Kysl?k hr? v ?ivote na?ej plan?ty ve?mi d?le?it? ?lohu.?iv? organizmy ho vyu??vaj? na d?chanie, je s??as?ou organick?ch l?tok (bielkoviny, tuky, sacharidy). Oz?nov? vrstva atmosf?ry (O 3) od?a?uje ?ivot ohrozuj?ce slne?n? ?iarenie.

Obsah kysl?ka v zlo?en? zemskej atmosf?ry je pribli?ne 21%. Po dus?ku je to druh? najroz??renej?? plyn v atmosf?re. Nach?dza sa v atmosf?re vo forme molek?l O 2 . V horn?ch vrstv?ch atmosf?ry sa v?ak kysl?k rozklad? na at?my (proces disoci?cie) a vo v??ke asi 200 km je pomer at?mov?ho kysl?ka k molekul?rnemu kysl?ku pribli?ne 1:10.

V horn?ch vrstv?ch zemskej atmosf?ry sa vplyvom slne?n?ho ?iarenia tvor? oz?n (O 3). Oz?nov? vrstva atmosf?ry chr?ni ?iv? organizmy pred ?kodliv?m ultrafialov?m ?iaren?m.

V?voj obsahu kysl?ka v zemskej atmosf?re.

Na samom za?iatku v?voja Zeme bolo v atmosf?re ve?mi m?lo vo?n?ho kysl?ka. Objavil sa vo vy???ch vrstv?ch atmosf?ry v procese fotodisoci?cie oxidu uhli?it?ho a vody. Ale prakticky v?etok vytvoren? kysl?k bol vynalo?en? na oxid?ciu in?ch plynov a bol absorbovan? zemskou k?rou.

V ur?itom ?t?diu v?voja Zeme sa jej atmosf?ra oxidu uhli?it?ho zmenila na dus?k-kysl?k. Obsah kysl?ka v atmosf?re za?al r?chlo r?s? s pr?chodom autotrofn?ch fotosyntetick?ch organizmov v oce?ne. N?rast kysl?ka v atmosf?re viedol k oxid?cii mnoh?ch zlo?iek biosf?ry. Najprv bol kysl?k v predkambrick?ch moriach pohlcovan? ?eleznat?m ?elezom, no po v?raznom zn??en? obsahu rozpusten?ho ?eleza v oce?noch sa kysl?k za?al hromadi? v hydrosf?re a n?sledne v zemskej atmosf?re.

?loha biochemick?ch procesov ?ivej hmoty biosf?ry pri tvorbe kysl?ka rastie. S pr?chodom vegeta?n?ho krytu na kontinentoch sa za?ala modern? etapa v?voja zemskej atmosf?ry. V zemskej atmosf?re bol stanoven? kon?tantn? obsah vo?n?ho kysl?ka.

V s??asnosti je mno?stvo kysl?ka v zemskej atmosf?re vyrovnan? tak, ?e mno?stvo vyprodukovan?ho kysl?ka sa rovn? mno?stvu absorbovan?ho kysl?ka.?bytok kysl?ka v atmosf?re v d?sledku procesov d?chania, rozkladu a spa?ovania je kompenzovan? kysl?kom uvo?nen?m pri fotosynt?ze.

Cyklus kysl?ka v pr?rode.

Geochemick? cyklus kysl?ka sp?ja plynov? a kvapaln? ?krupiny so zemskou k?rou.

Jeho vrcholy:

• uvo??ovanie vo?n?ho kysl?ka po?as fotosynt?zy
• oxid?cia chemick?ch prvkov,
• vstup extr?mne oxidovan?ch zl??en?n do hlbok?ch z?n zemskej k?ry a ich ?iasto?n? obnova, vr?tane zl??en?n uhl?ka,
• odstra?ovanie oxidu uho?nat?ho a vody na povrch zemskej k?ry a
• ich ??as? na reakcii fotosynt?zy.

Ry?a. 1. Sch?ma kysl?kov?ho cyklu v neviazanej forme.

Bol to ?l?nok Kysl?k v zlo?en? zemskej atmosf?ry – obsah v atmosf?re je 21 %. ". ?alej ??tajte: "Oxid uhli?it? v zemskej atmosf?re."

?l?nky na t?mu "Atmosf?ra Zeme":

• Vplyv zemskej atmosf?ry na ?udsk? organizmus so zvy?uj?cou sa nadmorskou v??kou.
• V??ka a hranice zemskej atmosf?ry.

Zlo?enie zeme. Vzduch

Vzduch je mechanick? zmes r?znych plynov, ktor? tvoria zemsk? atmosf?ru. Vzduch je nevyhnutn? pre d?chanie ?iv?ch organizmov a m? ?irok? vyu?itie v priemysle.

Skuto?nos?, ?e vzduch je zmes, a nie homog?nna l?tka, bola dok?zan? po?as experimentov ?k?tskeho vedca Josepha Blacka. Pri jednom z nich vedec zistil, ?e pri zahrievan? bielej magn?zie (uhli?itan hore?nat?) sa uvo??uje „viazan? vzduch“, teda oxid uhli?it?, a vznik? sp?len? magn?zia (oxid hore?nat?). Naproti tomu pri spa?ovan? v?penca sa odstra?uje „viazan? vzduch“. Na z?klade t?chto experimentov vedec dospel k z?veru, ?e rozdiel medzi uhli?it?mi a ?ierav?mi z?sadami je v tom, ?e prv? zah??aj? oxid uhli?it?, ktor? je jednou zo zlo?iek vzduchu. Dnes vieme, ?e okrem oxidu uhli?it?ho zlo?enie zemsk?ho vzduchu zah??a:

Pomer plynov v zemskej atmosf?re uveden? v tabu?ke je typick? pre jej spodn? vrstvy, a? do v??ky 120 km. V t?chto oblastiach le?? dobre premie?an?, homog?nna oblas?, naz?van? homosf?ra. Nad homosf?rou le?? heterosf?ra, ktor? sa vyzna?uje rozkladom molek?l plynu na at?my a i?ny. Regi?ny s? od seba oddelen? turbopauzou.

Chemick? reakcia, pri ktorej sa vplyvom slne?n?ho a kozmick?ho ?iarenia molekuly rozkladaj? na at?my, sa naz?va fotodisoci?cia. Pri rozpade molekul?rneho kysl?ka vznik? at?mov? kysl?k, ktor? je vo v??kach nad 200 km hlavn?m plynom atmosf?ry. Vo v??kach nad 1200 km za??na prevl?da? vod?k a h?lium, ktor? s? z plynov naj?ah?ie.

Ke??e preva?n? ?as? vzduchu je s?streden? v 3 ni???ch vrstv?ch atmosf?ry, zmeny v zlo?en? vzduchu vo v??kach nad 100 km nemaj? badate?n? vplyv na celkov? zlo?enie atmosf?ry.

Dus?k je najbe?nej??m plynom, ktor? tvor? viac ako tri ?tvrtiny objemu zemsk?ho vzduchu. Modern? dus?k vznikol oxid?ciou ranej amoniakovo-vod?kovej atmosf?ry molekul?rnym kysl?kom, ktor? vznik? pri fotosynt?ze. V s??asnosti sa mal? mno?stvo dus?ka v atmosf?re dost?va do atmosf?ry v d?sledku denitrifik?cie - procesu redukcie dusi?nanov na dusitany s n?slednou tvorbou plynn?ch oxidov a molekul?rneho dus?ka, ktor? produkuj? anaer?bne prokaryoty. ?as? dus?ka sa dost?va do atmosf?ry po?as sope?n?ch erupci?.

Vo vy???ch vrstv?ch atmosf?ry, ke? s? vystaven? elektrick?m v?bojom za ??asti oz?nu, sa molekul?rny dus?k oxiduje na oxid dusnat?:

N2 + O2 -> 2NO

Za norm?lnych podmienok monoxid okam?ite reaguje s kysl?kom za vzniku oxidu dusn?ho:

2NO + 02 -> 2N20

Dus?k je najd?le?itej??m chemick?m prvkom v zemskej atmosf?re. Dus?k je s??as?ou bielkov?n, poskytuje rastlin?m miner?lnu v??ivu. Ur?uje r?chlos? biochemick?ch reakci?, zohr?va ?lohu riedidla kysl?ka.

Kysl?k je druh?m najroz??renej??m plynom v zemskej atmosf?re. Tvorba tohto plynu je spojen? s fotosyntetickou aktivitou rastl?n a bakt?ri?. A ??m rozmanitej?ie a po?etnej?ie boli fotosyntetick? organizmy, t?m v?znamnej?? bol proces obsahu kysl?ka v atmosf?re. Pri odply?ovan? pl???a sa uvo??uje mal? mno?stvo ?a?k?ho kysl?ka.

V horn?ch vrstv?ch troposf?ry a stratosf?ry sa vplyvom ultrafialov?ho slne?n?ho ?iarenia (ozna?ujeme ho hn) tvor? oz?n:

O 2 + hn -> 2O

V d?sledku p?sobenia toho ist?ho ultrafialov?ho ?iarenia sa oz?n rozklad?:

O3 + hn -> O2 + O

O3 + O -> 2O2

V d?sledku prvej reakcie vznik? at?mov? kysl?k v d?sledku druh?ho - molekul?rneho kysl?ka. V?etky 4 reakcie sa naz?vaj? Chapmanov mechanizmus pod?a britsk?ho vedca Sidneyho Chapmana, ktor? ich objavil v roku 1930.

Kysl?k sa pou??va na d?chanie ?iv?ch organizmov. S jeho pomocou doch?dza k procesom oxid?cie a spa?ovania.

Oz?n sl??i na ochranu ?iv?ch organizmov pred ultrafialov?m ?iaren?m, ktor? sp?sobuje nezvratn? mut?cie. Najvy??ia koncentr?cia oz?nu je pozorovan? v spodnej stratosf?re v r?mci tzv. oz?nov? vrstva alebo oz?nov? clona le?iaca vo v??kach 22-25 km. Obsah oz?nu je mal?: pri norm?lnom tlaku by v?etok oz?n zemskej atmosf?ry zaberal vrstvu hrub? len 2,91 mm.

Vznik tretieho najbe?nej?ieho plynu v atmosf?re, arg?nu, ale aj ne?nu, h?lia, krypt?nu a xen?nu, s?vis? so sope?n?mi erupciami a rozpadom r?dioakt?vnych prvkov.

Najm? h?lium je produktom r?dioakt?vneho rozpadu ur?nu, t?ria a r?dia: 238 U -> 234 Th + a, 230 Th -> 226 Ra + 4 He, 226 Ra -> 222 Rn + a (v t?chto reakci?ch sa a- ?astica je jadro h?lia, ktor? v procese straty energie zachyt?va elektr?ny a st?va sa 4 He).

Arg?n vznik? pri rozpade r?dioakt?vneho izotopu drasl?ka: 40 K -> 40 Ar + g.

Ne?n unik? z magmatick?ch horn?n.

Krypt?n vznik? ako kone?n? produkt rozpadu ur?nu (235 U a 238 U) a t?ria Th.

Preva?n? ?as? atmosf?rick?ho krypt?nu vznikla v ran?ch f?zach v?voja Zeme v d?sledku rozpadu transur?nov?ch prvkov s fenomen?lne kr?tkym pol?asom rozpadu alebo poch?dza z vesm?ru, pri?om obsah krypt?nu je desa?mili?nkr?t vy??? ako na Zemi. .

Xen?n je v?sledkom ?tiepenia ur?nu, ale v???ina tohto plynu zostala z ran?ch ?t?di? formovania Zeme, z prim?rnej atmosf?ry.

Oxid uhli?it? sa do atmosf?ry dost?va v d?sledku sope?n?ch erupci? a v procese rozkladu organickej hmoty. Jeho obsah v atmosf?re stredn?ch zemepisn?ch ??rok Zeme sa zna?ne l??i v z?vislosti od ro?n?ch obdob?: v zime sa mno?stvo CO 2 zvy?uje av lete kles?. Toto kol?sanie s?vis? s aktivitou rastl?n, ktor? vyu??vaj? oxid uhli?it? v procese fotosynt?zy.

Vod?k vznik? v d?sledku rozkladu vody slne?n?m ?iaren?m. Ke??e je v?ak naj?ah??m z plynov, ktor? tvoria atmosf?ru, neust?le unik? do vesm?ru, a preto je jeho obsah v atmosf?re ve?mi mal?.

Vodn? para je v?sledkom odparovania vody z hladiny jazier, riek, mor? a pevniny.

Koncentr?cia hlavn?ch plynov v spodn?ch vrstv?ch atmosf?ry, s v?nimkou vodnej pary a oxidu uhli?it?ho, je kon?tantn?. V malom mno?stve obsahuje atmosf?ra oxid s?ry SO 2, amoniak NH 3, oxid uho?nat? CO, oz?n O 3, chlorovod?k HCl, fluorovod?k HF, oxid dusnat? NO, uh?ovod?ky, pary ortuti Hg, j?d I 2 a mnoh? ?al?ie. V spodnej atmosf?rickej vrstve troposf?ry sa neust?le nach?dza ve?k? mno?stvo suspendovan?ch pevn?ch a kvapaln?ch ?ast?c.

Zdrojmi pevn?ch ?ast?c v zemskej atmosf?re s? sope?n? erupcie, pe? rastl?n, mikroorganizmy a v poslednom ?ase aj ?udsk? aktivity, ako napr?klad spa?ovanie fos?lnych pal?v vo v?robn?ch procesoch. Najmen?ie ?iasto?ky prachu, ktor? s? z?rodkami kondenz?cie, s? pr??inou vzniku hmly a oblakov. Bez pevn?ch ?ast?c neust?le pr?tomn?ch v atmosf?re by na Zem nepadali zr??ky.

Atmosf?ra (z in?ho gr?ckeho ?tmos - para a sfa?ra - gu?a) je plynn? obal (geosf?ra) obklopuj?ci plan?tu Zem. Jeho vn?torn? povrch pokr?va hydrosf?ru a ?iasto?ne aj zemsk? k?ru, zatia? ?o jeho vonkaj?? povrch hrani?? s bl?zkozemskou ?as?ou kozmick?ho priestoru.

S?hrn ?ast? fyziky a ch?mie, ktor? ?tuduj? atmosf?ru, sa be?ne naz?va atmosf?rick? fyzika. Atmosf?ra ur?uje po?asie na povrchu Zeme, meteorol?gia sa zaober? ?t?diom po?asia a klimatol?gia sa zaober? dlhodob?mi zmenami kl?my.

Fyzik?lne vlastnosti

Hr?bka atmosf?ry je asi 120 km od povrchu Zeme. Celkov? hmotnos? vzduchu v atmosf?re je (5,1-5,3) 1018 kg. Z toho hmotnos? such?ho vzduchu je (5,1352 ± 0,0003) 1018 kg, celkov? hmotnos? vodnej pary je v priemere 1,27 1016 kg.

Mol?rna hmotnos? ?ist?ho such?ho vzduchu je 28,966 g/mol, hustota vzduchu pri hladine mora je pribli?ne 1,2 kg/m3. Tlak pri 0 °C na hladine mora je 101,325 kPa; kritick? teplota - -140,7 ° C (~ 132,4 K); kritick? tlak - 3,7 MPa; Cp pri 0 °C - 1,0048 103 J/(kg K), Cv - 0,7159 103 J/(kg K) (pri 0 °C). Rozpustnos? vzduchu vo vode (hmotnostne) pri 0 °C - 0,0036 %, pri 25 °C - 0,0023 %.

Pre „norm?lne podmienky“ na zemskom povrchu sa ber?: hustota 1,2 kg/m3, barometrick? tlak 101,35 kPa, teplota plus 20 °C a relat?vna vlhkos? 50 %. Tieto podmienen? ukazovatele maj? ?isto in?iniersku hodnotu.

Chemick? zlo?enie

Atmosf?ra Zeme vznikla v d?sledku uvo??ovania plynov pri sope?n?ch erupci?ch. S pr?chodom oce?nov a biosf?ry vznikol aj v d?sledku v?meny plynov s vodou, rastlinami, ?ivo??chmi a produktmi ich rozkladu v p?dach a mo?iaroch.

Atmosf?ru Zeme v s??asnosti tvoria najm? plyny a r?zne ne?istoty (prach, kvapky vody, ?adov? kry?t?ly, morsk? soli, splodiny horenia).

Koncentr?cia plynov, ktor? tvoria atmosf?ru, je takmer kon?tantn?, s v?nimkou vody (H2O) a oxidu uhli?it?ho (CO2).

