Vid havsniv? 1013,25 hPa (ca 760 mmHg). Den genomsnittliga globala lufttemperaturen p? jordens yta ?r 15°C, medan temperaturen varierar fr?n cirka 57°C i subtropiska ?knar till -89°C i Antarktis. Luftdensitet och tryck minskar med h?jden enligt en lag n?ra exponentiell.

Atmosf?rens struktur. Vertikalt har atmosf?ren en skiktad struktur, som huvudsakligen best?ms av egenskaperna hos den vertikala temperaturf?rdelningen (figur), som beror p? geografisk plats, ?rstid, tid p? dygnet och s? vidare. Atmosf?rens nedre skikt - troposf?ren - k?nnetecknas av en temperaturminskning med h?jden (med cirka 6 ° C per 1 km), dess h?jd ?r fr?n 8-10 km i pol?ra breddgrader till 16-18 km i tropikerna. P? grund av den snabba minskningen av luftdensitet med h?jden finns cirka 80 % av atmosf?rens totala massa i troposf?ren. Ovanf?r troposf?ren finns stratosf?ren - ett lager som i allm?nhet k?nnetecknas av en ?kning av temperaturen med h?jden. ?verg?ngsskiktet mellan troposf?ren och stratosf?ren kallas tropopausen. I den nedre stratosf?ren, upp till en niv? av cirka 20 km, f?r?ndras temperaturen lite med h?jden (den s? kallade isotermiska regionen) och minskar ofta till och med n?got. H?gre, temperaturen stiger p? grund av absorptionen av solens UV-str?lning av ozon, l?ngsamt till en b?rjan och snabbare fr?n en niv? av 34-36 km. Stratosf?rens ?vre gr?ns - stratopausen - ligger p? en h?jd av 50-55 km, vilket motsvarar den maximala temperaturen (260-270 K). Atmosf?rens skikt, bel?get p? en h?jd av 55-85 km, d?r temperaturen sjunker igen med h?jden, kallas mesosf?ren, vid dess ?vre gr?ns - mesopausen - temperaturen n?r 150-160 K p? sommaren, och 200- 230 K p? vintern. Termosf?ren b?rjar ovanf?r mesopausen - ett lager som k?nnetecknas av en snabb temperatur?kning och n?r v?rden p? 800-1200 K p? en h?jd av 250 km. Solens korpuskul?ra och r?ntgenstr?lning ?r absorberas i termosf?ren, meteorer saktas ner och br?nns ut, s? det utf?r funktionen av jordens skyddande lager. ?nnu h?gre ?r exosf?ren, varifr?n atmosf?riska gaser f?rsvinner till v?rldsrymden p? grund av f?rsvinnande och d?r en gradvis ?verg?ng fr?n atmosf?ren till interplanet?rt rymden sker.

Atmosf?rens sammans?ttning. Upp till en h?jd av cirka 100 km ?r atmosf?ren praktiskt taget homogen i kemisk sammans?ttning och luftens medelmolekylvikt (cirka 29) ?r konstant i den. N?ra jordens yta best?r atmosf?ren av kv?ve (cirka 78,1 volymprocent) och syre (cirka 20,9 %) och inneh?ller ?ven sm? m?ngder argon, koldioxid (koldioxid), neon och andra konstanta och variabla komponenter (se luft).

Dessutom inneh?ller atmosf?ren sm? m?ngder ozon, kv?veoxider, ammoniak, radon etc. Det relativa inneh?llet av luftens huvudkomponenter ?r konstant ?ver tiden och enhetligt i olika geografiska omr?den. Inneh?llet av vatten?nga och ozon varierar i rum och tid; trots det l?ga inneh?llet ?r deras roll i atmosf?riska processer mycket betydande.

?ver 100-110 km sker dissociationen av syre-, koldioxid- och vatten?ngamolekyler, s? luftens molekylvikt minskar. P? en h?jd av cirka 1000 km b?rjar l?tta gaser - helium och v?te - att dominera, och ?nnu h?gre f?rvandlas jordens atmosf?r gradvis till interplanet?r gas.

Den viktigaste variabla komponenten i atmosf?ren ?r vatten?nga, som kommer in i atmosf?ren genom avdunstning fr?n vattenytan och fuktig jord, samt genom transpiration av v?xter. Det relativa inneh?llet av vatten?nga varierar n?ra jordens yta fr?n 2,6 % i tropikerna till 0,2 % i de pol?ra breddgraderna. Med h?jden faller den snabbt och minskar med h?lften redan p? en h?jd av 1,5-2 km. Atmosf?rens vertikala kolumn p? tempererade breddgrader inneh?ller cirka 1,7 cm av det "utf?llda vattenlagret". N?r vatten?nga kondenserar bildas moln, fr?n vilka atmosf?risk nederb?rd faller i form av regn, hagel och sn?.

En viktig komponent i atmosf?risk luft ?r ozon, 90 % koncentrerat i stratosf?ren (mellan 10 och 50 km), cirka 10 % av det finns i troposf?ren. Ozon ger absorption av h?rd UV-str?lning (med en v?gl?ngd p? mindre ?n 290 nm), och detta ?r dess skyddande roll f?r biosf?ren. V?rdena p? det totala ozoninneh?llet varierar beroende p? latitud och ?rstid, fr?n 0,22 till 0,45 cm (tjockleken p? ozonskiktet vid ett tryck p? p= 1 atm och en temperatur p? T = 0°C). I de ozonh?l som observerats p? v?ren i Antarktis sedan b?rjan av 1980-talet kan ozonhalten sjunka till 0,07 cm, v?xer p? h?ga breddgrader. En v?sentlig variabel komponent i atmosf?ren ?r koldioxid, vars halt i atmosf?ren har ?kat med 35 % under de senaste 200 ?ren, vilket fr?mst f?rklaras av den antropogena faktorn. Dess latitudinella och s?songsvariationer observeras, associerad med v?xtfotosyntes och l?slighet i havsvatten (enligt Henrys lag minskar l?sligheten av gas i vatten med ?kande temperatur).

En viktig roll i bildandet av planetens klimat spelas av atmosf?risk aerosol - fasta och flytande partiklar suspenderade i luften i storlek fr?n flera nm till tiotals mikron. Det finns aerosoler av naturligt och antropogent ursprung. Aerosol bildas i processen f?r gasfasreaktioner fr?n produkter fr?n v?xternas vital aktivitet och m?nsklig ekonomisk aktivitet, vulkanutbrott, som ett resultat av att damm lyfts upp av vinden fr?n planetens yta, s?rskilt fr?n dess ?kenomr?den, och bildas ocks? av kosmiskt stoft som kommer in i den ?vre atmosf?ren. Det mesta av aerosolen ?r koncentrerad i troposf?ren, aerosol fr?n vulkanutbrott bildar det s? kallade Junge-skiktet p? cirka 20 km h?jd. Den st?rsta m?ngden antropogen aerosol kommer in i atmosf?ren som ett resultat av driften av fordon och v?rmekraftverk, kemisk industri, br?nslef?rbr?nning etc. D?rf?r skiljer sig atmosf?rens sammans?ttning i vissa omr?den markant fr?n vanlig luft, vilket kr?vde skapandet av en s?rskild tj?nst f?r ?vervakning och kontroll av niv?n av luftf?roreningar i atmosf?ren.

Atmosf?risk evolution. Den moderna atmosf?ren tycks vara av sekund?rt ursprung: den bildades av gaser som frigjordes av jordens fasta skal efter att planetens bildande fullbordades f?r cirka 4,5 miljarder ?r sedan. Under jordens geologiska historia har atmosf?ren genomg?tt betydande f?r?ndringar i sin sammans?ttning under p?verkan av ett antal faktorer: f?rsvinnande (f?r?ngning) av gaser, fr?mst l?ttare s?dana, till yttre rymden; frig?ring av gaser fr?n litosf?ren som ett resultat av vulkanisk aktivitet; kemiska reaktioner mellan komponenterna i atmosf?ren och de stenar som utg?r jordskorpan; fotokemiska reaktioner i sj?lva atmosf?ren under p?verkan av UV-str?lning fr?n solen; ackretion (inf?ngning) av det interplanet?ra mediets materia (till exempel meteorisk materia). Atmosf?rens utveckling ?r n?ra f?rbunden med geologiska och geokemiska processer, och under de senaste 3-4 miljarder ?ren ?ven med biosf?rens aktivitet. En betydande del av de gaser som utg?r den moderna atmosf?ren (kv?ve, koldioxid, vatten?nga) uppstod under vulkanisk aktivitet och intr?ng, som f?rde dem ut ur jordens djup. Syre f?rekom i avsev?rda m?ngder f?r cirka 2 miljarder ?r sedan som ett resultat av aktiviteten hos fotosyntetiska organismer som ursprungligen har sitt ursprung i havets ytvatten.

