J?ros lygyje 1013,25 hPa (apie 760 mmHg). Vidutin? pasaulin? oro temperat?ra prie ?em?s pavir?iaus yra 15°C, o temperat?ra svyruoja nuo ma?daug 57°C subtropin?se dykumose iki -89°C Antarktidoje. Oro tankis ir sl?gis ma??ja did?jant auk??iui pagal d?sn?, artim? eksponentiniam.

Atmosferos strukt?ra. Vertikaliai atmosfera turi sluoksniuot? strukt?r?, kuri? daugiausia lemia vertikalaus temperat?ros pasiskirstymo ypatyb?s (pav.), kuri priklauso nuo geografin?s pad?ties, sezono, paros laiko ir pan. Apatiniam atmosferos sluoksniui - troposferai - b?dingas temperat?ros kritimas auk?tyje (apie 6 ° C / 1 km), jo auk?tis yra nuo 8-10 km poliarin?se platumose iki 16-18 km tropikuose. D?l spartaus oro tankio ma??jimo did?jant auk??iui apie 80% visos atmosferos mas?s yra troposferoje. Vir? troposferos yra stratosfera - sluoksnis, kuriam paprastai b?dingas temperat?ros padid?jimas did?jant auk??iui. Pereinamasis sluoksnis tarp troposferos ir stratosferos vadinamas tropopauze. ?emutin?je stratosferoje, iki ma?daug 20 km lygio, temperat?ra did?jant auk??iui kinta ma?ai (vadinamoji izotermin? sritis) ir da?nai net ?iek tiek suma??ja. Auk??iau temperat?ra pakyla d?l saul?s UV spinduliuot?s sug?rimo ozonu, i? prad?i? l?tai, o nuo 34-36 km – grei?iau. Vir?utin? stratosferos riba - stratopauz? - yra 50-55 km auk?tyje, atitinkan?iame maksimali? temperat?r? (260-270 K). Atmosferos sluoksnis, esantis 55-85 km auk?tyje, kur temperat?ra v?l krenta auk?tyje, vadinamas mezosfera, jos vir?utin?je riboje - mezopauze - vasar? temperat?ra siekia 150-160 K, o 200- ?iem? 230 K. Vir? mezopauz?s prasideda termosfera – sluoksnis, kuriam b?dingas greitas temperat?ros kilimas, pasiekiantis 800-1200 K reik?mes 250 km auk?tyje. Saul?s korpuskulin? ir rentgeno spinduliuot? absorbuojamas termosferoje, meteorai sul?t?ja ir perdega, tod?l atlieka ?em?s apsauginio sluoksnio funkcij?. Dar auk??iau yra egzosfera, i? kurios d?l sklaidos atmosferos dujos i?sisklaido ? pasaulio erdv? ir kur vyksta laipsni?kas per?jimas i? atmosferos ? tarpplanetin? erdv?.

Atmosferos sud?tis. Iki ma?daug 100 km auk??io atmosfera yra prakti?kai vienalyt? chemin?s sud?ties, o vidutin? oro molekulin? mas? (apie 29) joje yra pastovi. Netoli ?em?s pavir?iaus atmosfera susideda i? azoto (apie 78,1 % t?rio) ir deguonies (apie 20,9 %), taip pat yra nedideli kiekiai argono, anglies dioksido (anglies dioksido), neono ir kit? pastovi? bei kintam? komponent? (?r. Oras).

Be to, atmosferoje yra nedideli kiekiai ozono, azoto oksid?, amoniako, radono ir kt. Santykinis pagrindini? oro komponent? kiekis laikui b?gant yra pastovus ir vienodas ?vairiose geografin?se srityse. Vandens gar? ir ozono kiekis kinta erdv?je ir laike; nepaisant ma?o kiekio, j? vaidmuo atmosferos procesuose yra labai reik?mingas.

Vir? 100-110 km vyksta deguonies, anglies dioksido ir vandens gar? molekuli? disociacija, tod?l ma??ja oro molekulin? mas?. Ma?daug 1000 km auk?tyje pradeda vyrauti lengvosios dujos – helis ir vandenilis, o dar auk??iau ?em?s atmosfera pama?u virsta tarpplanetin?mis dujomis.

Svarbiausias kintamasis atmosferos komponentas yra vandens garai, kurie patenka ? atmosfer? i?garuodami nuo vandens pavir?iaus ir dr?gno dirvo?emio, taip pat per augal? transpiracij?. Santykinis vandens gar? kiekis netoli ?em?s pavir?iaus svyruoja nuo 2,6 % tropikuose iki 0,2 % poliarin?se platumose. Su ?giu jis greitai krenta, per pus? suma??ja jau 1,5-2 km auk?tyje. Vertikalioje atmosferos stulpelyje vidutinio klimato platumose yra apie 1,7 cm „nus?dusio vandens sluoksnio“. Kondensuojantis vandens garams susidaro debesys, i? kuri? i?krenta atmosferos krituliai lietaus, kru?os ir sniego pavidalu.

Svarbus atmosferos oro komponentas yra ozonas, 90% susitelk?s stratosferoje (10–50 km), apie 10% jo yra troposferoje. Ozonas sugeria kiet? UV spinduliuot? (kuri? bangos ilgis ma?esnis nei 290 nm), ir tai yra jo apsauginis vaidmuo biosferoje. Bendro ozono kiekio reik?m?s skiriasi priklausomai nuo platumos ir sezono, svyruoja nuo 0,22 iki 0,45 cm (ozono sluoksnio storis esant p= 1 atm sl?giui ir T = 0°C temperat?rai). Pavasar? Antarktidoje nuo devintojo de?imtme?io prad?ios stebimose ozono skyl?se ozono kiekis gali suma??ti iki 0,07 cm, auga didel?se platumose. Esminis kintamasis atmosferos komponentas yra anglies dioksidas, kurio kiekis atmosferoje per pastaruosius 200 met? padid?jo 35%, o tai daugiausia paai?kinama antropogeniniu veiksniu. Stebimas jo platumos ir sezoninis kintamumas, susij?s su augal? fotosinteze ir tirpumu j?ros vandenyje (pagal Henrio d?sn?, did?jant temperat?rai, duj? tirpumas vandenyje ma??ja).

Svarb? vaidmen? planetos klimato formavime atlieka atmosferos aerozolis – ore pakibusios kietos ir skystos dalel?s, kuri? dydis svyruoja nuo keli? nm iki de?im?i? mikron?. Yra nat?ralios ir antropogenin?s kilm?s aerozoli?. Aerozolis susidaro vykstant dujini? fazi? reakcijoms i? augal? gyvyb?s ir ?mogaus ?kin?s veiklos produkt?, ugnikalni? i?siver?im?, d?l v?jo pakelt? dulki? nuo planetos pavir?iaus, ypa? i? jos dykum? region?, ir yra taip pat susidar? i? kosmini? dulki?, patekusi? ? vir?utines atmosferos dalis. Did?ioji dalis aerozolio yra sutelkta troposferoje, ugnikalni? i?siver?im? aerozolis sudaro vadinam?j? Junge sluoksn? ma?daug 20 km auk?tyje. Did?iausias antropogeninio aerozolio kiekis ? atmosfer? patenka eksploatuojant transporto priemones ir ?ilumines elektrines, chemijos pramon?, deginant kur? ir kt. Tod?l kai kuriose srityse atmosferos sud?tis labai skiriasi nuo ?prasto oro, kur? reik?jo sukurti. specialiosios tarnybos, skirtos atmosferos oro u?ter?tumo lygiui steb?ti ir kontroliuoti.

Atmosferos evoliucija. Atrodo, kad ?iuolaikin? atmosfera yra antrin?s kilm?s: ji susidar? i? duj?, kurias i?skiria kietas ?em?s apvalkalas po to, kai planeta buvo suformuota ma?daug prie? 4,5 mlrd. Per geologin? ?em?s istorij? atmosferos sud?tis smarkiai pakito d?l daugelio veiksni?: duj?, daugiausia lengvesni?, i?sisklaidymo (lakavimo) ? kosmos?; duj? i?siskyrimas i? litosferos d?l vulkanin?s veiklos; chemin?s reakcijos tarp atmosferos komponent? ir uolien?, sudaran?i? ?em?s plut?; fotochemin?s reakcijos pa?ioje atmosferoje, veikiant saul?s UV spinduliuotei; tarpplanetin?s terp?s materijos (pavyzd?iui, meteorin?s med?iagos) susikaupimas (u?fiksavimas). Atmosferos raida glaud?iai susijusi su geologiniais ir geocheminiais procesais, o pastaruosius 3-4 milijardus met? – ir su biosferos veikla. Nema?a dalis ?iuolaikin? atmosfer? sudaran?i? duj? (azotas, anglies dioksidas, vandens garai) susidar? vulkanin?s veiklos ir ?siskverbimo metu, kurie jas i?ne?? i? ?em?s gelmi?. Prie? ma?daug 2 milijardus met? deguonis atsirado d?l fotosintetini? organizm?, kurie i? prad?i? atsirado pavir?iniame vandenyno vandenyse, veiklos.

