الطبقة الخارجية من جو الأرض. أجواء. طبقات الجو. لماذا السماء زرقاء
تقع حدها العلوي على ارتفاع 8-10 كم في بولار، على بعد 10-12 كم في معتدلة و 16-18 كم في خطوط العرض الاستوائية؛ في فصل الشتاء، أقل مما كانت عليه في الصيف. نيجني، الطبقة الرئيسية من الجو. يحتوي على أكثر من 80٪ من الكتلة بأكملها من الهواء في الغلاف الجوي وحوالي 90٪ من إجمالي بخار الماء في الغلاف الجوي. في التروبوسفير والاضطرابات والحمل الحراري متطور للغاية، تحدث السحب والأعاصير والضادات النامية. تنخفض درجة الحرارة مع زيادة في الارتفاع مع التدرج الرأسي المتوسط \u200b\u200b0.65 ° / 100 م
بالنسبة ل "الظروف العادية" على سطح الأرض، فإن الكثافة هي 1.2 كجم / م 3، وضغط بارومتري من 101.35 KPA، ودرجة الحرارة بالإضافة إلى 20 درجة مئوية والرطوبة النسبية بنسبة 50٪. هذه المؤشرات الشرطية لها قيمة هندسية بحتة.
الستراتوسفير
طبقة الجو، الواقعة على ارتفاع من 11 إلى 50 كم. مميز تغيير طفيف في درجة الحرارة في طبقة من 11-25 كم (طبقة صغيرة من الستراتوسفير) وزيادة في طبقة من 25-40 كم من -56.5 إلى 0.8 درجة (الطبقة العليا من الستراتوسفير أو منطقة انعكاس ). بعد أن وصلت إلى ارتفاع حوالي 40 كم من القيمة حوالي 273 ك (ما يقرب من 0 درجة مئوية)، لا تزال درجة الحرارة ثابتة على ارتفاع حوالي 55 كم. يسمى هذا المجال من درجة الحرارة الثابتة العينين وعين الحدودي بين الستراتوسفير والمتوسفير.
Stratoauusa.
الطبقة الحدوبة من الجو بين الستراتوسفير والمتوسفير. يحدث توزيع درجة الحرارة الرأسي كحد أقصى (حوالي 0 درجة مئوية).
mesosphere.
إثبات
طبقة الانتقال بين المايزوسفير والثرش. في توزيع درجة الحرارة العمودية، هناك الحد الأدنى (حوالي -90 درجة مئوية).
خط البنغلين
الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، وهو مقبول مشروط كحدود بين جو الأرض والفضاء.
Therghosphere.
الحد العلوي - حوالي 800 كم. تنمو درجة الحرارة إلى ارتفاعات 200-300 كم، حيث تصل إلى قيم ترتيب 1500 ك، وبعد ذلك تظل ثابتة تقريبا على ارتفاعات كبيرة. بموجب عمل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الشمسية الأشعة الشمسية والإشعاع الكوني، والتأين الهواء ("الحزم القطبية") هي التأين - المجالات الرئيسية للأيسياء جارية داخل الترموث. في مرتفعات أكثر من 300 كم، يسود الأكسجين الذرية.
Ecosphere (الانتثار)
إلى ارتفاع 100 كم، الجو هو مزيج متجانس مختلط من الغازات. في طبقات أعلى، يعتمد توزيع الغازات في الطول على جماهيرها الجزيئية، مما يتناقص تركيز المزيد من الغازات الثقيلة بشكل أسرع كما يزيل من سطح الأرض. نظرا للحد من كثافة الغاز، تنخفض درجة الحرارة من 0 درجة مئوية في الستراتوسفير إلى -110 درجة مئوية في Mesosphere. ومع ذلك، فإن الطاقة الحركية للجزيئات الفردية على ارتفاعات 200-250 كم يتوافق مع درجة حرارة ~ 1500 درجة مئوية فوق 200 كم هناك تقلبات كبيرة في درجة الحرارة وكثافة الغاز مع مرور الوقت والمساحة.
على ارتفاع حوالي 2000-3000 كم، يذهب التسجيل تدريجيا إلى ما يسمى فراغ pipenecosmicوهو مليء بجزيئات متفرق بشدة من الغاز المتبادل، وخاصة ذرات الهيدروجين. لكن هذا الغاز هو جزء فقط من المادة المتبادلة. الجزء الآخر هو جزيئات الغبار من المذنب وأصل النيزه. بالإضافة إلى جزيئات الغبار النافذة للغاية، تخترق الإشعاع الكهرومغناطيسي والعكسوري في الأصل الشمسي والجراكسي في هذه المساحة.
يمثل جزء من التروبوسفير حوالي 80٪ من كتلة الجو، فإن الستراتوسفير حوالي 20٪؛ لا تزيد كتلة Mesosphere أكثر من 0.3٪، فإن Therghospheres أقل من 0.05٪ من الكتلة الإجمالية في الغلاف الجوي. بناء على الخصائص الكهربائية في الغلاف الجوي، يتم عزل النيوتروسد والأيسر. حاليا، تمتد الغلاف الجوي إلى ارتفاع 2000-3000 كم.
اعتمادا على تكوين الغاز في الغلاف الجوي، تخصيص homosphere. و heteroshor.. heterosphere. - هذه منطقة تؤثر فيها الجاذبية على فصل الغازات، لأن خلطها في مثل هذا الارتفاع هو قليلا. وبالتالي تكوين المتغير من الغروسفير. يقع أسفله بشكل جيد، جزء متجانس من الجو، يسمى homosphere. تسمى الحدود بين هذه الطبقات Turboauze، وهي تقع على ارتفاع حوالي 120 كم.
الخصائص الفيزيائية
سمك في الغلاف الجوي - حوالي 2000 - 3000 كم من سطح الأرض. مجموع كتلة الهواء - (5.1-5.3)؟ 10 18 كجم. الكتلة المولية من الهواء الجاف النقي 28.966. الضغط عند 0 درجة مئوية في مستوى سطح البحر 101،325 KPA؛ درجة الحرارة الحرجة؟ 140.7 درجة مئوية؛ الضغط الحرج 3.7 ميجا باسكال؛ C P 1،0048؟ 10؟ ي / (كجم · ك) (عند 0 درجة مئوية)، C V 0،7159 · 10؟ ي / (كجم · ك) (عند 0 درجة مئوية). ذوبان الهواء في الماء عند 0 درجة مئوية هو 0.036٪، عند 25 درجة مئوية - 0.22٪.
خصائص الفسيولوجية وغيرها من الجو
بالفعل على ارتفاع 5 كم فوق مستوى سطح البحر، يبدو أن شخص مكون يبدو صيام الأكسجين ولا يتم تقليل أي تكيف من الأداء البشري بشكل كبير. المنطقة الفسيولوجية في الغلاف الجوي ينتهي هنا. يصبح التنفس البشري مستحيلا عند ارتفاع 15 كم، على الرغم من أن حوالي 115 كم من الغلاف الجوي يحتوي على الأكسجين.
يوفر الغلاف الجوي لنا ضروري للتنفس الأكسجين. ومع ذلك، نظرا لسقوط الضغط الكلي للغلاف الجوي، حيث يتم تقليل الضغط الجزئي للأكسجين، على التوالي، يتناقص الضغط الجزئي للأكسجين وفقا لذلك.
في شخص الرئتين يحتوي باستمرار على حوالي 3 لترات من الهواء السنخي. ضغط الأكسجين الجزئي في الهواء السنخي في الضغط الجوي العادي هو 110 ملم زئبق. فن.، ضغط ثاني أكسيد الكربون - 40 مم زئبق. فن.، وبخ الماء - 47 مم زئبق. فن. بزيادة في ارتفاع قطرات ضغط الأكسجين، لا يزال الضغط الكلي لبخار الماء وثاني أكسيد الكربون في الرئتين ثابتا تقريبا - حوالي 87 ملم زئبق. فن. سيتوقف تدفق الأكسجين في الرئتين تماما عندما يصبح ضغط الهواء المحيط يساوي هذا الحجم.
على ارتفاع حوالي 19-20 كم، يتم تقليل ضغط الغلاف الجوي إلى 47 ملم زئبق. فن. لذلك، عند هذا الارتفاع يبدأ بالماء المغلي والسوائل الخلالي في جسم الإنسان. خارج قمرة القيادة المحكم في هذه المرتفعات، يأتي الموت على الفور تقريبا. وبالتالي، من وجهة نظر علم ويولوجيا الإنسان، يبدأ "كوزمو" على ارتفاع 15-19 كم.
طبقات كثيفة من الهواء - التروبوسفير وستراتوسفير - تحمينا من الإجراءات الإشعاعية المؤثرة. مع الرضا الجوي كافية، على ارتفاعات أكثر من 36 كم، وهو تأثير مكثف على الجسم لديه إشعاع مؤين - الأشعة الكونية الأولية؛ في مرتفعات أكثر من 40 كم، يكون الجزء فوق البنفسجي من الطيف الشمسي صالح للبشر.
