P?rb?rja e tok?s. Ajri

Ajri ?sht? nj? p?rzierje mekanike e gazrave t? ndrysh?m q? p?rb?jn? atmosfer?n e Tok?s. Ajri ?sht? thelb?sor p?r frym?marrjen e organizmave t? gjall? dhe p?rdoret gjer?sisht n? industri.

Fakti q? ajri ?sht? nj? p?rzierje, dhe jo nj? substanc? homogjene, u v?rtetua gjat? eksperimenteve t? shkenc?tarit skocez Joseph Black. Gjat? nj?r?s prej tyre, shkenc?tari zbuloi se kur nxehet magnezia e bardh? (karbonati i magnezit), "ajri i lidhur", dometh?n? dioksidi i karbonit, lirohet dhe formohet magnezia e djegur (oksidi i magnezit). N? t? kund?rt, kur guri g?lqeror shkarkohet, "ajri i lidhur" hiqet. Bazuar n? k?to eksperimente, shkenc?tari arriti n? p?rfundimin se ndryshimi midis alkaleve karbonike dhe kaustike ?sht? se i pari p?rfshin dioksid karboni, i cili ?sht? nj? nga p?rb?r?sit e ajrit. Sot e dim? se p?rve? dioksidit t? karbonit, p?rb?rja e ajrit t? tok?s p?rfshin:

Raporti i gazeve n? atmosfer?n e tok?s i treguar n? tabel? ?sht? tipik p?r shtresat e poshtme t? saj, deri n? nj? lart?si prej 120 km. N? k?to zona shtrihet nj? rajon homogjen i p?rzier mir?, i quajtur homosfer?. Mbi homosfer?n shtrihet heterosfera, e cila karakterizohet nga zb?rthimi i molekulave t? gazit n? atome dhe jone. Rajonet jan? t? ndara nga nj?ra-tjetra nga nj? turbopauz?.

Reaksioni kimik n? t? cilin, n?n ndikimin e rrezatimit diellor dhe kozmik, molekulat dekompozohen n? atome, quhet fotodissociim. Gjat? zb?rthimit t? oksigjenit molekular, formohet oksigjeni atomik, i cili ?sht? gazi kryesor i atmosfer?s n? lart?sit? mbi 200 km. N? lart?sit? mbi 1200 km, hidrogjeni dhe heliumi, t? cil?t jan? gazrat m? t? leht?, fillojn? t? mbizot?rojn?.

Meqen?se pjesa m? e madhe e ajrit ?sht? e p?rqendruar n? 3 shtresat m? t? ul?ta atmosferike, ndryshimet n? p?rb?rjen e ajrit n? lart?sit? mbi 100 km nuk kan? nj? efekt t? duksh?m n? p?rb?rjen e p?rgjithshme t? atmosfer?s.

Azoti ?sht? gazi m? i zakonsh?m, q? p?rb?n m? shum? se tre t? kat?rtat e v?llimit t? ajrit t? tok?s. Azoti modern u formua nga oksidimi i atmosfer?s s? hershme amoniak-hidrogjen me oksigjen molekular, i cili formohet gjat? fotosintez?s. Aktualisht, nj? sasi e vog?l azoti hyn n? atmosfer? si rezultat i denitrifikimit - procesi i reduktimit t? nitrateve n? nitrite, i ndjekur nga formimi i oksideve t? gazt? dhe azotit molekular, i cili prodhohet nga prokariot?t anaerobe. Nj? pjes? e azotit hyn n? atmosfer? gjat? shp?rthimeve vullkanike.

N? atmosfer?n e sip?rme, kur ekspozohet ndaj shkarkimeve elektrike me pjes?marrjen e ozonit, azoti molekular oksidohet n? monoksid azoti:

N 2 + O 2 -> 2JO

N? kushte normale, monoksidi reagon menj?her? me oksigjenin p?r t? formuar oksid azoti:

2NO + O 2 -> 2N 2 O

Azoti ?sht? elementi kimik m? i r?nd?sish?m n? atmosfer?n e tok?s. Azoti ?sht? pjes? e proteinave, siguron ushqim mineral p?r bim?t. P?rcakton shpejt?sin? e reaksioneve biokimike, luan rolin e nj? holluesi t? oksigjenit.

Oksigjeni ?sht? gazi i dyt? m? i bollsh?m n? atmosfer?n e Tok?s. Formimi i k?tij gazi shoq?rohet me aktivitetin fotosintetik t? bim?ve dhe baktereve. Dhe sa m? t? larmish?m dhe t? shumt? b?heshin organizmat fotosintetik?, aq m? dometh?n?s b?hej procesi i p?rmbajtjes s? oksigjenit n? atmosfer?. Nj? sasi e vog?l e oksigjenit t? r?nd? l?shohet gjat? degazimit t? mantelit.

N? shtresat e sip?rme t? troposfer?s dhe stratosfer?s, n?n ndikimin e rrezatimit diellor ultravjollc? (e sh?nojm? si hn), formohet ozoni:

O 2 + hn -> 2O

Si rezultat i veprimit t? t? nj?jtit rrezatim ultravjollc?, ozoni prishet:

O 3 + hn -> O 2 + O

O 3 + O -> 2O 2

Si rezultat i reagimit t? par?, formohet oksigjeni atomik, si rezultat i oksigjenit t? dyt? - molekular. T? 4 reagimet quhen mekanizmi Chapman, sipas shkenc?tarit britanik Sidney Chapman i cili i zbuloi n? vitin 1930.

Oksigjeni p?rdoret p?r frym?marrjen e organizmave t? gjall?. Me ndihm?n e tij ndodhin proceset e oksidimit dhe djegies.

Ozoni sh?rben p?r t? mbrojtur organizmat e gjall? nga rrezatimi ultravjollc?, i cili shkakton mutacione t? pakthyeshme. P?rqendrimi m? i lart? i ozonit v?rehet n? stratosfer?n e poshtme brenda t? ashtuquajtur?s. shtresa e ozonit ose ekrani i ozonit i shtrir? n? lart?sit? 22-25 km. P?rmbajtja e ozonit ?sht? e vog?l: n? presion normal, i gjith? ozoni i atmosfer?s s? tok?s do t? zinte nj? shtres? vet?m 2,91 mm t? trash?.