Remiantis karbonat? telkini? chemin?s sud?ties duomenimis, buvo gauti anglies dvideginio ir deguonies kiekio geologin?s praeities atmosferoje ?ver?iai. Per vis? Phanerozoic laikotarp? (paskutinius 570 milijon? ?em?s istorijos met?) anglies dioksido kiekis atmosferoje labai skyr?si, priklausomai nuo ugnikalnio aktyvumo lygio, vandenyno temperat?ros ir fotosintez?s. Did?i?j? ?io laiko dal? anglies dioksido koncentracija atmosferoje buvo ?ymiai didesn? nei dabartin? (iki 10 kart?). Fanerozojaus atmosferoje labai pasikeit? deguonies kiekis, vyravo tendencija j? did?ti. Prekambro atmosferoje anglies dioksido mas?, kaip taisykl?, buvo didesn?, o deguonies mas? ma?esn? nei Fanerozojaus atmosferoje. Anglies dioksido kiekio svyravimai praeityje tur?jo didel?s ?takos klimatui, didindami ?iltnamio efekt?, did?jant anglies dioksido koncentracijai, d?l ko klimatas pagrindin?je Fanerozojaus dalyje buvo daug ?iltesnis nei m. modernioji era.

atmosfera ir gyvenimas. Be atmosferos ?em? b?t? mirusi planeta. Organin? gyvyb? vyksta glaud?iai s?veikaujant su atmosfera ir su ja susijusiu klimatu bei oru. Nereik?minga mas?, palyginti su visa planeta (apie milijonin? dal?), atmosfera yra sine qua non visoms gyvyb?s formoms. Deguonis, azotas, vandens garai, anglies dioksidas ir ozonas yra svarbiausios atmosferos dujos organizm? gyvybei. Kai anglies dioksid? sugeria fotosintetiniai augalai, susidaro organin?s med?iagos, kurias kaip energijos ?altin? naudoja did?ioji dauguma gyv? b?tybi?, ?skaitant ?mones. Deguonis b?tinas aerobiniams organizmams egzistuoti, kuriems energijos tiekim? u?tikrina organini? med?iag? oksidacijos reakcijos. Azotas, pasisavinamas kai kuri? mikroorganizm? (azoto fiksatori?), b?tinas augal? mineralinei mitybai. Ozonas, sugeriantis at?iauri? Saul?s UV spinduliuot?, ?ymiai susilpnina ?i? gyvybei pavojing? saul?s spinduliuot?s dal?. Vandens gar? kondensacija atmosferoje, debes? susidarymas ir v?liau i?krit? krituliai apr?pina ?em? vandeniu, be kurio ne?manoma jokia gyvyb?s forma. Hidrosferoje esan?i? organizm? gyvybin? veikl? daugiausia lemia vandenyje i?tirpusi? atmosferos duj? kiekis ir chemin? sud?tis. Kadangi atmosferos chemin? sud?tis labai priklauso nuo organizm? aktyvumo, biosfera ir atmosfera gali b?ti laikomos vienos sistemos dalimi, kurios palaikymas ir evoliucija (?r. Biogeocheminius ciklus) tur?jo didel? reik?m? kei?iant atmosferos sud?t?. atmosfer? per vis? ?em?s, kaip planetos, istorij?.

Atmosferos radiacijos, ?ilumos ir vandens balansai. Saul?s spinduliuot? yra prakti?kai vienintelis energijos ?altinis visiems atmosferoje vykstantiems fiziniams procesams. Pagrindinis atmosferos radiacinio re?imo bruo?as yra vadinamasis ?iltnamio efektas: atmosfera gana gerai perduoda saul?s spinduliuot? ? ?em?s pavir?i?, ta?iau aktyviai sugeria ?em?s pavir?iaus ?ilumin? ilg?j? bang? spinduliuot?, kurios dalis gr??ta ? ?em?s pavir?i?. pavir?ius prie?ingos spinduliuot?s pavidalu, kuris kompensuoja ?em?s pavir?iaus ?ilumos nuostolius (?r. Atmosferos spinduliuot?). Jei neb?t? atmosferos, vidutin? ?em?s pavir?iaus temperat?ra b?t? –18°C, realiai – 15°C. ? atmosfer? patenkanti saul?s spinduliuot? dalinai (apie 20 %) absorbuojama (daugiausia vandens garais, vandens la?eliais, anglies dioksidu, ozonu ir aerozoliais), taip pat yra i?sklaidyta (apie 7 %) d?l aerozolio daleli? ir tankio svyravim? (Rayleigh sklaida). . Visa radiacija, pasiekianti ?em?s pavir?i?, i? dalies (apie 23%) atsispindi nuo jos. Atspind? lemia apatinio pavir?iaus, vadinamojo albedo, atspindys. Vidutini?kai ?em?s albedas integraliniam saul?s spinduliuot?s srautui yra beveik 30%. Ji svyruoja nuo keli? procent? (sausa ?em? ir juod?em?) iki 70–90 % k? tik i?kritusio sniego. Spinduliuot?s ?ilumos mainai tarp ?em?s pavir?iaus ir atmosferos i? esm?s priklauso nuo albedo ir yra nulemti efektyviosios ?em?s pavir?iaus spinduliuot?s ir jos sugeriamos atmosferos prie?ingos spinduliuot?s. Algebrin? spinduliuot?s sraut? suma, patenkanti ? ?em?s atmosfer? i? kosmoso ir paliekanti j? atgal, vadinama radiacijos balansu.

Saul?s spinduliuot?s transformacijos po to, kai j? sugeria atmosfera ir ?em?s pavir?ius, lemia ?em?s, kaip planetos, ?ilumos balans?. Pagrindinis atmosferos ?ilumos ?altinis yra ?em?s pavir?ius; ?iluma i? jos perduodama ne tik ilg?j? bang? spinduliuot?s, bet ir konvekcijos b?du, taip pat i?siskiria kondensuojantis vandens garams. ?i? ?ilumos ?plauk? dalys yra atitinkamai vidutini?kai 20%, 7% ir 23%. Apie 20% ?ilumos ?ia taip pat pridedama d?l tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s sugerties. Saul?s spinduliuot?s srautas per laiko vienet? per vien? plot?, statmen? saul?s spinduliams ir esant? u? atmosferos, vidutiniu atstumu nuo ?em?s iki Saul?s (vadinamoji saul?s konstanta), yra 1367 W / m 2, poky?iai yra 1-2 W / m 2 priklausomai nuo saul?s aktyvumo ciklo. Kai planetos albedo yra apie 30%, vidutinis pasaulinis saul?s energijos antpl?dis ? planet? yra 239 W/m 2 . Kadangi ?em? kaip planeta ? kosmos? vidutini?kai i?spinduliuoja tiek pat energijos, tai pagal Stefano-Boltzmanno d?sn? efektyvi i?einan?ios ?ilumin?s ilgosios bangos spinduliuot?s temperat?ra yra 255 K (-18°C). Tuo pa?iu metu vidutin? ?em?s pavir?iaus temperat?ra yra 15°C. 33°C skirtumas atsiranda d?l ?iltnamio efekto.

Atmosferos vandens balansas kaip visuma atitinka i? ?em?s pavir?iaus i?garavusios dr?gm?s kiekio, krituli?, i?kritusi? ant ?em?s pavir?iaus, lygyb?. Vir? vandenyn? esanti atmosfera d?l garavimo proces? gauna daugiau dr?gm?s nei vir? sausumos ir praranda 90% krituli? pavidalu. Vandens gar? perteklius vir? vandenyn? oro srov?mis nune?amas ? ?emynus. Vandens gar?, perne?am? ? atmosfer? i? vandenyn? ? ?emynus, kiekis yra lygus up?s, ?tekan?ios ? vandenynus, kiekiui.

oro jud?jimas. ?em? yra sferin?s formos, tod?l ? jos auk?t?sias platumas patenka daug ma?iau saul?s spinduliuot?s nei ? tropikus. D?l to tarp platum? atsiranda dideli temperat?r? kontrastai. Santykin? vandenyn? ir ?emyn? pad?tis taip pat daro didel? ?tak? temperat?ros pasiskirstymui. D?l didel?s vandenyn? vanden? mas?s ir didel?s vandens ?ilumin?s talpos vandenyno pavir?iaus temperat?ros sezoniniai svyravimai yra daug ma?esni nei sausumos. ?iuo at?vilgiu vidutin?se ir auk?tosiose platumose oro temperat?ra vir? vandenyn? vasar? yra pastebimai ?emesn? nei ?emynuose, o ?iem? – auk?tesn?.

D?l netolygaus atmosferos kaitinimo skirtinguose ?em?s rutulio regionuose atmosferos sl?gio pasiskirstymas erdv?je n?ra vienodas. J?ros lygyje sl?gio pasiskirstymas pasi?ymi santykinai ?emomis vert?mis prie pusiaujo, subtropik? (auk?to sl?gio juost?) padid?jimu ir vidutini? ir auk?t?j? platum? suma??jimu. Tuo pa?iu metu ekstratropini? platum? ?emynuose sl?gis paprastai padid?ja ?iem?, o suma??ja vasar?, o tai susij? su temperat?ros pasiskirstymu. Veikiant sl?gio gradientui, oras patiria pagreit?, nukreipt? i? auk?to sl?gio zon? ? ?emo sl?gio sritis, o tai lemia oro masi? jud?jim?. Judan?ias oro mases taip pat veikia ?em?s sukimosi nukreipimo j?ga (Koriolio j?ga), trinties j?ga, kuri ma??ja did?jant auk??iui, o kreivini? trajektorij? atveju – i?centrin? j?ga. Didel? reik?m? turi turbulentinis oro mai?ymasis (?r. Turbulencija atmosferoje).

Sud?tinga oro srovi? sistema (bendra atmosferos cirkuliacija) yra susijusi su sl?gio pasiskirstymu planetoje. Meridionin?je plok?tumoje vidutini?kai atsekamos dvi ar trys dienovidin?s kraujotakos l?stel?s. Netoli pusiaujo ?ildomas oras pakyla ir leid?iasi subtropikuose, sudarydamas Hadley l?stel?. Ten nusileid?ia ir atvirk?tin?s Ferrell l?stel?s oras. Didel?se platumose da?nai atsekama tiesiogin? polin? l?stel?. Meridionin?s cirkuliacijos grei?iai yra 1 m/s arba ma?esni. D?l Koriolio j?gos veikimo did?iojoje atmosferos dalyje stebimi vakar? v?jai, kuri? greitis vidurin?je troposferoje yra apie 15 m/s. Yra gana stabilios v?jo sistemos. Tai ir pasatai – v?jai, pu?iantys nuo auk?to sl?gio juost? subtropikuose iki pusiaujo su pastebimu rytiniu komponentu (i? ryt? ? vakarus). Musonai yra gana stabil?s - oro srov?s, turin?ios ai?kiai ry?k? sezoni?kum?: vasar? pu?ia i? vandenyno ? ?emyn?, o ?iem? - prie?inga kryptimi. Indijos vandenyno musonai yra ypa? reguliar?s. Vidutin?se platumose oro masi? jud?jimas daugiausia yra vakarinis (i? vakar? ? rytus). Tai atmosferos front? zona, kurioje kyla dideli s?kuriai – ciklonai ir anticiklonai, apimantys daugyb? ?imt? ir net t?kstan?ius kilometr?. Ciklon? pasitaiko ir tropikuose; ?ia jie skiriasi ma?esniais dyd?iais, bet labai dideliu v?jo grei?iu, pasiekian?iu uraganin? j?g? (33 m/s ir daugiau), vadinamaisiais atogr??? ciklonais. Atlanto vandenyne ir rytin?je Ramiojo vandenyno dalyje jie vadinami uraganais, o vakarin?je Ramiojo vandenyno dalyje – taif?nais. Vir?utin?je troposferoje ir ?emutin?je stratosferoje, srityse, skirian?iose tiesiogin? dienovidinio Hadley cirkuliacijos l?stel? ir atvirk?tin? Ferrell l?stel?, da?nai stebimi santykinai siauri, ?imt? kilometr? plo?io, ry?kiai apibr??t? rib? srautai, kuri? ribose v?jas siekia 100 -150 ir net 200 m/ Su.