نظرا لأنه تم رفعه إلى ارتفاع متزايد فوق سطح الأرض، فإننا أضعفنا تدريجيا، ثم لاحظت الظواهر في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، حيث انتشار الصوت، وقوة رفع الديناميكا الهوائية والمقاومة، والناقل من الحمل الحراري، وغيرها بالنسبة لنا.
في طبقات الهواء النادرة، انتشار الصوت أمر مستحيل. لا يزال من الممكن استخدام المقاومة ورفع سلاح الجو للطيران الديناميكي الهوائي الخاضع للسيطرة على 60-90 كم. ولكن منذ مرتفعات 100-130 كيلومترا المألوف لكل طيار لمفهوم رقم م و حاجز الصوت تفقد معناها، هناك خط جيب مشروط يتخلف عن طريق رحلة رحلة باليستية النقية التي تبدأ، والتي يمكن إدارتها فقط، فقط باستخدام القوى التفاعلية.
في المرتفعات فوق جوا فوق 100 كم يتم حرمان من خصائص رائعة أخرى - القدرة على امتصاص وإجراء وتحويل الطاقة الحرارية عن طريق الحمل الحراري (I.E.، بمساعدة خلط الهواء). هذا يعني أن العناصر المختلفة للمعدات، ومعدات المحطة الفضائية المدارية لن تكون قادرة على تبريد الخارج كما يحدث عادة على الطائرات - بمساعدة الطائرات الجوية ورعات الهواء. في هذا الارتفاع، كما هو الحال في الفضاء في الفضاء، فإن الطريقة الوحيدة لنقل الحرارة هي الإشعاع الحراري.
تكوين الجو
يتكون جو الأرض بشكل أساسي من الغازات والشوائب المختلفة (الغبار، قطرات الماء، بلورات الجليد، الأملاح البحرية، منتجات الاحتراق).
تركيز الغازات التي تشكل الجو ثابتا عمليا، باستثناء المياه (H 2 O) وثاني أكسيد الكربون (CO 2).
| غاز | محتوى بالصوت،٪ |
محتوى بالوزن،٪ |
|---|---|---|
| نتروجين | 78,084 | 75,50 |
| الأكسجين | 20,946 | 23,10 |
| الأرجون | 0,932 | 1,286 |
| ماء | 0,5-4 | - |
| نشبع | 0,032 | 0,046 |
| نيون | 1،818 × 10 -3 | 1.3 × 10 -3 |
| الهيليوم | 4.6 × 10 -4 | 7.2 × 10 -5 |
| الميثان | 1.7 × 10 -4 | - |
| كيربتون | 1.14 × 10 -4 | 2.9 × 10 -4 |
| هيدروجين | 5 × 10 -5 | 7.6 × 10 -5 |
| زينون | 8.7 × 10 -6 | - |
| أكسيد النيتروز | 5 × 10 -5 | 7.7 × 10 -5 |
بالإضافة إلى الغازات المحددة في الجدول، يحتوي الجو على 2، NH 3، CO، الأوزون، الهيدروكربونات، HCL،، الأزواج، أنا 2، وكذلك العديد من الغازات الأخرى في كميات طفيفة. يحتوي التروبوسفير باستمرار على كمية كبيرة من الجزيئات الصلبة والسائلة المعلقة (Aerosol).
تاريخ من أشكال الغلاف الجوي
وفقا للنظرية الأكثر شيوعا، كان جو الأرض في الوقت المناسب في أربعة مؤلفات مختلفة. كان في الأصل أنه يتألف من الغازات الخفيفة (الهيدروجين والهيليوم)، الذي تم التقاطه من الفضاء المتبادل. هذا هو ما يسمى الجو الابتدائي(حوالي أربعة مليارات سنة). في المرحلة التالية، أدى النشاط البركاني النشط إلى تشبع الجو والغازات الأخرى، إلى جانب الهيدروجين (ثاني أكسيد الكربون، الأمونيا، بخار الماء). لذلك شكلت الجو الثانوي(حوالي ثلاثة مليارات سنة حتى اليوم). كان هذا الجو التصالحية. بعد ذلك، تم تحديد عملية Formos Formos بواسطة العوامل التالية:
- تسرب الغازات الخفيفة (الهيدروجين والهيليوم) في الفضاء المتبادل؛
- التفاعلات الكيميائية التي تحدث في جو تحت تأثير الإشعاع الأشعة فوق البنفسجية وتصريف العواصف الرعدية وبعض العوامل الأخرى.
تدريجيا، أدت هذه العوامل إلى التعليم جو التعليم العاليتتميز بمحتوى أقل بكثير من الهيدروجين والكبار - ثاني أكسيد النيتروجين الكبير والكربون (شكل نتيجة ردود الفعل الكيميائية من الأمونيا والهيدروكربونات).
نتروجين
يرجع تكوين كمية كبيرة من N 2 إلى أكسدة أجواء الهيدروجين العموني من الجزيئية O 2، والتي بدأت تأتي من سطح الكوكب نتيجة للتمثيل الضوئي، بدءا من 3 مليارات سنة. أيضا، يتم إطلاق N 2 في الغلاف الجوي نتيجة للاندماج من النترات وغيرها من المركبات التي تحتوي على النيتروجين. يتأكسد النيتروجين من قبل الأوزون إلى لا في الطبقات العليا من الغلاف الجوي.
نيتروجين ن 2 يدخل التفاعل فقط في ظروف محددة (على سبيل المثال، عندما تفريغ البرق). يستخدم أكسدة الأوزون النيتروز الجزيئي مع التصريفات الكهربائية في صناعة الأسمدة النيتروجينية الصناعية. يمكن أن يتأكسده مع استهلاك الطاقة الصغيرة والترجمة إلى شكل نشط بيولوجيا يمكن أن Cyanobacteria (Algae الأزرق والأخضر) والبكتيريا العقيدية التي تشكل تكافيا ريزويا مع نباتات الفاصوليا، لذلك. siderats.
الأكسجين
بدأ تكوين الجو يتغير جذريا مع ظهور الكائنات الحية على الأرض، نتيجة للتمثيل الضبط، يرافقه إطلاق الأكسجين وامتصاص ثاني أكسيد الكربون. في البداية، تم استهلاك الأكسجين لأكسدة المركبات المخفضة - الأمونيا، الهيدروكربونات، شكل عجلة من الحديد الموجود في المحيطات، إلخ. في نهاية هذه المرحلة، بدأ محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي في النمو. شكلت تدريجيا جو حديث، والذي لديه خصائص مؤكسدة. نظرا لأنه تسبب في تغييرات خطيرة وحادة في العديد من العمليات التي تحدث في جو، فإن الغلاف الصغير والجهاز الحيوي، كان هذا الحدث يسمى كارثة الأكسجين.
نشبع
يعتمد المحتوى الموجود في جو CO 2 على الأنشطة البركانية والعمليات الكيميائية في قذائف الأرض، ولكن الأهم من ذلك كله - من شدة السئران الحيوي وتحلل الكيانات في المحيط الحيوي للأرض. يتم تشكيل الكتلة الحيوية الحالية تقريبا من الكوكب (حوالي 2.4 × 10 12 طن) بسبب ثاني أكسيد الكربون، وبخار النيتروجين والماء الموجود في الهواء الجوي. المدفونة في المحيط، في المستنقعات وفي غابات المنعطفات العضوية في الفحم والنفط والغاز الطبيعي. (انظر دورة الكربون)
غازات نبيلة
تلوث الهواء
في الآونة الأخيرة، بدأ الشخص في التأثير على تطور الغلاف الجوي. كانت نتيجة أنشطتها هي الزيادة الكبيرة المستمرة في المحتوى في جو ثاني أكسيد الكربون بسبب احتراق وقود الهيدروكربون المتراكم في الحضور الجيولوجي السابق. يتم استهلاك كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في التمثيل الضوئي ويتم امتصاصها من قبل المحيط العالمي. يدخل هذا الغاز في الغلاف الجوي بسبب تحلل صخور الكربونات والمواد العضوية الأصلية المصنفة والحيوانية، وكذلك بسبب أنشطة البركانية والانتاج البشري. على مدار المائة عام الماضية، زاد محتوى CO 2 في الغلاف الجوي بنسبة 10٪، وكان الجزء الرئيسي (360 مليار طن) نتيجة احتراق الوقود. إذا استمر معدل نمو حرق الوقود، ثم في ال 50 إلى 60 عاما القادمة، فإن مبلغ ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي سوف يتضاعف ويمكن أن يؤدي إلى تغير المناخ العالمي.
الاحتراق الوقود هو المصدر الرئيسي والغازات الملوثة (CO، هكذا 2). يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت عن طريق الأكسجين الجوي إلى ذلك 3 في الطبقات العليا من الجو، والذي يتفاعل بدوره بخبائل المياه والأمونيا، وحمض الكبريتيك (H 2 حتى 4) وكبريتات الأمونيوم ((NH 4) 2 ذلك 4) يتم إرجاعها إلى سطح الأرض في شكل ما يسمى. أمطار حمضية. يؤدي استخدام محركات الاحتراق الداخلي إلى تلوث الهواء الهادئ مع أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات ومركبات الرصاص (PB TetraeThythswin (CH 3 CH 2) 4)).
