосферата. Атмосферата - въздушното одеяло на Земята. Тъй като налягането на въздуха намалява с надморска височина.
"Атмосфера" - астероид избухна в атмосферата на Земята над южната част на остров Сулавеси. И още няколко интересни факти, Северното сияние се появява в сблъсъка на високоенергийни елементарни частици при сблъсък с йоносферата на Земята. Стойност на атмосферата: Проникването на космическите лъчи в атмосферата на Земята. В зависимост от плътността, състава и свойствата на газовете атмосферата се разделя на няколко концентрични слоя. Въздушната обвивка на земята е изглед от космоса.
"Въздушен океан" - мезосфера. Exosphere. Първата история. Температура. Лекота тел. Стойността на атмосферата. Word. Подове. Бъди изненадан роса. Въздушна къща. Невероятно нещо. Океански въздух. Всичко е известно наоколо. Чудеса. Горните слоеве на атмосферата. Инструменти. Въздушни истории. Въздушен океан. История. Налягане на флуида. Чудесен човек
Атмосфера - газовата обвивка на нашата планета, която се върти със Земята. Газът в атмосферата се нарича въздух. Атмосферата е в контакт с хидросферата и частично покрива литосферата. Но горните граници е трудно да се определи. Обикновено се приема, че атмосферата се простира нагоре до около три хиляди километра. Там плавно се влива в безвъздушното пространство.
Химичен състав на земната атмосфера
Формирането на химическия състав на атмосферата започва преди около четири милиарда години. Първоначално атмосферата се състои само от леки газове - хелий и водород. Според учените, вулканичните изригвания, които заедно с лавата изхвърляли огромно количество газове, станали първоначалните предпоставки за създаването на газова обвивка около Земята. Впоследствие, обменът на газ започна с водни пространства, с живи организми, с продуктите на тяхната дейност. Съставът на въздуха постепенно се променя и съвременен вид преди няколко милиона години.
Основните компоненти на атмосферата са азот (около 79%) и кислород (20%). Останалият процент са следните газове: аргон, неон, хелий, метан, въглероден диоксид, водород, криптон, ксенон, озон, амоняк, серен диоксид и азот, азотен оксид и въглероден оксид.
В допълнение, въздухът съдържа водни пари и твърди частици (растителен прашец, прах, кристали на сол, примеси на аерозоли).
Напоследък учените отбелязват не качествена, а количествена промяна в някои от съставките на въздуха. А причината за това е човекът и неговата дейност. Само през последните 100 години съдържанието на въглероден диоксид се е увеличило десетократно! Това е изпълнено с много проблеми, най-глобалната от които е изменението на климата.
Формиране на времето и климата
Атмосферата играе решаваща роля в оформянето на климата и времето на Земята. Много зависи от количеството слънчева светлина, от естеството на повърхността и от атмосферната циркулация.
Обмислете факторите в ред.
1. Атмосферата предава топлината на слънчевите лъчи и абсорбира вредни лъчения. Фактът, че лъчите на Слънцето падат върху различни части на Земята от различни ъгли, познават дори древните гърци. Думата "климат" в превод от древногръцки означава "наклон". Така че, на екватора, слънчевите лъчи попадат почти вертикално, защото тук е много горещо. Колкото по-близо до полюсите, толкова по-голям е ъгълът на наклона. И температурата пада.
2. Поради неравномерното нагряване на Земята в атмосферата се образуват въздушни течения. Те са класифицирани по размер. Най-малките (десетки и стотици метри) са местни ветрове. Следват мусоните и ветровете, циклоните и антициклоните, планетарните фронтални зони.
Всички тези въздушни маси постоянно се движат. Някои от тях са доста статични. Например, ветровете, които духат от субтропиците към екватора. Движението на други зависи до голяма степен от атмосферното налягане.
3. Атмосферното налягане е друг фактор, влияещ върху формирането на климата. Това въздушно налягане върху повърхността на земята. Както е известно, въздушните маси се движат от зоната с повишено атмосферно налягане до зоната, където това налягане е по-ниско.
Общо разпределени 7 зони. Екваторът е зона с ниско налягане. Освен това от двете страни на екватора до тридесетте географски ширини е зона с високо налягане. От 30 ° до 60 ° - отново ниско налягане. И от 60 ° до полюсите - зона с високо налягане. Между тези зони циркулират въздушни маси. Тези, които излизат от море на суша, носят дъжд и лошо време, а тези, които духат от континентите - ясно и сухо време. В местата, където се сблъскват въздушни течения, се образуват зони на атмосферния фронт, които се характеризират с валежи и непрогледни, ветровито време.
Учените са показали, че дори благосъстоянието на човека зависи от атмосферното налягане. Според международните стандарти, нормалното атмосферно налягане е 760 mm Hg. колона при 0 ° С. Този показател се изчислява върху тези площи, които са почти на равнището на морското равнище. С височина налягането намалява. Следователно, например, за Санкт Петербург 760 мм Hg. - това е норма. Но за Москва, която се намира по-високо, нормалното налягане е 748 mm Hg.
Налягането се променя не само вертикално, но и хоризонтално. Това се усеща особено при преминаване на циклони.
Структура на атмосферата
Атмосферата напомня на слоевата торта. И всеки слой има свои характеристики.
. тропосфера- най-близкият слой до Земята. "Дебелината" на този слой се променя с разстоянието от екватора. Над екватора слоят се простира до 16-18 км, в умерените зони - 10-12 км, при полюсите - 8-10 км.
Тук се съдържат 80% от общата маса на въздуха и 90% от водните пари. Тук се образуват облаци, появяват се циклони и антициклони. Температурата на въздуха зависи от височината на терена. Средно, тя пада с 0.65 ° C на всеки 100 метра.
. тропопаузата- преходния слой на атмосферата. Височината му е от няколкостотин метра до 1-2 км. Температурата на въздуха през лятото е по-висока, отколкото през зимата. Така например, над полюсите през зимата е -65 ° C. А над екватора по всяко време на годината, той се държи при -70 ° C.
. стратосфера- Това е слой, горната граница на който преминава на височина 50-55 километра. Тук турбуленцията е ниска, съдържанието на водна пара във въздуха е незначително. Но много озон. Максималната му концентрация е на височина 20-25 км. В стратосферата температурата на въздуха започва да се покачва и достига + 0.8 ° C. Това се дължи на факта, че озоновият слой взаимодейства с ултравиолетовото лъчение.
. стратопауза- нисък междинен слой между стратосферата и следващата мезосфера.
. мезосфера- Горната граница на този слой е 80-85 километра. Има сложни фотохимични процеси, включващи свободни радикали. Те осигуряват деликатния син блясък на нашата планета, който се вижда от космоса.
Повечето комети и метеорити изгарят в мезосферата.
. mesopause- следващият междинен слой, температурата на въздуха, при която най-малко -90 °.
. Термосфера- долната граница започва на височина 80–90 km, а горната граница на слоя минава приблизително на 800 km. Температурата на въздуха се повишава. Тя може да варира от + 500 ° C до + 1000 ° C. През деня температурните колебания са стотици градуса! Но въздухът тук е толкова тънък, че разбирането на термина "температура", както си представяме, тук не е уместно.
. йоносфера- съчетава мезосферата, мезопаузата и термосферата. Тук въздухът се състои главно от кислородни и азотни молекули, както и от квази-неутрална плазма. Слънчевите лъчи, влизащи в йоносферата, силно йонизират молекулите на въздуха. В долния слой (до 90 км) степента на йонизация е ниска. Колкото по-висока, толкова по-йонизация. Така на височина от 100-110 км се концентрират електрони. Това допринася за отражението на късите и средните радио вълни.
Най-важният слой на йоносферата е горният слой, който се намира на височина 150-400 км. Нейната особеност е, че отразява радиовълните и това допринася за предаването на радиосигнали на дълги разстояния.
В йоносферата се появява такова явление като аврора.
. exosphere- се състои от атоми кислород, хелий и водород. Газът в този слой е много разреден и често водородните атоми излизат в космоса. Следователно този слой се нарича „зона на дисперсия“.
Първият учен, който предполага, че атмосферата ни е с тегло, е италианският Е. Торичели. Остап Бендер, например, в романа “Златният телец” се оплака, че въздушна колона с тегло 14 кг тежи на всеки човек! Но великият комбинатор беше малко погрешен. Един възрастен е под налягане от 13-15 тона! Но ние не усещаме тази гравитация, защото атмосферното налягане се балансира от вътрешното налягане на човека. Теглото на нашата атмосфера е 5 300 000 000 000 000 тона. Цифрата е колосална, въпреки че е само една милионна от теглото на нашата планета.