На головну

склад атмосфери

  1.  II. Будова і хімічний склад хромосом еукаріотичної клітини
  2.  III. Ринок цінних паперів, як складова частина фінансового ринку.
  3.  IV. АНАЛІЗ СКЛАДУ І СТРУКТУРИ пасивів балансу.
  4.  VII. Управлінське рішення як важлива складова управлінської діяльності.
  5.  XV. Вимоги до складання меню для організації харчування дітей різного віку
  6.  А) Синдром порушення динамічної (кінетичної) складової рухів і дій при ураженні заднелобних відділів мозку.
  7.  А. С. Макаренка про роль складу сім'ї.

Загальний склад атмосфери майже однаковий по всій Землі в результаті високого ступеня перемішування в межах атмосфери. У горизонтальному напрямку перемішування здійснюється завдяки обертанню Землі. Вертикальне перемішування в основному є результатом нагрівання поверхні Землі приходять сонячним випромінюванням. Швидкість перемішування в океанах значно нижче, але навіть цього достатньо, щоб забезпечити порівняно постійний загальний склад приблизно таким же шляхом, як в атмосфері. Однак деякі частини атмосфери не так однорідні, і в них виявляються досить глибокі зміни в загальному складі.

Атмосфера ділиться на шари, що розрізняються температурою, ступенем іонізації молекул, тиском та ін .: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосферу і екзосфера. Щільність повітря поступово зменшується, і атмосфера без різких меж переходить в міжпланетний простір.

Нижня частина атмосфери, звана тропосферой, добре заважає через конвекції. З рушійних сил конвекції найбільш наочні явища - грози. У тропосфері температура падає з висотою; сонячна енергія нагріває поверхню Землі, яка в свою чергу нагріває безпосередньо прилягає до неї повітря, викликаючи конвекційне перемішування. Це відбувається тому, що тепле повітря, що знаходиться в контакті з поверхнею Землі, легше і має тенденцію підніматися. Однак на висоті близько 15-25 км атмосфера нагрівається шляхом поглинання ультрафіолетового випромінювання киснем (02) І озоном (Оз). Наслідком підвищення температури з висотою є велика стійкість верхній частині атмосфери до вертикального перемішування, оскільки важкий холодне повітря в її підставі не схильний підніматися. Ця область атмосфери має два окремих шару повітря і називається тому стратосферой. Добре відомий шар Оз утворюється на цих висотах. Незважаючи на таку стійкість, стратосфера достатньо добре перемішана в порівнянні з більш високою частиною атмосфери. Вище 120 км турбулентне перемішування так слабо, що окремі молекули газів можуть розділятися під дією гравітації. Так, відносні концентрації атомарного кисню (О) і азоту (N) тут найбільші внизу, тоді як більш легкі водень (Н) і гелій (Не) домінують вище.

Тиск, Па

100 200 300 400 500 600 700

Температура, К

Мал. 7. Вертикальне будова атмосфери і зміни температури і тиску

На рис. 7 показані різні шари атмосфери. Та частина, де діє гравітація, зазвичай називається гетеросферу через змінного складу. Більш добре, перемішана частина атмосфери, розташована нижче, називається гомосфери. Термін «турбопаузі» дан кордоні, яка розділяє ці дві частини. Гетеросферу знаходиться настільки високо (сотні кілометрів), що тиск тут вкрай низька, це підкреслено логарифмическим масштабом на малюнку.

У такій суміші газів, як в атмосфері, виконується закон парціального тиску Дальтона. З нього випливає, що тиск окремих газів в атмосфері буде падати з тією ж швидкістю, що і загальний тиск. Це можна представити у вигляді барометрического рівняння:

pz= poexp (-z / H), (1.1)

де рz- тиск на висоті г, ро - тиск на поверхні землі, Нвисота (близько 8,4 км в нижній тропосфері, а також міра швидкості, з якою тиск падає з висотою).

З рівняння (1.1) видно, що тиск в нижній частині атмосфери зменшується так швидко, що на висоті 5,8 км досягає 50% від свого значення на земній поверхні. В межах тропосфери рівняння (1.1) відповідає близько 90% всіх атмосферних газів. Решта перебувають в основному в стратосфері, а невелика маса верхній частині атмосфери говорить про те, що вона буде чутлива до забруднювачів. У стратосфері так мало газів, що відносно невеликі

кількості слідів забруднювачів можуть надавати существенноевліяніе. Крім того, завдяки обмеженому вертикальному перемішування, що заважає їх диспергированию і розчинення, забруднювачі будуть міститися в відносно добре позначених шарах. Відомо, що атмосфера складається, перш за все, з азоту (N2) І кисню (О2) І невеликого відсотка аргону (Аг). Концентрації основних газів перераховані в табл.1. Вода (Н2О) також є важливим газом, але її зміст сильно варіює. В атмосфері в цілому концентрація води залежить від температури. Діоксид вуглецю (СО2) Має набагато меншу концентрацію, ніж безліч інших порівняно інертних (т. Е. Які не реагують) мікрокомпонентного газів. На відміну від води і, в меншій мірі, СО2 концентрація більшості газів в атмосфері залишається майже незмінною.