Formimi i gazit t? tret? m? t? zakonsh?m n? atmosfer?, argoni, si dhe neoni, heliumi, kriptoni dhe ksenoni, shoq?rohet me shp?rthime vullkanike dhe prishje t? elementeve radioaktive.

N? ve?anti, heliumi ?sht? produkt i zb?rthimit radioaktiv t? uraniumit, toriumit dhe radiumit: 238 U -> 234 Th + a, 230 Th -> 226 Ra + 4 He, 226 Ra -> 222 Rn + a (n? k?to reaksione, a- grimca ?sht? nj? b?rtham? heliumi, e cila n? procesin e humbjes s? energjis? kap elektronet dhe b?het 4 He).

Argoni formohet gjat? zb?rthimit t? izotopit radioaktiv t? kaliumit: 40 K -> 40 Ar + g.

Neoni shp?ton nga shk?mbinjt? magmatik?.

Kriptoni formohet si produkti p?rfundimtar i kalbjes s? uraniumit (235 U dhe 238 U) dhe toriumit Th.

Pjesa m? e madhe e kriptonit atmosferik u formua n? fazat e hershme t? evolucionit t? Tok?s si rezultat i kalbjes s? elementeve transuranium me nj? gjysm? jet?gjat?si fenomenale t? shkurt?r ose erdhi nga hap?sira, p?rmbajtja e kriptonit n? t? cilin ?sht? dhjet? milion? her? m? e lart? se n? Tok?. .

Ksenoni ?sht? rezultat i ndarjes s? uraniumit, por pjesa m? e madhe e k?tij gazi mbetet q? n? fazat e hershme t? formimit t? Tok?s, nga atmosfera primare.

Dioksidi i karbonit hyn n? atmosfer? si rezultat i shp?rthimeve vullkanike dhe n? procesin e dekompozimit t? l?nd?s organike. P?rmbajtja e tij n? atmosfer?n e gjer?sive gjeografike t? mesme t? Tok?s ndryshon shum? n? var?si t? stin?ve t? vitit: n? dim?r, sasia e CO 2 rritet, dhe n? ver? zvog?lohet. Kjo luhatje lidhet me aktivitetin e bim?ve q? p?rdorin dioksid karboni n? procesin e fotosintez?s.

Hidrogjeni formohet si rezultat i dekompozimit t? ujit nga rrezatimi diellor. Por, duke qen? gazi m? i leht? q? p?rb?jn? atmosfer?n, ai vazhdimisht arratiset n? hap?sir?n e jashtme, dhe p?r k?t? arsye p?rmbajtja e tij n? atmosfer? ?sht? shum? e vog?l.

Avulli i ujit ?sht? rezultat i avullimit t? ujit nga sip?rfaqja e liqeneve, lumenjve, deteve dhe tok?s.

P?rqendrimi i gazeve kryesore n? shtresat e poshtme t? atmosfer?s, me p?rjashtim t? avullit t? ujit dhe dioksidit t? karbonit, ?sht? konstant. N? sasi t? vogla, atmosfera p?rmban oksid squfuri SO 2, amoniak NH 3, monoksid karboni CO, ozon O 3, klorur hidrogjeni HCl, fluor hidrogjeni HF, monoksid azoti NO, hidrokarbure, avujt e merkurit Hg, jod I 2 dhe shum? t? tjer?. N? shtres?n e poshtme atmosferike t? troposfer?s, ka vazhdimisht nj? sasi t? madhe t? grimcave t? ngurta dhe t? l?ngshme t? pezulluara.

Burimet e grimcave n? atmosfer?n e Tok?s jan? shp?rthimet vullkanike, poleni i bim?ve, mikroorganizmat dhe s? fundmi aktivitetet njer?zore si djegia e l?nd?ve djeg?se fosile n? proceset e prodhimit. Grimcat m? t? vogla t? pluhurit, t? cilat jan? b?rthamat e kondensimit, jan? shkaktar?t e formimit t? mjegullave dhe reve. Pa grimcat e ngurta t? pranishme vazhdimisht n? atmosfer?, reshjet nuk do t? binin n? Tok?.

Zarfi i gazt? q? rrethon planetin ton? Tok?, i njohur si atmosfera, p?rb?het nga pes? shtresa kryesore. K?to shtresa e kan? origjin?n n? sip?rfaqen e planetit, nga niveli i detit (ndonj?her? m? posht?) dhe ngrihen n? hap?sir?n e jashtme n? sekuenc?n e m?poshtme:

• Troposfer?;
• Stratosfer?;
• Mesosfer?;
• Termosfer?;
• Ekzosfera.

Diagrami i shtresave kryesore t? atmosfer?s s? Tok?s

Midis secil?s prej k?tyre pes? shtresave kryesore jan? zona kalimtare t? quajtura "pauza" ku ndodhin ndryshime n? temperatur?n, p?rb?rjen dhe dend?sin? e ajrit. S? bashku me pauzat, atmosfera e Tok?s p?rfshin gjithsej 9 shtresa.

Troposfera: ku ndodh moti

Nga t? gjitha shtresat e atmosfer?s, troposfera ?sht? ajo me t? cil?n jemi m? t? njohur (e kuptoni apo jo), pasi jetojm? n? fund t? saj - n? sip?rfaqen e planetit. Ajo mb?shtjell sip?rfaqen e Tok?s dhe shtrihet lart p?r disa kilometra. Fjala troposfer? do t? thot? "ndryshim i topit". Nj? em?r shum? i p?rshtatsh?m, pasi kjo shtres? ?sht? vendi ku ndodh moti yn? i p?rditsh?m.

Duke u nisur nga sip?rfaqja e planetit, troposfera ngrihet n? nj? lart?si prej 6 deri n? 20 km. E treta e poshtme e shtres?s m? af?r nesh p?rmban 50% t? t? gjith? gazrave atmosferik?. ?sht? e vetmja pjes? e t? gjith? p?rb?rjes s? atmosfer?s q? merr frym?. P?r shkak t? faktit se ajri nxehet nga posht? nga sip?rfaqja e tok?s, e cila thith energjin? termike t? Diellit, temperatura dhe presioni i troposfer?s zvog?lohen me rritjen e lart?sis?.