Baserat p? data om den kemiska sammans?ttningen av karbonatavlagringar erh?lls uppskattningar av m?ngden koldioxid och syre i atmosf?ren fr?n det geologiska f?rflutna. Under fanerozoikum (de sista 570 miljoner ?ren av jordens historia) varierade m?ngden koldioxid i atmosf?ren kraftigt i enlighet med niv?n p? vulkanisk aktivitet, havstemperatur och fotosyntes. St?rre delen av denna tid var koncentrationen av koldioxid i atmosf?ren betydligt h?gre ?n den nuvarande (upp till 10 g?nger). M?ngden syre i fanerozoikens atmosf?r f?r?ndrades avsev?rt, och tendensen att ?ka den r?dde. I den prekambriska atmosf?ren var koldioxidmassan som regel st?rre och syremassan mindre ?n i Fanerozoikums atmosf?r. Fluktuationer i m?ngden koldioxid har haft en betydande inverkan p? klimatet tidigare och ?kat v?xthuseffekten med en ?kning av koncentrationen av koldioxid, varf?r klimatet under huvuddelen av fanerozoikum var mycket varmare ?n i den moderna eran.

atmosf?r och liv. Utan en atmosf?r skulle jorden vara en d?d planet. Organiskt liv fortskrider i n?ra samspel med atmosf?ren och dess associerade klimat och v?der. Ov?sentlig i massa j?mf?rt med planeten som helhet (ungef?r en miljondel), atmosf?ren ?r en f?ruts?ttning f?r alla livsformer. Syre, kv?ve, vatten?nga, koldioxid och ozon ?r de viktigaste atmosf?riska gaserna f?r organismers liv. N?r koldioxid absorberas av fotosyntetiska v?xter skapas organiskt material som anv?nds som energik?lla av de allra flesta levande varelser, inklusive m?nniskor. Syre ?r n?dv?ndigt f?r f?rekomsten av aeroba organismer, f?r vilka energif?rs?rjningen tillhandah?lls av oxidationsreaktioner av organiskt material. Kv?ve, assimilerat av vissa mikroorganismer (kv?vefixerare), ?r n?dv?ndigt f?r v?xternas mineraln?ring. Ozon, som absorberar solens h?rda UV-str?lning, d?mpar avsev?rt denna livsfarliga del av solens str?lning. Kondensering av vatten?nga i atmosf?ren, bildandet av moln och den efterf?ljande utf?llningen av nederb?rd ger vatten till land, utan vilken ingen form av liv ?r m?jlig. Den vitala aktiviteten hos organismer i hydrosf?ren best?ms till stor del av m?ngden och den kemiska sammans?ttningen av atmosf?riska gaser l?sta i vatten. Eftersom atmosf?rens kemiska sammans?ttning avsev?rt beror p? organismernas aktiviteter, kan biosf?ren och atmosf?ren betraktas som en del av ett enda system, vars underh?ll och utveckling (se Biogeokemiska kretslopp) var av stor betydelse f?r att f?r?ndra sammans?ttningen av atmosf?ren genom jordens historia som planet.

Str?lning, v?rme och vatten balanserar atmosf?ren. Solstr?lning ?r praktiskt taget den enda energik?llan f?r alla fysiska processer i atmosf?ren. Huvuddraget i atmosf?rens str?lningsregime ?r den s? kallade v?xthuseffekten: atmosf?ren ?verf?r solstr?lning till jordytan ganska bra, men absorberar aktivt den termiska l?ngv?giga str?lningen fr?n jordytan, varav en del ?terg?r till jordytan. yta i form av motstr?lning som kompenserar f?r den str?lningsv?rmef?rlusten av jordytan (se Atmosf?risk str?lning ). I avsaknad av en atmosf?r skulle medeltemperaturen p? jordytan vara -18°C, i verkligheten ?r den 15°C. Inkommande solstr?lning absorberas delvis (cirka 20%) i atmosf?ren (fr?mst av vatten?nga, vattendroppar, koldioxid, ozon och aerosoler), och sprids ?ven (cirka 7%) av aerosolpartiklar och densitetsfluktuationer (Rayleigh-spridning) . Den totala str?lningen, som n?r jordens yta, reflekteras delvis (cirka 23%) fr?n den. Reflexionsf?rm?gan best?ms av reflektiviteten hos den underliggande ytan, den s? kallade albedon. I genomsnitt ?r jordens albedo f?r det integrerade solstr?lningsfl?det n?ra 30 %. Det varierar fr?n n?gra procent (torr jord och svartjord) till 70-90 % f?r nyfallen sn?. Str?lningsv?rmeutbytet mellan jordytan och atmosf?ren beror i huvudsak p? albedon och best?ms av den effektiva str?lningen fr?n jordytan och motstr?lningen fr?n atmosf?ren som absorberas av den. Den algebraiska summan av str?lningsfl?den som kommer in i jordens atmosf?r fr?n yttre rymden och l?mnar den tillbaka kallas str?lningsbalansen.

Omvandlingar av solstr?lning efter dess absorption av atmosf?ren och jordytan best?mmer v?rmebalansen f?r jorden som planet. Den huvudsakliga v?rmek?llan f?r atmosf?ren ?r jordens yta; v?rme fr?n det ?verf?rs inte bara i form av l?ngv?gig str?lning, utan ocks? genom konvektion, och frig?rs ocks? under kondensering av vatten?nga. Andelen av dessa v?rmeinfl?den ?r i genomsnitt 20 %, 7 % respektive 23 %. Cirka 20 % av v?rmen tillf?rs ?ven h?r p? grund av absorptionen av direkt solstr?lning. Fl?det av solstr?lning per tidsenhet genom ett enda omr?de vinkelr?tt mot solens str?lar och bel?get utanf?r atmosf?ren p? ett medelavst?nd fr?n jorden till solen (den s? kallade solkonstanten) ?r 1367 W/m 2, f?r?ndringarna ?r 1-2 W / m 2 beroende p? cykel av solaktivitet. Med en planetarisk albedo p? cirka 30 % ?r det tidsgenomsnittliga globala infl?det av solenergi till planeten 239 W/m 2 . Eftersom jorden som planet i genomsnitt s?nder ut samma m?ngd energi i rymden, ?r den effektiva temperaturen f?r den utg?ende l?ngv?giga v?rmestr?lningen enligt Stefan-Boltzmann lagen 255 K (-18°C). Samtidigt ?r medeltemperaturen p? jordytan 15°C. Skillnaden p? 33°C beror p? v?xthuseffekten.

Vattenbalansen i atmosf?ren som helhet motsvarar j?mlikheten mellan m?ngden fukt som avdunstats fr?n jordens yta, m?ngden nederb?rd som faller p? jordens yta. Atmosf?ren ?ver haven tar emot mer fukt fr?n f?r?ngningsprocesser ?n ?ver land, och f?rlorar 90 % i form av nederb?rd. ?verskott av vatten?nga ?ver haven transporteras till kontinenterna med luftstr?mmar. M?ngden vatten?nga som transporteras in i atmosf?ren fr?n haven till kontinenterna ?r lika med volymen av flodfl?det som rinner ut i haven.

luftr?relse. Jorden har en sf?risk form, s? mycket mindre solstr?lning kommer till dess h?ga breddgrader ?n till tropikerna. Som ett resultat uppst?r stora temperaturkontraster mellan breddgrader. Havens och kontinenternas relativa l?ge p?verkar ocks? avsev?rt temperaturf?rdelningen. P? grund av den stora massan av havsvatten och vattnets h?ga v?rmekapacitet ?r s?songsvariationerna i havsytans temperatur mycket mindre ?n p? land. I detta avseende ?r lufttemperaturen ?ver haven m?rkbart l?gre p? sommaren ?n ?ver kontinenterna och h?gre p? vintern p? de mellersta och h?ga breddgraderna.

Den oj?mna uppv?rmningen av atmosf?ren i olika delar av jordklotet orsakar en f?rdelning av atmosf?rstrycket som inte ?r enhetlig i rymden. Vid havsniv?n k?nnetecknas tryckf?rdelningen av relativt l?ga v?rden n?ra ekvatorn, en ?kning av subtroperna (h?gtrycksb?lten) och en minskning av medel- och h?gbreddgrader. Samtidigt, ?ver kontinenterna med extratropiska breddgrader, ?kas trycket vanligtvis p? vintern och s?nks p? sommaren, vilket ?r f?rknippat med temperaturf?rdelningen. Under inverkan av en tryckgradient upplever luften en acceleration riktad fr?n omr?den med h?gt tryck till omr?den med l?gt tryck, vilket leder till r?relse av luftmassor. De r?rliga luftmassorna p?verkas ocks? av den avb?jande kraften av jordens rotation (corioliskraften), friktionskraften, som minskar med h?jden, och i fallet med kr?kta banor, centrifugalkraften. Av stor betydelse ?r den turbulenta blandningen av luft (se Turbulens i atmosf?ren).

Ett komplext system av luftstr?mmar (allm?n cirkulation av atmosf?ren) ?r associerat med den planetariska tryckf?rdelningen. I meridionalplanet sp?ras i genomsnitt tv? eller tre meridionala cirkulationsceller. N?ra ekvatorn stiger och faller uppv?rmd luft i subtropikerna och bildar en Hadley-cell. Luften fr?n den omv?nda Ferrell-cellen sjunker ocks? dit. P? h?ga breddgrader sp?ras ofta en direkt pol?r cell. Meridionala cirkulationshastigheter ?r i storleksordningen 1 m/s eller mindre. P? grund av Corioliskraftens verkan observeras v?stliga vindar i st?rre delen av atmosf?ren med hastigheter i mitten troposf?ren p? cirka 15 m/s. Det finns relativt stabila vindsystem. Dessa inkluderar passadvindar - vindar som bl?ser fr?n h?gtrycksb?lten i subtropikerna till ekvatorn med en m?rkbar ?stlig komponent (fr?n ?st till v?st). Monsuner ?r ganska stabila - luftstr?mmar som har en tydligt uttalad s?songskarakt?r: de bl?ser fr?n havet till fastlandet p? sommaren och i motsatt riktning p? vintern. Monsunerna i Indiska oceanen ?r s?rskilt regelbundna. P? mellersta breddgrader ?r luftmassornas r?relse huvudsakligen v?stlig (fr?n v?ster till ?ster). Detta ?r en zon av atmosf?riska fronter, p? vilka stora virvlar uppst?r - cykloner och anticykloner, som t?cker m?nga hundra och till och med tusentals kilometer. Cykloner f?rekommer ocks? i tropikerna; h?r skiljer de sig ?t i mindre storlekar, men mycket h?ga vindhastigheter, och n?r orkanstyrka (33 m/s eller mer), de s? kallade tropiska cyklonerna. I Atlanten och ?stra Stilla havet kallas de orkaner, och i v?stra Stilla havet kallas de f?r tyfoner. I den ?vre troposf?ren och den nedre stratosf?ren, i omr?dena som skiljer den direkta cellen av Hadley-meridionalcirkulationen och den omv?nda Ferrell-cellen, observeras ofta relativt smala, hundratals kilometer breda, jetstr?mmar med skarpt definierade gr?nser, inom vilka vinden n?r 100 -150 och till och med 200 m/ Med.