يرجع التلوث الجوي للغلاف الجوي إلى كل من الأسباب الطبيعية (ثوران البراكين، العواصف الغبار، قطرات مياه البحر وحبق النباتات، إلخ) والنشاط الاقتصادي البشري (تعدين خام ومواد البناء، احتراق الوقود، إنتاج الأسمنت، إلخ.). إن الإزالة المكثفة على نطاق واسع من الجزيئات الصلبة في الغلاف الجوي هي واحدة من الأسباب المحتملة لمكافحة تغير المناخ.
المؤلفات
- V. V. Parin، F. P. Kosmolinsky، B. A. Duskov "بيولوجيا الفضاء والطب" (الطبعة الثانية المنقحة والكملية)، م - "التنوير"، 1975، 223 ص.
- N. V. Gusakova "الكيمياء البيئية"، Rostov-on-don: Phoenix، 2004، 192 مع ISBN 5-222-05386-5
- SOKOLOV V. A. Guochistry للغازات الطبيعية، M. 1971؛
- Makun M.، فيليبس L. الكيمياء الجوية، M.، 1978؛
- وارك ك.، وارنر س، تلوث الهواء. المصادر والسيطرة، لكل. من الإنجليزية، م .. 1980؛
- مراقبة تلوث الخلفية للبيئات الطبيعية. في. 1، L.، 1982.
أنظر أيضا
روابط
|
جو الأرض |
يغلق غمد الهواء الذي يحيط كوكبنا وتدويرها، ويطلق عليه جو. يتركز نصف الكتلة بأكملها من الجو في أقل 5 كم، وثلاثة أرباع الكتلة - في أقل من 10 كم. يتم حلها بشكل كبير، على الرغم من أن جزيئاتها يتم الكشف عنها على ارتفاع 2000-3000 كم فوق سطح الأرض.
الهواء الذي نتنفسه هو مزيج من الغازات. الأهم من ذلك كله في النيتروجين - 78٪ والأكسجين - 21٪. الأرجون أقل من 1٪ و 0.03٪ - ثاني أكسيد الكربون. العديد من الغازات العديدة الأخرى، مثل كريبتون، زينون، النيون، الهيليوم، الهيدروجين، الأوزون وغيرها، تشكل الألف والملايين من الفائدة في المئة. يحتوي الهواء أيضا على بخار الماء، جزيئات مواد مختلفة، البكتيريا، حبوب اللقاح والغبار الكوني.
الغلاف الجوي يتكون من عدة طبقات. الطبقة السفلية إلى ارتفاع 10-15 كم فوق سطح الأرض تسمى التروبوسفير. يتم تسخينها من الأرض، وبالتالي فإن درجة حرارة الهواء هنا مع ارتفاع قطرها بنسبة 6 درجات مئوية لكل كيلومتر من المصعد. في التروبوسفير، هناك تقريبا كل بخار الماء ويتم تشكيل جميع الغيوم تقريبا - تقريبا. ارتفاع التروبوسفير على خطوط العرض المختلفة من الكوكب غير إينتانكوف. فوق البولنديين، يرتفع إلى 9 كم، على خطوط العرض المعتدل - ما يصل إلى 10-12 كم، وعلى خط الاستواء - ما يصل إلى 15 كم. العمليات التي تحدث في التروبوسفير - تشكيل وحركة جماهير الهواء، وتشكيل الأعاصير والضادات، ومظهر السحب وتداعيات هطول الأمطار، وتحديد الطقس والمناخ من سطح الأرض.
فوق التروبوسفير هو الستراتوسفير، والتي تمتد ما يصل إلى 50-55 كم. يفصل Trail و Stratosphere الطبقة الانتقالية من التروبوبوز، 1-2 كم سميكة. في الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 25 كم، تبدأ درجة حرارة الهواء تدريجيا في النمو وتصل إلى + 10 +30 درجة مئوية بمقدار 50 كم. هذه الزيادة في درجة الحرارة ترجع إلى حقيقة أنه في الستراتوسفير على ارتفال 25-30 كم هي طبقة من الأوزون. على سطح الأرض، فإن محتواها في الهواء لا يكاد يذكر، وفي المرتفعات المرتفعة، يتم امتصاص جزيئات الأكسجين الصناعي بواسطة الأشعة الشمسية فوق البنفسجية، تشكيل جزيئات الأوزون Tёrate.
إذا كانت الأوزون موجودة في الطبقات السفلية من الجو، على ارتفاع مع الضغط الطبيعي، فإن سمك الطبقة الخاص به سيكون فقط 3 ملم ولكن في مثل هذه الكمية الصغيرة، يلعب دورا مهما للغاية: يمتص جزء من الكائنات الضارة الإشعاعية الشمسية.
فوق الستراتوسفير إلى حوالي 80 كم، تمتد Mesosphere، حيث ينخفض \u200b\u200bدرجة حرارة الهواء مع ارتفاع إلى عدة عشرات من الدرجات دون الصفر.
يتميز الجزء العلوي من الجو بدرجات درجات حرارة عالية جدا ويسمى بالترموث - تقريبا. يتم تقسيمها إلى جزأين - الأيونوسفير - ما يصل إلى ارتفاع حوالي 1000 كم، حيث يكون الهواء مؤينا بقوة، والجزر هو أكثر من 1000 كم. في الأيونوسفير، تمتص جزيئات الغاز في الغلاف الجوي الإشعاع الأشعة فوق البنفسجية للشمس، في حين أن الذرات المشحونة وإلكترونات مجانية تتشكل. يلاحظ الإشاعات القطبية في الأيونوسفير.
يلعب الجو دورا مهما للغاية في حياة كوكبنا. إنه يحمي الأرض من التدفئة القوية بأشعة الشمس ومن الصويق في الليل. معظم النيازك تحترق في طبقات في الغلاف الجوي، دون الوصول إلى الكوكب. يحتوي الغلاف الجوي على الأكسجين اللازم لجميع الكائنات الحية، شاشة الأوزون التي تحمي الحياة على الأرض من الجزء المصمم من الإشعاع فوق البنفسجي للشمس.
جو كواكب النظام الشمسي
يتم مسح جو الزئبق كثيرا أنه يمكن قوله، فمن العمليا لا. تتألف قذيفة فينوس الجوية من ثاني أكسيد الكربون (96٪) والنيتروجين (حوالي 4٪)، وهي كثيفة للغاية - الضغط الجوي على سطح الكوكب أكبر من 100 مرة من الأرض. يتكون جو المريخ أيضا أساسا من ثاني أكسيد الكربون (95٪) والنيتروجين (2.7٪)، ولكن كثافته أقل من 300 مرة، والضغط ما يقرب من 100 مرة. السطح المرئي من كوكب المشتري هو في الواقع الطبقة العليا من جو الهلد الهيدروجين. نفس الشيء في تكوين قذائف الهواء من زحل وأورانوس. اللون الأزرق الجميل لليورانيوم يرجع إلى ارتفاع تركيز الميثان في الجزء العلوي من الغلاف الجوي - تقريبا. في نبتون، يكتنف في ضباب هيدروكربون، طبقتين رئيسيتان من الغيوم معزولة: يتكون المرء من بلورات الميثان المجمدة، و ثانيا، الموجودة أدناه، تحتوي على الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين.
جو الأرض غير متجانسة: في مرتفعات مختلفة، يتم ملاحظة كثافة الهواء المختلفة والضغط، وتغيير تكوين درجة الحرارة والغاز. بناء على سلوك درجة الحرارة المحيطة (I.E.، درجة حرارة الارتفاع أو النقصان) يتم تمييز الطبقات التالية في ذلك: التروبوسفير، الستراتوسفير، والميروسوسفير، والوسفير والوسفير. وتسمى الحدود بين الطبقات مؤقتا: فهي مرقمة 4، ل الحد الأعلى للأغلبية غير واضحة للغاية وغالبا ما يشير إلى المساحة المجاورة. مع البنية العامة للغلاف الجوي يمكن العثور عليها في المخطط المرفق.
FIG.1 بناء جو الأرض. الائتمان: الموقع
أدنى طبقة في الغلاف الجوي هي التروبوسفير، والحل العلوي الذي يطلق عليه، يسمى انقطاع الطمث، اعتمادا على خط العرض الجغرافي يختلف عن 8 كم. في القطبية إلى 20 كم. في خطوط العرض الاستوائية. في خطوط العرض المتوسط \u200b\u200bأو المعتدل، تكمن حدودها العلوي في ارتفاعات 10-12 كم. خلال العام، تعاني الحدود العليا للتروبوسفير تقلبات اعتمادا على تدفق الإشعاع الشمسي. لذلك نتيجة لاختبار القطب الجنوبي للأرض، كشفت خدمة الأرصاد الجوية الأمريكية أنه منذ مارس وحتى أغسطس أو سبتمبر هناك تبريد ثابت من التروبوسفير، نتيجة لذلك، لفترة قصيرة في أغسطس أو سبتمبر، ترتفع حدودها إلى 11.5 كم. ثم، في الفترة من سبتمبر إلى ديسمبر، تنخفض بسرعة ويودر من أدنى موقفها - 7.5 كم، وبعد ذلك لا يتغير طولها تقريبا حتى مارس. أولئك. أعلى سمك التروبوسفير يصل الصيف، وأصغر فصل الشتاء.
تجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى الموسمية، فإن التقلبات اليومية لارتفاع التروبوبوز موجودة أيضا. أيضا، تتأثر الأعاصير والضادات في موقفها: في الأول ينحدر، ل الضغط عليهم أقل من الهواء المحيط، ترتفع ثانيا وفقا لذلك.
يحتوي التروبوسفير على ما يصل إلى 90٪ من الكتلة بأكملها من الأرض الأرضية و 9/10 من بخار الماء بأكمله. يتم تطوير الاضطراب للغاية هنا، خاصة في الطبقات شبه السحية وأعلى الطبقات، يتم تشكيل السحب من جميع البلديات، يتم تشكيل الأعاصير والضادات. وبسبب تراكم غازات الدفيئة (ثاني أكسيد الكربون، الميثان، بخار الماء)، يتطور تأثير الدفيئة من سطح الأرض.
مع تأثير الدفيئة، يرتبط انخفاض في درجة حرارة الهواء في التروبوسفير مع ارتفاع (لأن الأرض الساخنة مزيدة من الحرارة تعطي طبقات السطح). متوسط \u200b\u200bالتدرج العمودي هو 0.65 درجة / 100 م (أي درجة حرارة الهواء، تنخفض درجة حرارة الهواء بمقدار 0.65 درجة مئوية بنهب لكل 100 متر). لذلك إذا كان على سطح الأرض في منطقة خط الاستواء، فإن متوسط \u200b\u200bدرجة حرارة الهواء السنوية + 26 درجة ثم على الحدود العليا -70 درجة. تختلف درجة الحرارة في منطقة التروبوبوز على القطب الشمالي من -45 درجة في الصيف إلى -65 درجة في فصل الشتاء.
يبلغ ارتفاع الارتفاع وضغط الهواء، وهو يشكل التروبوسفير في الحد الأعلى من 12-20٪ فقط من السطح القريب.
على حدود التروبوسفير والطبقة المغطاة من الستراتوسفير تكمن طبقة من التروبوبوز، سمك 1-2 كم. عادة ما يتم تخفيض طبقة من الهواء الذي يتم فيه تقليل التدرج الرأسي إلى 0.2 درجة / 100 متر مقابل 0.65 درجة / 100 متر في المناطق الأساسية في التروبوسفير، كما أن الحدود السفلية للتروبوباشية.
داخل التروبوباشان، لوحظ تدفقات الهواء اتجاها محددة بدقة، يسمى تدفقات طائرة عالية الارتفاع أو "تدفقات جيت" (تدفقات جيت)، والتي تشكلت تحت تأثير دوران الأرض حول محورهم وتسخين الجو بمشاركة الإشعاع الشمسي. هناك تدفقات على حدود المناطق وفروق كبيرة في درجة الحرارة. يتميز العديد من بؤر توطين هذه التدفقات، على سبيل المثال، القطب الشمالي، شبه الاستولي، الفرعي والآخرين. جيت تيارات التعرية المعرفة مهمة جدا للأرصاد الجوية والطيران: يستخدم أول تيارات لتنبؤ الطقس أكثر دقة، والثاني لبناء طرق الرحلة، لأن عند حدود التدفقات، توجد دوامات مضطفة قوية مثل المجاري المائية الصغيرة، والتي تسمى بسبب عدم وجود غيوم سحابة "اضطراب سماء صافية".
تحت تأثير التدفقات النفاثة عالية الارتفاع في التروبوباشير، غالبا ما يتم تشكيل الفجوات، وفي بعض الأحيان تختفي على الإطلاق، فإن الحقيقة من جديد. ولاحظ ذلك بشكل خاص في خطوط العرض شبه الاستوائية التي تهيمن عليها تيار شبه تيار شبه عالي المستوى. بالإضافة إلى ذلك، فإن تشكيل استراحات تسبب الفرق في طبقات التروبوبوب حول درجة الحرارة المحيطة. على سبيل المثال، توجد فجوة واسعة النطاق بين التروبوبوازات القطبية الدافئة والمنخفضة والطائرة التروبيكية عالية والباردة. في الآونة الأخيرة، يتم أيضا إصدار طبقة من الأسلحة في خطوط العرض المعتدل، والتي تتراجع مع الطبقتين السابقتين: القطبية والاستوائية.
الطبقة الثانية من جو الأرض هي الستراتوسفير. يمكن تقسيم الستراتوسفير إلى 2 مناطق. أول منهم، يكذبون على ارتفاع 25 كم، يتميز بدرجات حرارة ثابتة تقريبا، والتي تساوي درجات حرارة الطبقات العليا من التروبوسفير فوق التضاريس المحددة. تتميز المنطقة الثانية أو منطقة انقلاب بزيادة في درجة حرارة الهواء تصل إلى ارتفاع حوالي 40 كم. هذا يرجع إلى امتصاص الأكسجين وأوزون الإشعاع الأشعة فوق البنفسجية الشمسية. في الجزء العلوي من الستراتوسفير، بسبب هذا الاحترار، غالبا ما تكون درجة الحرارة إيجابية أو حتى مقارنة بدرجة حرارة الهواء السطحية.
فوق منطقة الانعكاس عبارة عن طبقة من درجات الحرارة الثابتة، والتي تسمى Stratopuse، وهي الحدود بين الستراتوسفير والمتوسفير. يصل سمكها إلى 15 كم.
على عكس التروبوسفير في الستراتوسفير، فإن الاضطرابات المضطربة نادرة، ولكن الرياح الأفقية القوية أو التدفقات النفاثة، وهي في مناطق ضيقة على طول حدود خطوط العرض المعتدلة التي تواجه أعمدة المواجهة. موقف هذه المناطق هو أمر أساسي: يمكنهم التحول أو التوسع أو تختفي. في كثير من الأحيان، تخترق التدفقات النفاثة في الطبقات العليا من التروبوسفير، أو على العكس من ذلك، تخترق كتلة الهواء من التروبوسفير في الطبقات السفلية من الستراتوسفير. تتميز بشكل خاص بمزج مماثل للجماهير الجوية في مناطق الجبهات الجوية.
قليلا في الستراتوسفير وبخار الماء. الهواء جاف جدا هنا، وبالتالي هناك غيوم صغيرة. فقط في ارتفاعات 20-25 كم بينما في خطوط العرض العالية يمكن أن ينظر إلى غيوم لؤلؤة رقيقة جدا تتألف من قطرات الماء الفائق. في فترة ما بعد الظهر، هذه الغيوم غير مرئية، ولكن مع ظهور الظلام تبدو مضيئة بسبب إضاءة أنقذها بالفعل من الشمس.
في نفس المرتفعات (20-25 كم) في الستراتوسفير السفلي، هناك طبقة ما يسمى بالأوزون - المنطقة التي تحتوي على أكبر محتوى الأوزون، والتي يتم تشكيلها تحت تأثير الإشعاع الشمسي فوق البنفسجي (يمكنك معرفة المزيد عن هذه العملية على الصفحة). تتمتع طبقة الأوزون أو الأوزونوسفير بأهمية قصوى للحفاظ على حياة جميع الكائنات الحية التي تعيش على الأرض، واستيعاب أشعة فوق البنفسجية القاتلة ذات الطول الموجي يصل إلى 290 نانومتر. وهذا لهذا السبب أنه فوق الكائنات الحية لطبقة الأوزون لا تعيش، فهو الحدود العليا لانتشار الحياة على الأرض.
بموجب تأثير الأوزون، يتم تغيير الحقول المغناطيسية أيضا، وتتفكك الذرات من قبل الجزيئات والأعوين والنيوبلازم من الغازات وغيرها من المركبات الكيميائية.
يسمى طبقة الجو الكذب فوق الستراتوسفير المسيرة. تتميز بانخفاض درجة حرارة الهواء مع ارتفاع مع التدرج الرأسي المتوسط \u200b\u200bمن 0.25-0.3 ° / 100 م، مما يؤدي إلى اضطراب قوي. في الحدود العليا للمتوسفير في المنطقة المسماة تثبت، لوحظ درجات الحرارة إلى -138 درجة مئوية، وهو الحد الأدنى المطلق للجو بأكمله من الأرض ككل.
هنا، داخل الإثارة، يتم الاحتفاظ الحدود الدنيا لمنطقة الامتصاص النشط للأشعة السينية وإشعاع الأشعة فوق البنفسجية القصيرة الموجة. كانت هذه العملية طاقة كانت تسمى تبادل الحرارة المشع. نتيجة لذلك، يحدث التدفئة والأعوين الغازية، مما يؤدي إلى توهج الجو.