N? krye ?sht? nj? shtres? e holl? e quajtur tropopauz?, e cila ?sht? vet?m nj? tampon midis troposfer?s dhe stratosfer?s.

Stratosfera: sht?pia e ozonit

Stratosfera ?sht? shtresa tjet?r e atmosfer?s. Ai shtrihet nga 6-20 km deri n? 50 km mbi sip?rfaqen e tok?s. Kjo ?sht? shtresa n? t? cil?n fluturojn? shumica e avion?ve komercial? dhe udh?tojn? balonat.

K?tu ajri nuk rrjedh lart e posht?, por l?viz paralel me sip?rfaqen n? rryma ajri shum? t? shpejta. Temperaturat rriten nd?rsa ngjiteni, fal? nj? sasie t? madhe t? ozonit natyror (O3), nj? n?nprodukt i rrezatimit diellor dhe oksigjenit, i cili ka aft?sin? t? thith? rrezet e d?mshme ultravjollc? t? diellit (?do rritje e temperatur?s me lart?si ?sht? e njohur n? meteorologjia si nj? "inversion").

P?r shkak se stratosfera ka temperatura m? t? ngrohta n? fund dhe temperatura m? t? ftohta n? krye, konvekcioni (l?vizjet vertikale t? masave t? ajrit) ?sht? i rrall? n? k?t? pjes? t? atmosfer?s. N? fakt, ju mund t? shikoni nj? stuhi t? furishme n? troposfer? nga stratosfera, sepse shtresa vepron si nj? "kapak" p?r konvekcionin, p?rmes s? cil?s ret? e stuhis? nuk dep?rtojn?.

Stratosfera ndiqet p?rs?ri nga nj? shtres? tampon, k?t? her? e quajtur stratopauz?.

Mesosfera: atmosfer? e mesme

Mesosfera ndodhet af?rsisht 50-80 km nga sip?rfaqja e Tok?s. Mesosfera e sip?rme ?sht? vendi natyror m? i ftoht? n? Tok?, ku temperaturat mund t? bien n?n -143°C.

Termosfera: atmosfera e sip?rme

Mesosfera dhe mesopauza ndiqen nga termosfera, e vendosur midis 80 dhe 700 km mbi sip?rfaqen e planetit dhe q? p?rmban m? pak se 0,01% t? ajrit total n? mb?shtjell?sin atmosferik. Temperaturat k?tu arrijn? deri n? +2000°C, por p?r shkak t? rrallimit t? fort? t? ajrit dhe munges?s s? molekulave t? gazit p?r t? transferuar nxeht?sin?, k?to temperatura t? larta perceptohen si shum? t? ftohta.

Ekzosfera: kufiri i atmosfer?s dhe hap?sir?s

N? nj? lart?si prej rreth 700-10,000 km mbi sip?rfaqen e tok?s ?sht? ekzosfera - skaji i jasht?m i atmosfer?s, n? kufi me hap?sir?n. K?tu satelit?t meteorologjik? rrotullohen rreth Tok?s.

Po n? lidhje me jonosfer?n?

Jonosfera nuk ?sht? nj? shtres? e ve?ant?, dhe n? fakt ky term p?rdoret p?r t'iu referuar atmosfer?s n? nj? lart?si prej 60 deri n? 1000 km. Ai p?rfshin pjes?t m? t? sip?rme t? mezosfer?s, t? gjith? termosfer?n dhe nj? pjes? t? ekzosfer?s. Jonosfera mori emrin e saj sepse n? k?t? pjes? t? atmosfer?s, rrezatimi i Diellit jonizohet kur kalon fushat magnetike t? Tok?s n? dhe . Ky fenomen v?rehet nga toka si dritat veriore.

Nj? rritje e dukshme e p?rmbajtjes s? oksigjenit t? lir? n? atmosfer?n e Tok?s 2.4 miliard? vjet m? par?, me sa duket, ishte rezultat i nj? tranzicioni shum? t? shpejt? nga nj? gjendje ekuilibri n? tjetr?n. Niveli i par? korrespondonte me nj? p?rqendrim jasht?zakonisht t? ul?t t? O 2 - rreth 100,000 her? m? i ul?t se sa v?rehet tani. Niveli i dyt? i ekuilibrit mund t? arrihet n? nj? p?rqendrim m? t? lart? prej t? pakt?n 0.005 t? atij aktual. P?rmbajtja e oksigjenit midis k?tyre dy niveleve karakterizohet nga paq?ndrueshm?ri ekstreme. Prania e nj? "bistability" t? till? b?n t? mundur t? kuptohet pse kishte kaq pak oksigjen t? lir? n? atmosfer?n e Tok?s p?r t? pakt?n 300 milion? vjet pasi cianobakteret ("algat" blu-jeshile) filluan ta prodhonin at?.

Aktualisht, atmosfera e Tok?s ?sht? 20% oksigjen i lir?, i cili nuk ?sht? gj? tjet?r ve?se nj? n?nprodukt i fotosintez?s s? cianobaktereve, algave dhe bim?ve m? t? larta. Shum? oksigjen l?shohet nga pyjet tropikale, t? cilat shpesh quhen mushk?rit? e planetit n? botimet popullore. N? t? nj?jt?n koh?, megjithat?, ?sht? e heshtur q? gjat? vitit pyjet tropikale konsumojn? pothuajse aq oksigjen sa prodhojn?. Ai shpenzohet p?r frym?marrjen e organizmave q? dekompozojn? l?nd?n organike t? p?rfunduar, kryesisht bakteret dhe k?rpudhat. per, n? m?nyr? q? oksigjeni t? filloj? t? grumbullohet n? atmosfer?, t? pakt?n nj? pjes? e substanc?s s? formuar gjat? fotosintez?s duhet t? hiqet nga cikli.- p?r shembull, futeni n? sedimentet e poshtme dhe b?heni t? paarritsh?m p?r bakteret q? e dekompozojn? at? n? m?nyr? aerobike, dometh?n? me konsumimin e oksigjenit.

Reagimi i p?rgjithsh?m i fotosintez?s s? oksigjenit (d.m.th., "oksigjendh?n?s") mund t? shkruhet si:
CO 2 + H 2 O + hn-> (CH 2 O) + O 2,
ku hn?sht? energjia e drit?s s? diellit dhe (CH 2 O) ?sht? formula e p?rgjith?suar e l?nd?s organike. Frym?marrja ?sht? procesi i kund?rt, i cili mund t? shkruhet si:
(CH 2 O) + O 2 -> CO 2 + H 2 O.
N? k?t? rast, energjia e nevojshme p?r organizmat do t? ?lirohet. Sidoqoft?, frym?marrja aerobike ?sht? e mundur vet?m n? nj? p?rqendrim t? O 2 jo m? pak se 0.01 t? nivelit aktual (e ashtuquajtura pika Pasteur). N? kushte anaerobe, l?nda organike dekompozohet nga fermentimi dhe metani shpesh formohet n? fazat p?rfundimtare t? k?tij procesi. P?r shembull, ekuacioni i p?rgjith?suar p?r metanogjenez?n p?rmes formimit t? acetatit duket si:
2(CH 2 O) -> CH 3 COOH -> CH 4 + CO 2.
N?se kombinojm? procesin e fotosintez?s me zb?rthimin pasues t? l?nd?s organike n? kushte anaerobe, at?her? ekuacioni total do t? duket si:
CO 2 + H 2 O + hn-> 1/2 CH 4 + 1/2 CO 2 + O 2.
Ishte kjo m?nyr? e dekompozimit t? l?nd?s organike, me sa duket, ajo kryesore n? biosfer?n antike.

Shum? detaje t? r?nd?sishme se si u vendos ekuilibri modern midis furnizimit me oksigjen n? atmosfer? dhe largimit t? tij mbeten t? paqarta. N? fund t? fundit, nj? rritje e dukshme e p?rmbajtjes s? oksigjenit, i ashtuquajturi "Oksidimi i Madh i Atmosfer?s" (Oksidimi i Madh), ndodhi vet?m 2.4 miliard? vjet m? par?, megjith?se dihet me siguri se cianobakteret q? kryejn? fotosintez?n oksigjenike ishin tashm? mjaft t? shumta. dhe aktive 2.7 miliard? vjet m? par?, dhe ato u ngrit?n edhe m? her?t, ndoshta 3 miliard? vjet m? par?. K?shtu, gjat? p?r t? pakt?n 300 milion? vjet, aktiviteti i cianobaktereve nuk ?oi n? nj? rritje t? p?rmbajtjes s? oksigjenit n? atmosfer?.

Supozimi se, p?r disa arsye, nj? rritje rr?nj?sore e prodhimit primar neto (d.m.th., nj? rritje n? l?nd?n organike t? formuar gjat? fotosintez?s s? cianobaktereve) ndodhi papritmas, nuk u p?rball me kritika. Fakti ?sht? se gjat? fotosintez?s, konsumohet kryesisht izotopi i leht? i karbonit 12 C, dhe p?rmbajtja relative e izotopit m? t? r?nd? 13 C rritet n? mjedis. Prandaj, sedimentet e poshtme q? p?rmbajn? l?nd? organike duhet t? shterohen n? izotopin 13 C, i cili grumbullohet. n? uj? dhe shkon p?r formimin e karbonateve. Megjithat?, raporti prej 12С dhe 13С n? karbonate dhe n? l?nd?n organike t? sedimenteve mbetet i pandryshuar pavar?sisht ndryshimeve rr?nj?sore n? p?rqendrimin e oksigjenit n? atmosfer?. Kjo do t? thot? q? e gjith? ??shtja nuk ?sht? n? burimin e O 2, por n?, si? thon? gjeokimist?t, "mbytjen" e tij (t?rheqja nga atmosfera), e cila papritmas u ul ndjesh?m, gj? q? ?oi n? nj? rritje t? konsiderueshme t? sasis? s? oksigjenit. n? atmosfer?.

Zakonisht besohet se menj?her? para "Oksidimit t? Madh t? Atmosfer?s" i gjith? oksigjeni i formuar at?her? shpenzohej n? oksidimin e p?rb?rjeve t? reduktuara t? hekurit (dhe m? pas squfurit), t? cilat ishin mjaft t? shumta n? sip?rfaqen e Tok?s. N? ve?anti, at?her? u formuan t? ashtuquajturat " xeherore hekuri me shirita". Por koh?t e fundit, Colin Goldblatt, student i doktoratur?s n? Shkoll?n e Shkencave Mjedisore n? Universitetin e Anglis? Lindore (Norwich, MB), s? bashku me dy koleg? nga i nj?jti universitet arrit?n n? p?rfundimin se p?rmbajtja e oksigjenit n? atmosfer?n e Tok?s mund t? jet? n? nj? e dy gjendjeve t? ekuilibrit: mund t? jet? ose shum? i vog?l - rreth 100 mij? her? m? pak se tani, ose mjaft shum? (edhe pse nga pozicioni i nj? v?zhguesi modern ?sht? i vog?l) - jo m? pak se 0,005 e nivelit aktual.

N? modelin e propozuar, ata mor?n parasysh hyrjen n? atmosfer? t? oksigjenit dhe p?rb?rjeve t? reduktuara, n? ve?anti, duke i kushtuar v?mendje raportit t? oksigjenit t? lir? dhe metanit. Ata vun? n? dukje se n?se p?rqendrimi i oksigjenit tejkalon 0.0002 t? nivelit aktual, at?her? nj? pjes? e metanit tashm? mund t? oksidohet nga bakteret metanotrofike sipas reagimit:
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O.
Por pjesa tjet?r e metanit (dhe ka mjaft prej tij, ve?an?risht n? p?rqendrime t? ul?ta t? oksigjenit) hyn n? atmosfer?.