Klimatas ir oras. Skirtingose platumose ? ?vairiomis fizin?mis savyb?mis pasi?ymin?ios ?em?s pavir?i? saul?s spinduliuot?s kiekio skirtumas lemia ?em?s klimato ?vairov?. Nuo pusiaujo iki atogr??? platum? oro temperat?ra prie ?em?s pavir?iaus vidutini?kai siekia 25-30 °C ir ma?ai kinta per metus. Pusiaujo zonoje da?niausiai i?krenta daug krituli?, tod?l ten susidaro s?lygos perteklinei dr?gmei. Atogr??? zonose krituli? kiekis ma??ja, o kai kuriose vietose tampa labai ma?as. ?ia yra did?iul?s ?em?s dykumos.

Subtropin?se ir vidutin?se platumose oro temperat?ra labai skiriasi i?tisus metus, o vasaros ir ?iemos temperat?r? skirtumas ypa? didelis nuo vandenyn? nutolusiose ?emyn? srityse. Taigi kai kuriose Ryt? Sibiro vietov?se metin? oro temperat?ros amplitud? siekia 65°С. Dr?kinimo s?lygos ?iose platumose yra labai ?vairios, daugiausia priklauso nuo bendros atmosferos cirkuliacijos re?imo ir kiekvienais metais labai skiriasi.

Poliarin?se platumose temperat?ra i?lieka ?ema i?tisus metus, net jei pastebimi sezoniniai poky?iai. Tai prisideda prie plataus ledo dangos plitimo vandenynuose ir sausumoje bei am?inojo ??alo, u?iman?io daugiau nei 65% Rusijos teritorijos, daugiausia Sibire.

Per pastaruosius de?imtme?ius pasaulio klimato poky?iai tapo vis labiau pastebimi. Didel?se platumose temperat?ra pakyla labiau nei ?emose platumose; daugiau ?iem? nei vasar?; daugiau nakt? nei dien?. Per XX am?i? vidutin? metin? oro temperat?ra prie ?em?s pavir?iaus Rusijoje pakilo 1,5–2 °C, o kai kuriuose Sibiro regionuose stebimas keli? laipsni? padid?jimas. Tai siejama su ?iltnamio efekto padid?jimu d?l ma?? dujini? priemai?? koncentracijos padid?jimo.

Orus lemia atmosferos cirkuliacijos s?lygos ir vietov?s geografin? pad?tis, jis stabiliausias tropikuose, o permainingiausias – vidutin?se ir auk?tosiose platumose. Labiausiai orai kei?iasi oro masi? kaitos zonose d?l atmosferos front?, ciklon? ir anticiklon? per?jimo, ne?an?i? krituli? ir stipr?jant v?jui. Duomenys or? prognozavimui renkami i? ant?emini? meteorologini? sto?i?, laiv? ir orlaivi? bei meteorologini? palydov?. Taip pat ?i?r?kite meteorologij?.

Optiniai, akustiniai ir elektriniai rei?kiniai atmosferoje. Atmosferoje sklindant elektromagnetinei spinduliuotei, d?l ?viesos l??io, sugerties ir sklaidos oru bei ?vairiomis dalel?mis (aerozoliu, ledo kristalais, vandens la?ais) atsiranda ?vair?s optiniai rei?kiniai: vaivoryk?t?, kar?nos, aureol?, mira?as ir kt. sklaida lemia tariam?j? dangaus auk?t? ir m?lyn? dangaus spalv?. Objekt? matomumo diapazon? lemia ?viesos sklidimo atmosferoje s?lygos (?r. Atmosferos matomumas). Atmosferos skaidrumas esant skirtingiems bang? ilgiams lemia ry?io diapazon? ir galimyb? aptikti objektus instrumentais, ?skaitant galimyb? atlikti astronominius steb?jimus i? ?em?s pavir?iaus. Atliekant optinio nehomogeni?kumo stratosferoje ir mezosferoje tyrimus, prieblandos rei?kinys vaidina svarb? vaidmen?. Pavyzd?iui, fotografuojant priebland? i? erdv?laivio, galima aptikti aerozoli? sluoksnius. Elektromagnetin?s spinduliuot?s sklidimo atmosferoje ypatyb?s lemia jos parametr? nuotolinio aptikimo metod? tikslum?. Visus ?iuos klausimus, kaip ir daugel? kit?, tiria atmosferin? optika. Radijo bang? l??is ir sklaida lemia radijo pri?mimo galimybes (?r. Radijo bang? sklidimas).

Garso sklidimas atmosferoje priklauso nuo temperat?ros ir v?jo grei?io erdvinio pasiskirstymo (?r. Atmosferos akustika). Tai ?domu nuotoliniam atmosferos steb?jimui. ? vir?utinius atmosferos sluoksnius raket? paleisti u?tais? sprogimai suteik? daug informacijos apie v?jo sistemas ir temperat?ros eig? stratosferoje bei mezosferoje. Stabiliai sluoksniuotoje atmosferoje, kai temperat?ra nukrenta auk?tyje l??iau nei adiabatinis gradientas (9,8 K/km), kyla vadinamosios vidin?s bangos. ?ios bangos gali plisti auk?tyn ? stratosfer? ir net ? mezosfer?, kur jos susilpn?ja, padidindamos v?j? ir turbulencij?.

Neigiamas ?em?s kr?vis ir jo sukeliamas elektrinis laukas, atmosfera kartu su elektra ?krauta jonosfera ir magnetosfera sukuria globali? elektros grandin?. Svarb? vaidmen? atlieka debes? susidarymas ir ?aibo elektra. D?l ?aibo i?lyd?i? pavojaus reik?jo sukurti pastat?, konstrukcij?, elektros linij? ir komunikacij? apsaugos nuo ?aibo metodus. ?is rei?kinys ypa? pavojingas aviacijai. ?aibo i?lyd?iai sukelia atmosferos radijo trukd?ius, vadinamus atmosferomis (?r. ?vilpian?ios atmosferos). Staigiai padid?jus elektrinio lauko stiprumui, stebimos ?viesos i?lyd?ios, atsirandan?ios vir? ?em?s pavir?iaus i?siki?usi? objekt? ta?kuose ir a?triuose kampuose, atskirose kaln? vir??n?se ir pan. (Elmos ?iburiai). Atmosferoje visada yra daug lengv?j? ir sunki?j? jon?, kurie labai skiriasi priklausomai nuo konkre?i? s?lyg?, lemian?i? atmosferos elektrin? laidum?. Pagrindiniai oro jonizatoriai ?alia ?em?s pavir?iaus yra radioaktyvi?j? med?iag?, esan?i? ?em?s plutoje ir atmosferoje, spinduliavimas bei kosminiai spinduliai. Taip pat ?i?r?kite atmosferos elektr?.

?mogaus ?taka atmosferai. Per pastaruosius ?imtme?ius d?l ?mogaus veiklos atmosferoje padid?jo ?iltnamio efekt? sukelian?i? duj? koncentracija. Anglies dioksido procentas padid?jo nuo 2,8-10 2 prie? du ?imtus met? iki 3,8-10 2 2005 m., metano kiekis - nuo 0,7-10 1 ma?daug prie? 300-400 met? iki 1,8-10 -4 met? prad?ioje. XXI am?ius; apie 20% ?iltnamio efekto padid?jimo per pastar?j? ?imtmet? dav? freonai, kuri? iki XX am?iaus vidurio atmosferoje prakti?kai nebuvo. ?ios med?iagos yra pripa?intos stratosferos ozono sluoksn? ardan?iomis med?iagomis ir jas gaminti draud?ia 1987 m. Monrealio protokolas. Anglies dioksido koncentracijos padid?jim? atmosferoje lemia vis did?jantis anglies, naftos, duj? ir kito anglies kuro kieki? deginimas, taip pat mi?k? kirtimas, d?l kurio ma??ja anglies dvideginio absorbcija fotosintez?s b?du. Metano koncentracija did?ja augant naftos ir duj? gavybai (d?l jos nuostoli?), taip pat ple?iantis ry?i? pas?liams ir did?jant galvij? skai?iui. Visa tai prisideda prie klimato at?ilimo.

Norint pakeisti orus, buvo sukurti aktyvaus poveikio atmosferos procesams metodai. Jie naudojami ?em?s ?kio augalams apsaugoti nuo kru?os padarytos ?alos, i?sklaidant specialius reagentus perk?nijos debesyse. Taip pat yra b?d?, kaip i?sklaidyti r?k? oro uostuose, apsaugoti augalus nuo ?al?io, paveikti debesis, kad padid?t? krituli? kiekis tinkamose vietose ar i?sklaidyti debesis vie?? rengini? metu.

Atmosferos tyrimas. Informacija apie fizinius procesus atmosferoje pirmiausia gaunama i? meteorologini? steb?jim?, kuriuos vykdo pasaulinis nuolatini? meteorologijos sto?i? ir post? tinklas, esantis visuose ?emynuose ir daugelyje sal?. Kasdieniai steb?jimai suteikia informacijos apie oro temperat?r? ir dr?gm?, atmosferos sl?g? ir kritulius, debesuotum?, v?j? ir kt. Saul?s spinduliuot?s ir jos virsm? steb?jimai vykdomi aktinometrin?se stotyse. Atmosferos tyrimams didel? reik?m? turi aerologini? sto?i? tinklai, kuriuose radiozond? pagalba atliekami meteorologiniai matavimai iki 30-35 km auk??io. Daugelyje sto?i? stebimas atmosferos ozonas, elektriniai rei?kiniai atmosferoje ir chemin? oro sud?tis.