في مرتفعات 75-90 كم من الحدود العليا للمتوسفير، لوحظ الغيوم الخاصة التي تحتل المربعات الشاسعة في المناطق القطبية من الكوكب. يسمون هذه الغيوم مع الفضة بسبب توهجهم عند الغسق، والذي يرجع إلى انعكاس أشعة الشمس من بلورات الجليد، والتي تتكون هذه الغيوم.
ضغط الهواء داخل إطلالة إثبات 200 مرة أقل من سطح الأرض. هذا يشير إلى أنه يتركز كل الهواء تقريبا من الجو في طبقاتها الثلاثة السفلى: التروبوسفير، الستراتوسفير والمتوسفير. الطبقات المغطاة هي 0.05٪ فقط من كتلة الجو.
يكمن Therghiphere على ارتفاعات من 90 إلى 800 كم فوق سطح الأرض.
يتميز Therghiphere بزيادة مستمرة في درجة حرارة الهواء إلى ارتفاعات 200-300 كم، حيث يمكن أن تصل إلى 2500 درجة مئوية يحدث ارتفاع درجة الحرارة بسبب امتصاص جزيئات الغاز للأشعة السينية وشبه الطول الموجي قصير من الإشعاع فوق البنفسجي للشمس. فوق 300 كم فوق مستوى سطح البحر، ويزيد درجة الحرارة.
في الوقت نفسه مع زيادة درجة الحرارة المتزايدة، يتم تقليل الضغط، وبالتالي، كثافة الهواء المحيط. لذلك إذا كانت الحدود السفلية لكثافة Therghosphere هي 1.8 × 10 -8 جم / سم 3، فإن العلوي هو بالفعل 1.8 × 10 -15 جم / سم 3، والذي يتوافق تقريبا مع 10 ملايين - مليار جزيئي في 1 سم 3.
تخضع جميع خصائص Therghosphere، مثل تكوين الهواء، درجة حرارتها، الكثافة لتقلبات قوية: اعتمادا على الموقف الجغرافي، وموسم السنة ووقت اليوم. حتى موقع الحدود العلوية للثرشير يتغير.
يسمى الطبقة القصوى من الغلاف الجوي طبقة سوسفير ومثيرة. الحد الأدنى هو التغيير باستمرار في حدود واسعة للغاية؛ بالنسبة إلى متوسط \u200b\u200bحجم ارتفاع 690-800 كم. يتم تثبيته هناك، حيث يمكن إهمال احتمالية الاصطدامات بين الوسائط الداخلية أو الشريطية، أي سيكون متوسط \u200b\u200bالمسافة التي تتغلب على جزيء متحرك فوضوي قبل الاصطدام مع جزيء آخر (ما يسمى بالأميال المجانية) كبيرة جدا بحيث يكون الجزيء قريب في الواقع من الصفر وليس تصطدم. الطبقة التي يطلق عليها الظاهرة الموصوفة The Thermophosus.
الحدود العليا من المغزل تقع في ارتفاعات 2-3000 كيلومتر. إنه غير واضح للغاية ويذهب تدريجيا إلى فراغ Themecosmic القريب. في بعض الأحيان، لهذا السبب، تعتبر المغزل جزءا من الفضاء الخارجي، وعلى حدودها العلوية تستغرق ارتفاعها 190 ألف كيلومتر، حيث يتجاوز تأثير ضغط الإشعاع الشمسي بمعدل ذرات الهيدروجين الجاذبية الجاذبية للأرض وبعد هذا ما يسمى. تاج الأرض تتكون من ذرات الهيدروجين. كثافة تاج الأرض صغيرة جدا: 1000 جزيئات فقط في سنتيمتر مكعب، ولكن هذا الرقم هو أكثر من 10 أضعاف تركيز الجزيئات في الفضاء المتبادل.
نظرا للشؤون غير العادية للهواء، فإن المغفو من الجزيئات تتحرك حول الأرض في المدارات الإهليلجية، دون مواجهة أنفسهم. بعضهم منهم، الذين يتحركون في مسارات مفتوحة أو مفرطية بمعدلات كونية (ذرات الهيدروجين والهيليوم) تترك الجو وانتقل إلى الفضاء الخارجي، بسبب ما يسمى المغزل المجال المنتثر.
يتكون العالم المحيط من ثلاثة أجزاء مختلفة جدا: الأرض والماء والهواء. كل واحد منهم فريد من نوعه بطريقته الخاصة ومثيرة للاهتمام. الآن نحن نتحدث فقط عن آخر منهم. ما هو الغلاف الجوي؟ كيف كان لديها؟ ما هو الأجزاء التي تنقسم إلى؟ كل هذه القضايا مثيرة للاهتمام للغاية.
يتم تشكيل اسم "الغلاف الجوي" من كلمتين من أصل يوناني، مترجم إلى الروسية تعني "الأزواج" و "الكرة". وإذا نظرت إلى التعريف الدقيق، يمكنك قراءة ما يلي: "الجو هو غمد هواء من كوكب الأرض الذي يندفع معها في الفضاء الخارجي". وضعت بالتوازي مع العمليات الجيولوجية والجيوكيميائية التي جرت على هذا الكوكب. واليوم، تعتمد جميع العمليات التي تحدث في الكائنات الحية على ذلك. بدون الجو، كان الكوكب سيصبح صحراء هامدة مثل القمر.
ما هو من؟
مسألة ما هو الجو وأي عناصر في ذلك، ويشمل الناس المهتمين لفترة طويلة. كانت المكونات الرئيسية لهذه القشرة معروفة في عام 1774. تم تثبيت أنطوان Lavoisier. وجد أن تكوين الجو يشكل في الغالب من النيتروجين والأكسجين. مع مرور الوقت، تم تحديد مكوناتها. والآن من المعروف أنه لا يزال هناك العديد من الغازات الأخرى فيه، وكذلك الماء والغبار.
النظر في مزيد من التفاصيل ما هي الأرض هو الغلاف الجوي بالقرب من سطحه. الغاز الأكثر شيوعا هو النيتروجين. تحتوي على أكثر من 78 في المئة قليلا. ولكن على الرغم من هذا الكمية الكبيرة، فإن النيتروجين غير نشط في الهواء.
التالي من حيث الكمية والعنصر المهم للغاية - الأكسجين. يحتوي هذا الغاز على ما يقرب من 21٪، ويعرض فقط نشاطا مرتفعا للغاية. تتكون وظيفتها المحددة في أكسدة المادة العضوية الميتة، والتي تتحلل نتيجة لهذا التفاعل.
غازات محتوى منخفضة ولكن قيمة مهمة
الغاز الثالث، وهو جزء من الغلاف الجوي، هو الأرجون. لها أقل بقليل من واحد في المئة. بعد ذلك، ثاني أكسيد الكربون مع النيون، الهيليوم مع الميثان، كريبتون مع الهيدروجين، زينون، الأوزون وحتى الأمونيا. لكنهم يحتويون على القليل من القليل من أن النسبة المئوية لمثل هذه المكونات تساوي المئة والألف والملايين من الأجزاء. من بين هؤلاء، يلعب ثاني أكسيد الكربون فقط دورا مهما، لأنه مواد بناء مطلوبة للنباتات للتمثيل الضوئي. ميزة أخرى مهمة ليست مهمة الإشعاع واستيعاب بعض الحرارة الشمسية.
آخر صغير، ولكنه مهم - الأوزون موجود لعقد إشعاع الأشعة فوق البنفسجية قادمة من الشمس. بفضل هذه الخاصية، كل ما يعيشون على هذا الكوكب محمي بشكل آمن. من ناحية أخرى، يؤثر الأوزون على درجة حرارة الستراتوسفير. بسبب حقيقة أنه يمتص هذا الإشعاع، والهواء مع ارتفاع درجات الحرارة.
يتم الحفاظ على ثبات التكوين الكمي من الجو من خلال خلط غير محدود. طبقاتها تتحرك أفقيا وعموديا. لذلك، في أي مكان في العالم يكفي الأكسجين وليس هناك ثاني أكسيد الكربون الزائد.
ماذا في الهواء؟
تجدر الإشارة إلى أن البخار والغبار يمكن اكتشافه في المجال الجوي. يتكون الأخير من جزيئات حبوب اللقاح والتربة، في المدينة التي ينضم إليها بسبب شوائب الانبعاثات الصلبة من غازات العادم.
ولكن هناك العديد من الماء في الغلاف الجوي. في ظل ظروف معينة، يتم تكثيفها، وتظهر الغيوم والضباب. في جوهرها، هذا هو نفس الشيء، فقط أول ظهور أعلى من سطح الأرض، وآخر واحد منه. الغيوم تأخذ مجموعة متنوعة من الشكل. هذه العملية تعتمد على الارتفاع فوق الأرض.