Zlo?enie such?ho vzduchu

Okrem plynov uveden?ch v tabu?ke obsahuje atmosf?ra v mal?ch mno?stv?ch SO2, NH3, CO, oz?n, uh?ovod?ky, HCl, HF, pary Hg, I2, ako aj NO a mnoho ?al??ch plynov. V troposf?re je neust?le ve?k? mno?stvo suspendovan?ch pevn?ch a kvapaln?ch ?ast?c (aeros?lov).

?trukt?ra atmosf?ry

Troposf?ra

Jeho horn? hranica je v nadmorskej v??ke 8-10 km v pol?rnych, 10-12 km v miernych a 16-18 km v tropick?ch zemepisn?ch ??rkach; v zime ni??ia ako v lete. Spodn?, hlavn? vrstva atmosf?ry obsahuje viac ako 80 % celkovej hmotnosti atmosf?rick?ho vzduchu a asi 90 % v?etkej vodnej pary pr?tomnej v atmosf?re. V troposf?re je vysoko rozvinut? turbulencia a konvekcia, objavuj? sa oblaky, vznikaj? cykl?ny a anticykl?ny. Teplota kles? s nadmorskou v??kou s priemern?m vertik?lnym gradientom 0,65°/100 m

tropopauza

Prechodn? vrstva z troposf?ry do stratosf?ry, vrstva atmosf?ry, v ktorej sa pokles teploty s v??kou zastavuje.

Stratosf?ra

Vrstva atmosf?ry sa nach?dza vo v??ke 11 a? 50 km. Typick? je mierna zmena teploty vo vrstve 11-25 km (spodn? vrstva stratosf?ry) a jej zv??enie vo vrstve 25-40 km z -56,5 na 0,8 °C (vrchn? vrstva stratosf?ry alebo inverzn? oblas?). Po dosiahnut? hodnoty asi 273 K (takmer 0 °C) vo v??ke asi 40 km zost?va teplota kon?tantn? a? do v??ky asi 55 km. T?to oblas? kon?tantnej teploty sa naz?va stratopauza a je hranicou medzi stratosf?rou a mezosf?rou.

Stratopauza

Hrani?n? vrstva atmosf?ry medzi stratosf?rou a mezosf?rou. Vo vertik?lnom rozlo?en? teploty je maximum (asi 0 °C).

mezosf?ra

Mezosf?ra za??na vo v??ke 50 km a siaha a? do 80-90 km. Teplota kles? s v??kou s priemern?m vertik?lnym gradientom (0,25-0,3)°/100 m Hlavn?m energetick?m procesom je prenos tepla s?lan?m. Zlo?it? fotochemick? procesy zah??aj?ce vo?n? radik?ly, vibra?ne excitovan? molekuly at?. sp?sobuj? atmosf?rick? luminiscenciu.

Mezopauza

Prechodn? vrstva medzi mezosf?rou a termosf?rou. Vo vertik?lnom rozlo?en? tepl?t je minimum (asi -90 °C).

L?nia Karman

Nadmorsk? v??ka, ktor? sa be?ne pova?uje za hranicu medzi zemskou atmosf?rou a vesm?rom. Pod?a defin?cie FAI je Karmanova l?nia vo v??ke 100 km nad morom.

Hranica zemskej atmosf?ry

Termosf?ra

Horn? hranica je asi 800 km. Teplota st?pa do nadmorsk?ch v??ok 200-300 km, kde dosahuje hodnoty r?dovo 1500 K, potom zost?va takmer kon?tantn? a? do vysok?ch nadmorsk?ch v??ok. Pod vplyvom ultrafialov?ho a r?ntgenov?ho slne?n?ho ?iarenia a kozmick?ho ?iarenia doch?dza k ioniz?cii vzduchu („pol?rne svetl?“) - hlavn? oblasti ionosf?ry le?ia vo vn?tri termosf?ry. Vo v??kach nad 300 km prevl?da at?mov? kysl?k. Horn? hranica termosf?ry je do zna?nej miery ur?en? aktu?lnou aktivitou Slnka. V obdobiach n?zkej aktivity - napr?klad v rokoch 2008-2009 - doch?dza k v?razn?mu poklesu ve?kosti tejto vrstvy.

Termopauza

Oblas? atmosf?ry nad termosf?rou. V tejto oblasti je absorpcia slne?n?ho ?iarenia zanedbate?n? a teplota sa v skuto?nosti s v??kou nemen?.

Exosf?ra (rozptylov? gu?a)

Exosf?ra - rozptylov? z?na, vonkaj?ia ?as? termosf?ry, nach?dzaj?ca sa nad 700 km. Plyn v exosf?re je ve?mi riedky, a preto jeho ?astice unikaj? do medziplanet?rneho priestoru (disip?cia).

Do v??ky 100 km je atmosf?ra homog?nna, dobre premie?an? zmes plynov. Vo vy???ch vrstv?ch z?vis? rozlo?enie plynov na v??ku od ich molekulov?ch hmotnost?, koncentr?cia ?a???ch plynov kles? r?chlej?ie so vzdialenos?ou od zemsk?ho povrchu. V d?sledku poklesu hustoty plynu kles? teplota z 0 °C v stratosf?re na -110 °C v mezosf?re. Kinetick? energia jednotliv?ch ?ast?c v?ak vo v??kach 200–250 km zodpoved? teplote ~150 °C. Nad 200 km s? pozorovan? v?razn? v?kyvy teploty a hustoty plynu v ?ase a priestore.

Vo v??ke asi 2000-3500 km exosf?ra postupne prech?dza do takzvan?ho bl?zkeho vesm?rneho v?kua, ktor? je vyplnen? vysoko riedkymi ?asticami medziplanet?rneho plynu, najm? at?mami vod?ka. Tento plyn je v?ak len ?as?ou medziplanet?rnej hmoty. Druh? ?as? je zlo?en? z prachov?ch ?ast?c komet?rneho a meteorick?ho p?vodu. Okrem extr?mne riedkych prachov?ch ?ast?c do tohto priestoru prenik? elektromagnetick? a korpuskul?rne ?iarenie slne?n?ho a galaktick?ho p?vodu.

Troposf?ra predstavuje asi 80 % hmotnosti atmosf?ry, stratosf?ra asi 20 %; hmotnos? mezosf?ry nie je v???ia ako 0,3 %, termosf?ra je men?ia ako 0,05 % z celkovej hmotnosti atmosf?ry. Na z?klade elektrick?ch vlastnost? v atmosf?re sa rozli?uje neutrosf?ra a ionosf?ra. V s??asnosti sa ver?, ?e atmosf?ra siaha do nadmorskej v??ky 2000-3000 km.

V z?vislosti od zlo?enia plynu v atmosf?re sa rozli?uje homosf?ra a heterosf?ra. Heterosf?ra je oblas?, kde m? gravit?cia vplyv na separ?ciu plynov, ke??e ich mie?anie v takejto v??ke je zanedbate?n?. Z toho vypl?va premenliv? zlo?enie heterosf?ry. Pod n?m le?? dobre premie?an?, homog?nna ?as? atmosf?ry, naz?van? homosf?ra. Hranica medzi t?mito vrstvami sa naz?va turbopauza a le?? vo v??ke asi 120 km.

?al?ie vlastnosti atmosf?ry a ??inky na ?udsk? organizmus

U? vo v??ke 5 km nad morom sa u netr?novan?ho ?loveka rozvinie hladovanie kysl?kom a bez prisp?sobenia sa v?razne zni?uje v?konnos? ?loveka. Tu kon?? fyziologick? z?na atmosf?ry. ?udsk? d?chanie sa st?va nemo?n?m vo v??ke 9 km, hoci a? do v??ky 115 km obsahuje atmosf?ra kysl?k.

Atmosf?ra n?m poskytuje kysl?k, ktor? potrebujeme na d?chanie. Av?ak v d?sledku poklesu celkov?ho tlaku atmosf?ry, ke? ?lovek st?pa do v??ky, zodpovedaj?cim sp?sobom kles? aj parci?lny tlak kysl?ka.

?udsk? p??ca neust?le obsahuj? asi 3 litre alveol?rneho vzduchu. Parci?lny tlak kysl?ka v alveol?rnom vzduchu pri norm?lnom atmosf?rickom tlaku je 110 mm Hg. Art., tlak oxidu uhli?it?ho - 40 mm Hg. Art., a vodn? para - 47 mm Hg. ?l. So zvy?uj?cou sa nadmorskou v??kou tlak kysl?ka kles? a celkov? tlak vodnej pary a oxidu uhli?it?ho v p??cach zost?va takmer kon?tantn? - asi 87 mm Hg. ?l. Tok kysl?ka do p??c sa ?plne zastav?, ke? sa tlak okolit?ho vzduchu vyrovn? tejto hodnote.

Vo v??ke asi 19-20 km kles? atmosf?rick? tlak na 47 mm Hg. ?l. Preto v tejto v??ke za?ne v ?udskom tele vrie? voda a interstici?lna tekutina. Mimo pretlakovej kab?ny v t?chto nadmorsk?ch v??kach nast?va smr? takmer okam?ite. Z h?adiska fyziol?gie ?loveka teda „vesm?r“ za??na u? vo v??ke 15-19 km.

Hust? vrstvy vzduchu – troposf?ra a stratosf?ra – n?s chr?nia pred ?kodliv?mi ??inkami ?iarenia. Pri dostato?nej riedkosti vzduchu vo v??kach nad 36 km intenz?vne p?sob? na organizmus ionizuj?ce ?iarenie, prim?rne kozmick? ?iarenie; vo v??kach nad 40 km p?sob? pre ?loveka nebezpe?n? ultrafialov? ?as? slne?n?ho spektra.

Ako st?pame do st?le v???ej v??ky nad zemsk?m povrchom, pozorujeme v ni???ch vrstv?ch atmosf?ry tak? javy, ktor? s? n?m zn?me, ako napr?klad ??renie zvuku, v?skyt aerodynamick?ho vztlaku a odporu, prenos tepla konvekciou at?. ., postupne slabn?? a potom ?plne zmizn??.

V riedkych vrstv?ch vzduchu je ??renie zvuku nemo?n?. Do v??ok 60-90 km je st?le mo?n? vyu?i? odpor vzduchu a vztlak na riaden? aerodynamick? let. Po?n?c v??kami 100 - 130 km v?ak koncepty ??sla M a zvukovej bari?ry, ktor? pozn? ka?d? pilot, str?caj? svoj v?znam: existuje podmienen? Karmanova l?nia, za ktorou za??na oblas? ?isto balistick?ho letu, ktor? mo?no ovl?da? iba pomocou reakt?vnych s?l.

Vo v??kach nad 100 km je atmosf?ra zbaven? aj ?al?ej pozoruhodnej vlastnosti - schopnosti absorbova?, vies? a odovzd?va? tepeln? energiu konvekciou (t.j. pomocou mie?ania vzduchu). To znamen?, ?e r?zne prvky vybavenia, vybavenie orbit?lnej vesm?rnej stanice nebude mo?n? zvonku chladi? tak, ako sa to be?ne rob? v lietadle – pomocou vzduchov?ch trysiek a vzduchov?ch radi?torov. V tejto nadmorskej v??ke, ako aj vo vesm?re v?eobecne, je jedin?m sp?sobom prenosu tepla tepeln? ?iarenie.

Hist?ria vzniku atmosf?ry

Pod?a najbe?nej?ej te?rie bola atmosf?ra Zeme v ?ase v troch r?znych zlo?eniach. Spo?iatku ho tvorili ?ahk? plyny (vod?k a h?lium) zachyten? z medziplanet?rneho priestoru. Ide o takzvan? prim?rnu atmosf?ru (asi pred ?tyrmi miliardami rokov). V ?al?om ?t?diu akt?vna sope?n? ?innos? viedla k nas?teniu atmosf?ry in?mi plynmi ako vod?k (oxid uhli?it?, amoniak, vodn? para). Takto vznikla sekund?rna atmosf?ra (asi tri miliardy rokov do s??asnosti). T?to atmosf?ra bola obnovuj?ca. ?alej bol proces tvorby atmosf?ry ur?en? nasleduj?cimi faktormi:

• ?nik ?ahk?ch plynov (vod?k a h?lium) do medziplanet?rneho priestoru;
• chemick? reakcie prebiehaj?ce v atmosf?re pod vplyvom ultrafialov?ho ?iarenia, bleskov?ch v?bojov a niektor?ch ?al??ch faktorov.

Postupne tieto faktory viedli k vytvoreniu terci?rnej atmosf?ry, ktor? sa vyzna?uje ove?a ni???m obsahom vod?ka a ove?a vy???m obsahom dus?ka a oxidu uhli?it?ho (vznik? ako v?sledok chemick?ch reakci? z amoniaku a uh?ovod?kov).

Dus?k

Tvorba ve?k?ho mno?stva dus?ka N2 je sp?soben? oxid?ciou amoniakovo-vod?kovej atmosf?ry molekul?rnym kysl?kom O2, ktor? za?al prich?dza? z povrchu plan?ty v d?sledku fotosynt?zy pred 3 miliardami rokov. Dus?k N2 sa tie? uvo??uje do atmosf?ry v d?sledku denitrifik?cie dusi?nanov a in?ch zl??en?n obsahuj?cich dus?k. Dus?k je oxidovan? oz?nom na NO vo vy???ch vrstv?ch atmosf?ry.

Dus?k N2 vstupuje do reakci? len za ?pecifick?ch podmienok (napr?klad pri v?boji blesku). Oxid?cia molekul?rneho dus?ka oz?nom pri elektrick?ch v?bojoch sa v mal?ch mno?stv?ch vyu??va pri priemyselnej v?robe dus?kat?ch hnoj?v. Pri n?zkej spotrebe energie ho dok??u okysli?i? a premeni? na biologicky akt?vnu formu sinice (modrozelen? riasy) a uzlov? bakt?rie, ktor? vytv?raj? rizobi?lnu symbi?zu so strukovinami, tzv. zelen? hnojenie.

Kysl?k

Zlo?enie atmosf?ry sa za?alo radik?lne meni? s pr?chodom ?iv?ch organizmov na Zem, v d?sledku fotosynt?zy, sprev?dzanej uvo??ovan?m kysl?ka a absorpciou oxidu uhli?it?ho. Spo?iatku sa kysl?k vynakladal na oxid?ciu redukovan?ch zl??en?n - amoniaku, uh?ovod?kov, ?elezitej formy ?eleza obsiahnutej v oce?noch at?. Na konci tejto etapy za?al obsah kysl?ka v atmosf?re r?s?. Postupne sa vytvorila modern? atmosf?ra s oxida?n?mi vlastnos?ami. Ke??e to sp?sobilo v??ne a n?hle zmeny v mnoh?ch procesoch vyskytuj?cich sa v atmosf?re, litosf?re a biosf?re, t?to udalos? sa naz?vala kysl?kov? katastrofa.

Po?as fanerozoika do?lo k zmen?m v zlo?en? atmosf?ry a obsahu kysl?ka. Korelovali predov?etk?m s r?chlos?ou ukladania organick?ch sediment?rnych horn?n. Tak?e v obdobiach akumul?cie uhlia obsah kysl?ka v atmosf?re zjavne v?razne prekro?il modern? ?rove?.

Oxid uhli?it?

Obsah CO2 v atmosf?re z?vis? od vulkanickej ?innosti a chemick?ch procesov v zemsk?ch obaloch, ale predov?etk?m od intenzity biosynt?zy a rozkladu organickej hmoty v biosf?re Zeme. Takmer cel? s??asn? biomasa plan?ty (asi 2,4 1012 ton) je tvoren? oxidom uhli?it?m, dus?kom a vodnou parou obsiahnutou v atmosf?rickom vzduchu. Organick? hmota, pochovan? v oce?ne, mo?iaroch a lesoch, sa men? na uhlie, ropu a zemn? plyn.

vz?cnych plynov

Zdrojom inertn?ch plynov – arg?nu, h?lia a krypt?nu – s? sope?n? erupcie a rozpad r?dioakt?vnych prvkov. Zem ako celok a najm? atmosf?ra s? v porovnan? s vesm?rom ochudobnen? o inertn? plyny. Predpoklad? sa, ?e d?vod spo??va v neust?lom ?niku plynov do medziplanet?rneho priestoru.

Zne?istenie vzduchu

V poslednej dobe ?lovek za?al ovplyv?ova? v?voj atmosf?ry. V?sledkom jeho ?innosti bolo neust?le zvy?ovanie obsahu oxidu uhli?it?ho v atmosf?re v d?sledku spa?ovania uh?ovod?kov?ch pal?v nahromaden?ch v predch?dzaj?cich geologick?ch epoch?ch. Obrovsk? mno?stvo CO2 sa spotrebuje po?as fotosynt?zy a absorbuje ho svetov? oce?ny. Tento plyn sa dost?va do atmosf?ry rozkladom uhli?itanov?ch horn?n a organick?ch l?tok rastlinn?ho a ?ivo???neho p?vodu, ako aj vulkanizmom a ?udskou v?robnou ?innos?ou. Za posledn?ch 100 rokov sa obsah CO2 v atmosf?re zv??il o 10 %, pri?om hlavn? ?as? (360 mili?rd ton) poch?dza zo spa?ovania paliva. Ak bude tempo rastu spa?ovania paliva pokra?ova?, potom sa v nasleduj?cich 200 – 300 rokoch mno?stvo CO2 v atmosf?re zdvojn?sob? a m??e vies? ku glob?lnej zmene kl?my.

Spa?ovanie paliva je hlavn?m zdrojom zne?is?uj?cich plynov (CO, NO, SO2). Oxid siri?it? sa oxiduje vzdu?n?m kysl?kom na SO3 a oxid dusnat? na NO2 v hornej atmosf?re, ktor? n?sledne interaguj? s vodnou parou a v?sledn? kyselina s?rov? H2SO4 a kyselina dusi?n? HNO3 padaj? na zemsk? povrch vo forme tzv. volal. kysl? d???. Pou??van?m spa?ovac?ch motorov doch?dza k v?razn?mu zne?isteniu ovzdu?ia oxidmi dus?ka, uh?ovod?kmi a zl??eninami olova (tetraetylolovo) Pb(CH3CH2)4.

Aeros?lov? zne?istenie atmosf?ry je sp?soben? jednak pr?rodn?mi pr??inami (v?buch sopiek, prachov? b?rky, strh?vanie kvapiek morskej vody a pe?u rastl?n at?.), ako aj hospod?rskou ?innos?ou ?loveka (?a?ba r?d a stavebn?ch materi?lov, spa?ovanie pal?v, v?roba cementu at?.). .). Intenz?vne rozsiahle odstra?ovanie pevn?ch ?ast?c do atmosf?ry je jednou z mo?n?ch pr??in klimatick?ch zmien na plan?te.

(Nav?t?ven? 156-kr?t, dnes 1 n?v?tev)

Atmosf?ra(z gr?ckeho atmos - para a spharia - gu?a) - vzduchov? obal Zeme, rotuj?ci s n?m. V?voj atmosf?ry ?zko s?visel s geologick?mi a geochemick?mi procesmi prebiehaj?cimi na na?ej plan?te, ako aj s ?innos?ou ?iv?ch organizmov.

Spodn? hranica atmosf?ry sa zhoduje s povrchom Zeme, preto?e vzduch prenik? do najmen??ch p?rov v p?de a rozp???a sa dokonca aj vo vode.

Horn? hranica vo v??ke 2000-3000 km postupne prech?dza do kozmick?ho priestoru.

Atmosf?ra bohat? na kysl?k umo??uje ?ivot na Zemi. Atmosf?rick? kysl?k sa pou??va v procese d?chania ?u?mi, zvieratami a rastlinami.

Keby neexistovala atmosf?ra, Zem by bola tich? ako Mesiac. Koniec koncov, zvuk je vibr?cia ?ast?c vzduchu. Modr? farba oblohy sa vysvet?uje skuto?nos?ou, ?e slne?n? l??e prech?dzaj?ce atmosf?rou, akoby ?o?ovkou, sa rozkladaj? na jednotliv? farby. V tomto pr?pade s? l??e modrej a modrej farby rozpt?len? najviac.

Atmosf?ra zadr?iava v???inu ultrafialov?ho ?iarenia zo Slnka, ktor? m? ?kodliv? vplyv na ?iv? organizmy. Tie? udr?iava teplo na povrchu Zeme, ??m zabra?uje ochladzovaniu na?ej plan?ty.

?trukt?ra atmosf?ry

V atmosf?re mo?no rozl??i? nieko?ko vrstiev, ktor? sa l??ia hustotou a hustotou (obr. 1).

Troposf?ra

Troposf?ra- najni??ia vrstva atmosf?ry, ktorej hr?bka nad p?lmi je 8-10 km, v miernych zemepisn?ch ??rkach - 10-12 km a nad rovn?kom - 16-18 km.

Ry?a. 1. ?trukt?ra zemskej atmosf?ry

Vzduch v troposf?re sa ohrieva od zemsk?ho povrchu, teda od pevniny a vody. Preto teplota vzduchu v tejto vrstve kles? s v??kou v priemere o 0,6 °C na ka?d?ch 100 m.Na hornej hranici troposf?ry dosahuje -55 °C. Z?rove? je v oblasti rovn?ka na hornej hranici troposf?ry teplota vzduchu -70 °С a v oblasti severn?ho p?lu -65 °С.

Asi 80% hmoty atmosf?ry je s?streden?ch v troposf?re, nach?dza sa tu takmer v?etka vodn? para, vyskytuj? sa b?rky, b?rky, obla?nos? a zr??ky, doch?dza k vertik?lnemu (konvekcii) a horizont?lnemu (vietor) pohybu vzduchu.

D? sa poveda?, ?e po?asie sa tvor? najm? v troposf?re.

Stratosf?ra

Stratosf?ra- vrstva atmosf?ry nach?dzaj?ca sa nad troposf?rou vo v??ke 8 a? 50 km. Farba oblohy v tejto vrstve sa jav? ako fialov?, ?o sa vysvet?uje riedkos?ou vzduchu, v?aka ktorej sa slne?n? l??e takmer nerozpty?uj?.

Stratosf?ra obsahuje 20 % hmotnosti atmosf?ry. Vzduch v tejto vrstve je riedky, prakticky tam nie je ?iadna vodn? para, a preto sa obla?nos? a zr??ky takmer netvoria. V stratosf?re sa v?ak pozoruj? stabiln? vzdu?n? pr?dy, ktor?ch r?chlos? dosahuje 300 km / h.

T?to vrstva je koncentrovan? oz?n(oz?nov? clona, ozonosf?ra), vrstva, ktor? pohlcuje ultrafialov? l??e, br?ni im v prechode na Zem a t?m chr?ni ?iv? organizmy na na?ej plan?te. Vplyvom oz?nu sa teplota vzduchu na hornej hranici stratosf?ry pohybuje v rozmedz? od -50 do 4-55 °C.

Medzi mezosf?rou a stratosf?rou sa nach?dza prechodn? z?na – stratopauza.

mezosf?ra

mezosf?ra- vrstva atmosf?ry nach?dzaj?ca sa vo v??ke 50-80 km. Hustota vzduchu je tu 200-kr?t men?ia ako na povrchu Zeme. Farba oblohy v mezosf?re sa jav? ako ?ierna, hviezdy s? vidite?n? po?as d?a. Teplota vzduchu klesne na -75 (-90)°С.

Vo v??ke 80 km za??na termosf?ra. Teplota vzduchu v tejto vrstve prudko st?pa do v??ky 250 m, a potom sa st?va kon?tantnou: vo v??ke 150 km dosahuje 220-240 °C; vo v??ke 500-600 km presahuje 1500 °C.

V mezosf?re a termosf?re sa p?soben?m kozmick?ho ?iarenia molekuly plynu rozpadaj? na nabit? (ionizovan?) ?astice at?mov, preto sa t?to ?as? atmosf?ry naz?va tzv. ionosf?ra- vrstva ve?mi riedkeho vzduchu, nach?dzaj?ca sa v nadmorskej v??ke 50 a? 1000 km, pozost?vaj?ca najm? z ionizovan?ch at?mov kysl?ka, molek?l oxidu dusnat?ho a vo?n?ch elektr?nov. T?to vrstva sa vyzna?uje vysokou elektrifik?ciou a odr??aj? sa od nej dlh? a stredn? r?diov? vlny ako od zrkadla.

V ionosf?re vznikaj? pol?rne ?iary - ?iara riedkych plynov pod vplyvom elektricky nabit?ch ?ast?c letiacich zo Slnka - a pozoruj? sa prudk? v?kyvy magnetick?ho po?a.