Ant?emini? sto?i? duomenis papildo steb?jimai vandenynuose, kuriuose veikia „or? laivai“, nuolat i?sid?st? tam tikrose Pasaulio vandenyno vietose, taip pat meteorologin? informacija, gauta i? tyrim? ir kit? laiv?.

Pastaraisiais de?imtme?iais vis daugiau informacijos apie atmosfer? gaunama pasitelkus meteorologinius palydovus, kuriuose sumontuoti debesims fotografuoti ir Saul?s ultravioletin?s, infraraudonosios bei mikrobangin?s spinduliuot?s srautams matuoti instrumentai. Palydovai leid?ia gauti informacij? apie vertikalius temperat?ros profilius, debesuotum? ir vandens kiek?, atmosferos radiacijos balanso elementus, vandenyno pavir?iaus temperat?r? ir kt. Naudojant navigacijos palydov? sistemos radijo signal? l??io matavimus, galima nustatyti vertikalius tankio, sl?gio ir temperat?ros profilius, taip pat dr?gm?s kiek? atmosferoje. Palydov? pagalba tapo ?manoma i?siai?kinti Saul?s konstantos ir ?em?s planetos albedo vert?, sudaryti ?em?s ir atmosferos sistemos radiacijos balanso ?em?lapius, i?matuoti ma?? atmosferos priemai?? kiek? ir kintamum?, i?spr?sti daugel? dalyk?. kitos atmosferos fizikos ir aplinkos monitoringo problemos.

Lit .: Budyko M. I. Klimatas praeityje ir ateityje. L., 1980; Matvejevas L. T. Bendrosios meteorologijos kursas. Atmosferos fizika. 2-asis leidimas L., 1984; Budyko M. I., Ronov A. B., Yanshin A. L. Atmosferos istorija. L., 1985; Khrgian A.Kh. Atmosferos fizika. M., 1986; Atmosfera: vadovas. L., 1991; Khromovas S. P., Petrosyants M. A. Meteorologija ir klimatologija. 5-asis leidimas M., 2001 m.

G. S. Golicynas, N. A. Zaiceva.

?em?s sud?tis. Oras

Oras yra mechaninis ?vairi? duj?, sudaran?i? ?em?s atmosfer?, mi?inys. Oras yra b?tinas gyv? organizm? kv?pavimui ir pla?iai naudojamas pramon?je.

Tai, kad oras yra mi?inys, o ne vienalyt? med?iaga, buvo ?rodyta per ?kot? mokslininko Josepho Blacko eksperimentus. Vieno j? metu mokslininkas i?siai?kino, kad kaitinant balt?j? magnezij? (magnio karbonat?), i?siskiria „suri?tas oras“, tai yra anglies dioksidas, susidaro sudegusi magnezija (magnio oksidas). Prie?ingai, kai deginamas kalkakmenis, „suri?tas oras“ pa?alinamas. Remdamasis ?iais eksperimentais, mokslininkas padar? i?vad?, kad anglies ir ?armini? ?arm? skirtumas yra tas, kad pirmieji apima anglies dioksid?, kuris yra vienas i? oro komponent?. ?iandien mes ?inome, kad be anglies dioksido, ?em?s oro sud?tis apima:

Lentel?je nurodytas duj? santykis ?em?s atmosferoje b?dingas jos apatiniams sluoksniams, iki 120 km auk??io. ?iose srityse yra gerai sumai?ytas, vienalytis regionas, vadinamas homosfera. Vir? homosferos yra heterosfera, kuriai b?dingas duj? molekuli? skilimas ? atomus ir jonus. Regionai vienas nuo kito atskirti turbopauze.

Chemin? reakcija, kurios metu, veikiant saul?s ir kosminei spinduliuotei, molekul?s skyla ? atomus, vadinama fotodisociacija. Skilimo metu molekuliniam deguoniui susidaro atominis deguonis, kuris yra pagrindin?s atmosferos dujos auk?tesniame nei 200 km auk?tyje. Didesniame nei 1200 km auk?tyje pradeda vyrauti vandenilis ir helis, kurie yra lengviausios i? duj?.

Kadangi did?ioji oro dalis yra sutelkta 3 apatiniuose atmosferos sluoksniuose, oro sud?ties poky?iai didesniame nei 100 km auk?tyje neturi pastebimos ?takos bendrai atmosferos sud??iai.

Azotas yra labiausiai paplitusios dujos, kurios sudaro daugiau nei tris ketvirtadalius ?em?s oro t?rio. ?iuolaikinis azotas susidar? ankstyvajai amoniako-vandenilio atmosferai oksiduojantis molekuliniu deguonimi, kuris susidaro fotosintez?s metu. ?iuo metu nedidelis azoto kiekis patenka ? atmosfer? d?l denitrifikacijos – nitrat? redukavimo ? nitritus proceso, po kurio susidaro dujiniai oksidai ir molekulinis azotas, kur? gamina anaerobiniai prokariotai. Dalis azoto ? atmosfer? patenka ugnikalni? i?siver?im? metu.

Vir?utin?je atmosferoje, veikiant elektros i?krovoms, dalyvaujant ozonui, molekulinis azotas oksiduojasi iki azoto monoksido:

N 2 + O 2 -> 2NO

Normaliomis s?lygomis monoksidas i? karto reaguoja su deguonimi, sudarydamas azoto oksid?:

2NO + O 2 -> 2N 2 O

Azotas yra svarbiausias cheminis elementas ?em?s atmosferoje. Azotas yra baltym? dalis, suteikia augalams mineralin? mityb?. Jis lemia biochemini? reakcij? greit?, atlieka deguonies skiediklio vaidmen?.

Deguonis yra antros pagal gausum? dujos ?em?s atmosferoje. ?i? duj? susidarymas yra susij?s su augal? ir bakterij? fotosintez?s aktyvumu. Kuo ?vair?jo ir daug?jo fotosintetini? organizm?, tuo reik?mingesnis tapo deguonies kiekio atmosferoje procesas. Mantijos degazavimo metu i?siskiria nedidelis sunkiojo deguonies kiekis.

Vir?utiniuose troposferos ir stratosferos sluoksniuose, veikiant ultravioletinei saul?s spinduliuotei (?ymime hn), susidaro ozonas:

O 2 + hn -> 2O

D?l tos pa?ios ultravioletin?s spinduliuot?s poveikio ozonas skyla:

O 3 + hn -> O 2 + O

O 3 + O -> 2O 2

Pirmosios reakcijos metu susidaro atominis deguonis, antrosios - molekulinis deguonis. Visos 4 reakcijos vadinamos Chapmano mechanizmu brit? mokslininko Sidney Chapman vardu, kuris jas atrado 1930 m.

Deguonis naudojamas gyv? organizm? kv?pavimui. Su jo pagalba vyksta oksidacijos ir degimo procesai.

Ozonas apsaugo gyvus organizmus nuo ultravioletin?s spinduliuot?s, sukelian?ios negr??tamas mutacijas. Did?iausia ozono koncentracija stebima ?emutin?je stratosferoje vadinamojoje. ozono sluoksnis arba ozono ekranas, esantis 22-25 km auk?tyje. Ozono kiekis nedidelis: esant normaliam sl?giui, visas ?em?s atmosferos ozonas u?imt? tik 2,91 mm storio sluoksn?.

Tre?i?j? pagal da?num? atmosferoje duj? – argono, taip pat neono, helio, kriptono ir ksenono susidarymas siejamas su ugnikalni? i?siver?imais ir radioaktyvi? element? irimu.

Vis? pirma helis yra urano, torio ir rad?io radioaktyvaus skilimo produktas: 238 U -> 234 Th + a, 230 Th -> 226 Ra + 4 He, 226 Ra -> 222 Rn + a (?iose reakcijose a- dalel? yra helio branduolys, kuris energijos praradimo procese sugauna elektronus ir tampa 4 He).

Argonas susidaro irstant kalio radioaktyviajam izotopui: 40 K -> 40 Ar + g.

Neonas i?b?ga i? magmini? uolien?.

Kriptonas susidaro kaip galutinis urano (235 U ir 238 U) ir torio Th skilimo produktas.

Did?ioji dalis atmosferos kriptono susidar? ankstyvosiose ?em?s evoliucijos stadijose d?l fenomenaliai trumpo pus?jimo trukm?s transurano element? skilimo arba atkeliavo i? kosmoso, kuriame kriptono kiekis yra de?imt milijon? kart? didesnis nei ?em?je. .

Ksenonas yra urano skilimo rezultatas, ta?iau did?ioji dalis ?i? duj? lieka i? ankstyv?j? ?em?s formavimosi etap? – pirmin?s atmosferos.

Anglies dioksidas ? atmosfer? patenka d?l ugnikalni? i?siver?im? ir organini? med?iag? irimo procese. Jo kiekis vidutini? ?em?s platum? atmosferoje labai skiriasi priklausomai nuo met? laik?: ?iem? CO 2 kiekis did?ja, o vasar? ma??ja. ?is svyravimas yra susij?s su augal?, kurie fotosintez?s procese naudoja anglies dioksid?, veikla.

Vandenilis susidaro skaidant vanden? veikiant saul?s spinduliuotei. Ta?iau, b?dama lengviausia i? atmosfer? sudaran?i? duj?, ji nuolat patenka ? kosmos?, tod?l jos kiekis atmosferoje yra labai ma?as.

Vandens garai yra vandens i?garavimo i? e?er?, upi?, j?r? ir sausumos pavir?iaus rezultatas.

Pagrindini? duj? koncentracija apatiniuose atmosferos sluoksniuose, i?skyrus vandens garus ir anglies dioksid?, yra pastovi. Ma?ais kiekiais atmosferoje yra sieros oksido SO 2, amoniako NH 3, anglies monoksido CO, ozono O 3, vandenilio chlorido HCl, vandenilio fluorido HF, azoto monoksido NO, angliavandenili?, gyvsidabrio gar? Hg, jodo I 2 ir daugelio kit?. Apatiniame troposferos atmosferos sluoksnyje nuolat yra daug skendin?i? kiet?j? ir skyst?j? daleli?.

Kiet?j? daleli? ?altiniai ?em?s atmosferoje yra ugnikalni? i?siver?imai, augal? ?iedadulk?s, mikroorganizmai, o pastaruoju metu ir ?mogaus veikla, pavyzd?iui, i?kastinio kuro deginimas gamybos procesuose. Ma?iausios dulki? dalel?s, kurios yra kondensacijos branduoliai, yra r?ko ir debes? susidarymo prie?astys. Be nuolat atmosferoje esan?i? kiet?j? daleli? krituliai ?em?je nei?krist?.

Deguonies atsiradimo ?em?s atmosferoje ir vulkanizmo ?em?je prie?astis yra ta pati. Tai yra pa?ios planetos ?iluma, kuri? gamina kiekvienas atomas metabolizmo procese.

Vulkanizmo ?em?je prie?astis

Vulkanizmo ?em?je prie?astis – ?iluma, kuri? med?iag? apykaitos procese i?skiria visa planetos mas?. Tai yra, prie?astis yra ta pati kaip ir Io.

Mano ?vertinimas: ?em?s energija yra 0,2 * 10^15 J/sek (pagal teorij?).

Litosferos plok??i? ir vandenyno dugno ?ilumos laidumas yra pakankamai ma?as, kad ?i energija b?t? pa?alinta. Tod?l ?iluma pa?alinama per vulkanizm?. I? 10 000 ?em?je u?fiksuot? ugnikalni? dauguma j? yra po vandeniu. Jie su?ildo vandenyn?. Ma?esn? pavir?iaus dalis. Jie su?ildo atmosfer?.

vandens sunaikinimas

Vandenyn? vanduo lie?iasi su did?iuliu kiekiu i?silyd?iusios magmos, kuri? i?siver?? povandeniniai ugnikalniai. Ir nuo ?io kontakto jis skyla ? deguon? ir vandenil?. Abi dujos i?plaukia ? pavir?i?. Lengvasis vandenilis pakyla ? vir?utinius atmosferos sluoksnius ir susijungia su ozonu, sudarydamas vanden?. Vanduo kondensuojasi ir matomas kaip plunksniniai debesys 30 km auk?tyje (nuotraukoje). Krituliai, vanduo v?l krenta ? ?em?. O atmosferoje susidaro ozono skyl?s. Dalis vandenilio saul?s v?jo nupu?iama ir i?ne?ama ? kosmos?. Deguonis yra sunkus, tod?l jis telkiasi netoli ?em?s pavir?iaus. Tai deguonis, kuriuo mes visi kv?puojame!

Tai supratau pa?i?r?j?s dokumentin? film?: „Vandenilio bomba“ „po kojomis ir po naftos ekonomika“.

Deguonies atsiradimo ?em?s atmosferoje prie?astis

Deguonies koncentracija ?em?s atmosferoje susidaro d?l povandenin?s ugnikalni? veiklos. O vulkaninis aktyvumas yra d?l pa?ios planetos ?ilumos, susidaran?ios med?iag? apykaitos procese!!! ?tai kod?l deguonies koncentracija yra stabili.

Augalai fotosintez?s metu taip pat i?skiria deguon?. Ir taip pat sunaikinant vandens molekules. CO2 ir H2 susijung? sudaro angliavandenil?, o deguonies molekul? patenka ? or?.

Kod?l a? manau, kad augalai n?ra atsakingi u? stebim? deguonies koncentracij? ?em?s atmosferoje? Daugiau apie tai ?emiau.

Deguonies procentas atmosferoje, prie?

Fosiliniai senov?s augalai ir gyv?nai buvo labai dideli. Matmenys, kuri? negalima pasiekti esant dabartinei deguonies koncentracijai atmosferoje. Deguonies buvo daugiau. Ir tai logi?kai i?plaukia i? „Senov?s planetos“ sunaikinimo id?jos. I?kart po jo sunaikinimo, d?l litosferos plok?t?s dyd?io suma??jimo, buvo atskleisti labai dideli magmos plotai. Vandenyno vanduo atv?sino magm?. Ta?iau vandens sunaikinimas buvo labai didelis. I? vandenyno ? atmosfer? buvo tiekiama daug daugiau deguonies. O pats vandenynas buvo labai prisotintas deguonies, o tai prisid?jo prie j?ros gyv?n? augimo iki dideli? dyd?i?. Atv?sus dugnui, susidar? naujos dugno plok?t?s, kurios tapo ?ilumos izoliatoriumi. O po to per vulkanizm?, tektonini? plok??i? sand?rose, perteklin? ?iluma prad?jo skverbtis ? pavir?i?.

?em?s vandenyno sunaikinimo greitis

Galima ?vertinti visi?ko ?em?s vandenyn? sunaikinimo laik?.

Vandenilio praradimas atsiranda d?l to, kad saul?s v?jas j? pu?ia ? kosmos?. Vandenilio p?timo greitis yra 10% to, kas yra atmosferoje – 250 000 000 ton? per metus. Esant tokiam vandenilio praradimo grei?iui, ?emei gresia dehidratacija (pagal mano hipotez?, jos kilm? i? vandens). Vandens naikinimo greitis – 2,25 km3/metus. Visi?kai sunaikinti visus ?em?s vandenynus prireikia 645 milijon? met?.

Pastaba.

1. Vandenilio p?timo greitis 250 000 ton?/metus. Informacija i? filmo: „Vandenilio „bomba“ po kojomis ir po naftos ekonomija“ lentel? 7 minutes 30 sekund?i?.

2. Vandenilio p?timo greitis yra 10% to, kas yra atmosferoje. Tas pats filmas, ?garsintas 45 min.

Manau, kad jie pamir?o lentel?je nubr??ti tris nulius. Menininkas, kuris padar? stal?, pamir?o. Prane??jas pasak? teising? skai?i? proporcijos forma.

Veneros likimas

Kalbant apie antr?j? pagrindin? „Senov?s planetos“ fragment? – Vener?. Ji gavo ma?iau vandenyno vandens ir labai ma?ai ?emynini? plok??i? (tik dvi = 10 % jos ploto). Nepakako vandens, kad atv?sint? atvir? magm?. D?l to vandens skilimas paskatino did?iulio deguonies ir vandenilio kiekio susidarym?.

Kylant auk?tyn, dalis vandenilio v?l susijung? su deguonimi ir i?krito kaip atv?s? krituliai. Ta?iau saul?s v?jas vandenil? i? atmosferos i?p?t? labai intensyviai, nes planeta pasirod? esanti ar?iau Saul?s nei ?em?, o jos magnetinis laukas pasirod? silpnas.

Veneros atmosfera tapo labai deguonimi. Deguonis kartu su anglimi sudaro CO2, kur? dabar sudaro 96,5% Veneros atmosferos.

Nuosavo ?iluma, kuri? sukuria Veneros materija - 0,117 * 10 ^ 15 J / s (apskai?iuota pagal teorij?). Norint pa?alinti vis? Veneros materijos generuojam? ir i? Saul?s gaunam? ?ilum?, pakanka -20 °C pavir?iaus temperat?ros.

Ta?iau Venera gavo tankesn? azoto atmosfer? nei ?em?, kuri suk?r? ry?kesn? ?iltnamio efekt?.

Veneros paveld?t? azoto atmosferos t?r? nesunku apskai?iuoti. Dabar turime 1,88*10^19 kg. Tai yra 4,9 karto daugiau nei azoto ?em?s atmosferoje. Be to, azotas, kuris d?l saul?s spinduliuot?s virto anglimi ir, susijung?s su deguonimi, tapo anglies dioksidu - 1,42 * 10 ^ 20 kg. Tai yra 36,85 karto daugiau nei azoto ?em?s atmosferoje. I? viso Veneros atmosferoje azoto buvo 41,75 karto daugiau nei dabar ?em?je 1,61*10^20 kg.

Vandenilis, i? sunaikinto vandens, buvo intensyviai pu?iamas ? kosmos?. Labai galinga CO2 atmosfera kaip antklod? deng? planet? nuo ?ilumos spinduliuot?s. Netoli pavir?iaus esan?ioje planetoje labai kar?ta (464C°). Vanduo dingo.

Esant tokiam pat vandenilio praradimo grei?iui kaip ir ?em?je, Venera visi?kai prarast? vandenyn? per 189 milijonus met?!!! Ta?iau vandenilio praradimo greitis Veneroje buvo daug didesnis. Ji prarado savo vandenyn? ma?iau nei per 4 000 000 met?.

?iek tiek ma?esni vandenynai (1/3 ?em?s), tankesn? azoto atmosfera (42 kartus daugiau nei ?em?s), ?iek tiek ma?iau ?emynini? plok??i? (3 kartus ma?iau nei ?em?s), ?iek tiek ar?iau Saul?s (daugiau saul?s v?jo), silpnas magnetinis laukas – ir visi?kai kitoks likimas!

?em?s likimas

?em?s laukia Veneros likimas!!!

Ne begalin?je ateityje, o ma?iau nei po 645 milijon? met?.

Evoliucija

Visa genetini? gyvyb?s form? istorija tiek ?em?je, tiek Senov?s planetoje yra s?lygota vandens.

Gyvyb? neatsirado prie? vanden?.

Vulkanizm? sukelia planetos med?iag? apykaita, tod?l taip buvo visada.

Jei buvo vanduo ir vulkanizmas, tai atmosferoje buvo deguonies.

Jeigu atmosferoje buvo deguonies nuo pat gyvyb?s s?lyg? atsiradimo, tai m?s? supratimas apie genetini? gyvyb?s form? evoliucij? yra klaidingas!!! Mes neteisingai suprantame istorijos eig?.

1 problema: deguonies kaupimosi greitis.

Jei laikysime vandens sunaikinimo greit? 2,25 km3 per metus, prireiks 585 000 met?, kad atmosfera b?t? u?pildyta deguonimi, esant dabartiniam t?riui. Nuo nulio.

Nor?dami paai?kinti 4 000 000 ?em?s egzistavimo met?, turite rasti, kur eina deguonis, kad i?laikytum?te proporcij?.

Arba tarkime, kad vandenilio patekimo ? kosmos? greitis buvo pervertintas 4 000 000 / 585 000 = 6,8 karto.
- Arba tarkime, kad deguonis sujungiamas anglies ? anglies dioksid?, o po to planktonas ? kalcio karbonat?, kuris nus?da su kreida pasaulio vandenyn? dugne.
– Galima daryti prielaid?, kad dalis vandenilio susidaro i? ?em?s ?arn?, kaip teigia Larino Vladimiro Nikolajevi?iaus teorija. ?is vandenilis susijungia su deguonimi atmosferoje ir gr??ta ? vandens b?sen?. Tokiu b?du vandens kiekis ?em?je auga 2,25 km3/metus vietoj sunaikinto. Vandens ir deguonies kiekis i?lieka pastovus.

2 problema: i? kur gaunamas deguonis?

Jeigu darytume prielaid?, kad mano hipotez? apie deguonies susidarym? i? vandens n?ra teisinga, o visas „pu?iant“ prarastas vandenilis ateina i? gelmi? ir susijungia su deguonimi atmosferoje, tai deguonies i?nykimo atmosferoje greitis tur?t? b?ti taip, kad per 585 000 met? jis visi?kai i?nyks. Kadangi deguonis i?nyksta, reikia ie?koti jo atk?rimo prie?asties.

Fotosintez? skaido vanden?, suri?a vandenil? ir anglies dioksid? ? angliavandenilius ir sukuria laisv? deguon?. Tai yra, tai yra deguonies ?altinis. Ta?iau fotosintezei reikalingas anglies dioksidas. Taigi turime ie?koti tokio pat didelio anglies dioksido ?altinio. Azoto pavertimas anglimi suteikia anglies dioksido ?altin?, bet lemia azoto suma??jim? atmosferoje, o tai galiausiai tur?t? lemti ?em?s atmosferos i?eikvojim?. Kita problema – augal? sintezuojam? angliavandeni? kiekis. Jie neturi b?ti sunaikinti. Prie?ingu atveju, oksiduodami, angliavandeniai v?l virs vandeniu ir anglies dioksidu. ?is anglies dioksidas turi b?ti ka?kur i?mestas, kad b?t? paai?kinta ma?a jo koncentracija atmosferoje. Toks panaudojimo ?altinis yra vandenyninis planktonas. Jis sujungia anglies dioksid? ? kalcio karbonat? ir ilgam pa?alina j? i? med?iag? apykaitos.

Tiesa yra ka?kur per vidur?.

Vandenilis kyla i? ?arnyno. Dalis vandenilio redukuoja deguon? i? jungini? ir jungiasi prie angliavandenili?, sudarydama naftos produktus. I?siskyr?s deguonis patenka ? pavir?i? kartu su laisvu vandeniliu, vulkanine veikla. Atmosferoje deguonis ir vandenilis susijungia ? vanden?, kuris yra pagrindinis jo ?altinis. Toks yra vandens atsiradimo Senov?s planetoje pob?dis.

Jei vandenilis yra deguonies i?siskyrimo i? jungini? prie?astis, tai naftos tur?t? pakakti, kad paai?kint? vis? deguonies mas? atmosferoje, tai yra apie 1 000 000 km3.

Tiesa ir tai, kad vandenyn? vanduo, susilietus su raudonai ?kaitusiais viduriais povandenini? ugnikalni? zonoje, sunaikinamas ? deguon? ir vandenil?. Ir b?tent ?is deguonis, sunaikintas ugnikalni?, vandens ir yra laisvo deguonies ore prie?astis. ?is deguonis jungiasi su anglimi, susidariusia i? azoto vir?utin?je atmosferoje, sudarydamas anglies dioksid?. Anglies dioksidas ?ildo planet? kaip antklod?. Anglies dioksid? j?rinis planktonas suri?a su kalciu, sudarydamas kalcio karbonat? (kreid?). Augalai anglies dioksid? suri?a su vandenilio molekule, gaunama skaidant vanden?, sintetindami angliavandenius. Augalai, kaip ir planktonas, i?valo ?em?s atmosfer? nuo anglies dioksido, neleisdami jai perkaisti, kaip atsitiko Veneroje.

Planetos ?ilumos balansas.

Kuo daugiau anglies dioksido, tuo ?iltesn? planeta. Intensyviau augalai ardo vanden? suri?dami CO2. Atmosfera yra praturtinta deguonimi, tod?l paspart?ja naujo anglies dioksido sintez?. Padid?jus pasaulio vandenyn? kar??iui, suaktyv?ja planktono veikla, kuri anglies dioksid? suri?a ? kreid? ir pa?alina j? i? med?iag? ciklo. Planeta v?sta, i?sivaduoja nuo anglies dioksido. Planeta neleid?ia perkaisti – planktonas (Vaizdo citata 2 m14 sek.)!

Kiek tai truks?

Kol visas atmosferos azotas „i?degs“, virsdamas kreida.

Pana?iai, jei planeta yra 6 milijon? met? am?iaus, tada ?em?s atmosferoje buvo dvigubai daugiau azoto. ?em?s atmosfera buvo dvigubai tankesn?, vos prie? 6 milijonus met?!!!

Lentel?: Vandens ir atmosferos kiekis i? azoto, i?kart po DPL sunaikinimo.

Kai azotas i?eikvojamas, atmosfera tampa lengvesn?. Suma??s pavir?iaus sl?gis. Sl?gis bus i? dalies kompensuotas padid?jus deguonies kiekiui.

Ateis laikas, kai baigsis anglies (azoto) ?altinis anglies dioksidui. Deguonis netur?s k? suri?ti. Deguonies procentas atmosferoje ?ymiai padid?s. Kuris naudingas gyv?n? kv?pavimui. Gyv?nai kur? laik? klest?s. Tada kils gaisrai d?l per didel?s degaus deguonies koncentracijos. Augal? sukauptas anglies dioksidas i? dalies patenka ? atmosfer?. ?ios dujos sujungs plankton? ? kreid? ir i?eis i? ciklo. prasid?s CO2 badas augalams. D?l ko suma??s j? biomas?. U? jos ma??s gyv?n? biomas?. Tai ?vyks grei?iau nei po 6 milijon? met?. Sunku pasakyti kiek, bet ai?ku, kad anks?iau. Vandenynas egzistuos dar 639 milijonus met?, bet be gyvyb?s jame.

Rezultatai

Norint visi?kai sunaikinti vandenynus, prireikia 645 milijon? met?.
Visi?kas ?em?s sunaikinimas d?l erozijos trunka 15 milijon? met?.
Norint visi?kai i?eikvoti azot? i? atmosferos, prireikia 6 milijon? met?.
Visi skai?iavimai rodo vien? dalyk? – gyvyb? ?em?s planetoje n?ra am?ina.
Genetin?s gyvyb?s egzistavimo s?lygos yra unikalios ir trumpalaik?s.

Reikia pasakyti, kad ?em?s atmosferos strukt?ra ir sud?tis ne visada buvo pastovios vertyb?s vienu ar kitu m?s? planetos vystymosi laikotarpiu. ?iandien vertikali? ?io elemento strukt?r?, kurios bendras „storis“ yra 1,5–2,0 t?kst. km, vaizduoja keli pagrindiniai sluoksniai, ?skaitant:

1. Troposfera.
2. tropopauz?.
3. Stratosfera.
4. Stratopauz?.
5. mezosfera ir mezopauz?.
6. Termosfera.
7. egzosfera.

Pagrindiniai atmosferos elementai

Troposfera yra sluoksnis, kuriame stebimi stipr?s vertikal?s ir horizontal?s judesiai, b?tent ?ia formuojasi orai, krituliai, klimato s?lygos. Jis t?siasi 7-8 kilometrus nuo planetos pavir?iaus beveik visur, i?skyrus poliarinius regionus (ten - iki 15 km). Troposferoje temperat?ra palaipsniui ma??ja, ma?daug 6,4 ° C su kiekvienu auk??io kilometru. Skirtingose platumose ir met? laikais ?is skai?ius gali skirtis.

?em?s atmosferos sud?tis ?ioje dalyje pavaizduota ?iais elementais ir j? procentais:

Azoto – apie 78 proc.;

Deguonis – beveik 21 proc.;

argonas – apie vien? procent?;

Anglies dioksidas – ma?iau nei 0,05 proc.

Viena kompozicija iki 90 kilometr? auk??io

Be to, ?ia galima rasti dulki?, vandens la?eli?, vandens gar?, degimo produkt?, ledo kristal?, j?ros drusk?, daug aerozoli? daleli? ir kt.. Tokia ?em?s atmosferos sud?tis stebima iki ma?daug devyniasde?imties kilometr? auk??io, tod?l oras chemin? sud?tis yra ma?daug tokia pati ne tik troposferoje, bet ir vir?utiniuose sluoksniuose. Ta?iau ten atmosfera turi i? esm?s skirtingas fizines savybes. Sluoksnis, turintis bendr? chemin? sud?t?, vadinamas homosfera.

Kokie kiti elementai yra ?em?s atmosferoje? Procentais (pagal t?r?, sausame ore) tokios dujos kaip kriptonas (apie 1,14 x 10 -4), ksenonas (8,7 x 10 -7), vandenilis (5,0 x 10 -5), metanas (apie 1,7 x 10 - 4), azoto oksidas (5,0 x 10 -5) ir kt. Pagal i?vardint? komponent? mas?s procentus daugiausia yra azoto oksido ir vandenilio, po to seka helis, kriptonas ir kt.

Skirting? atmosferos sluoksni? fizin?s savyb?s

Fizin?s troposferos savyb?s yra glaud?iai susijusios su jos prisiri?imu prie planetos pavir?iaus. I? ?ia atspind?ta saul?s ?iluma infraraudon?j? spinduli? pavidalu siun?iama atgal, ?skaitant ?ilumos laidumo ir konvekcijos procesus. ?tai kod?l temperat?ra krenta did?jant atstumui nuo ?em?s pavir?iaus. ?is rei?kinys stebimas iki stratosferos auk??io (11-17 kilometr?), tada temperat?ra prakti?kai nekinta iki 34-35 km, o tada v?l temperat?ra pakyla iki 50 kilometr? auk??io ( vir?utin? stratosferos riba). Tarp stratosferos ir troposferos yra plonas tarpinis tropopauz?s sluoksnis (iki 1-2 km), kuriame vir? pusiaujo stebima pastovi temperat?ra - apie minus 70 ° C ir ?emiau. Vir? a?igali? tropopauz? vasar? „??yla“ iki minus 45°C, ?iem? temperat?ra ?ia svyruoja apie –65°C.