إذا تم تشكيلها على بعد كيلومترين فوق الأرض، فإنها تسمى الطبقات. من بينهم ذيل المطر إلى الأرض أو تساقط الثلوج. فوق ارتفاع 8 كم يتم تشكيل غيوم cumulus. هم دائما أجمل ورائع. هم الذين يعتبرون ويقومون بما يشبهون. إذا ظهر هذا التعليم في 10 كيلومترات القادمة، فستكون خفيفة جدا والهواء. اسمهم يخلل.
أي نوع من الطبقات مقسوما على الغلاف الجوي؟
على الرغم من أن لديهم درجات حرارة مختلفة جدا من بعضهم البعض، من الصعب للغاية أن نقول، حيث يبدأ ارتفاع معين طبقة واحدة والنهايات الأخرى. هذا الانقسام مشروط جدا وتقريب. ومع ذلك، فإن طبقات الجو لا تزال موجودة وأداء وظائفها.
أدنى جزء من شل الهواء يسمى التروبوسفير. يزيد سمكها عند الانتقال من البولنديين إلى خط الاستواء من 8 إلى 18 كم. هذا هو أحر جزء من الغلاف الجوي، حيث يتم تسخين الهواء فيه من سطح الأرض. يركز معظم بخار الماء في التروبوسفير، لذلك يتم تشكيل السحب فيها، يسقط ترسبها، وعواصف رعدية ونفخ الرياح.
الطبقة التالية لها سمك حوالي 40 كم ويسمى الستراتوسفير. إذا كان المراقب ينتقل إلى هذا الجزء من الهواء، فستجد أن السماء أصبحت أرجوانية. يتم تفسير ذلك من خلال كثافة منخفضة من المادة التي لا تفرز أشعة الشمس. إنه في طائرة الطائرات الطائرات الطائرية هذه. بالنسبة لهم، جميع المساحات مفتوحة هناك، لأن هناك بلا عمليا لا غيوم. داخل الستراتوسفير هو طبقة تتكون من كمية كبيرة من الأوزون.
بعد ذلك، تذهب الطبقات والمتوسفير. هذا الأخير لديه سمك حوالي 30 كم. يتميز بانخفاض حاد في كثافة الهواء ودرجة حرارته. ينظر السماء للمراقب باللون الأسود. هنا يمكنك حتى مشاهدة النجوم في فترة ما بعد الظهر.
الطبقات التي هناك هو عمليا لا هواء
تابع هيكل الجو تحت اسم الترموث - أطول جميع الآخرين، وسمكها يصل إلى 400 كم. تتميز هذه الطبقة بدرجة حرارة ضخمة، والتي يمكن أن تصل إلى 1700 درجة مئوية
غالبا ما يتم دمج المجالين الأخيرين في واحد واتصل به الأيونوسفير. هذا يرجع إلى حقيقة أنهم يضيء في إطلاق الأيونات. هذه الطبقات التي تجعل من الممكن مراعاة هذه الظاهرة الطبيعة باعتبارها الأنوار الشمالية.
تم تعيين الأوسفة على بعد 50 كم فقط من الأرض. هذه هي قذيفة الجو الخارجي. يصرح الجزيئات الجوية في الفضاء. في هذه الطبقة، يتم نقل سواتل الطقس عادة.
جو الأرض ينتهي بغلاف المغناطيسي. كانت هيها جمعت معظم الأقمار الصناعية الاصطناعية الكوكب.
بعد كل هذا، يجب ألا تكون هناك أسئلة حول ما هو جو. إذا كانت هناك شكوك حول حاجتها، فهي سهلة تبديدها.
قيمة الغلاف الجوي
تتمثل الوظيفة الرئيسية في الغلاف الجوي في حماية سطح الكوكب من ارتفاع درجة الحرارة أثناء النهار والتبريد المفرط في الليل. الأهمية المهمة التالية لهذه القذيفة، التي لا أحد سوف تتحدى، لتزويد جميع الكائنات الحية بالأكسجين. دون هذا، سوف يختنقون.
يتم حرق معظم النيازك في الطبقات العليا، ولا تطير إلى سطح الأرض. ويمكن للأشخاص الذين يعجبون بإضواء الطيران، مع أخذهم لسقوط النجوم. بدون الغلاف الجوي، ستكون الأرض كلها مليئة بالحفرة. وحماية ضد الإشعاع الشمسي قد ذكر بالفعل أعلاه.
كيف يؤثر الشخص على الغلاف الجوي؟
سلبية جدا. هذا يرجع إلى النشاط المتزايد للناس. الحصة الرئيسية لجميع النقاط السلبية تقع على الصناعة والنقل. بالمناسبة، إنها السيارات التي تخصيص ما يقرب من 60٪ من الملوثات التي تخترق طبقات الجو. فربون المتبقية تقسم الطاقة والصناعة، وكذلك قطاعات تدمير النفايات.
قائمة المواد الضارة التي تجدد تكوين الهواء، طويل جدا. بسبب النقل في الغلاف الجوي، اتضح: النيتروجين وكبريت الكربون والكربون والبلاط والسخام، وكذلك المسمير القوي، مما تسبب في سرطان الجلد - Gasopyrene.
هذه العناصر الكيميائية هي من بين الصناعة: غاز الكبريت والهيدروكربون وكبريتيد الهيدروجين والأمونيا وفينول والكلور والفلور. إذا استمرت العملية، فسوف يجيب قريبا على الأسئلة: "ما هو الغلاف الجوي؟ مما تتكون؟ " سيكون مختلفا تماما.
الجو (من. الدكتور اليوناني. ἀτμός - Steam and σφαῖρα - كرة) - قذيفة غاز (الجيوفير) المحيطة بالكوكب الأرض. يغطي السطح الداخلي المليء واللحاء الأرضي جزئيا، والحدود الخارجية مع الجزء الأقرب من الفضاء الخارجي.
مزيج من أقسام دراسات الفيزياء والكيمياء في الجو عرفي للاتصال بجو الفيزياء. يحدد الغلاف الجوي للطقس على سطح الأرض، ويشارك الأرصاد الجوية في دراسة الطقس، والاختلافات المناخية الطويلة الأجل - علم المناخ.
الخصائص الفيزيائية
يقع سمك الجو على بعد حوالي 120 كم من سطح الأرض. مجموع كتلة الهواء في الغلاف الجوي - (5.1-5.3) · 1018 كجم. من هذه، كتلة الهواء الجاف هي (5،1352 ± 0.0003) · 1018 كجم، والكتلة الإجمالية بخار الماء هو 1.27 × 1016 كجم.
تتكون الكتلة المولية من الهواء الجاف النقي 28.966 جم / مول، وكثافة الهواء بالقرب من سطح البحر حوالي 1.2 كجم / م 3. الضغط عند 0 درجة مئوية في مستوى سطح البحر هو 101،325 KPA؛ درجة الحرارة الحرجة - -140،7 درجة مئوية (~ 132.4 ك)؛ الضغط الحرج - 3.7 ميجا باسكال؛ CP عند 0 درجة مئوية - 1.0048 · 103 J / (KG · K)، CV - 0.7159 · 103 J / (KG · K) (عند 0 درجة مئوية). ذوبان الهواء في الماء (بالكتلة) عند 0 درجة مئوية - 0.0036٪، عند 25 درجة مئوية - 0.0023٪.
بالنسبة ل "الظروف العادية" على سطح الأرض، فإن الكثافة هي 1.2 كجم / م 3، وضغط بارومتري من 101.35 KPA، ودرجة الحرارة بالإضافة إلى 20 درجة مئوية والرطوبة النسبية بنسبة 50٪. هذه المؤشرات الشرطية لها قيمة هندسية بحتة.
التركيب الكيميائي
نشأت جو الأرض نتيجة للغازات خلال الانفجارات البركانية. مع ظهور المحيطات والجهاز الحيوي، تم تشكيله ويعود إلى تبادل الغاز بالماء والنباتات والحيوانات والمنتجات من تحللهم في التربة والمستنقعات.
حاليا، يتكون جو الأرض بشكل أساسي من الغازات والشوائب المختلفة (الغبار، قطرات المياه، بلورات الجليد، أملاح البحر، منتجات الاحتراق).
تركيز الغازات التي تشكل الجو ثابتا عمليا، باستثناء المياه (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2).
تكوين الهواء الجاف
| نتروجين | ||
| الأكسجين | ||
| الأرجون | ||
| ماء | ||
| نشبع | ||
| نيون | ||
| الهيليوم | ||
| الميثان | ||
| كيربتون | ||
| هيدروجين | ||
| زينون | ||
| أكسيد النيتروز |
بالإضافة إلى تلك المحددة في جدول الغازات، يحتوي الغلاف الجوي على SO2، NH3، CO، الأوزون، الهيدروكربونات، الهيدروكربون، HCL، HF، HG، I2، وليس وغيرها من الغازات الأخرى في كميات بسيطة. يحتوي التروبوسفير باستمرار على كمية كبيرة من الجزيئات الصلبة والسائلة المعلقة (Aerosol).