Exosf?ra

Exosf?ra- vonkaj?ia vrstva atmosf?ry, nach?dzaj?ca sa nad 1000 km. T?to vrstva sa tie? naz?va rozptylov? gu?a, preto?e ?astice plynu sa tu pohybuj? vysokou r?chlos?ou a m??u by? rozpt?len? do vesm?ru.

Zlo?enie atmosf?ry

Atmosf?ra je zmes plynov pozost?vaj?ca z dus?ka (78,08 %), kysl?ka (20,95 %), oxidu uhli?it?ho (0,03 %), arg?nu (0,93 %), mal?ho mno?stva h?lia, ne?nu, xen?nu, krypt?nu (0,01 %), oz?n a in? plyny, ale ich obsah je zanedbate?n? (tab. 1). Modern? zlo?enie ovzdu?ia Zeme vzniklo pred viac ako sto mili?nmi rokov, no prudko zv??en? ?udsk? v?robn? aktivita napriek tomu viedla k jeho zmene. V s??asnosti doch?dza k zv??eniu obsahu CO 2 o cca 10-12%.

Plyny, ktor? tvoria atmosf?ru, plnia r?zne funk?n? ?lohy. Hlavn? v?znam t?chto plynov v?ak ur?uje predov?etk?m skuto?nos?, ?e ve?mi silne pohlcuj? energiu ?iarenia a t?m v?razne ovplyv?uj? teplotn? re?im zemsk?ho povrchu a atmosf?ry.

Tabu?ka 1. Chemick? zlo?enie such?ho atmosf?rick?ho vzduchu v bl?zkosti zemsk?ho povrchu

dus?k, najbe?nej?? plyn v atmosf?re, chemicky m?lo akt?vny.

Kysl?k, na rozdiel od dus?ka, je chemicky ve?mi akt?vny prvok. ?pecifickou funkciou kysl?ka je oxid?cia organickej hmoty heterotrofn?ch organizmov, horn?n a ne?plne oxidovan?ch plynov emitovan?ch do atmosf?ry sopkami. Bez kysl?ka by nedo?lo k rozkladu m?tvej organickej hmoty.

?loha oxidu uhli?it?ho v atmosf?re je mimoriadne ve?k?. Do atmosf?ry sa dost?va v d?sledku procesov spa?ovania, d?chania ?iv?ch organizmov, rozpadu a je predov?etk?m hlavn?m stavebn?m materi?lom pre tvorbu organickej hmoty pri fotosynt?ze. Okrem toho m? ve?k? v?znam vlastnos? oxidu uhli?it?ho prep???a? kr?tkovlnn? slne?n? ?iarenie a absorbova? ?as? tepeln?ho dlhovlnn?ho ?iarenia, ??m sa vytvor? takzvan? sklen?kov? efekt, o ktorom bude re? ni??ie.

Vplyv na atmosf?rick? procesy, najm? na tepeln? re?im stratosf?ry, m? tie? oz?n. Tento plyn sl??i ako prirodzen? absorb?r slne?n?ho ultrafialov?ho ?iarenia a absorpcia slne?n?ho ?iarenia vedie k ohrevu vzduchu. Priemern? mesa?n? hodnoty celkov?ho obsahu oz?nu v atmosf?re sa pohybuj? v z?vislosti od zemepisnej ??rky oblasti a ro?n?ho obdobia v rozmedz? 0,23-0,52 cm (to je hr?bka oz?novej vrstvy pri pr?zemnom tlaku a teplote). Doch?dza k n?rastu obsahu oz?nu od rovn?ka k p?lom a k ro?n?m zmen?m s minimom na jese? a maximom na jar.

Charakteristickou vlastnos?ou atmosf?ry mo?no nazva? skuto?nos?, ?e obsah hlavn?ch plynov (dus?k, kysl?k, arg?n) sa mierne men? s v??kou: vo v??ke 65 km v atmosf?re je obsah dus?ka 86%, kysl?ka - 19, arg?n - 0,91, v nadmorskej v??ke 95 km - dus?k 77, kysl?k - 21,3, arg?n - 0,82%. St?los? zlo?enia atmosf?rick?ho vzduchu vertik?lne a horizont?lne sa udr?iava jeho mie?an?m.

Okrem plynov obsahuje vzduch vodn? para a pevn?ch ?ast?c. Tie m??u ma? prirodzen? aj umel? (antropog?nny) p?vod. S? to pe? kvetov, drobn? kry?t?liky soli, cestn? prach, ne?istoty z aeros?lu. Ke? slne?n? l??e prenikn? oknom, daj? sa vidie? vo?n?m okom.

Obzvl??? ve?a pevn?ch ?ast?c je v ovzdu?? miest a ve?k?ch priemyseln?ch centier, kde sa do aeros?lov prid?vaj? emisie ?kodliv?ch plynov a ich ne?ist?t vznikaj?cich pri spa?ovan? paliva.

Koncentr?cia aeros?lov v atmosf?re ur?uje prieh?adnos? vzduchu, ktor? ovplyv?uje slne?n? ?iarenie dopadaj?ce na zemsk? povrch. Najv???ie aeros?ly s? kondenza?n? jadr? (z lat. kondenz?cia- zhut?ovanie, zahus?ovanie) - prispievaj? k premene vodnej pary na vodn? kvapky.

Hodnota vodnej pary je ur?en? predov?etk?m t?m, ?e oneskoruje dlhovlnn? tepeln? vy?arovanie zemsk?ho povrchu; predstavuje hlavn? spojenie ve?k?ch a mal?ch cyklov vlhkosti; zvy?uje teplotu vzduchu pri kondenz?cii vodn?ch vrstiev.

Mno?stvo vodnej pary v atmosf?re sa men? v ?ase a priestore. Koncentr?cia vodnej pary v bl?zkosti zemsk?ho povrchu sa teda pohybuje od 3 % v tr?poch po 2 – 10 (15) % v Antarkt?de.

Priemern? obsah vodnej pary vo vertik?lnom st?pci atmosf?ry v miernych zemepisn?ch ??rkach je asi 1,6-1,7 cm (tak?to hr?bku bude ma? vrstva skondenzovanej vodnej pary). Inform?cie o vodnej pare v r?znych vrstv?ch atmosf?ry s? protichodn?. Predpokladalo sa napr?klad, ?e v nadmorskej v??ke od 20 do 30 km ?pecifick? vlhkos? silne rastie s v??kou. N?sledn? merania v?ak nazna?uj? v???iu suchos? stratosf?ry. ?pecifick? vlhkos? v stratosf?re zjavne m?lo z?vis? od v??ky a dosahuje 2–4 mg/kg.

Premenlivos? obsahu vodnej pary v troposf?re je ur?en? interakciou vyparovania, kondenz?cie a horizont?lneho transportu. V d?sledku kondenz?cie vodnej pary sa tvoria mraky a doch?dza k zr??kam vo forme da??a, kr?p a snehu.

Procesy f?zov?ch prechodov vody prebiehaj? hlavne v troposf?re, preto s? oblaky v stratosf?re (vo v??kach 20-30 km) a mezosf?re (v bl?zkosti mezopauzy), naz?van? perle? a striebro, pozorovan? pomerne zriedka. , zatia? ?o troposf?rick? oblaky ?asto pokr?vaj? asi 50 % cel?ho zemsk?ho povrchu.

Mno?stvo vodnej pary, ktor? m??e by? obsiahnut? vo vzduchu, z?vis? od teploty vzduchu.

1 m 3 vzduchu pri teplote -20 ° C m??e obsahova? najviac 1 g vody; pri 0 ° C - nie viac ako 5 g; pri +10 ° С - nie viac ako 9 g; pri +30 ° С - nie viac ako 30 g vody.

Z?ver:??m vy??ia je teplota vzduchu, t?m viac vodnej pary m??e obsahova?.

Vzduch m??e by? bohat? a nie nas?ten? para. Tak?e ak pri teplote +30 ° C 1 m 3 vzduchu obsahuje 15 g vodnej pary, vzduch nie je nas?ten? vodnou parou; ak 30 g - nas?ten?.

Absol?tna vlhkos?- je to mno?stvo vodnej pary obsiahnutej v 1 m 3 vzduchu. Vyjadruje sa v gramoch. Ak napr?klad povedia „absol?tna vlhkos? je 15“, znamen? to, ?e 1 ml obsahuje 15 g vodnej pary.