Klimat och v?der. Skillnaden i m?ngden solstr?lning som kommer p? olika breddgrader till jordens yta, som har olika fysiska egenskaper, avg?r m?ngfalden av jordens klimat. Fr?n ekvatorn till tropiska breddgrader ?r lufttemperaturen n?ra jordens yta i genomsnitt 25-30 ° C och ?ndras lite under ?ret. I ekvatorialzonen faller oftast mycket nederb?rd, vilket skapar f?ruts?ttningar f?r ?verdriven fukt d?r. I tropiska zoner minskar m?ngden nederb?rd och blir i vissa omr?den mycket liten. H?r ?r jordens stora ?knar.

P? subtropiska och mellersta breddgrader varierar lufttemperaturen avsev?rt under hela ?ret, och skillnaden mellan sommar- och vintertemperaturer ?r s?rskilt stor i omr?den p? kontinenterna som ?r avl?gsna fr?n haven. S?ledes, i vissa omr?den i ?stra Sibirien n?r den ?rliga amplituden av lufttemperaturen 65 ° С. Befuktningsf?rh?llandena p? dessa breddgrader ?r mycket olika, beror fr?mst p? regimen f?r atmosf?rens allm?nna cirkulation och f?r?ndras avsev?rt fr?n ?r till ?r.

P? de pol?ra breddgraderna f?rblir temperaturen l?g under hela ?ret, ?ven om det finns en m?rkbar ?rstidsvariation. Detta bidrar till den utbredda spridningen av ist?cke p? haven och land och permafrost, som ockuperar ?ver 65 % av Rysslands yta, fr?mst i Sibirien.

Under de senaste decennierna har f?r?ndringar i det globala klimatet blivit mer och mer m?rkbara. Temperaturen stiger mer p? h?ga breddgrader ?n p? l?ga breddgrader; mer p? vintern ?n p? sommaren; mer p? natten ?n p? dagen. Under 1900-talet ?kade den genomsnittliga ?rliga lufttemperaturen n?ra jordens yta i Ryssland med 1,5-2 ° C, och i vissa regioner i Sibirien observeras en ?kning med flera grader. Detta ?r f?rknippat med en ?kning av v?xthuseffekten p? grund av en ?kning av koncentrationen av sm? gasformiga f?roreningar.

V?dret best?ms av f?rh?llandena f?r atmosf?risk cirkulation och omr?dets geografiska l?ge, det ?r mest stabilt i tropikerna och mest f?r?nderligt p? mellan- och h?ga breddgrader. Mest av allt f?r?ndras v?dret i zonerna f?r f?r?ndring av luftmassor, p? grund av passage av atmosf?riska fronter, cykloner och anticykloner, som b?r nederb?rd och ?kande vind. Data f?r v?derprognoser samlas in fr?n markbaserade v?derstationer, fartyg och flygplan samt meteorologiska satelliter. Se ?ven meteorologi.

Optiska, akustiska och elektriska fenomen i atmosf?ren. N?r elektromagnetisk str?lning utbreder sig i atmosf?ren, som ett resultat av brytning, absorption och spridning av ljus av luft och olika partiklar (aerosol, iskristaller, vattendroppar), uppst?r olika optiska fenomen: regnb?ge, kronor, halo, h?gring etc. Ljus spridning best?mmer himlavalvets skenbara h?jd och himlens bl? f?rg. Synlighetsintervallet f?r f?rem?l best?ms av f?rh?llandena f?r ljusets utbredning i atmosf?ren (se Atmosf?risk synlighet). Atmosf?rens transparens vid olika v?gl?ngder best?mmer kommunikationsr?ckvidden och m?jligheten att uppt?cka f?rem?l med instrument, inklusive m?jligheten till astronomiska observationer fr?n jordens yta. F?r studier av optiska inhomogeniteter i stratosf?ren och mesosf?ren spelar fenomenet skymning en viktig roll. Att till exempel fotografera skymningen fr?n rymdfarkoster g?r det m?jligt att uppt?cka aerosollager. Funktioner f?r utbredningen av elektromagnetisk str?lning i atmosf?ren best?mmer noggrannheten hos metoder f?r fj?rravk?nning av dess parametrar. Alla dessa fr?gor, liksom m?nga andra, studeras av atmosf?risk optik. Refraktion och spridning av radiov?gor best?mmer m?jligheterna f?r radiomottagning (se Utbredning av radiov?gor).

Utbredningen av ljud i atmosf?ren beror p? den rumsliga f?rdelningen av temperatur och vindhastighet (se Atmosf?risk akustik). Det ?r av intresse f?r fj?rranalys av atmosf?ren. Explosioner av laddningar som skjutits upp av raketer i den ?vre atmosf?ren gav en m?ngd information om vindsystem och temperaturf?rloppet i stratosf?ren och mesosf?ren. I en stabilt skiktad atmosf?r, n?r temperaturen sjunker med h?jden l?ngsammare ?n den adiabatiska gradienten (9,8 K/km), uppst?r s? kallade inre v?gor. Dessa v?gor kan fortplanta sig upp?t in i stratosf?ren och till och med in i mesosf?ren, d?r de d?mpas, vilket bidrar till ?kad vind och turbulens.

Jordens negativa laddning och det elektriska f?ltet som orsakas av den, atmosf?ren, tillsammans med den elektriskt laddade jonosf?ren och magnetosf?ren, skapar en global elektrisk krets. En viktig roll spelas av bildandet av moln och blixtelektricitet. Faran f?r blixturladdningar gjorde det n?dv?ndigt att utveckla metoder f?r ?skskydd av byggnader, strukturer, kraftledningar och kommunikationer. Detta fenomen ?r s?rskilt farligt f?r luftfarten. Blixtarladdningar orsakar atmosf?risk radiost?rning, kallad atmosf?r (se Visslande atmosf?r). Under en kraftig ?kning av det elektriska f?ltets styrka observeras ljusurladdningar som uppst?r p? punkter och skarpa h?rn av f?rem?l som sticker ut ?ver jordytan, p? enskilda toppar i bergen etc. (Elma t?nder). Atmosf?ren inneh?ller alltid ett antal l?tta och tunga joner, som varierar mycket beroende p? de specifika f?rh?llandena, som best?mmer atmosf?rens elektriska ledningsf?rm?ga. De viktigaste luftjonisatorerna n?ra jordens yta ?r str?lningen av radioaktiva ?mnen som finns i jordskorpan och i atmosf?ren, s?v?l som kosmiska str?lar. Se ?ven atmosf?risk elektricitet.

M?nskligt inflytande p? atmosf?ren. Under de senaste ?rhundradena har det skett en ?kning av koncentrationen av v?xthusgaser i atmosf?ren p? grund av m?nskliga aktiviteter. Andelen koldioxid ?kade fr?n 2,8-10 2 f?r tv?hundra ?r sedan till 3,8-10 2 2005, halten metan - fr?n 0,7-10 1 f?r cirka 300-400 ?r sedan till 1,8-10 -4 i b?rjan av 2000-talet; cirka 20 % av ?kningen av v?xthuseffekten under det senaste seklet gavs av freoner, som praktiskt taget inte fanns i atmosf?ren f?rr?n i mitten av 1900-talet. Dessa ?mnen ?r erk?nda som stratosf?riska ozonnedbrytare och deras produktion ?r f?rbjuden enligt 1987 ?rs Montrealprotokoll. ?kningen av koldioxidkoncentrationen i atmosf?ren orsakas av f?rbr?nning av st?ndigt ?kande m?ngder kol, olja, gas och andra kolbr?nslen, samt avskogningen, vilket minskar upptaget av koldioxid genom fotosyntes. Koncentrationen av metan ?kar med tillv?xten av olje- och gasproduktionen (p? grund av dess f?rluster), liksom med utbyggnaden av risgr?dor och en ?kning av antalet boskap. Allt detta bidrar till klimatuppv?rmningen.

F?r att f?r?ndra v?dret har metoder f?r aktiv p?verkan p? atmosf?riska processer utvecklats. De anv?nds f?r att skydda jordbruksv?xter fr?n hagelskador genom att sprida speciella reagenser i ?skmoln. Det finns ocks? metoder f?r att skingra dimma p? flygplatser, skydda v?xter fr?n frost, p?verka moln f?r att ?ka nederb?rden p? r?tt st?llen eller f?r att skingra moln vid tider av massh?ndelser.

Studie av atmosf?ren. Information om de fysiska processerna i atmosf?ren erh?lls fr?mst fr?n meteorologiska observationer, som utf?rs av ett globalt n?tverk av permanenta meteorologiska stationer och poster placerade p? alla kontinenter och p? m?nga ?ar. Dagliga observationer ger information om lufttemperatur och luftfuktighet, atmosf?rstryck och nederb?rd, molnighet, vind etc. Observationer av solstr?lningen och dess omvandlingar utf?rs vid aktinometriska stationer. Av stor betydelse f?r studiet av atmosf?ren ?r n?tverken av aerologiska stationer, d?r meteorologiska m?tningar g?rs med hj?lp av radiosonder upp till en h?jd av 30-35 km. P? ett antal stationer g?rs observationer av atmosf?riskt ozon, elektriska fenomen i atmosf?ren och luftens kemiska sammans?ttning.