هيكل الجو
التروبوسفير
تقع حدها العلوي على ارتفاع 8-10 كم في بولار، على بعد 10-12 كم في معتدلة و 16-18 كم في خطوط العرض الاستوائية؛ في فصل الشتاء، أقل مما كانت عليه في الصيف. وكلما أقل، تحتوي الطبقة الرئيسية من الجو على أكثر من 80٪ من الكتلة بأكملها من الهواء في الغلاف الجوي وحوالي 90٪ من إجمالي بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي. في التروبوسفير والاضطرابات والحمل الحراري متطور للغاية، تحدث السحب والأعاصير والضادات النامية. تنخفض درجة الحرارة مع زيادة في الارتفاع مع التدرج الرأسي المتوسط \u200b\u200b0.65 ° / 100 م
Tropopausa.
الطبقة الانتقالية من التروبوسفير إلى الستراتوسفير، وهي طبقة من الجو، حيث يتم إيقاف انخفاض درجة الحرارة مع ارتفاع.
الستراتوسفير
طبقة الجو، الواقعة على ارتفاع من 11 إلى 50 كم. مميز تغيير طفيف في درجة الحرارة في طبقة من 11-25 كيلومترا (طبقة صغيرة من الستراتوسفير) وزيادة في طبقة من 25-40 كم من -56.5 إلى 0.8 درجة مئوية (طبقة أعلى من الستراتوسفير أو الانعكاس منطقة). بعد أن وصلت إلى ارتفاع حوالي 40 كم من القيمة حوالي 273 ك (ما يقرب من 0 درجة مئوية)، لا تزال درجة الحرارة ثابتة على ارتفاع حوالي 55 كم. يسمى هذا المجال من درجة الحرارة الثابتة العينين وعين الحدودي بين الستراتوسفير والمتوسفير.
Stratoauusa.
الطبقة الحدوبة من الجو بين الستراتوسفير والمتوسفير. يحدث توزيع درجة الحرارة الرأسي كحد أقصى (حوالي 0 درجة مئوية).
mesosphere.
يبدأ Mesosphere على ارتفاع 50 كم ويمتد إلى 80-90 كم. انخفاض درجة الحرارة مع ارتفاع متوسط \u200b\u200bالتدرج الرأسي (0.25-0.3) ° / 100 م. عملية الطاقة الرئيسية هي تبادل الحرارة المشع. العمليات التصويرية المعقدة بمشاركة الجذور الحرة جزيئات متحمسة بقوة، وما إلى ذلك. تحديد التلألؤ في الغلاف الجوي.
إثبات
طبقة الانتقال بين المايزوسفير والثرش. في توزيع درجة الحرارة العمودية، هناك الحد الأدنى (حوالي -90 درجة مئوية).
خط البنغلين
الارتفاع فوق مستوى سطح البحر، وهو مقبول مشروط كحدود بين جو الأرض والفضاء. وفقا لتعريف FAI، يقع خط الجيب على ارتفاع 100 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر.
الحدود من جو الأرض
Therghosphere.
الحد العلوي - حوالي 800 كم. تنمو درجة الحرارة إلى ارتفاعات 200-300 كم، حيث تصل إلى قيم ترتيب 1500 ك، وبعد ذلك تظل ثابتة تقريبا على ارتفاعات كبيرة. بموجب عمل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الشمسية الأشعة الشمسية والإشعاع الكوني، والتأين الهواء ("الحزم القطبية") هي التأين - المجالات الرئيسية للأيسياء جارية داخل الترموث. في مرتفعات أكثر من 300 كم، يسود الأكسجين الذرية. يتم تحديد الحد العلوي للثروس إلى حد كبير من خلال النشاط الحالي للشمس. في فترات انخفاض النشاط - على سبيل المثال، في الفترة 2008-2009 - يحدث انخفاض ملحوظ في حجم هذه الطبقة.
خط بالحرارة
منطقة الغلاف الجوي المجاور للثرس. في هذا المجال، فإن امتصاص الإشعاع الشمسي هو قليلا ودرجة الحرارة في الواقع لا تتغير مع ارتفاع.
Ecosphere (الانتثار)
Exosphere - منطقة الانتثار، الجزء الخارجي من Therghosphere، الموجود فوق 700 كم. يتم قطع الغاز في الأكزوسفير بقوة، وبالتالي تسرب جزيئاتها في الفضاء المتبادل (تبديد).
إلى ارتفاع 100 كم، الجو هو مزيج متجانس مختلط من الغازات. في طبقات أعلى، يعتمد توزيع الغازات في الطول على جماهيرها الجزيئية، مما يتناقص تركيز المزيد من الغازات الثقيلة بشكل أسرع كما يزيل من سطح الأرض. نظرا للحد من كثافة الغاز، تنخفض درجة الحرارة من 0 درجة مئوية في الستراتوسفير إلى -110 درجة مئوية في Mesosphere. ومع ذلك، فإن الطاقة الحركية للجزيئات الفردية على ارتفاعات 200-250 كم تتوافق مع درجة حرارة ~ 150 درجة مئوية فوق 200 كم هناك تقلبات كبيرة في درجة الحرارة وكثافة الغاز مع مرور الوقت والمساحة.
على ارتفاع حوالي 2000-3500 كيلومتر، يمر EgoChere تدريجيا في الفراغ القوي لموردي، وهو مليء بجزيئات انقاذ بشدة من الغاز المتبادل، وذات ذرات الهيدروجين. لكن هذا الغاز هو جزء فقط من المادة المتبادلة. الجزء الآخر هو جزيئات الغبار من المذنب وأصل النيزه. بالإضافة إلى جزيئات الغبار المنقذات للغاية، تخترق الإشعاع الكهرومغناطيسي والأعكاس في الأصل الشمسي والأصل المجري في هذه المساحة.
يمثل جزء من التروبوسفير حوالي 80٪ من كتلة الجو، فإن الستراتوسفير حوالي 20٪؛ لا تزيد كتلة Mesosphere أكثر من 0.3٪، فإن Therghospheres أقل من 0.05٪ من الكتلة الإجمالية في الغلاف الجوي. بناء على الخصائص الكهربائية في الغلاف الجوي، يتم عزل النيوتروسد والأيسر. حاليا، تمتد الغلاف الجوي إلى ارتفاع 2000-3000 كم.
اعتمادا على تكوين الغاز في الغلاف الجوي، يتم عزل الرحلات المنزلية والمهرب. الغروسفير هي منطقة تؤثر فيها الجاذبية على فصل الغازات، لأن خلطها أمر ضئيل في هذا الارتفاع. وبالتالي تكوين المتغير من الغروسفير. يقع أسفله بشكل جيد، جزء متجانس من الجو، يسمى homosphere. تسمى الحدود بين هذه الطبقات Turboauze، وهي تقع على ارتفاع حوالي 120 كم.
خصائص أخرى من الغلاف الجوي والتأثير على جسم الإنسان
بالفعل على ارتفاع 5 كم فوق مستوى سطح البحر، يبدو أن شخص مكون يبدو صيام الأكسجين ولا يتم تقليل أي تكيف من الأداء البشري بشكل كبير. المنطقة الفسيولوجية في الغلاف الجوي ينتهي هنا. يصبح التنفس البشري مستحيلا على ارتفاع 9 كم، على الرغم من حوالي 115 كم يحتوي على الغلاف الجوي على الأكسجين.
يوفر الغلاف الجوي لنا ضروري للتنفس الأكسجين. ومع ذلك، نظرا لسقوط الضغط الكلي للغلاف الجوي، حيث يتم تقليل الضغط الجزئي للأكسجين، على التوالي، يتناقص الضغط الجزئي للأكسجين وفقا لذلك.
في شخص الرئتين يحتوي باستمرار على حوالي 3 لترات من الهواء السنخي. ضغط الأكسجين الجزئي في الهواء السنخي في الضغط الجوي العادي هو 110 ملم زئبق. فن.، ضغط ثاني أكسيد الكربون - 40 مم زئبق. فن.، وبخ الماء - 47 مم زئبق. فن. بزيادة في ارتفاع قطرات ضغط الأكسجين، لا يزال الضغط الكلي لبخار الماء وثاني أكسيد الكربون في الرئتين ثابتا تقريبا - حوالي 87 ملم زئبق. فن. سيتوقف تدفق الأكسجين في الرئتين تماما عندما يصبح ضغط الهواء المحيط يساوي هذا الحجم.
على ارتفاع حوالي 19-20 كم، يتم تقليل ضغط الغلاف الجوي إلى 47 ملم زئبق. فن. لذلك، عند هذا الارتفاع يبدأ بالماء المغلي والسوائل الخلالي في جسم الإنسان. خارج قمرة القيادة المحكم في هذه المرتفعات، يأتي الموت على الفور تقريبا. وبالتالي، من وجهة نظر علم ويولوجيا الإنسان، يبدأ "كوزمو" على ارتفاع 15-19 كم.
طبقات كثيفة من الهواء - التروبوسفير وستراتوسفير - تحمينا من الإجراءات الإشعاعية المؤثرة. مع الرضا الجوي كافية، على ارتفاعات أكثر من 36 كم، وهو تأثير مكثف على الجسم لديه إشعاع مؤين - الأشعة الكونية الأولية؛ في مرتفعات أكثر من 40 كم، يكون الجزء فوق البنفسجي من الطيف الشمسي صالح للبشر.