?em?s atmosferos duj? sud?tis apima tok? svarb? element? kaip ozonas. Prie pavir?iaus jo yra palyginti nedaug (nuo de?imties iki minus ?e?tosios procento galios), nes dujos susidaro veikiamos saul?s spinduli? i? atominio deguonies vir?utin?se atmosferos dalyse. Vis? pirma, did?ioji ozono dalis yra ma?daug 25 km auk?tyje, o visas „ozono ekranas“ yra 7–8 km atstumu nuo a?igali?, nuo 18 km ties pusiauju ir iki penkiasde?imties kilometr?. apskritai vir? planetos pavir?iaus.

Atmosfera saugo nuo saul?s spinduli?

?em?s atmosferos oro sud?tis vaidina labai svarb? vaidmen? i?saugant gyvyb?, nes atskiri cheminiai elementai ir kompozicijos s?kmingai riboja saul?s spinduliuot?s patekim? ? ?em?s pavir?i? ir joje gyvenan?ius ?mones, gyv?nus ir augalus. Pavyzd?iui, vandens gar? molekul?s efektyviai sugeria beveik visus infraraudon?j? spinduli? diapazonus, i?skyrus ilgius nuo 8 iki 13 mikron?. Ozonas, prie?ingai, sugeria ultravioletinius spindulius iki 3100 A bangos ilgio. Be plono jo sluoksnio (vidutini?kai 3 mm, jei jis yra planetos pavir?iuje), tik vanduo, esantis daugiau nei 10 metr? gylyje, ir po?eminiai urvai, ten, kur saul?s spinduliai nepasiekia, gali b?ti apgyvendinti.

Nulis Celsijaus stratopauz?je

Tarp kit? dviej? atmosferos lygi? – stratosferos ir mezosferos – yra nuostabus sluoksnis – stratopauz?. Ji ma?daug atitinka ozono maksimum? auk?t? ir ?ia stebima gana patogi ?mogui temperat?ra – apie 0°C. Vir? stratopauz?s, mezosferoje (prasideda ka?kur 50 km auk?tyje ir baigiasi 80-90 km auk?tyje), temperat?ra v?l nukrenta did?jant atstumui nuo ?em?s pavir?iaus (iki minus 70-80 °). C). Mezosferoje meteorai da?niausiai visi?kai perdega.

Termosferoje - plius 2000 K!

?em?s atmosferos chemin? sud?tis termosferoje (prasideda po mezopauz?s nuo ma?daug 85–90–800 km auk??io) lemia tokio rei?kinio, kaip laipsni?kas labai i?ret?jusio „oro“ sluoksni? kaitinimas saul?s spinduli? ?takoje, galimyb?. radiacija. ?ioje planetos „oro antklod?s“ dalyje susidaro nuo 200 iki 2000 K temperat?ra, kuri gaunama d?l deguonies jonizacijos (vir? 300 km yra atominis deguonis), taip pat deguonies atom? rekombinacija ? molekules. , lydimas didelio ?ilumos kiekio i?siskyrimo. Termosfera yra ta vieta, kur atsiranda auroros.

Vir? termosferos yra egzosfera – i?orinis atmosferos sluoksnis, i? kurio ? kosmos? gali i?tr?kti lengvi ir greitai judantys vandenilio atomai. ?em?s atmosferos chemin? sud?t? ?ia labiau atspindi atskiri deguonies atomai apatiniuose sluoksniuose, helio atomai viduryje ir beveik vien vandenilio atomai vir?utiniuose sluoksniuose. ?ia vyrauja auk?ta temperat?ra – apie 3000 K ir n?ra atmosferos sl?gio.

Kaip susidar? ?em?s atmosfera?

Ta?iau, kaip min?ta auk??iau, planeta ne visada tur?jo toki? atmosferos sud?t?. I? viso yra trys ?io elemento kilm?s s?vokos. Pirmoji hipotez? daro prielaid?, kad atmosfera buvo paimta akrecijos procese i? protoplanetinio debesies. Ta?iau ?iandien ?i teorija susilaukia didel?s kritikos, nes toki? pirmin? atmosfer? tur?jo sunaikinti saul?s „v?jas“ i? m?s? planetos sistemos ?vaig?d?s. Be to, daroma prielaida, kad lakieji elementai negal?jo likti toki? planet? formavimosi zonoje kaip ant?emin? grup? d?l per auk?tos temperat?ros.

Pirmin?s ?em?s atmosferos sud?tis, kaip rodo antroji hipotez?, gal?jo susidaryti d?l aktyvaus pavir?iaus bombardavimo asteroidams ir kometoms, kurie atkeliavo i? Saul?s sistemos apylinki? ankstyvosiose vystymosi stadijose. Gana sunku patvirtinti ar paneigti ?i? koncepcij?.

Eksperimentuokite IDG RAS

Labiausiai tik?tina yra tre?ioji hipotez?, kuri mano, kad atmosfera atsirado d?l duj? i?siskyrimo i? ?em?s plutos mantijos ma?daug prie? 4 milijardus met?. ?i koncepcija buvo i?bandyta Rusijos moksl? akademijos Geologijos ir geochemijos institute atliekant eksperiment? „Tsarev 2“, kai meteorin?s med?iagos m?ginys buvo kaitinamas vakuume. Tada buvo u?fiksuotas duj?, toki? kaip H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 ir kt., i?siskyrimas. Tod?l mokslininkai pagr?stai man?, kad pirmin?s ?em?s atmosferos chemin? sud?tis apima vanden? ir anglies dioksid?, vandenilio fluorido garus. (HF), anglies monoksido dujos (CO), vandenilio sulfidas (H 2 S), azoto junginiai, vandenilis, metanas (CH 4), amoniako garai (NH 3), argonas ir kt. Pirmin?s atmosferos vandens garai dalyvavo Formuojantis hidrosferai, anglies dioksidas buvo labiau suri?tas organin?se med?iagose ir uolienose, azotas pateko ? ?iuolaikinio oro sud?t?, taip pat v?l ? nuos?dines uolienas ir organines med?iagas.

Pirmin?s ?em?s atmosferos sud?tis neleist? ?iuolaikiniams ?mon?ms b?ti joje be kv?pavimo aparat?, nes tada nebuvo reikiamo deguonies kiekio. ?is elementas atsirado dideliais kiekiais prie? pusantro milijardo met?, kaip manoma, d?l fotosintez?s proceso m?lynai ?aliose ir kituose dumbliuose, kurie yra seniausi m?s? planetos gyventojai.

Deguonies minimumas

Tai, kad ?em?s atmosferos sud?tis i? prad?i? buvo beveik beanoksin?, rodo tai, kad seniausiose (Katarch?jos) uolienose randamas lengvai oksiduojantis, bet neoksiduojamas grafitas (anglis). V?liau atsirado vadinamosios juostin?s gele?ies r?dos, apiman?ios praturtint? gele?ies oksid? tarpsluoksnius, o tai rei?kia galingo molekulin?s formos deguonies ?altinio atsiradim? planetoje. Ta?iau ?ie elementai pasitaikydavo tik periodi?kai (galb?t tie patys dumbliai ar kiti deguonies gamintojai pasirodydavo kaip ma?os salel?s anoksin?je dykumoje), o lik?s pasaulis buvo anaerobinis. Pastar?j? pagrind?ia faktas, kad lengvai oksiduojamas piritas buvo rastas t?km?s apdorot? akmenuk? pavidalu be chemini? reakcij? p?dsak?. Kadangi tekantis vanduo negali b?ti blogai aeruojamas, susiformavo nuomon?, kad ikikambro atmosferoje buvo ma?iau nei vienas procentas dabartin?s sud?ties deguonies.

Revoliucinis oro sud?ties pokytis

Ma?daug proterozojaus viduryje (prie? 1,8 milijardo met?) ?vyko „deguonies revoliucija“, kai pasaulis per?jo prie aerobinio kv?pavimo, kurio metu i? vienos maistin?s med?iagos molekul?s (gliukoz?s) galima gauti 38, o ne dvi (kaip su anaerobinis kv?pavimas) energijos vienetai. ?em?s atmosferos sud?tis deguonies at?vilgiu prad?jo vir?yti vien? procent? ?iuolaikin?s, ?m? formuotis ozono sluoksnis, apsaugantis organizmus nuo radiacijos. B?tent nuo jos „pasl?p?“ po storais luk?tais, pavyzd?iui, tokius senovinius gyv?nus kaip trilobitai. Nuo tada iki m?s? laik? pagrindinio „kv?pavimo“ elemento turinys palaipsniui ir l?tai did?jo, tod?l planetoje vyst?si ?vairios gyvyb?s formos.

10.045x10 3 J/(kg*K) (temperat?r? diapazone nuo 0-100°C), C v 8.3710*10 3 J/(kg*K) (0-1500°C). Oro tirpumas vandenyje 0°C temperat?roje yra 0,036%, 25°C temperat?roje - 0,22%.

Atmosferos sud?tis

Atmosferos susidarymo istorija

Ankstyva istorija

?iuo metu mokslas negali 100% tiksliai atsekti vis? ?em?s formavimosi etap?. Pagal labiausiai paplitusi? teorij?, laikui b?gant ?em?s atmosfera buvo keturi? skirting? kompozicij?. I? prad?i? j? sudar? lengvosios dujos (vandenilis ir helis), paimtos i? tarpplanetin?s erdv?s. ?is vadinamasis pirmin? atmosfera. Kitame etape d?l aktyvios vulkanin?s veiklos atmosfera buvo prisotinta kitomis dujomis nei vandenilis (angliavandeniliai, amoniakas, vandens garai). ?tai taip antrin? atmosfera. ?i atmosfera buvo atkurianti. Be to, atmosferos formavimosi proces? l?m? ?ie veiksniai:

• nuolatinis vandenilio nutek?jimas ? tarpplanetin? erdv?;
• chemin?s reakcijos, vykstan?ios atmosferoje, veikiant ultravioletiniams spinduliams, ?aibo i?krovoms ir kai kuriems kitiems veiksniams.

Palaipsniui ?ie veiksniai l?m? formavim?si tretin? atmosfera, pasi?ymintis daug ma?esniu vandenilio kiekiu ir daug didesniu azoto bei anglies dioksido kiekiu (susidaro d?l chemini? reakcij? i? amoniako ir angliavandenili?).

Gyvyb?s ir deguonies atsiradimas

D?l fotosintez?s ?em?je atsiradus gyviems organizmams, kartu su deguonies i?siskyrimu ir anglies dioksido absorbcija, atmosferos sud?tis prad?jo keistis. Ta?iau yra duomen? (atmosferos deguonies ir fotosintez?s metu i?siskirian?io izotopin?s sud?ties analiz?), patvirtinan?i? atmosferos deguonies geologin? kilm?.

I? prad?i? deguonis buvo naudojamas redukuot? jungini? – angliavandenili?, gele?ies gele?ies, esan?ios vandenynuose, oksidacijai ir kt. ?io etapo pabaigoje deguonies kiekis atmosferoje prad?jo augti.

De?imtajame de?imtmetyje buvo atlikti eksperimentai siekiant sukurti u?dar? ekologin? sistem? („Biosfera 2“), kuri? metu nebuvo ?manoma sukurti stabilios sistemos su viena oro sud?timi. D?l mikroorganizm? ?takos suma??jo deguonies lygis ir padid?jo anglies dioksido kiekis.

Azotas

Didelis N 2 kiekis susidaro d?l pirmin?s amoniako-vandenilio atmosferos oksidacijos molekuliniu O 2, kuris prad?jo kilti i? planetos pavir?iaus d?l fotosintez?s, kaip ir tik?tasi, ma?daug prie? 3 mlrd. (pagal kit? versij? atmosferos deguonis yra geologin?s kilm?s). Azotas vir?utiniuose atmosferos sluoksniuose oksiduojamas ? NO, naudojamas pramon?je ir suri?amas azot? fiksuojan?i? bakterij?, o N 2 patenka ? atmosfer? d?l nitrat? ir kit? azoto turin?i? jungini? denitrifikacijos.

Azotas N 2 yra inertin?s dujos ir reaguoja tik tam tikromis s?lygomis (pavyzd?iui, ?aibo i?lyd?io metu). J? gali oksiduoti ir paversti biologine forma cianobakterijos, kai kurios bakterijos (pavyzd?iui, mazgin?s bakterijos, kurios formuoja rizobin? simbioz? su ank?tiniais augalais).

Molekulinio azoto oksidacija elektros i?krovomis yra naudojama pramonin?je azoto tr??? gamyboje, taip pat ?il?s Atakamos dykumoje susidar? unikalios salietros nuos?dos.

tauri?j? duj?

Kuro deginimas yra pagrindinis ter?al? duj? (CO , NO, SO 2) ?altinis. Sieros dioksid? oksiduoja oras O 2 iki SO 3 vir?utiniuose atmosferos sluoksniuose, kurie s?veikauja su H 2 O ir NH 3 garais, o susidar? H 2 SO 4 ir (NH 4) 2 SO 4 kartu su krituliais gr??ta ? ?em?s pavir?i?. . Vidaus degimo varikli? naudojimas lemia didel? oro tar?? azoto oksidais, angliavandeniliais ir Pb junginiais.

Atmosferos tar?? aerozoliu sukelia tiek nat?ralios prie?astys (ugnikalnio i?siver?imas, dulki? audros, j?ros vandens la?eli? ir ?iedadulki? daleli? ?sine?imas ir kt.), tiek ?mogaus ?kin? veikla (r?dos ir statybini? med?iag? kasyba, kuro deginimas, cemento gamyba ir kt.). .) . Intensyvus didelio masto kiet?j? daleli? pa?alinimas ? atmosfer? yra viena i? galim? klimato kaitos prie?as?i? planetoje.

Atmosferos sandara ir atskir? kriaukli? savyb?s

Fizin? atmosferos b?kl? lemia oras ir klimatas. Pagrindiniai atmosferos parametrai: oro tankis, sl?gis, temperat?ra ir sud?tis. Did?jant auk??iui, ma??ja oro tankis ir atmosferos sl?gis. Temperat?ra taip pat kei?iasi kei?iantis auk??iui. Vertikaliai atmosferos strukt?rai b?dingos skirtingos temperat?ros ir elektrin?s savyb?s, skirtingos oro s?lygos. Atsi?velgiant ? temperat?r? atmosferoje, i?skiriami ?ie pagrindiniai sluoksniai: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, egzosfera (sklaidos sfera). Pereinamosios atmosferos sritys tarp gretim? kriaukli? vadinamos atitinkamai tropopauze, stratopauze ir kt.

Troposfera

Stratosfera

Did?ioji dalis trump?j? bang? ultravioletin?s spinduliuot?s dalies (180-200 nm) pasilieka stratosferoje ir transformuojama trump?j? bang? energija. ?i? spinduli? ?takoje kinta magnetiniai laukai, skyla molekul?s, atsiranda jonizacija, naujai susidaro dujos ir kiti cheminiai junginiai. ?iuos procesus galima steb?ti ?iaur?s pa?vaist?s, ?aibo ir kitokio ?vyt?jimo pavidalu.

Stratosferoje ir auk?tesniuose sluoksniuose, veikiant saul?s spinduliuotei, duj? molekul?s disocijuoja – ? atomus (vir? 80 km disocijuoja CO 2 ir H 2, vir? 150 km – O 2, vir? 300 km – H 2). 100-400 km auk?tyje duj? jonizacija vyksta ir jonosferoje, 320 km auk?tyje ?kraut? daleli? (O + 2, O - 2, N + 2) koncentracija yra ~ 1/300 neutrali? daleli? koncentracija. Vir?utiniuose atmosferos sluoksniuose yra laisv?j? radikal? – OH, HO 2 ir kt.

Stratosferoje beveik n?ra vandens gar?.

Mezosfera

Iki 100 km auk??io atmosfera yra vienalytis, gerai susimai??s duj? mi?inys. Auk?tesniuose sluoksniuose duj? pasiskirstymas auk?tyje priklauso nuo j? molekulini? masi?, sunkesni? duj? koncentracija ma??ja grei?iau tolstant nuo ?em?s pavir?iaus. D?l suma??jusio duj? tankio temperat?ra nukrenta nuo 0°С stratosferoje iki -110°С mezosferoje. Ta?iau atskir? daleli? kinetin? energija 200–250 km auk?tyje atitinka ~1500°C temperat?r?. Vir? 200 km pastebimi dideli temperat?ros ir duj? tankio svyravimai laike ir erdv?je.

Ma?daug 2000-3000 km auk?tyje egzosfera pama?u pereina ? vadinam?j? artimojo kosmoso vakuum?, kuris u?pildomas labai retomis tarpplanetini? duj? dalel?mis, daugiausia vandenilio atomais. Ta?iau ?ios dujos yra tik tarpplanetin?s materijos dalis. Kit? dal? sudaro ? dulkes pana?ios kometin?s ir meteorin?s kilm?s dalel?s. Be ?i? itin ret? daleli?, ? ?i? erdv? prasiskverbia saul?s ir galaktikos kilm?s elektromagnetin? ir korpuskulin? spinduliuot?.

Troposfera sudaro apie 80 % atmosferos mas?s, stratosfera – apie 20 %; mezosferos mas? yra ne didesn? kaip 0,3%, termosfera yra ma?esn? nei 0,05% visos atmosferos mas?s. Pagal elektrines savybes atmosferoje i?skiriama neutrosfera ir jonosfera. ?iuo metu manoma, kad atmosfera t?siasi iki 2000-3000 km auk??io.

Priklausomai nuo duj? sud?ties atmosferoje, jie i?skiria homosfera ir heterosfera. heterosfera- tai sritis, kurioje gravitacija veikia duj? atsiskyrim?, nes j? mai?ymas tokiame auk?tyje yra nereik?mingas. Taigi seka kintama heterosferos sud?tis. Po juo slypi gerai sumai?yta, vienalyt? atmosferos dalis, vadinama homosfera. Riba tarp ?i? sluoksni? vadinama turbopauze, ji yra apie 120 km auk?tyje.

Atmosferos savyb?s

Jau 5 km auk?tyje vir? j?ros lygio netreniruotam ?mogui i?sivysto deguonies badas ir, neprisitaikius, gerokai suma??ja ?mogaus darbingumas. ?ia baigiasi fiziologin? atmosferos zona. ?mogaus kv?pavimas tampa ne?manomas 15 km auk?tyje, nors ma?daug iki 115 km atmosferoje yra deguonies.

Atmosfera apr?pina mus deguonimi, kurio reikia kv?puoti. Ta?iau d?l bendro atmosferos sl?gio kritimo kylant ? auk?t? atitinkamai ma??ja ir dalinis deguonies sl?gis.

?mogaus plau?iuose nuolat yra apie 3 litrus alveoli? oro. Dalinis deguonies sl?gis alveoliniame ore esant normaliam atmosferos sl?giui yra 110 mm Hg. Art., anglies dioksido sl?gis - 40 mm Hg. Art., o vandens garai -47 mm Hg. Art. Did?jant auk??iui deguonies sl?gis krenta, o bendras vandens gar? ir anglies dioksido sl?gis plau?iuose i?lieka beveik pastovus – apie 87 mm Hg. Art. Deguonies srautas ? plau?ius visi?kai sustos, kai aplinkinio oro sl?gis taps lygus ?iai vertei.

Ma?daug 19-20 km auk?tyje atmosferos sl?gis nukrenta iki 47 mm Hg. Art. Tod?l tokiame auk?tyje ?mogaus k?ne pradeda virti vanduo ir tarpl?stelinis skystis. U? sl?gio kabinos tokiame auk?tyje mirtis ?vyksta beveik akimirksniu. Taigi, ?mogaus fiziologijos po?i?riu, „kosmosas“ prasideda jau 15-19 km auk?tyje.

Tank?s oro sluoksniai – troposfera ir stratosfera – saugo mus nuo ?alingo radiacijos poveikio. Esant pakankamam oro ret?jimui, didesniame nei 36 km auk?tyje, jonizuojanti spinduliuot?, pirminiai kosminiai spinduliai turi intensyv? poveik? organizmui; didesniame nei 40 km auk?tyje veikia ?mogui pavojinga ultravioletin? saul?s spektro dalis.