Data fr?n markstationer kompletteras med observationer p? haven, d?r "v?derskepp" opererar, permanent bel?gna i vissa omr?den i v?rldshavet, samt meteorologisk information fr?n forskning och andra fartyg.

Under de senaste decennierna har en allt st?rre m?ngd information om atmosf?ren erh?llits med hj?lp av meteorologiska satelliter, som ?r utrustade med instrument f?r att fotografera moln och m?ta fl?den av ultraviolett, infrar?d och mikrov?gsstr?lning fr?n solen. Satelliter g?r det m?jligt att f? information om vertikala temperaturprofiler, grumlighet och dess vatteninneh?ll, element i atmosf?rens str?lningsbalans, havsytans temperatur etc. Med hj?lp av m?tningar av radiosignalers brytning fr?n ett system av navigationssatelliter ?r det m?jligt att best?mma vertikala profiler av densitet, tryck och temperatur, samt fukthalten i atmosf?ren . Med hj?lp av satelliter blev det m?jligt att klarg?ra v?rdet av solkonstanten och jordens planetariska albedo, bygga kartor ?ver str?lningsbalansen i jord-atmosf?rsystemet, m?ta inneh?llet och variabiliteten av sm? atmosf?riska f?roreningar och l?sa m?nga andra problem med atmosf?rsfysik och milj??vervakning.

Bokst.: Budyko M. I. Klimat i det f?rflutna och framtiden. L., 1980; Matveev L. T. Kurs i allm?n meteorologi. Atmosf?rens fysik. 2:a uppl. L., 1984; Budyko M. I., Ronov A. B., Yanshin A. L. Atmosf?rens historia. L., 1985; Khrgian A.Kh. Atmosf?rsfysik. M., 1986; Atmosf?r: En handbok. L., 1991; Khromov S. P., Petrosyants M. A. Meteorologi och klimatologi. 5:e uppl. M., 2001.

G.S. Golitsyn, N.A. Zaitseva.

Jordens sammans?ttning. Luft

Luft ?r en mekanisk blandning av olika gaser som utg?r jordens atmosf?r. Luft ?r avg?rande f?r andningen av levande organismer och anv?nds i stor utstr?ckning inom industrin.

Det faktum att luft ?r en blandning, och inte ett homogent ?mne, bevisades under den skotske forskaren Joseph Blacks experiment. Under en av dem uppt?ckte forskaren att n?r vit magnesia (magnesiumkarbonat) v?rms upp frig?rs "bunden luft", det vill s?ga koldioxid, och br?nd magnesiumoxid (magnesiumoxid) bildas. D?remot, n?r kalksten eldas, avl?gsnas "bunden luft". Baserat p? dessa experiment drog forskaren slutsatsen att skillnaden mellan kolsyra och kaustikalkali ?r att den f?rra inkluderar koldioxid, som ?r en av luftens komponenter. Idag vet vi att f?rutom koldioxid inkluderar sammans?ttningen av jordens luft:

F?rh?llandet mellan gaser i jordens atmosf?r som anges i tabellen ?r typiskt f?r dess l?gre lager, upp till en h?jd av 120 km. I dessa omr?den ligger en v?lblandad, homogen region, kallad homosf?ren. Ovanf?r homosf?ren ligger heterosf?ren, som k?nnetecknas av nedbrytning av gasmolekyler till atomer och joner. Regionerna ?r separerade fr?n varandra av en turbopaus.

Den kemiska reaktion d?r molekyler under inverkan av sol- och kosmisk str?lning bryts ner till atomer kallas fotodissociation. Under s?nderfallet av molekyl?rt syre bildas atom?rt syre, som ?r atmosf?rens huvudgas p? h?jder ?ver 200 km. P? h?jder ?ver 1200 km b?rjar v?te och helium, som ?r de l?ttaste av gaserna, att dominera.

Eftersom huvuddelen av luften ?r koncentrerad i de 3 l?gre atmosf?riska lagren, har f?r?ndringar i luftsammans?ttningen p? h?jder ?ver 100 km ingen m?rkbar effekt p? atmosf?rens totala sammans?ttning.

Kv?ve ?r den vanligaste gasen och st?r f?r mer ?n tre fj?rdedelar av jordens luftvolym. Modernt kv?ve bildades genom oxidation av den tidiga ammoniak-v?te-atmosf?ren med molekyl?rt syre, som bildas under fotosyntesen. F?r n?rvarande kommer en liten m?ngd kv?ve in i atmosf?ren som ett resultat av denitrifikation - processen f?r reduktion av nitrater till nitriter, f?ljt av bildandet av gasformiga oxider och molekyl?rt kv?ve, som produceras av anaeroba prokaryoter. En del kv?ve kommer in i atmosf?ren under vulkanutbrott.

I den ?vre atmosf?ren, n?r den uts?tts f?r elektriska urladdningar med deltagande av ozon, oxideras molekyl?rt kv?ve till kv?vemonoxid:

N2 + O2 -> 2NO

Under normala f?rh?llanden reagerar monoxiden omedelbart med syre f?r att bilda dikv?veoxid:

2NO + O2 -> 2N2O

Kv?ve ?r det viktigaste kemiska grund?mnet i jordens atmosf?r. Kv?ve ?r en del av proteiner, ger mineraln?ring till v?xter. Det best?mmer hastigheten f?r biokemiska reaktioner, spelar rollen som ett syresp?dningsmedel.

Syre ?r den n?st vanligaste gasen i jordens atmosf?r. Bildandet av denna gas ?r f?rknippat med den fotosyntetiska aktiviteten hos v?xter och bakterier. Och ju fler och fler fotosyntetiska organismer blev, desto mer betydelsefull blev processen f?r syrehalten i atmosf?ren. En liten m?ngd tungt syre frig?rs vid avgasning av manteln.

I de ?vre skikten av troposf?ren och stratosf?ren, under p?verkan av ultraviolett solstr?lning (vi betecknar det som hn), bildas ozon:

O2 + hv -> 2O

Som ett resultat av verkan av samma ultravioletta str?lning s?nderfaller ozon:

O3 + hn -> O2 + O

O 3 + O -> 2O 2

Som ett resultat av den f?rsta reaktionen bildas atom?rt syre, som ett resultat av det andra - molekyl?rt syre. Alla fyra reaktionerna kallas Chapman-mekanismen, efter den brittiska forskaren Sidney Chapman som uppt?ckte dem 1930.

Syre anv?nds f?r andning av levande organismer. Med dess hj?lp uppst?r processerna f?r oxidation och f?rbr?nning.

Ozon tj?nar till att skydda levande organismer fr?n ultraviolett str?lning, vilket orsakar irreversibla mutationer. Den h?gsta koncentrationen av ozon observeras i den nedre stratosf?ren inom den sk. ozonskikt eller ozonsk?rm som ligger p? h?jder av 22-25 km. Ozonhalten ?r liten: vid normalt tryck skulle allt ozon i jordens atmosf?r uppta ett endast 2,91 mm tjockt lager.

Bildandet av den tredje vanligaste gasen i atmosf?ren, argon, samt neon, helium, krypton och xenon, ?r f?rknippad med vulkanutbrott och s?nderfall av radioaktiva grund?mnen.

Helium ?r i synnerhet en produkt av det radioaktiva s?nderfallet av uran, torium och radium: 238 U -> 234 Th + a, 230 Th -> 226 Ra + 4 He, 226 Ra -> 222 Rn + a (i dessa reaktioner ?r a- partikel ?r en heliumk?rna, som i processen av energif?rlust f?ngar elektroner och blir 4 He).

Argon bildas under s?nderfallet av den radioaktiva isotopen av kalium: 40 K -> 40 Ar + g.

Neon flyr fr?n magmatiska stenar.

Krypton bildas som slutprodukten av s?nderfallet av uran (235 U och 238 U) och torium Th.

Huvuddelen av atmosf?riskt krypton bildades i de tidiga stadierna av jordens utveckling som ett resultat av s?nderfallet av transuranelement med en fenomenalt kort halveringstid eller kom fr?n rymden, vars inneh?ll av krypton ?r tio miljoner g?nger h?gre ?n p? jorden .

Xenon ?r resultatet av klyvningen av uran, men det mesta av denna gas ?r ?ver fr?n de tidiga stadierna av jordens bildning, fr?n den prim?ra atmosf?ren.

Koldioxid kommer in i atmosf?ren som ett resultat av vulkanutbrott och i processen f?r nedbrytning av organiskt material. Dess inneh?ll i atmosf?ren p? jordens mellersta breddgrader varierar mycket beroende p? ?rstider: p? vintern ?kar m?ngden CO 2 och p? sommaren minskar den. Denna fluktuation ?r kopplad till aktiviteten hos v?xter som anv?nder koldioxid i fotosyntesprocessen.

V?te bildas som ett resultat av nedbrytning av vatten genom solstr?lning. Men eftersom den ?r den l?ttaste av de gaser som utg?r atmosf?ren, flyr den st?ndigt ut i rymden, och d?rf?r ?r dess inneh?ll i atmosf?ren mycket litet.

Vatten?nga ?r resultatet av avdunstning av vatten fr?n ytan av sj?ar, floder, hav och land.

Koncentrationen av huvudgaserna i de l?gre skikten av atmosf?ren, med undantag av vatten?nga och koldioxid, ?r konstant. I sm? m?ngder inneh?ller atmosf?ren svaveloxid SO 2, ammoniak NH 3, kolmonoxid CO, ozon O 3, v?teklorid HCl, v?tefluorid HF, kv?vemonoxid NO, kolv?ten, kvicksilver?nga Hg, jod I 2 och m?nga andra. I det nedre atmosf?riska lagret av troposf?ren finns det konstant en stor m?ngd suspenderade fasta och flytande partiklar.