Relat?vna vlhkos?- je to pomer (v percent?ch) skuto?n?ho obsahu vodnej pary v 1 m 3 vzduchu k mno?stvu vodnej pary, ktor? m??e by? obsiahnut?ch v 1 m L pri danej teplote. Ak napr?klad r?dio pri prenose spr?vy o po?as? hl?silo, ?e relat?vna vlhkos? je 70 %, znamen? to, ?e vzduch obsahuje 70 % vodnej pary, ktor? dok??e zadr?a? pri danej teplote.

??m v???ia je relat?vna vlhkos? vzduchu, t. ??m je vzduch bli??ie k nas?teniu, t?m je pravdepodobnej?ie, ?e klesne.

V?dy vysok? (a? 90%) relat?vna vlhkos? je pozorovan? v rovn?kovej z?ne, preto?e je tu vysok? teplota vzduchu po?as cel?ho roka a doch?dza k ve?k?mu vyparovaniu z povrchu oce?nov. Rovnako vysok? relat?vna vlhkos? je v pol?rnych oblastiach, ale len preto, ?e pri n?zkych teplot?ch aj mal? mno?stvo vodnej pary sp?sob? nas?tenie vzduchu alebo bl?zkos? nas?tenia. V miernych zemepisn?ch ??rkach sa relat?vna vlhkos? men? sez?nne – v zime je vy??ia a v lete ni??ia.

Relat?vna vlhkos? vzduchu je obzvl??? n?zka v p??ti: 1 m 1 vzduchu tam obsahuje dvakr?t a? trikr?t menej, ako je mno?stvo vodnej pary mo?n? pri danej teplote.

Na meranie relat?vnej vlhkosti sa pou??va vlhkomer (z gr?ckeho hygros - mokr? a meterco - meriam).

Pri ochladzovan? nedok??e nas?ten? vzduch v sebe udr?a? rovnak? mno?stvo vodnej pary, hustne (kondenzuje) a men? sa na kvap??ky hmly. Hmlu mo?no pozorova? v lete za jasnej chladnej noci.

Mraky- to je t? ist? hmla, len sa nevytv?ra pri zemskom povrchu, ale v ur?itej v??ke. Ke? vzduch st?pa, ochladzuje sa a vodn? para v ?om kondenzuje. V?sledn? drobn? kvap??ky vody tvoria oblaky.

podie?aj? sa na tvorbe oblakov ?astice suspendovan? v troposf?re.

Oblaky m??u ma? r?zny tvar, ktor? z?vis? od podmienok ich vzniku (tab. 14).

Najni??ie a naj?a??ie oblaky s? stratus. Nach?dzaj? sa vo v??ke 2 km od zemsk?ho povrchu. Vo v??ke 2 a? 8 km mo?no pozorova? malebnej?ie kupovit? oblaky. Najvy??ie a naj?ah?ie s? cirry. Nach?dzaj? sa vo v??ke 8 a? 18 km nad zemsk?m povrchom.

Atmosf?rick? ochrana

Hlavn?mi zdrojmi s? priemyseln? podniky a automobily. Vo ve?k?ch mest?ch je probl?m plynovej kontamin?cie hlavn?ch dopravn?ch tr?s ve?mi ak?tny. Preto sa v mnoh?ch ve?k?ch mest?ch sveta vr?tane na?ej krajiny zaviedla environment?lna kontrola toxicity v?fukov?ch plynov automobilov. Dym a prach vo vzduchu m??u pod?a odborn?kov zn??i? tok slne?nej energie k zemsk?mu povrchu na polovicu, ?o povedie k zmene pr?rodn?ch podmienok.

10,045 x 103 J/(kg*K) (v teplotnom rozsahu od 0 do 100 °C), C v 8,3710 x 103 J/(kg*K) (0-1500 °C). Rozpustnos? vzduchu vo vode pri 0 °C je 0,036 %, pri 25 °C - 0,22 %.

Zlo?enie atmosf?ry

Hist?ria vzniku atmosf?ry

Ran? hist?ria

V s??asnosti veda nedok??e so 100% presnos?ou sledova? v?etky f?zy formovania Zeme. Pod?a najbe?nej?ej te?rie mala zemsk? atmosf?ra v priebehu ?asu ?tyri r?zne zlo?enie. Spo?iatku ho tvorili ?ahk? plyny (vod?k a h?lium) zachyten? z medziplanet?rneho priestoru. Tento tzv prim?rna atmosf?ra. V ?al?om ?t?diu akt?vna sope?n? ?innos? viedla k nas?teniu atmosf?ry in?mi plynmi ako vod?k (uh?ovod?ky, amoniak, vodn? para). To je ako sekund?rna atmosf?ra. T?to atmosf?ra bola obnovuj?ca. ?alej bol proces tvorby atmosf?ry ur?en? nasleduj?cimi faktormi:

• neust?ly ?nik vod?ka do medziplanet?rneho priestoru;
• chemick? reakcie prebiehaj?ce v atmosf?re pod vplyvom ultrafialov?ho ?iarenia, bleskov?ch v?bojov a niektor?ch ?al??ch faktorov.

Postupne tieto faktory viedli k vzniku terci?rna atmosf?ra, vyzna?uj?ci sa ove?a ni???m obsahom vod?ka a ove?a vy???m obsahom dus?ka a oxidu uhli?it?ho (vznik? ako v?sledok chemick?ch reakci? z amoniaku a uh?ovod?kov).

Vznik ?ivota a kysl?ka

S pr?chodom ?iv?ch organizmov na Zem v d?sledku fotosynt?zy sprev?dzanej uvo??ovan?m kysl?ka a absorpciou oxidu uhli?it?ho sa zlo?enie atmosf?ry za?alo meni?. Existuj? v?ak ?daje (anal?za izotopov?ho zlo?enia vzdu?n?ho kysl?ka a kysl?ka uvo?nen?ho po?as fotosynt?zy), ktor? sved?ia v prospech geologick?ho p?vodu atmosf?rick?ho kysl?ka.

Spo?iatku sa kysl?k vynakladal na oxid?ciu redukovan?ch zl??en?n - uh?ovod?kov, ?eleznej formy ?eleza obsiahnutej v oce?noch at?. Na konci tejto etapy za?al obsah kysl?ka v atmosf?re r?s?.

V dev??desiatych rokoch sa uskuto?nili experimenty na vytvorenie uzavret?ho ekologick?ho syst?mu („Biosf?ra 2“), po?as ktor?ho nebolo mo?n? vytvori? stabiln? syst?m s jedin?m zlo?en?m vzduchu. Vplyv mikroorganizmov viedol k zn??eniu hladiny kysl?ka a zv??eniu mno?stva oxidu uhli?it?ho.

Dus?k

Vznik ve?k?ho mno?stva N 2 je sp?soben? oxid?ciou prim?rnej amoniakovo-vod?kovej atmosf?ry molekul?rnym O 2, ktor? za?al prich?dza? z povrchu plan?ty v d?sledku fotosynt?zy pod?a o?ak?vania asi pred 3 miliardami rokov. (pod?a inej verzie je vzdu?n? kysl?k geologick?ho p?vodu). Dus?k sa oxiduje na NO v hornej atmosf?re, pou??va sa v priemysle a je viazan? bakt?riami via?ucimi dus?k, zatia? ?o N 2 sa uvo??uje do atmosf?ry v d?sledku denitrifik?cie dusi?nanov a in?ch zl??en?n obsahuj?cich dus?k.

Dus?k N 2 je inertn? plyn a reaguje len za ?pecifick?ch podmienok (napr?klad pri v?boji blesku). M??u ho oxidova? a premie?a? na biologick? formu sinice, niektor? bakt?rie (napr?klad uzlov? bakt?rie, ktor? vytv?raj? rizobi?lnu symbi?zu so strukovinami).

Oxid?cia molekul?rneho dus?ka elektrick?mi v?bojmi sa vyu??va pri priemyselnej v?robe dus?kat?ch hnoj?v a viedla aj k vytvoreniu unik?tnych lo??sk ledku v ??lskej p??ti Atacama.

vz?cnych plynov

Spa?ovanie paliva je hlavn?m zdrojom zne?is?uj?cich plynov (CO , NO, SO 2). Oxid siri?it? sa oxiduje vzduchom O 2 na SO 3 v hornej atmosf?re, ktor? interaguje s parami H 2 O a NH 3 a vzniknut? H 2 SO 4 a (NH 4) 2 SO 4 sa spolu so zr??kami vracaj? na zemsk? povrch. . Pou??van?m spa?ovac?ch motorov doch?dza k v?razn?mu zne?isteniu ovzdu?ia oxidmi dus?ka, uh?ovod?kmi a zl??eninami Pb.

Aeros?lov? zne?istenie atmosf?ry je sp?soben? jednak pr?rodn?mi pr??inami (v?buch sopky, prachov? b?rky, strh?vanie kvapiek morskej vody a pe?ov?ch ?ast?c a pod.), ako aj hospod?rskou ?innos?ou ?loveka (?a?ba r?d a stavebn?ch materi?lov, spa?ovanie pal?v, v?roba cementu at?.). .). Intenz?vne rozsiahle odstra?ovanie pevn?ch ?ast?c do atmosf?ry je jednou z mo?n?ch pr??in klimatick?ch zmien na plan?te.

?trukt?ra atmosf?ry a charakteristika jednotliv?ch ?krup?n

Fyzik?lny stav atmosf?ry je ur?en? po?as?m a kl?mou. Hlavn? parametre atmosf?ry: hustota vzduchu, tlak, teplota a zlo?enie. S rast?cou nadmorskou v??kou kles? hustota vzduchu a atmosf?rick? tlak. Teplota sa tie? men? so zmenou nadmorskej v??ky. Vertik?lna ?trukt?ra atmosf?ry sa vyzna?uje r?znymi teplotn?mi a elektrick?mi vlastnos?ami, r?znymi podmienkami vzduchu. V z?vislosti od teploty v atmosf?re sa rozli?uj? tieto hlavn? vrstvy: troposf?ra, stratosf?ra, mezosf?ra, termosf?ra, exosf?ra (rozptylov? gu?a). Prechodn? oblasti atmosf?ry medzi susedn?mi obalmi sa naz?vaj? tropopauza, stratopauza at?.

Troposf?ra

Stratosf?ra

V???ina kr?tkovlnnej ?asti ultrafialov?ho ?iarenia (180-200 nm) sa zadr?iava v stratosf?re a energia kr?tkych v?n sa transformuje. Vplyvom t?chto l??ov sa menia magnetick? polia, doch?dza k rozpadu molek?l, ioniz?cii, novotvorbe plynov a in?ch chemick?ch zl??en?n. Tieto procesy mo?no pozorova? vo forme pol?rnych svetiel, bleskov a in?ch ?iaroviek.

V stratosf?re a vy???ch vrstv?ch sa vplyvom slne?n?ho ?iarenia molekuly plynu disociuj? - na at?my (nad 80 km disociuje CO 2 a H 2, nad 150 km - O 2, nad 300 km - H 2). Vo v??ke 100–400 km doch?dza k ioniz?cii plynov aj v ionosf?re, vo v??ke 320 km je koncentr?cia nabit?ch ?ast?c (O + 2, O - 2, N + 2) ~ 1/300 koncentr?cia neutr?lnych ?ast?c. V horn?ch vrstv?ch atmosf?ry sa nach?dzaj? vo?n? radik?ly – OH, HO 2 at?.

V stratosf?re nie je takmer ?iadna vodn? para.

mezosf?ra

Do v??ky 100 km je atmosf?ra homog?nna, dobre premie?an? zmes plynov. Vo vy???ch vrstv?ch z?vis? rozlo?enie plynov na v??ku od ich molekulov?ch hmotnost?, koncentr?cia ?a???ch plynov kles? r?chlej?ie so vzdialenos?ou od zemsk?ho povrchu. V d?sledku poklesu hustoty plynu kles? teplota z 0°С v stratosf?re na -110°С v mezosf?re. Kinetick? energia jednotliv?ch ?ast?c v?ak vo v??kach 200–250 km zodpoved? teplote ~1500°C. Nad 200 km s? pozorovan? v?razn? v?kyvy teploty a hustoty plynu v ?ase a priestore.

Vo v??ke asi 2000-3000 km exosf?ra postupne prech?dza do takzvan?ho bl?zkeho vesm?rneho v?kua, ktor? je vyplnen? vysoko riedkymi ?asticami medziplanet?rneho plynu, najm? at?mami vod?ka. Tento plyn je v?ak len ?as?ou medziplanet?rnej hmoty. Druh? ?as? je zlo?en? z prachov?ch ?ast?c komet?rneho a meteorick?ho p?vodu. Okrem t?chto extr?mne riedkych ?ast?c do tohto priestoru prenik? elektromagnetick? a korpuskul?rne ?iarenie slne?n?ho a galaktick?ho p?vodu.

Troposf?ra predstavuje asi 80 % hmotnosti atmosf?ry, stratosf?ra asi 20 %; hmotnos? mezosf?ry nie je v???ia ako 0,3 %, termosf?ra je men?ia ako 0,05 % z celkovej hmotnosti atmosf?ry. Na z?klade elektrick?ch vlastnost? v atmosf?re sa rozli?uje neutrosf?ra a ionosf?ra. V s??asnosti sa ver?, ?e atmosf?ra siaha do nadmorskej v??ky 2000-3000 km.

V z?vislosti od zlo?enia plynu v atmosf?re emituj? homosf?ra a heterosf?ra. heterosf?ra- toto je oblas?, kde gravit?cia ovplyv?uje odde?ovanie plynov, preto?e ich mie?anie v takej v??ke je zanedbate?n?. Z toho vypl?va premenliv? zlo?enie heterosf?ry. Pod n?m le?? dobre premie?an?, homog?nna ?as? atmosf?ry naz?van? homosf?ra. Hranica medzi t?mito vrstvami sa naz?va turbopauza, le?? vo v??ke okolo 120 km.

Atmosf?rick? vlastnosti

U? vo v??ke 5 km nad morom sa u netr?novan?ho ?loveka rozvinie hladovanie kysl?kom a bez prisp?sobenia sa v?razne zni?uje v?konnos? ?loveka. Tu kon?? fyziologick? z?na atmosf?ry. ?udsk? d?chanie sa st?va nemo?n?m vo v??ke 15 km, hoci asi do 115 km atmosf?ra obsahuje kysl?k.

Atmosf?ra n?m poskytuje kysl?k, ktor? potrebujeme na d?chanie. Av?ak v d?sledku poklesu celkov?ho tlaku atmosf?ry, ke? ?lovek st?pa do v??ky, zodpovedaj?cim sp?sobom kles? aj parci?lny tlak kysl?ka.

?udsk? p??ca neust?le obsahuj? asi 3 litre alveol?rneho vzduchu. Parci?lny tlak kysl?ka v alveol?rnom vzduchu pri norm?lnom atmosf?rickom tlaku je 110 mm Hg. Art., tlak oxidu uhli?it?ho - 40 mm Hg. Art., a vodn? para -47 mm Hg. ?l. So zvy?uj?cou sa nadmorskou v??kou tlak kysl?ka kles? a celkov? tlak vodnej pary a oxidu uhli?it?ho v p??cach zost?va takmer kon?tantn? - asi 87 mm Hg. ?l. Tok kysl?ka do p??c sa ?plne zastav?, ke? sa tlak okolit?ho vzduchu vyrovn? tejto hodnote.

Vo v??ke asi 19-20 km kles? atmosf?rick? tlak na 47 mm Hg. ?l. Preto v tejto v??ke za?ne v ?udskom tele vrie? voda a interstici?lna tekutina. Mimo pretlakovej kab?ny v t?chto nadmorsk?ch v??kach nast?va smr? takmer okam?ite. Z h?adiska fyziol?gie ?loveka teda „vesm?r“ za??na u? vo v??ke 15-19 km.

Hust? vrstvy vzduchu – troposf?ra a stratosf?ra – n?s chr?nia pred ?kodliv?mi ??inkami ?iarenia. Pri dostato?nej riedkosti vzduchu vo v??kach nad 36 km intenz?vne p?sob? na organizmus ionizuj?ce ?iarenie, prim?rne kozmick? ?iarenie; vo v??kach nad 40 km p?sob? pre ?loveka nebezpe?n? ultrafialov? ?as? slne?n?ho spektra.