I gjith? sistemi ?sht? n? nj? gjendje jo ekuilib?r nga pik?pamja e termodinamik?s. Mekanizmi kryesor p?r rivendosjen e ekuilibrit t? prishur ?sht? oksidimi i metanit n? shtresat e sip?rme t? atmosfer?s nga nj? radikal hidroksil (shih luhatjet e metanit n? atmosfer?: njeriu ose natyra - kush fiton, "Elementet", 06.10.2006). Dihet se radikali hidroksil formohet n? atmosfer? n?n veprimin e rrezatimit ultravjollc?. Por n?se ka shum? oksigjen n? atmosfer? (t? pakt?n 0,005 e nivelit aktual), at?her? n? shtresat e sip?rme t? tij formohet nj? ekran ozoni, i cili mbron mir? Tok?n nga rrezet e ashpra ultravjollc? dhe n? t? nj?jt?n koh? nd?rhyn me fiziko-kimik?n. oksidimi i metanit.

Autor?t vijn? n? p?rfundimin disi paradoksal se ekzistenca e fotosintez?s oksigjenike n? vetvete nuk ?sht? nj? kusht i mjaftuesh?m as p?r formimin e nj? atmosfere t? pasur me oksigjen dhe as p?r formimin e nj? ekrani ozoni. Kjo rrethan? duhet t? merret parasysh n? ato raste kur ne po p?rpiqemi t? gjejm? shenja t? ekzistenc?s s? jet?s n? planet? t? tjer? bazuar n? rezultatet e nj? studimi t? atmosfer?s s? tyre.

Ndryshe nga planet?t e nxeht? dhe t? ftoht? n? sistemin ton? diellor, ka kushte n? planetin Tok? q? lejojn? jet?n n? nj? form?. Nj? nga kushtet kryesore ?sht? p?rb?rja e atmosfer?s, e cila u jep t? gjitha gjallesave mund?sin? p?r t? marr? frym? lirisht dhe mbron nga rrezatimi vdekjeprur?s q? mbret?ron n? hap?sir?.

Nga se p?rb?het atmosfera?

Atmosfera e Tok?s p?rb?het nga shum? gazra. N? thelb e cila z? 77%. Gazi, pa t? cilin jeta n? Tok? ?sht? e paimagjinueshme, z? nj? v?llim shum? m? t? vog?l, p?rmbajtja e oksigjenit n? aj?r ?sht? 21% e v?llimit t? p?rgjithsh?m t? atmosfer?s. 2% e fundit ?sht? nj? p?rzierje e gazrave t? ndrysh?m, duke p?rfshir? argonin, heliumin, neonin, kriptonin dhe t? tjer?t.

Atmosfera e Tok?s ngrihet n? nj? lart?si prej 8000 km. Ajri q? merr frym? ekziston vet?m n? shtres?n e poshtme t? atmosfer?s, n? troposfer?, e cila arrin 8 km n? pole, lart dhe 16 km mbi ekuator. Me rritjen e lart?sis?, ajri b?het m? i holl? dhe aq m? shum? oksigjen varf?rohet. P?r t? shqyrtuar se ?far? p?rmbajtja e oksigjenit n? aj?r ?sht? n? lart?si t? ndryshme, do t? japim nj? shembull. N? maj?n e Everestit (lart?sia 8848 m), ajri e mban k?t? gaz 3 her? m? pak se mbi nivelin e detit. Prandaj, pushtuesit e majave t? larta malore - alpinist?t - mund t? ngjiten n? maj?n e saj vet?m me maska oksigjeni.

Oksigjeni ?sht? kushti kryesor p?r mbijetes?n n? planet

N? fillim t? ekzistenc?s s? Tok?s, ajri q? e rrethonte nuk e kishte k?t? gaz n? p?rb?rjen e tij. Kjo ishte mjaft e p?rshtatshme p?r jet?n e molekulave m? t? thjeshta - nj?qelizore q? notonin n? oqean. Ata nuk kishin nevoj? p?r oksigjen. Procesi filloi rreth 2 milion? vjet m? par?, kur organizmat e par? t? gjall?, si rezultat i fotosintez?s, filluan t? l?shojn? doza t? vogla t? k?tij gazi t? marr? si rezultat i reaksioneve kimike, fillimisht n? oqean, pastaj n? atmosfer?. Jeta evoluoi n? planet dhe mori forma t? ndryshme, shumica e t? cilave nuk kan? mbijetuar deri n? koh?n ton?. Disa organizma p?rfundimisht iu p?rshtat?n jet?s me gazin e ri.

Ata m?suan t? p?rdorin fuqin? e tij n? m?nyr? t? sigurt brenda qeliz?s, ku ajo vepronte si nj? termocentral, n? m?nyr? q? t? nxirrnin energji nga ushqimi. Kjo m?nyr? e p?rdorimit t? oksigjenit quhet frym?marrje dhe ne e b?jm? at? ?do sekond?. Ishte frym?marrja q? b?ri t? mundur shfaqjen e organizmave dhe njer?zve m? kompleks?. Gjat? miliona viteve, p?rmbajtja e oksigjenit n? aj?r ?sht? rritur n? nivelin aktual - rreth 21%. Akumulimi i k?tij gazi n? atmosfer? kontribuoi n? krijimin e shtres?s s? ozonit n? nj? lart?si prej 8-30 km nga sip?rfaqja e tok?s. N? t? nj?jt?n koh?, planeti mori mbrojtje nga efektet e d?mshme t? rrezeve ultravjollc?. Evolucioni i m?tejsh?m i formave t? jet?s n? uj? dhe n? tok? u rrit me shpejt?si si rezultat i rritjes s? fotosintez?s.

jeta anaerobe

Megjith?se disa organizma jan? p?rshtatur me nivelet n? rritje t? gazit q? l?shohet, shum? nga format m? t? thjeshta t? jet?s q? ekzistonin n? Tok? jan? zhdukur. Organizma t? tjer? mbijetuan duke u fshehur nga oksigjeni. Disa prej tyre sot jetojn? n? rr?nj?t e bishtajoreve, duke p?rdorur azotin nga ajri p?r t? nd?rtuar aminoacide p?r bim?t. Botulizmi i organizmit vdekjeprur?s ?sht? nj? tjet?r "refugjat" nga oksigjeni. Ai mbijeton n? heshtje n? paketimin vakum me ushqime t? konservuara.

Cili nivel oksigjeni ?sht? optimal p?r jet?n

Foshnjat e lindura para kohe, mushk?rit? e t? cil?ve ende nuk jan? hapur plot?sisht p?r frym?marrje, bien n? inkubator? t? ve?ant?. N? to, p?rmbajtja e oksigjenit n? aj?r ?sht? m? e lart? p?r nga v?llimi, dhe n? vend t? 21% t? zakonsh?m, niveli i tij prej 30-40% ?sht? vendosur k?tu. F?mij?t e vegj?l me probleme t? r?nda t? frym?marrjes jan? t? rrethuar nga ajri me 100% nivele oksigjeni p?r t? parandaluar d?mtimin e trurit t? f?mij?s. T? qenit n? rrethana t? tilla p?rmir?son regjimin e oksigjenit t? indeve q? jan? n? gjendje hipoksie dhe normalizon funksionet e tyre jet?sore. Por sasia e tep?rt e saj n? aj?r ?sht? po aq e rrezikshme sa mungesa e tij. Shum? oksigjen n? gjakun e nj? f?mije mund t? d?mtoj? en?t e gjakut n? sy dhe t? shkaktoj? humbje t? shikimit. Kjo tregon dyfishin e vetive t? gazit. Duhet ta marrim frym? q? t? jetojm?, por teprica e saj ndonj?her? mund t? b?het helm p?r trupin.

Procesi i oksidimit

Kur oksigjeni kombinohet me hidrogjenin ose karbonin, ndodh nj? reaksion i quajtur oksidim. Ky proces b?n q? molekulat organike q? jan? baza e jet?s t? kalbet. N? trupin e njeriut, oksidimi vazhdon si m? posht?. Qelizat e kuqe t? gjakut mbledhin oksigjen nga mushk?rit? dhe e bartin at? n? t? gjith? trupin. Ekziston nj? proces i shkat?rrimit t? molekulave t? ushqimit q? ham?. Ky proces ?liron energji, uj? dhe dioksid karboni. Ky i fundit ekskretohet nga qelizat e gjakut p?rs?ri n? mushk?ri, dhe ne e nxjerrim at? n? aj?r. Nj? person mund t? mbytet n?se i pengohet t? marr? frym? p?r m? shum? se 5 minuta.

Frym?marrje

Merrni parasysh p?rmbajtjen e oksigjenit n? ajrin q? thithim. Ajri atmosferik q? hyn n? mushk?ri nga jasht? kur thithet quhet i thithur, dhe ajri q? del jasht? p?rmes sistemit t? frym?marrjes kur nxirret quhet i nxjerr?.

?sht? nj? p?rzierje ajri q? mbush alveolat me at? q? ndodhet n? traktin respirator. P?rb?rja kimike e ajrit q? nj? person i sh?ndetsh?m thith dhe nxjerr n? kushte natyrore praktikisht nuk ndryshon dhe shprehet n? numra t? till?.

Oksigjeni ?sht? p?rb?r?si kryesor i ajrit p?r jet?n. Ndryshimet n? sasin? e k?tij gazi n? atmosfer? jan? t? vogla. N?se buz? detit p?rmbajtja e oksigjenit n? aj?r p?rmban deri n? 20,99%, at?her? edhe n? ajrin shum? t? ndotur t? qyteteve industriale, niveli i tij nuk bie n?n 20,5%. Ndryshime t? tilla nuk zbulojn? efekte n? trupin e njeriut. ?rregullimet fiziologjike shfaqen kur p?rqindja e oksigjenit n? aj?r bie n? 16-17%. N? t? nj?jt?n koh?, ekziston nj? e qart? q? ?on n? nj? r?nie t? mpreht? t? aktivitetit jet?sor, dhe me nj? p?rmbajtje oksigjeni n? aj?r prej 7-8%, nj? rezultat vdekjeprur?s ?sht? i mundur.

Atmosfera n? periudha t? ndryshme

P?rb?rja e atmosfer?s ka ndikuar gjithmon? n? evolucionin. N? periudha t? ndryshme gjeologjike, p?r shkak t? fatkeq?sive natyrore, u v?rejt?n rritje ose r?nie t? nivelit t? oksigjenit, dhe kjo solli nj? ndryshim n? biosistemin. P?raf?rsisht 300 milion? vjet m? par?, p?rmbajtja e tij n? atmosfer? u rrit n? 35%, nd?rsa planeti banohej nga insekte gjigante. Zhdukja m? e madhe e qenieve t? gjalla n? historin? e Tok?s ndodhi rreth 250 milion? vjet m? par?. Gjat? saj vdiq?n m? shum? se 90% e banor?ve t? oqeanit dhe 75% e banor?ve t? tok?s. Nj? version i zhdukjes masive thot? se p?rmbajtja e ul?t e oksigjenit n? aj?r ishte fajtor. Sasia e k?tij gazi ka r?n? n? 12% dhe ndodhet n? atmosfer?n e poshtme deri n? lart?sin? 5300 metra. N? epok?n ton?, p?rmbajtja e oksigjenit n? ajrin atmosferik arrin 20,9%, q? ?sht? 0,7% m? e ul?t se 800 mij? vjet m? par?. K?to shifra konfirmohen nga shkenc?tar?t n? Universitetin Princeton, t? cil?t ekzaminuan mostrat e akullit t? Grenland?s dhe Atlantikut q? u formuan n? at? koh?. Uji i ngrir? shp?toi flluskat e ajrit dhe ky fakt ndihmon p?r t? llogaritur nivelin e oksigjenit n? atmosfer?.

Cili ?sht? niveli i tij n? aj?r

Thithja aktive e tij nga atmosfera mund t? shkaktohet nga l?vizja e akullnajave. Nd?rsa largohen, ata zbulojn? zona t? gjera t? shtresave organike q? konsumojn? oksigjen. Nj? arsye tjet?r mund t? jet? ftohja e uj?rave t? oqeaneve: bakteret e tij thithin oksigjenin n? m?nyr? m? aktive n? temperatura t? ul?ta. Studiuesit argumentojn? se k?rcimi industrial dhe bashk? me t? djegia e nj? sasie t? madhe karburanti nuk ka nj? ndikim t? ve?ant?. Oqeanet e bot?s jan? ftohur p?r 15 milion? vjet, dhe sasia e l?nd?s jetike n? atmosfer? ?sht? zvog?luar pavar?sisht nga ndikimi i njeriut. Ndoshta, disa procese natyrore po ndodhin n? Tok?, duke ?uar n? faktin se konsumi i oksigjenit b?het m? i lart? se prodhimi i tij.

Ndikimi i njeriut n? p?rb?rjen e atmosfer?s

Le t? flasim p?r ndikimin e njeriut n? p?rb?rjen e ajrit. Niveli q? kemi sot ?sht? ideal p?r qeniet e gjalla, p?rmbajtja e oksigjenit n? aj?r ?sht? 21%. Bilanci i dioksidit t? karbonit dhe gazeve t? tjera p?rcaktohet nga cikli i jet?s n? natyr?: kafsh?t nxjerrin dioksid karboni, bim?t e p?rdorin at? dhe l?shojn? oksigjen.

Por nuk ka asnj? garanci q? ky nivel do t? jet? gjithmon? konstant. Sasia e dioksidit t? karbonit t? l?shuar n? atmosfer? po rritet. Kjo ?sht? p?r shkak t? p?rdorimit t? karburantit nga njer?zimi. Dhe, si? e dini, u formua nga fosilet me origjin? organike dhe dioksidi i karbonit hyn n? aj?r. Nd?rkoh?, bim?t m? t? m?dha n? planetin ton?, pem?t, po shkat?rrohen me shpejt?si. Kilometra pyll zhduken n? nj? minut?. Kjo do t? thot? se nj? pjes? e oksigjenit n? aj?r po bie gradualisht dhe shkenc?tar?t tashm? po japin alarmin. Atmosfera e tok?s nuk ?sht? nj? qilar pa kufi dhe oksigjeni nuk hyn n? t? nga jasht?. Ajo ?sht? zhvilluar gjat? gjith? koh?s s? bashku me zhvillimin e Tok?s. Duhet mbajtur mend vazhdimisht se ky gaz prodhohet nga bim?sia n? procesin e fotosintez?s p?r shkak t? konsumit t? dioksidit t? karbonit. Dhe ?do reduktim i ndjesh?m i bim?sis? n? form?n e shpyll?zimit n? m?nyr? t? pashmangshme zvog?lon hyrjen e oksigjenit n? atmosfer?, duke prishur k?shtu ekuilibrin e tij.

Shtresat e atmosfer?s n? rend nga sip?rfaqja e Tok?s

Roli i atmosfer?s n? jet?n e Tok?s

Atmosfera ?sht? burimi i oksigjenit q? njer?zit marrin frym?. Megjithat?, nd?rsa ngjiteni n? lart?si, presioni total atmosferik bie, duke rezultuar n? nj? ulje t? presionit t? pjessh?m t? oksigjenit.

Mushk?rit? e njeriut p?rmbajn? af?rsisht tre litra aj?r alveolar. N?se presioni atmosferik ?sht? normal, at?her? presioni i pjessh?m i oksigjenit n? ajrin alveolar do t? jet? 11 mm Hg. Art., Presioni i dioksidit t? karbonit - 40 mm Hg. Art., dhe avujt e ujit - 47 mm Hg. Art. Me nj? rritje n? lart?si, presioni i oksigjenit zvog?lohet, dhe presioni i avullit t? ujit dhe dioksidit t? karbonit n? mushk?ri n? total do t? mbetet konstant - af?rsisht 87 mm Hg. Art. Kur presioni i ajrit ?sht? i barabart? me k?t? vler?, oksigjeni do t? ndaloj? t? rrjedh? n? mushk?ri.

P?r shkak t? uljes s? presionit atmosferik n? nj? lart?si prej 20 km, uji dhe l?ngu trupor intersticial n? trupin e njeriut do t? vlojn? k?tu. N?se nuk p?rdorni nj? kabin? n?n presion, n? nj? lart?si t? till? nj? person do t? vdes? pothuajse menj?her?. Prandaj, nga pik?pamja e karakteristikave fiziologjike t? trupit t? njeriut, "hap?sira" e ka origjin?n nga nj? lart?si prej 20 km mbi nivelin e detit.

Roli i atmosfer?s n? jet?n e Tok?s ?sht? shum? i madh. K?shtu, p?r shembull, fal? shtresave t? dendura t? ajrit - troposfer?s dhe stratosfer?s, njer?zit mbrohen nga ekspozimi ndaj rrezatimit. N? hap?sir?, n? aj?r t? rrall?, n? nj? lart?si mbi 36 km, vepron rrezatimi jonizues. N? nj? lart?si mbi 40 km - ultravjollc?.

Kur ngrihet mbi sip?rfaqen e Tok?s n? nj? lart?si mbi 90-100 km, do t? ket? nj? dob?sim gradual dhe m? pas zhdukje t? plot? t? fenomeneve t? njohura p?r njer?zit, t? v?rejtura n? shtres?n e poshtme atmosferike:

Tingulli nuk p?rhapet.

Nuk ka forc? aerodinamike dhe zvarritje.

Nxeht?sia nuk bartet me konvekcion, etj.

Shtresa atmosferike mbron Tok?n dhe t? gjith? organizmat e gjall? nga rrezatimi kozmik, nga meteorit?t, ?sht? p?rgjegj?se p?r rregullimin e luhatjeve sezonale t? temperatur?s, balancimin dhe barazimin e atyre t? p?rditshme. N? munges? t? nj? atmosfere n? Tok?, temperatura ditore do t? luhatet brenda +/-200С. Shtresa atmosferike ?sht? nj? "tampon" jet?dh?n?s midis sip?rfaqes s? tok?s dhe hap?sir?s s? jashtme, nj? bart?s i lag?shtis? dhe nxeht?sis?; proceset e fotosintez?s dhe shk?mbimit t? energjis? ndodhin n? atmosfer? - proceset m? t? r?nd?sishme biosferike.

Shtresat e atmosfer?s n? rend nga sip?rfaqja e Tok?s

Atmosfera ?sht? nj? struktur? me shtresa, e cila ?sht? shtresat e m?poshtme t? atmosfer?s n? rend nga sip?rfaqja e Tok?s:

Troposfera.

Stratosfera.

Mesosfer?.

Termosfer?.

Ekzosfera

?do shtres? nuk ka kufij t? mpreht? midis tyre dhe lart?sia e tyre ndikohet nga gjer?sia gjeografike dhe stin?t. Kjo struktur? me shtresa u formua si rezultat i ndryshimeve t? temperatur?s n? lart?si t? ndryshme. ?sht? fal? atmosfer?s q? ne shohim yje vezullues.

Struktura e atmosfer?s s? Tok?s sipas shtresave:

Nga se p?rb?het atmosfera e tok?s?

?do shtres? atmosferike ndryshon n? temperatur?, densitet dhe p?rb?rje. Trash?sia totale e atmosfer?s ?sht? 1.5-2.0 mij? km. Nga se p?rb?het atmosfera e tok?s? Aktualisht, ?sht? nj? p?rzierje e gazrave me papast?rti t? ndryshme.

Troposfera

Struktura e atmosfer?s s? Tok?s fillon me troposfer?n, e cila ?sht? pjesa e poshtme e atmosfer?s rreth 10-15 km e lart?. K?tu ?sht? p?rqendruar pjesa m? e madhe e ajrit atmosferik. Nj? tipar karakteristik i troposfer?s ?sht? r?nia e temperatur?s prej 0,6 ?C nd?rsa ngriheni p?r ?do 100 metra. Troposfera ka p?rqendruar n? vetvete pothuajse t? gjith? avujt e ujit atmosferik dhe k?tu formohen edhe ret?.

Lart?sia e troposfer?s ndryshon ?do dit?. P?r m? tep?r, vlera mesatare e tij ndryshon n? var?si t? gjer?sis? gjeografike dhe stin?s s? vitit. Lart?sia mesatare e troposfer?s mbi pole ?sht? 9 km, mbi ekuator - rreth 17 km. Temperatura mesatare vjetore e ajrit mbi ekuator ?sht? af?r +26 ?C, dhe mbi Polin e Veriut -23 ?C. Vija e sip?rme e kufirit t? troposfer?s mbi ekuator ?sht? temperatura mesatare vjetore prej rreth -70 ?C, dhe mbi polin verior n? ver? -45 ?C dhe n? dim?r -65 ?C. K?shtu, sa m? e lart? t? jet? lart?sia, aq m? e ul?t ?sht? temperatura. Rrezet e diellit kalojn? lirsh?m n?p?r troposfer?, duke ngrohur sip?rfaqen e Tok?s. Nxeht?sia e rrezatuar nga dielli mbahet nga dioksidi i karbonit, metani dhe avujt e ujit.

Stratosfera

Mbi shtres?n e troposfer?s ndodhet stratosfera, e cila ?sht? 50-55 km e lart?. E ve?anta e k?saj shtrese ?sht? rritja e temperatur?s me lart?sin?. Midis troposfer?s dhe stratosfer?s shtrihet nj? shtres? kalimtare e quajtur tropopauz?.

P?raf?rsisht nga nj? lart?si prej 25 kilometrash, temperatura e shtres?s stratosferike fillon t? rritet dhe me arritjen e nj? lart?sie maksimale prej 50 km, ajo merr vlera nga +10 n? +30 ?C.

Ka shum? pak avuj uji n? stratosfer?. Ndonj?her? n? nj? lart?si prej rreth 25 km mund t? gjeni re mjaft t? holla, t? cilat quhen "n?n? e perl?s". Gjat? dit?s, ato nuk jan? t? dukshme, por nat?n shk?lqejn? p?r shkak t? ndri?imit t? diellit, i cili ?sht? n?n horizont. P?rb?rja e reve t? perl?s ?sht? pika uji e tejftohur. Stratosfera p?rb?het kryesisht nga ozoni.

Mesosfer?

Lart?sia e shtres?s s? mezosfer?s ?sht? af?rsisht 80 km. K?tu, nd?rsa rritet lart, temperatura ulet dhe n? kufirin m? t? lart? arrin vlerat disa dhjet?ra C? n?n zero. N? mesosfer?, mund t? v?rehen edhe ret?, t? cilat supozohet se jan? formuar nga kristalet e akullit. K?to re quhen "t? argjendta". Mesosfera karakterizohet nga temperatura m? e ftoht? n? atmosfer?: nga -2 n? -138 ?C.

Termosfer?

Kjo shtres? atmosferike mori emrin e saj p?r shkak t? temperaturave t? larta. Termosfera p?rb?het nga:

Jonosfera.

ekzosferat.

Jonosfera karakterizohet nga ajri i rrall?, ?do centimet?r i t? cilit n? nj? lart?si prej 300 km p?rb?het nga 1 miliard atome dhe molekula, dhe n? nj? lart?si prej 600 km - m? shum? se 100 milion.

Jonosfera karakterizohet gjithashtu nga jonizimi i lart? i ajrit. K?to jone p?rb?hen nga atome oksigjeni t? ngarkuar, molekula t? ngarkuara t? atomeve t? azotit dhe elektrone t? lira.

Ekzosfera

Nga nj? lart?si prej 800-1000 km, fillon shtresa ekzosferike. Grimcat e gazit, ve?an?risht ato t? lehta, l?vizin k?tu me shpejt?si t? madhe, duke kap?rcyer forc?n e gravitetit. Grimca t? tilla, p?r shkak t? l?vizjes s? tyre t? shpejt?, fluturojn? jasht? atmosfer?s n? hap?sir?n e jashtme dhe shp?rndahen. Prandaj, ekzosfera quhet sfera e dispersionit. Jan? kryesisht atomet e hidrogjenit q? fluturojn? n? hap?sir?, t? cilat p?rb?jn? shtresat m? t? larta t? ekzosfer?s. Fal? grimcave n? pjes?n e sip?rme t? atmosfer?s dhe grimcave t? er?s diellore, ne mund t? v?zhgojm? dritat veriore.

Satelit?t dhe raketat gjeofizike b?n? t? mundur vendosjen e pranis? n? atmosfer?n e sip?rme t? rripit t? rrezatimit t? planetit, i cili p?rb?het nga grimca t? ngarkuara elektrike - elektrone dhe protone.