K?llor till partiklar i jordens atmosf?r ?r vulkanutbrott, v?xtpollen, mikroorganismer och, p? senare tid, m?nskliga aktiviteter som f?rbr?nning av fossila br?nslen i tillverkningsprocesser. De minsta dammpartiklarna, som ?r k?rnorna f?r kondens, ?r orsakerna till bildandet av dimma och moln. Utan fasta partiklar som st?ndigt finns n?rvarande i atmosf?ren skulle nederb?rd inte falla p? jorden.

Orsaken till syre i jordens atmosf?r och orsaken till vulkanismen p? jorden ?r densamma. Detta ?r planetens egen v?rme, som genereras av varje atom, i ?mnesoms?ttningsprocessen.

Orsaken till vulkanismen p? jorden

Orsaken till vulkanismen p? jorden ?r v?rmen som genereras av hela planetens massa i ?mnesoms?ttningsprocessen. Det vill s?ga anledningen ?r densamma som f?r Io.

Min uppskattning: Jordens energi ?r 0,2 * 10^15 J/sek (enligt teori).

Den termiska ledningsf?rm?gan hos litosf?riska plattor och havsbotten ?r tillr?ckligt l?g f?r att f?ra bort denna energi. D?rf?r avl?gsnas v?rme genom vulkanism. Av de 10 000 vulkaner som registrerats p? jorden ?r de flesta under vattnet. De v?rmer upp havet. En mindre del av ytan. De v?rmer upp atmosf?ren.

vattenf?rst?ring

Havets vatten ?r i kontakt med en enorm m?ngd sm?lt magma som utbr?ts av undervattensvulkaner. Och fr?n denna kontakt bryts det ner till syre och v?te. B?da gaserna flyter upp till ytan. L?tt v?te stiger till den ?vre atmosf?ren och kombineras med ozon f?r att bilda vatten. Vattnet kondenserar och syns som cirrusmoln p? 30 km h?jd (bilden). Nederb?rd, vatten faller igen till marken. Och ozonh?l bildas i atmosf?ren. En del av v?tet bl?ses bort av solvinden och f?rs ut i rymden. Syre ?r tungt, s? det koncentreras n?ra jordens yta. Det h?r ?r syret vi alla andas!

Jag ins?g detta efter att ha sett dokument?ren: "V?te" bombar "under f?tterna och under oljeekonomin."

Orsak till syre i jordens atmosf?r

Koncentrationen av syre i jordens atmosf?r beror p? vulkanisk aktivitet under vattnet. Och vulkanisk aktivitet beror p? planetens egen v?rme som genereras i ?mnesoms?ttningsprocessen!!! Det ?r d?rf?r syrekoncentrationen ?r stabil.

V?xter frig?r ocks? syre under fotosyntesen. Och ?ven genom att f?rst?ra vattenmolekyler. CO2 och H2 kombineras f?r att bilda ett kolv?te, och en syremolekyl kommer in i luften.

Varf?r tror jag att v?xter inte ?r ansvariga f?r den observerade koncentrationen av syre i jordens atmosf?r? Mer om detta nedan.

Andel syre i atmosf?ren, tidigare

Fossila gamla v?xter och djur var mycket stora. Dimensioner som inte kan uppn?s med nuvarande koncentration av syre i atmosf?ren. Det fanns mer syre. Och detta f?ljer logiskt fr?n id?n om f?rst?relsen av "den antika planeten". Omedelbart efter dess f?rst?relse exponerades mycket stora omr?den av magma, p? grund av minskningen av storleken p? den litosf?riska plattan. Havsvatten kylde magman. Men f?rst?relsen av vattnet var mycket storskalig. Mycket mer syre tillf?rdes atmosf?ren fr?n havet. Och sj?lva havet var kraftigt m?ttat med syre, vilket bidrog till tillv?xten av marina djur till stora storlekar. N?r botten svalnade bildades nya bottenplattor som blev en v?rmeisolator. Och efter det b?rjade ?verskottsv?rme bryta igenom till ytan genom vulkanism, vid korsningarna mellan tektoniska plattor.

Graden av f?rst?relse av jordens hav

Det ?r m?jligt att uppskatta tiden f?r fullst?ndig f?rst?relse av jordens hav.

F?rlusten av v?te uppst?r p? grund av att det bl?ser bort av solvinden ut i rymden. V?tgasbl?sningshastigheten ?r 10 % av det som finns i atmosf?ren – 250 000 000 ton/?r. Med en s?dan f?rlust av v?te ?r jorden hotad av uttorkning (enligt min hypotes, dess ursprung fr?n vatten). Vattenf?rst?ringshastigheten ?r 2,25 km3/?r. Det tar 645 miljoner ?r f?r den fullst?ndiga f?rst?relsen av alla jordens hav.

Notera.

1. V?tgasbl?sningshastighet 250 000 ton/?r. Information fr?n filmen: "V?te "bomb" under f?tterna och under oljeekonomin" tabell i 7 minuter 30 sekunder.

2. Hastigheten f?r v?tebl?sning ?r 10 % av det som finns i atmosf?ren. Samma film, dubbad p? 45 minuter.

Jag antar att de gl?mt att rita tre nollor i tabellen. Konstn?ren som gjorde bordet gl?mde. Talaren sa r?tt siffra i form av en proportion.

Venus ?de

N?r det g?ller det andra stora fragmentet av "Ancient Planet" - Venus. Hon fick mindre havsvatten och v?ldigt f? kontinentala plattor (endast tv? = 10 % av hennes yta). Det fanns inte tillr?ckligt med vatten f?r att kyla den exponerade magman. Som ett resultat ledde nedbrytningen av vatten till bildandet av enorma m?ngder syre och v?te.

En del av v?tgasen steg upp och kombinerades igen med syre och f?ll ut som en kyld nederb?rd. Men v?te bl?stes ut ur atmosf?ren av solvinden mycket intensivt, eftersom planeten visade sig vara n?rmare solen ?n jorden och dess magnetf?lt visade sig vara svagt.

Atmosf?ren p? Venus blev mycket syre. Syre kombinerat med kol f?r att bilda CO2, som nu best?r av 96,5 % av Venus atmosf?r.

Egen v?rme som genereras av Venus materia - 0,117 * 10 ^ 15 J / s (ber?knat, enligt teori). F?r att ta bort all v?rme som genereras av Venus materia och som tas emot fr?n solen r?cker det med en yttemperatur p? -20 ° C.

Men Venus fick en t?tare kv?veatmosf?r ?n jorden, vilket skapade en mer uttalad v?xthuseffekt.

Volymen av kv?veatmosf?ren som ?rvts av Venus ?r l?tt att ber?kna. Det vi har nu ?r 1,88*10^19 kg. Vilket ?r 4,9 g?nger mer ?n kv?ve i jordens atmosf?r. Plus, kv?vet som f?rvandlades till kol p? grund av solstr?lning och, efter att ha kombinerats med syre, blev koldioxid - 1,42 * 10 ^ 20 kg. Vilket ?r 36,85 g?nger mer ?n kv?ve i jordens atmosf?r. Totalt fanns det i Venus atmosf?r 41,75 g?nger mer kv?ve ?n nu p? jorden 1,61*10^20 kg.

V?te, fr?n det f?rst?rda vattnet, bl?stes intensivt ut i rymden. En mycket kraftfull CO2-atmosf?r t?ckte planeten fr?n v?rmestr?lning som en filt. Planeten n?ra ytan ?r mycket varm (464C°). Vattnet har f?rsvunnit.

I samma takt av v?tef?rlust som p? jorden skulle Venus helt f?rlora havet om 189 miljoner ?r!!! Men v?tef?rlusten p? Venus var mycket st?rre. Hon f?rlorade sitt hav p? mindre ?n 4 000 000 ?r.

N?got mindre hav (1/3 av jordens), t?tare kv?veatmosf?r (42 g?nger mer ?n jordens), n?got f?rre kontinentalplattor (3 g?nger mindre ?n jordens), n?got n?rmare solen (mer solvind), svagt magnetf?lt - och helt annat ?de!

Jordens ?de

Venus ?de v?ntar p? jorden!!!

Inte i den o?ndliga framtiden, utan om mindre ?n 645 miljoner ?r.

Evolution

Hela historien om genetiska livsformer, b?de p? jorden och p? den antika planeten, ?r betingad av vatten.

Livet d?k inte upp f?re vattnet.

Vulkanism orsakas av metabolismen av planetens materia, d?rf?r har den alltid varit det.

Om det fanns vatten och det fanns vulkanism, s? fanns det syre i atmosf?ren.

Om det fanns syre i atmosf?ren redan fr?n b?rjan av f?ruts?ttningarna f?r liv, s? ?r v?r f?rst?else av utvecklingen av genetiska livsformer fel!!! Vi missf?rst?r historiens g?ng.

Problem 1: Syreackumuleringshastigheter.

Om vi tar vattenf?rst?ringshastigheten 2,25 km3/?r, kommer det att ta 585 000 ?r att fylla atmosf?ren med syre, i den volym som observeras nu. Fr?n b?rjan.

F?r att f?rklara de 4 000 000 ?ren av jordens existens m?ste du ta reda p? vart syre g?r f?r att beh?lla andelen.

Eller anta att hastigheten f?r v?tevittring i rymden ?verskattades med 4 000 000 / 585 000 = 6,8 g?nger.
– Eller anta att syre binds av kol till koldioxid, och sedan av plankton, till kalciumkarbonat, som l?gger sig med krita p? botten av v?rldshaven.
– Man kan anta att en del av v?tet bildas fr?n jordens tarmar, enligt teorin om Larin Vladimir Nikolaevich. Detta v?te kombineras med syre i atmosf?ren och ?terg?r till vattnets tillst?nd. P? s? s?tt v?xer m?ngden vatten p? jorden med 2,25 km3/?r ist?llet f?r det f?rst?rda. M?ngden vatten och m?ngden syre f?rblir konstant.

Problem 2: Var kommer syre ifr?n?

Om vi antar att min hypotes om bildandet av syre fr?n vatten inte ?r korrekt, och allt v?te som g?r f?rlorat genom att "bl?sa" kommer fr?n djupet och kombineras med syre i atmosf?ren, s? b?r hastigheten f?r f?rsvinnandet av syre i atmosf?ren vara s? att om 585 000 ?r kommer det att f?rsvinna helt. Eftersom syre f?rsvinner ?r det n?dv?ndigt att leta efter orsaken till dess ?terst?llande.

Fotosyntes bryter ner vatten, binder v?te och koldioxid till kolv?ten och skapar fritt syre. Det vill s?ga, det ?r en k?lla till syre. Fotosyntes kr?ver dock koldioxid. S? vi m?ste leta efter samma storskaliga koldioxidk?lla. Omvandlingen av kv?ve till kol ger en k?lla till koldioxid, men leder till en minskning av kv?ve i atmosf?ren, vilket s? sm?ningom b?r leda till utarmning av jordens atmosf?r. Ett annat problem ?r m?ngden kolhydrater som syntetiseras av v?xter. De f?r inte f?rst?ras. Annars, n?r de oxideras, kommer kolhydrater ?terigen att bli vatten och koldioxid. Denna koldioxid m?ste kasseras n?gonstans f?r att f?rklara dess l?ga koncentration i atmosf?ren. En s?dan anv?ndningsk?lla ?r havsplankton. Det binder koldioxid till kalciumkarbonat och tar under l?ng tid bort det fr?n cirkulationen av ?mnen.

Sanningen ligger n?gonstans i mitten.

V?te stiger upp fr?n tarmarna. En del av v?tet reducerar syre fr?n f?reningar och binder till kolv?ten och bildar oljeprodukter. Det frigjorda syret kommer till ytan tillsammans med fritt v?te, vulkanisk aktivitet. I atmosf?ren kombineras syre och v?te f?r att bilda vatten, som fungerar som dess prim?ra k?lla. S?dan ?r naturen hos vattnets utseende p? den antika planeten.

Om v?te ?r orsaken till frig?randet av syre fr?n f?reningar, b?r det finnas tillr?ckligt med olja f?r att f?rklara hela syremassan i atmosf?ren, det vill s?ga cirka 1 000 000 km3.

Det ?r ocks? sant att havets vatten, i kontakt med de gl?dheta tarmarna i zonen av undervattensvulkaner, f?rst?rs till syre och v?te. Och det ?r detta syre, f?rst?rt av vulkaner, vatten, och ?r orsaken till fritt syre i luften. Detta syre binder med kol som bildas fr?n kv?ve i den ?vre atmosf?ren f?r att bilda koldioxid. Koldioxid v?rmer planeten som en filt. Koldioxid binds av marin plankton med kalcium och bildar kalciumkarbonat (krita). V?xter binder koldioxid med en v?temolekyl som erh?lls genom att klyva vatten, syntetisera kolhydrater. V?xter, som plankton, renar jordens atmosf?r fr?n koldioxid, vilket f?rhindrar att den ?verhettas, som h?nde p? Venus.

Planetens v?rmebalans.

Ju mer koldioxid, desto varmare ?r planeten. De mer intensiva v?xterna f?rst?r vatten genom att binda CO2. Atmosf?ren ?r berikad med syre, vilket leder till en acceleration av syntesen av ny koldioxid. En ?kning av v?rmen i v?rldshaven aktiverar aktiviteten hos plankton, som binder koldioxid till krita och tar bort den fr?n kretsloppet av ?mnen. Planeten kyls ner, befriad fr?n koldioxid. Planeten till?ter inte att ?verhettas - plankton (Videocitat 2 m14 sek.)!

Hur l?nge kommer det vara?

Tills allt kv?ve fr?n atmosf?ren "br?nns ut" och f?rvandlas till krita.

P? samma s?tt, om planeten ?r 6 miljoner ?r gammal, s? fanns det dubbelt s? mycket kv?ve i jordens atmosf?r. Jordens atmosf?r var dubbelt s? t?t, f?r bara 6 miljoner ?r sedan!!!

Tabell: M?ngden vatten och atmosf?r fr?n kv?ve, omedelbart efter f?rst?relsen av DPL.

N?r kv?vet f?rbrukas blir atmosf?ren l?ttare. Yttrycket kommer att minska. Trycket kommer delvis att kompenseras av en ?kning av syrevolymen.

Det kommer en tid n?r k?llan till kol (kv?ve) f?r koldioxid kommer att upph?ra. Syre har inget att binda. Andelen syre i atmosf?ren kommer att ?ka avsev?rt. Vilket ?r bra f?r djurens andedr?kt. Djur kommer att trivas ett tag. Br?nder kommer d? att starta p? grund av f?r h?ga, brandfarliga syrekoncentrationer. Den koldioxid som v?xter samlar sl?pps delvis ut i atmosf?ren. Denna gas binder plankton till krita och l?mnar kretsloppet. CO2-hunger efter v?xter kommer att b?rja. P? grund av vad deras biomassa kommer att minska. Bakom det kommer djurens biomassa att minska. Detta kommer att ske tidigare ?n om 6 miljoner ?r. Det ?r sv?rt att s?ga hur mycket, men det ?r klart att tidigare. Havet kommer att existera i ytterligare 639 miljoner ?r, men utan liv i det.

Resultat

Det tar 645 miljoner ?r att fullst?ndigt f?rst?ra haven.
Den fullst?ndiga f?rst?relsen av mark, genom erosion, tar 15 miljoner ?r.
Det tar 6 miljoner ?r att helt t?mma kv?vet fr?n atmosf?ren.
Alla ber?kningar visar en sak, livet p? planeten Jorden ?r inte evigt.
F?ruts?ttningarna f?r existensen av genetiskt liv ?r unika och flyktiga.

Strukturen och sammans?ttningen av jordens atmosf?r, det m?ste s?gas, var inte alltid konstanta v?rden under en eller annan period av v?r planets utveckling. Idag representeras den vertikala strukturen av detta element, som har en total "tjocklek" p? 1,5-2,0 tusen km, av flera huvudlager, inklusive:

1. Troposf?r.
2. tropopaus.
3. Stratosf?r.
4. Stratopaus.
5. mesosf?ren och mesopausen.
6. Termosf?r.
7. exosf?r.

Grundl?ggande delar av atmosf?ren

Troposf?ren ?r ett lager d?r starka vertikala och horisontella r?relser observeras, det ?r h?r som v?dret, nederb?rden och klimatf?rh?llandena bildas. Den str?cker sig 7-8 kilometer fr?n planetens yta n?stan ?verallt, med undantag f?r polaromr?dena (d?r - upp till 15 km). I troposf?ren sker en gradvis minskning av temperaturen, cirka 6,4 ° C med varje kilometer h?jd. Denna siffra kan skilja sig ?t f?r olika breddgrader och ?rstider.

Sammans?ttningen av jordens atmosf?r i denna del representeras av f?ljande element och deras procentsatser:

Kv?ve - cirka 78 procent;

Syre - n?stan 21 procent;

Argon - cirka en procent;

Koldioxid - mindre ?n 0,05%.

Enkel sammans?ttning upp till en h?jd av 90 kilometer

Dessutom finns h?r damm, vattendroppar, vatten?nga, f?rbr?nningsprodukter, iskristaller, havssalter, m?nga aerosolpartiklar etc. Denna sammans?ttning av jordens atmosf?r observeras upp till cirka nittio kilometers h?jd, s? luften ?r ungef?r densamma i kemisk sammans?ttning, inte bara i troposf?ren, utan ?ven i de ?vre lagren. Men d?r har atmosf?ren fundamentalt olika fysiska egenskaper. Det skikt som har en gemensam kemisk sammans?ttning kallas homosf?ren.

Vilka andra grund?mnen finns i jordens atmosf?r? Som en procentandel (i volym, i torr luft), gaser som krypton (ca 1,14 x 10 -4), xenon (8,7 x 10 -7), v?te (5,0 x 10 -5), metan (ca 1,7 x 10 - 4), dikv?veoxid (5,0 x 10 -5) etc. Sett till massprocent av de listade komponenterna ?r dikv?veoxid och v?te mest, f?ljt av helium, krypton osv.

Fysiska egenskaper hos olika atmosf?riska skikt

Troposf?rens fysiska egenskaper ?r n?ra relaterade till dess f?ste vid planetens yta. H?rifr?n skickas den reflekterade solv?rmen i form av infrar?da str?lar tillbaka upp, inklusive processerna f?r v?rmeledning och konvektion. Det ?r d?rf?r temperaturen sjunker med avst?ndet fr?n jordens yta. Ett s?dant fenomen observeras upp till stratosf?rens h?jd (11-17 kilometer), sedan blir temperaturen praktiskt taget of?r?ndrad upp till niv?n 34-35 km, och sedan sker det igen en ?kning av temperaturen till h?jder p? 50 kilometer ( stratosf?rens ?vre gr?ns). Mellan stratosf?ren och troposf?ren finns ett tunt mellanlager av tropopausen (upp till 1-2 km), d?r konstanta temperaturer observeras ovanf?r ekvatorn - cirka minus 70 ° C och under. Ovanf?r polerna "v?rms upp" tropopausen p? sommaren till minus 45°C, p? vintern fluktuerar temperaturen h?r runt -65°C.

Gassammans?ttningen i jordens atmosf?r inneh?ller ett s? viktigt element som ozon. Det finns relativt lite av det n?ra ytan (tio till minus sj?tte potensen av en procent), eftersom gasen bildas under p?verkan av solljus fr?n atom?rt syre i de ?vre delarna av atmosf?ren. Speciellt ?r det mesta av ozon p? en h?jd av cirka 25 km, och hela "ozonsk?rmen" ?r bel?gen i omr?den fr?n 7-8 km i omr?det f?r polerna, fr?n 18 km vid ekvatorn och upp till femtio kilometer i allm?nhet ovanf?r planetens yta.

Atmosf?ren skyddar mot solstr?lning

Sammans?ttningen av luften i jordens atmosf?r spelar en mycket viktig roll f?r att bevara liv, eftersom enskilda kemiska element och kompositioner framg?ngsrikt begr?nsar tillg?ngen av solstr?lning till jordens yta och m?nniskor, djur och v?xter som lever p? den. Till exempel absorberar vatten?ngmolekyler effektivt n?stan alla omr?den av infrar?d str?lning, f?rutom l?ngder i intervallet fr?n 8 till 13 mikron. Ozon ? andra sidan absorberar ultraviolett ljus upp till en v?gl?ngd p? 3100 A. Utan sitt tunna lager (i genomsnitt 3 mm om det placeras p? planetens yta), bara vatten p? ett djup av mer ?n 10 meter och underjordiska grottor, d?r solstr?lningen inte n?r, kan bebos. .

Noll Celsius vid stratopaus

Mellan de n?sta tv? niv?erna i atmosf?ren, stratosf?ren och mesosf?ren, finns ett anm?rkningsv?rt lager - stratopausen. Det motsvarar ungef?r h?jden av ozonmaxima och h?r observeras en relativt behaglig temperatur f?r m?nniskor - cirka 0°C. Ovanf?r stratopausen, i mesosf?ren (b?rjar n?gonstans p? en h?jd av 50 km och slutar p? en h?jd av 80-90 km), finns det ?terigen en temperaturs?nkning med ?kande avst?nd fr?n jordens yta (upp till minus 70-80 ° C). I mesosf?ren brinner oftast meteorer ut helt.

I termosf?ren - plus 2000 K!

Den kemiska sammans?ttningen av jordens atmosf?r i termosf?ren (b?rjar efter mesopausen fr?n h?jder p? cirka 85-90 till 800 km) best?mmer m?jligheten f?r ett s?dant fenomen som den gradvisa uppv?rmningen av lager av mycket f?rt?rnad "luft" under p?verkan av solenergi str?lning. I denna del av planetens "lufth?lje" uppst?r temperaturer fr?n 200 till 2000 K, vilka erh?lls i samband med jonisering av syre (?ver 300 km ?r atom?rt syre), samt rekombination av syreatomer till molekyler , ?tf?ljd av frig?randet av en stor m?ngd v?rme. Termosf?ren ?r d?r norrskenet har sitt ursprung.

Ovanf?r termosf?ren finns exosf?ren - atmosf?rens yttre skikt, fr?n vilket l?tta och snabbt r?rliga v?teatomer kan fly ut i yttre rymden. Den kemiska sammans?ttningen av jordens atmosf?r h?r representeras mer av enskilda syreatomer i de nedre lagren, heliumatomer i mitten och n?stan uteslutande v?teatomer i de ?vre. H?r r?der h?ga temperaturer - cirka 3000 K och det finns inget atmosf?rstryck.

Hur bildades jordens atmosf?r?

Men, som n?mnts ovan, hade planeten inte alltid en s?dan sammans?ttning av atmosf?ren. Totalt finns det tre begrepp om ursprunget till detta element. Den f?rsta hypotesen antar att atmosf?ren togs under ackretionsprocessen fr?n ett protoplanet?rt moln. Men idag ?r denna teori f?rem?l f?r betydande kritik, eftersom en s?dan prim?r atmosf?r m?ste ha f?rst?rts av sol-"vinden" fr?n en stj?rna i v?rt planetsystem. Dessutom antas det att flyktiga element inte kunde stanna i zonen f?r bildning av planeter som den terrestra gruppen p? grund av f?r h?ga temperaturer.

Sammans?ttningen av jordens prim?ra atmosf?r, som f?resl?s av den andra hypotesen, kunde bildas p? grund av den aktiva bombarderingen av ytan av asteroider och kometer som anl?nde fr?n solsystemets n?rhet i de tidiga utvecklingsstadierna. Det ?r ganska sv?rt att bekr?fta eller motbevisa detta koncept.

Experimentera p? IDG RAS

Den mest troliga ?r den tredje hypotesen, som menar att atmosf?ren uppstod som ett resultat av frig?randet av gaser fr?n jordskorpans mantel f?r cirka 4 miljarder ?r sedan. Detta koncept testades vid Institutet f?r geologisk geologi vid den ryska vetenskapsakademin under ett experiment kallat "Tsarev 2", n?r ett prov av meteoriskt ursprung v?rmdes upp i ett vakuum. Sedan registrerades utsl?pp av gaser som H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 etc. D?rf?r antog forskare med r?tta att den kemiska sammans?ttningen av jordens prim?ra atmosf?r inkluderade vatten och koldioxid, v?tefluorid ?nga (HF), kolmonoxidgas (CO), v?tesulfid (H 2 S), kv?vef?reningar, v?te, metan (CH 4), ammoniak?nga (NH 3), argon etc. Vatten?nga fr?n den prim?ra atmosf?ren deltog bl.a. bildningen av hydrosf?ren, koldioxid visade sig vara mer i bundet tillst?nd i organiskt material och bergarter, kv?ve passerade in i sammans?ttningen av modern luft, och igen till sediment?ra bergarter och organiskt material.

Sammans?ttningen av jordens prim?ra atmosf?r skulle inte till?ta moderna m?nniskor att vara i den utan andningsapparat, eftersom det inte fanns n?got syre i de n?dv?ndiga m?ngderna d?. Detta element upptr?dde i betydande m?ngder f?r en och en halv miljard ?r sedan, som man tror, i samband med utvecklingen av fotosyntesprocessen i bl?gr?na och andra alger, som ?r de ?ldsta inv?narna p? v?r planet.

Syre minimum

Det faktum att sammans?ttningen av jordens atmosf?r fr?n b?rjan var n?stan anoxisk indikeras av det faktum att l?tt oxiderad, men inte oxiderad grafit (kol) finns i de ?ldsta (katarkeiska) bergarterna. D?refter upptr?dde de s? kallade bandade j?rnmalmerna, som inkluderade mellanskikt av anrikade j?rnoxider, vilket inneb?r uppkomsten p? planeten av en kraftfull k?lla till syre i molekyl?r form. Men dessa grund?mnen tr?ffades bara periodiskt (kanske upptr?dde samma alger eller andra syreproducenter som sm? ?ar i en anoxisk ?ken), medan resten av v?rlden var anaerob. Det senare st?ds av det faktum att l?tt oxiderbar pyrit hittades i form av sm?sten som bearbetades av fl?det utan sp?r av kemiska reaktioner. Eftersom str?mmande vatten inte kan luftas d?ligt, har uppfattningen utvecklats att atmosf?ren f?re b?rjan av Kambrium inneh?ll mindre ?n en procent syre av dagens sammans?ttning.

Revolutionerande f?r?ndring i luftsammans?ttningen

Ungef?r i mitten av Proterozoikum (f?r 1,8 miljarder ?r sedan) ?gde "syrerevolutionen" rum, n?r v?rlden ?vergick till aerob andning, under vilken 38 kan erh?llas fr?n en n?ringsmolekyl (glukos), och inte tv? (som med anaerob andning) energienheter. Sammans?ttningen av jordens atmosf?r, n?r det g?ller syre, b?rjade ?verstiga en procent av den moderna, och ett ozonskikt b?rjade dyka upp som skyddade organismer fr?n str?lning. Det var fr?n henne som "g?mde" under tjocka skal, till exempel s?dana gamla djur som trilobiter. Sedan dess till v?r tid har inneh?llet i huvudelementet "andningsorganen" gradvis och l?ngsamt ?kat, vilket ger en m?ngd olika utveckling av livsformer p? planeten.

10,045x103 J/(kg*K) (i temperaturomr?det fr?n 0-100°C), C v 8,3710*103 J/(kg*K) (0-1500°C). L?sligheten av luft i vatten vid 0°C ?r 0,036%, vid 25°C - 0,22%.

Atmosf?rens sammans?ttning

Historien om atmosf?rens bildande

Tidig historia

F?r n?rvarande kan vetenskapen inte sp?ra alla stadier av jordens bildande med 100% noggrannhet. Enligt den vanligaste teorin har jordens atmosf?r varit i fyra olika sammans?ttningar ?ver tiden. Ursprungligen bestod den av l?tta gaser (v?te och helium) som f?ngats fr?n interplanetariskt rymden. Detta sk prim?r atmosf?r. I n?sta steg ledde aktiv vulkanisk aktivitet till att atmosf?ren m?ttades med andra gaser ?n v?te (kolv?ten, ammoniak, vatten?nga). Detta ?r hur sekund?r atmosf?r. Denna atmosf?r var ?terst?llande. Vidare best?mdes processen f?r bildandet av atmosf?ren av f?ljande faktorer:

• konstant l?ckage av v?te in i det interplanet?ra rymden;
• kemiska reaktioner som intr?ffar i atmosf?ren under p?verkan av ultraviolett str?lning, blixtnedslag och n?gra andra faktorer.

Gradvis ledde dessa faktorer till bildandet terti?r atmosf?r, k?nnetecknad av en mycket l?gre halt av v?te och en mycket h?gre halt av kv?ve och koldioxid (bildad som ett resultat av kemiska reaktioner fr?n ammoniak och kolv?ten).

Uppkomsten av liv och syre

Med tillkomsten av levande organismer p? jorden som ett resultat av fotosyntes, ?tf?ljd av fris?ttning av syre och absorption av koldioxid, b?rjade atmosf?rens sammans?ttning att f?r?ndras. Det finns dock data (en analys av den isotopiska sammans?ttningen av atmosf?riskt syre och det som frig?rs under fotosyntesen) som vittnar till f?rm?n f?r det geologiska ursprunget f?r atmosf?riskt syre.

Ursprungligen anv?ndes syre p? oxidation av reducerade f?reningar - kolv?ten, den j?rnhaltiga formen av j?rn som finns i haven, etc. I slutet av detta skede b?rjade syrehalten i atmosf?ren att v?xa.

P? 1990-talet genomf?rdes experiment f?r att skapa ett slutet ekologiskt system ("Biosphere 2"), under vilka det inte var m?jligt att skapa ett stabilt system med en enda luftsammans?ttning. Inverkan av mikroorganismer ledde till en minskning av syreniv?n och en ?kning av m?ngden koldioxid.

Kv?ve

Bildandet av en stor m?ngd N 2 beror p? oxidationen av den prim?ra ammoniak-v?teatmosf?ren av molekyl?r O 2, som b?rjade komma fr?n planetens yta som ett resultat av fotosyntesen, som f?rv?ntat, f?r cirka 3 miljarder ?r sedan (enligt en annan version ?r atmosf?riskt syre av geologiskt ursprung). Kv?ve oxideras till NO i den ?vre atmosf?ren, anv?nds inom industrin och binds av kv?vefixerande bakterier, medan N 2 sl?pps ut i atmosf?ren till f?ljd av denitrifiering av nitrater och andra kv?vehaltiga f?reningar.

Kv?ve N 2 ?r en inert gas och reagerar endast under specifika f?rh?llanden (till exempel under en blixtladdning). Det kan oxideras och omvandlas till en biologisk form av cyanobakterier, vissa bakterier (till exempel kn?lbakterier som bildar rhizobial symbios med baljv?xter).

Oxidation av molekyl?rt kv?ve genom elektriska urladdningar anv?nds vid industriell produktion av kv?veg?dselmedel, och det ledde ocks? till bildandet av unika salpeteravlagringar i den chilenska Atacama?knen.

?delgaser

Br?nslef?rbr?nning ?r den huvudsakliga k?llan till f?rorenande gaser (CO , NO, SO 2 ). Svaveldioxid oxideras av luft O 2 till SO 3 i den ?vre atmosf?ren, som interagerar med H 2 O och NH 3 ?ngor, och den resulterande H 2 SO 4 och (NH 4) 2 SO 4 ?terv?nder till jordens yta tillsammans med nederb?rd . Anv?ndningen av f?rbr?nningsmotorer leder till betydande luftf?roreningar med kv?veoxider, kolv?ten och Pb-f?reningar.

Aerosolf?rorening av atmosf?ren orsakas b?de av naturliga orsaker (vulkanutbrott, dammstormar, medryckning av havsvattendroppar och pollenpartiklar etc.) och av m?nsklig ekonomisk aktivitet (brytning av malmer och byggmaterial, br?nslef?rbr?nning, cementproduktion, etc.) .) . Intensivt storskaligt avl?gsnande av fasta partiklar i atmosf?ren ?r en av de m?jliga orsakerna till klimatf?r?ndringar p? planeten.

Atmosf?rens struktur och egenskaperna hos individuella skal

Atmosf?rens fysiska tillst?nd best?ms av v?der och klimat. Atmosf?rens huvudparametrar: luftdensitet, tryck, temperatur och sammans?ttning. N?r h?jden ?kar minskar luftdensiteten och atmosf?rstrycket. Temperaturen ?ndras ocks? med h?jdf?r?ndringen. Atmosf?rens vertikala struktur k?nnetecknas av olika temperatur och elektriska egenskaper, olika luftf?rh?llanden. Beroende p? temperaturen i atmosf?ren s?rskiljs f?ljande huvudlager: troposf?r, stratosf?r, mesosf?r, termosf?r, exosf?r (spridningssf?r). Atmosf?rens ?verg?ngsregioner mellan intilliggande skal kallas tropopausen, stratopausen, etc., respektive.

Troposf?r

Stratosf?r

Det mesta av den kortv?giga delen av ultraviolett str?lning (180-200 nm) h?lls kvar i stratosf?ren och kortv?gornas energi omvandlas. Under p?verkan av dessa str?lar f?r?ndras magnetf?lt, molekyler bryts upp, jonisering, nybildning av gaser och andra kemiska f?reningar uppst?r. Dessa processer kan observeras i form av norrsken, blixtar och andra gl?d.

I stratosf?ren och h?gre skikt, under p?verkan av solstr?lning, dissocierar gasmolekyler - till atomer (?ver 80 km dissocierar CO 2 och H 2, ?ver 150 km - O 2, ?ver 300 km - H 2). P? en h?jd av 100–400 km sker jonisering av gaser ?ven i jonosf?ren, p? en h?jd av 320 km ?r koncentrationen av laddade partiklar (O + 2, O - 2, N + 2) ~ 1/300 av koncentration av neutrala partiklar. I de ?vre lagren av atmosf?ren finns fria radikaler - OH, HO 2, etc.

Det finns n?stan ingen vatten?nga i stratosf?ren.

Mesosf?ren

Upp till en h?jd av 100 km ?r atmosf?ren en homogen, v?lblandad blandning av gaser. I h?gre lager beror f?rdelningen av gaser p? h?jden p? deras molekyl?ra massor, koncentrationen av tyngre gaser minskar snabbare med avst?ndet fr?n jordens yta. P? grund av minskningen av gasdensiteten sjunker temperaturen fr?n 0°С i stratosf?ren till -110°С i mesosf?ren. Den kinetiska energin hos enskilda partiklar p? h?jder av 200–250 km motsvarar dock en temperatur p? ~1500°C. ?ver 200 km observeras betydande fluktuationer i temperatur och gasdensitet i tid och rum.

P? en h?jd av cirka 2000-3000 km ?verg?r exosf?ren gradvis in i det s? kallade n?ra rymdvakuumet, som ?r fyllt med mycket f?rt?rnade partiklar av interplanet?r gas, fr?mst v?teatomer. Men denna gas ?r bara en del av den interplanet?ra materien. Den andra delen best?r av dammliknande partiklar av komet?rt och meteoriskt ursprung. F?rutom dessa extremt s?llsynta partiklar tr?nger elektromagnetisk och korpuskul?r str?lning av sol- och galaktiskt ursprung in i detta utrymme.

Troposf?ren st?r f?r cirka 80 % av atmosf?rens massa, stratosf?ren st?r f?r cirka 20 %; massan av mesosf?ren - inte mer ?n 0,3%, termosf?ren - mindre ?n 0,05% av atmosf?rens totala massa. Baserat p? de elektriska egenskaperna i atmosf?ren s?rskiljs neutrosf?ren och jonosf?ren. Man tror f?r n?rvarande att atmosf?ren str?cker sig till en h?jd av 2000-3000 km.

Beroende p? sammans?ttningen av gasen i atmosf?ren sl?pper de ut homosf?r och heterosf?r. heterosf?r- detta ?r ett omr?de d?r gravitationen p?verkar separationen av gaser, eftersom deras blandning p? en s?dan h?jd ?r f?rsumbar. D?rav f?ljer den varierande sammans?ttningen av heterosf?ren. Under den ligger en v?lblandad, homogen del av atmosf?ren som kallas homosf?ren. Gr?nsen mellan dessa lager kallas turbopaus, den ligger p? en h?jd av cirka 120 km.

Atmosf?riska egenskaper

Redan p? en h?jd av 5 km ?ver havet utvecklar en otr?nad person syresv?lt och utan anpassning minskar en persons prestation avsev?rt. Det ?r h?r den fysiologiska zonen i atmosf?ren slutar. M?nniskans andning blir om?jlig p? en h?jd av 15 km, ?ven om atmosf?ren upp till cirka 115 km inneh?ller syre.

Atmosf?ren ger oss det syre vi beh?ver f?r att andas. Men p? grund av minskningen av det totala trycket i atmosf?ren, n?r man stiger till en h?jd, minskar ocks? partialtrycket av syre i enlighet med detta.

M?nniskans lungor inneh?ller st?ndigt cirka 3 liter alveol?r luft. Syrets partialtryck i alveolluften vid normalt atmosf?rstryck ?r 110 mm Hg. Art., koldioxidtryck - 40 mm Hg. Art., och vatten?nga -47 mm Hg. Konst. Med ?kande h?jd sjunker syretrycket, och det totala trycket av vatten?nga och koldioxid i lungorna f?rblir n?stan konstant - cirka 87 mm Hg. Konst. Fl?det av syre in i lungorna kommer att sluta helt n?r trycket i den omgivande luften blir lika med detta v?rde.

P? en h?jd av cirka 19-20 km sjunker atmosf?rstrycket till 47 mm Hg. Konst. D?rf?r, p? denna h?jd, b?rjar vatten och interstitiell v?tska att koka i m?nniskokroppen. Utanf?r tryckkabinen p? dessa h?jder intr?ffar d?den n?stan omedelbart. S?lunda, ur m?nsklig fysiologi, b?rjar "rymden" redan p? en h?jd av 15-19 km.

T?ta lager av luft - troposf?ren och stratosf?ren - skyddar oss fr?n str?lningens skadliga effekter. Med tillr?cklig s?llsynthet av luft, p? h?jder av mer ?n 36 km, har joniserande str?lning, prim?ra kosmiska str?lar, en intensiv effekt p? kroppen; p? h?jder ?ver 40 km verkar den ultravioletta delen av solspektrumet, som ?r farligt f?r m?nniskor.