عند رفعها إلى ارتفاع متزايد فوق سطح الأرض، يتم إضعافه تدريجيا، ثم لوحظت الظواهر عادة في الطبقات السفلية من الجو، حيث انتشار الصوت، وحدوث قوة الرفع الديناميكي والمقاومة، والحرارة انتقال، والبعض الآخر اختفى تماما.
في طبقات الهواء النادرة، انتشار الصوت أمر مستحيل. لا يزال من الممكن استخدام المقاومة ورفع سلاح الجو للطيران الديناميكي الهوائي الخاضع للسيطرة على 60-90 كم. ولكن بدءا من ارتفاعات 100-130 كيلومتر مألوف لكل طيار لمفهوم الرقم م و حاجز الصوت تفقد معناها: هناك خط جيب مشروط، وراءه منطقة رحلة باليستية النقية تبدأ، والتي يمكن يتم التحكم فيها، فقط باستخدام قوات النفاثة.
في المرتفعات فوق جوا فوق 100 كم يتم حرمان من خصائص رائعة أخرى - القدرة على امتصاص وإجراء وتحويل الطاقة الحرارية عن طريق الحمل الحراري (I.E.، بمساعدة خلط الهواء). هذا يعني أن العناصر المختلفة للمعدات، ومعدات المحطة الفضائية المدارية لن تكون قادرة على تبريد الخارج كما يحدث عادة على الطائرات - بمساعدة الطائرات الجوية ورعات الهواء. في هذا الارتفاع، كما هو الحال في الفضاء في الفضاء، فإن الطريقة الوحيدة لنقل الحرارة هي الإشعاع الحراري.
تاريخ من أشكال الغلاف الجوي
وفقا لنظرية الأكثر شيوعا، كان جو الأرض في الوقت المناسب في ثلاثة مؤلفات مختلفة. كان في الأصل أنه يتألف من الغازات الخفيفة (الهيدروجين والهيليوم)، الذي تم التقاطه من الفضاء المتبادل. هذا هو ما يسمى الجو الابتدائي (قبل أربعة مليارات سنة). في المرحلة التالية، أدى النشاط البركاني النشط إلى تشبع الجو والغازات الأخرى، إلى جانب الهيدروجين (ثاني أكسيد الكربون، الأمونيا، بخار الماء). شكل هذا جو ثانوي (حوالي ثلاثة مليارات سنة حتى اليوم الحالي). كان هذا الجو التصالحية. بعد ذلك، تم تحديد عملية Formos Formos بواسطة العوامل التالية:
- تسرب الغازات الخفيفة (الهيدروجين والهيليوم) في الفضاء المتبادل؛
- التفاعلات الكيميائية التي تحدث في جو تحت تأثير الإشعاع الأشعة فوق البنفسجية وتصريف العواصف الرعدية وبعض العوامل الأخرى.
تدريجيا، أدت هذه العوامل إلى تكوين جو ثالثي، تتميز بمحتوى أصغر بكثير من الهيدروجين والكبار - ثاني أكسيد النيتروجين الكبير والكربون (تشكل نتيجة ردود الفعل الكيميائية من الأمونيا والهيدروكربونات).
نتروجين
يرجع تكوين كمية كبيرة من النيتروجين N2 إلى أكسدة جو الهيدروجين العموني للأكسجين الجزيئي O2، والتي بدأت تأتي من سطح الكوكب نتيجة للتمثيل الضوئي، بدءا من 3 مليارات سنة. كما يتم إطلاق النيتروجين N2 أيضا في الغلاف الجوي نتيجة لإنشاء النترات وغيرها من المركبات التي تحتوي على النيتروجين. يتأكسد النيتروجين من قبل الأوزون إلى لا في الطبقات العليا من الغلاف الجوي.
يدخل النيتروجين N2 رد الفعل فقط في ظروف محددة (على سبيل المثال، عند تفريغ البرق). يستخدم أكسدة الأوزون النيتروز الجزيئي مع التصريفات الكهربائية بكميات صغيرة في صناعة الأسمدة النيتروجينية. يؤكسدها مع استهلاك الطاقة الصغيرة والترجمة إلى شكل نشط بيولوجيا يمكن أن Cyanobacteria (Algae الأزرق والأخضر) والبكتيريا العقيدية التي تشكل تكافيا ريزويا مع نباتات الفاصوليا، لذلك. siderats.
الأكسجين
بدأ تكوين الجو يتغير جذريا مع ظهور الكائنات الحية على الأرض، نتيجة للتمثيل الضبط، يرافقه إطلاق الأكسجين وامتصاص ثاني أكسيد الكربون. في البداية، تم استهلاك الأكسجين لأكسدة المركبات المخفضة - الأمونيا، الهيدروكربونات، شكل عجلة من الحديد الموجود في المحيطات، وما إلى ذلك في نهاية هذه المرحلة، بدأ محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي في النمو. شكلت تدريجيا جو حديث، والذي لديه خصائص مؤكسدة. نظرا لأنه تسبب في تغييرات خطيرة وحادة في العديد من العمليات التي تحدث في جو، فإن الغلاف الصغير والجهاز الحيوي، كان هذا الحدث يسمى كارثة الأكسجين.
أثناء الخشب الرقائقي، خضع تكوين الجو ومحتوى الأكسجين بالتغييرات. ارتبطوا في المقام الأول بمعدل ترسب الصخور الرسوبية العضوية. لذلك، في فترات من الكربون، محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي، على ما يبدو، تجاوزت بشكل كبير المستوى الحديث.
نشبع
يعتمد المحتوى في جو ثاني أكسيد الكربون على النشاط البركاني والعمليات الكيميائية في قذائف الأرض، ولكن الأهم من ذلك كله - من شدة السئران الحيوي وتحلل العضوية في المحيط الحيوي للأرض. يتم تشكيل الكتلة الحيوية الحالية تقريبا من الكوكب (حوالي 2.4 × 1012 طن) بسبب ثاني أكسيد الكربون، وبخار النيتروجين والمياه الموجود في الهواء الجوي. المدفونة في المحيط، في المستنقعات وفي غابات المنعطفات العضوية في الفحم والنفط والغاز الطبيعي.
غازات نبيلة
مصدر الغازات الخاملة - الأرجون والهيليوم والبريد - الانفجارات البركانية وتفكك العناصر المشعة. الأراضي ككل والجو على وجه الخصوص مستنفدة مع الغازات الخاملة مقارنة بالفضاء. ويعتقد أن السبب وراء الانتهاء من ذلك في تسرب مستمر للغازات في الفضاء المتبادل.
تلوث الهواء
في الآونة الأخيرة، بدأ الشخص في التأثير على تطور الغلاف الجوي. كانت نتيجة أنشطتها هي الزيادة المستمرة في المحتوى في جو ثاني أكسيد الكربون بسبب احتراق وقود الهيدروكربون المتراكم في الحضور الجيولوجي السابق. يتم استهلاك كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون مع التمثيل الضوئي ويتم امتصاصها من قبل المحيط العالمي. يدخل هذا الغاز في الغلاف الجوي بسبب تحلل صخور الكربونات والمواد العضوية الأصلية المصنفة والحيوانية، وكذلك بسبب أنشطة البركانية والانتاج البشري. على مدار المائة عام الماضية، زاد محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 10٪، وجاء الجزء الرئيسي (360 مليار طن) نتيجة احتراق الوقود. إذا استمر معدل نمو حرق الوقود، ثم في الفترة من 200 إلى 300 سنة القادمة، سيتضاعف عدد ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ويمكن أن يؤدي إلى تغير المناخ العالمي.
احتراق الوقود هو المصدر الرئيسي والغازات الملوثة (CO، NO، SO2). يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت من قبل الأكسجين الهوائي إلى SO3، وأكسيد النيتروجين إلى NO2 في الطبقات العليا من الجو، والتي تنشيط بدوره مع بخار الماء، وحمض الكبريتيك H2SO4 و NNO3 حامض النيتريك يقع على سطح الأرض في شكل SOV. أمطار حمضية. يؤدي استخدام محركات الاحتراق الداخلي إلى تلوث كبير من جو أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات ومركبات الرصاص (Tetraethylswin) PB (CH3CH2) 4.
يرجع التلوث الجوي للغلاف الجوي إلى كل من الأسباب الطبيعية (ثوران البراكين، العواصف الغبار، قطرات مياه البحر وحبق النباتات، إلخ) والنشاط الاقتصادي البشري (تعدين خام ومواد البناء، احتراق الوقود، إنتاج الأسمنت، إلخ.). إن الإزالة المكثفة على نطاق واسع من الجزيئات الصلبة في الغلاف الجوي هي واحدة من الأسباب المحتملة لمكافحة تغير المناخ.
(زار 156 مرة، 1 زيارات اليوم)