Таблиця 1 Валовий склад незабрудненого повітря

 газ  концентрація
 АзотКіслородАргонВодаУглекіслий газ НеонГелійМетаяКріптонВодородКсенон  78,084% 20,946% 0,934% 0,5-4% 360 ppm18,18ррm5,24 ppm1,7ррm1,14ppm0,5ррm0,087 ррm
 Мікро (10-6) - Мікрокомпонент, що міститься в концентрації 10-6) -, Т. Е. Ppm (partes pro million). Аналогічно відсоток 10-2 (Pro centum, інакше%) і проміле, наприклад, для солоності, 10-3 (Pro millе інакше% о).

Середня молекулярна маса сухого повітря, що випливає зі складу, дорівнює 28.966. потужність тропосфери оцінюється величиною 8 - 10 км в полярних областях і 16 - 18 км у екватора. Ця частина атмосфери безпосередньо межує з поверхнею океану і суші, обумовлюючи тим самим певний обмін речовин. Температура тут піднімається з висотою до 6 ° С на кожен кілометр. Верхня межа тропосфери представлена ??шаром, зазвичай званим «Тропопаузою», температура в якому становить 220 К.

стратосфера, розташована над тропосферою, також поділяється на дві зони: нижню, з температурою, характерною для Тропопауза, і досягає висоти 25 км, і верхню, Тропопауза, і досягає висоти 25 км, і верхню, npoстірающуюся до висоти 50 км і звану областю інверсії. У цій області температура починає зростати і, досягаючи 273 К, залишається незмінною аж до висоти 55 км. Ця вузька область постійної температури, яка називається стратопаузой, є по суті верхньою межею стратосфери. Дуже важливо відзначити, що в стратосфері розташований озоновий захисний шар, що визначає верхню межу життя в біосфері. У стратосфері значною мірою затримуються ультрафіолетові коротко-хвильові випромінювання (180-200 нм); відбувається трансформація енергії коротких хвиль. Під впливом цих променів змінюються магнітні поля, розпадаються молекули, відбувається іонізація, новоутворення газів і інших хімічних сполук. Ці процеси можна спостерігати у вигляді північних сяйв, блискавиць, різних світіння.

Вище стратопаузі розташовується мезосфера, Що досягає висоти 80 км над рівнем моря, що характеризується потужністю 25 км. У мезосфері відбувається зниження температури з висотою. Верхньою межею мезосфери є мезопауза, в зоні якої температура досягає 190 К.

Після мезопаузи температура в атмосфері знову зростає. Ця область потужністю 90 км називається термосферою. У верхній частині термосфери температура досягає 1000 К. термосфери часто називають ще іоносферою.

Зовнішньою оболонкою атмосфери є екзосфера, яка починається з висоти 1000 км і простягається на величезні відстані, поступово переходячи в міжпланетний простір. Екзосфера є областю диссипации атмосферних газів. Діссіпація- це процес подолання атомами і іонами поля тяжіння Землі. В результаті дисипації не тільки Земля, але і інші планети (Меркурій, Марс) повинні були втратити ту чи іншу кількість атмосферних газів. Явище диссипации пов'язано зі зростанням розрідженості атмосфери при збільшенні висоти. Внаслідок цього зіткнення атомів стають все рідше, a величина вільного пробігу значно зростає.

Таким чином, атмосфера - це система газів, що знаходять під змінним випромінюванням сонця, що проникає на різні висоти і виробляють різні дії над цими газами. Іншими словами,атмосфера - Це суміш молекулярних, дисоційованому і іонізованих газів, що знаходяться на різних висотах, між якими відбуваються постійні реакції, які зумовлюють виникнення як більш легких, так і важких частинок. Все це призводить до «перемішування» атмосфери і відповідно до сталості її основного складу.




 H.B. Гусакова |  Еволюція атмосфери і походження життя |  гідросфера |  геохімічні джерела |  Біологічні джерела. |  антропогенні джерела |  Радіоактивне забруднення атмосфери |  Озоновий захисний шар |  Механізми руйнування озону |  Склад і будова літосфери |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати