Атмосфера — это внешняя газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, которая начинается у ее поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000 км. Она имеет слоистое строение, представляющее собой ряд сфер и расположенные между ними паузы. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает близко 3 млрд лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн лет, как считают ученые, они стабилизировались. Масса атмосферы – 5,9*10 15 т, объем – 13,2*1020 м3 .
Атмосфера играет огромную роль во всех природных процессах, в первую очередь она имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание суточной температуры на Земле достигло бы ±200°С. Атмосфера регулирует общие климатические условия.
Строение и состав атмосферы
- Состав атмосферы
Атмосфера Земли возникла в результате выделения газов при вулканических извержениях. С появлением океанов и биосферы она формировалась и за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.
В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения).
Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H 2 O) и углекислого газа (CO2 ).
Основные газовые компоненты атмосферы:
- азот (78%)
- кислород (21%)
- аргон (0,9%)
- углекислый газ (0,03%)
- другие газы (0,07%)
Более подробный газовый состав атмосферы можно посмотреть в приложении «таблица №1».
Газовый состав атмосферы меняется с высотой 1 . В приземном слое из-за антропогенных воздействий количество углекислого газа возрастает, а кислорода снижается. В отдельных регионах в результате хозяйственной деятельности в атмосфере увеличивается количество метана, оксидов азота и других газов, вызывающих такие неблагоприятные явления, как парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, смог. Циркуляция атмосферы влияет на режим рек, почвеннорастительный покров, а также экзогенные процессы рельефообразования2 . И, наконец, воздух- необходимое условие жизни на Земле.
Снижение углекислого газа в атмосфере
... воздух над Землей и тем теплее поверхность самой Земли. 1.1Снижение концентрации СО2 в атмосфере., Диоксид углерода (CO 2 ... от прогретой поверхности Земли, нагревается и воздух над Землей. Это действительно так, но отсюда делался вывод, что чем больше в атмосфере таких газов, особенно углекислого газа, тем теплее ...
- Строение атмосферы
- Тропосфера
Тропосфера — наиболее плотный слой воздуха, прилегающий к земной поверхности. Толщина ее составляет в средних широтах 10-12 км над уровнем моря, на полюсах 7-12 км, на экваторе 16-18 км. Из-за неравномерности нагрева в атмосфере образуются мощные вертикальные потоки воздуха, а в приземном слое отмечается неустойчивость его температур, относительной влажности, давления и др. но при этом температура в тропосфере по высоте является стабильной по слоям, но уменьшается на 0,6°С на каждые 100 метров в диапазоне от +40 до -50°С .
В тропосфере содержится до 80% всей влаги, имеющейся в атмосфере, в ней образуются облака и формируются все виды осадков, которые являются очистителями воздуха от примесей.
Переходный слой от тропосферы к стратосфере называется тропопаузой. В этом слое прекращается снижение температуры с увеличением
Толщина стратосферы составляет около 40 км 3 , воздух в ней разряжен, влажность невысока, при этом температура воздуха от границы тропосферы до высоты 30 км над уровнем моря постоянна (около -50°С), а затем она постепенно повышается до +10°С на высоте 50 км.
Под воздействие космического излучения и коротковолновой части ультрафиолетового
Стратопауза отделяет стратосферу от вышележащей мезосферы.
В мезосфере количество азота уменьшается, а температура на высоте примерно 80 км над уровнем моря составляет -70°С. Резкий перепад температур между стратосферой и мезосферой характеризуется наличием озонового слоя.
Мезопауза — переходный слой между мезосферой и термосферой.
Линия Кармана
Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.
Граница атмосферы Земли
Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров 4 . Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.
Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К , после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности — например, в 2008-2009 гг — происходит заметное уменьшение размеров этого слоя 5 .
Термопауза- область атмосферы прилегающая сверху к термосфере.
Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).
В приложении «таблица №2» представлены наименования и главные характеристики сфер и переходных слоёв.
Заключение
Таким образом можно сделать вывод, что атмосфера играет очень важную роль во всех природных процессах, в первую очередь она регулирует тепловой режим и общие климатические условия, а также защищает Землю от ультрафиолетовго излучения.
Состоит атмосфера из 3 основных слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы.
Основные газовые компоненты атмосферы: азот, кислород, аргон, углекислый газ и другие газы.
Показатели температуры и давления меняются с высотой. Также как и газовый состав, в следствии антропогенных воздействий.
Не бережное обращение человека с атмосферой приводит к тому, что нам следует опасаться таких природных явлений как парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, смог.
Список использованной литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/himicheskiy-sostav-vozdushnoy-sredyi/
- В. К. Новиков, Экология. Курс лекций. – М.: Альтаир-МГАВТ, 2007.-400 с.
- В. А Соколов, Геохимия природных газов, М., «Недра», 1971, 336 с.
- Мак-Ивен М., Филлипс Л. Химия атмосферы, М., 1978
- Н. В. Гусакова, «Химия окружающей среды», Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 192 с.
Приложения
Таблица №1 6
|
Состав сухого воздуха |
||
|
Газ |
Содержание по объёму, % |
Содержание по массе, % |
|
Азот |
78,084 |
75,50 |
|
Кислород |
20,946 |
23,10 |
|
Аргон |
0,932 |
1,286 |
|
Вода |
0,5-4 |
— |
|
Углекислый газ |
0,0387 |
0,059 |
|
Неон |
1,818×10 −3 |
1,3×10 −3 |
|
Гелий |
4,6×10 −4 |
7,2×10 −5 |
|
Метан |
1,7×10 −4 |
— |
|
Криптон |
1,14×10 −4 |
2,9×10 −4 |
|
Водород |
5×10 −5 |
7,6×10 −5 |
|
Ксенон |
8,7×10 −6 |
— |
|
Закись азота |
5×10 −5 |
7,7×10 −5 |
Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся SO 2 , NH3 , СО, озон, углеводороды, HCl,
Таблица №2
|
Сфера |
Высота нижней и верхней границы, км. |
Характер изменения температуры с высотой |
Переходный слой |
|
Тропосфера Мезосфера Термосфера Экзосфера |
От поверхности земли до 8 – 17 От 8 – 17 до 50 – 55 От 50 – 55 до 80 От 80 до 800 Выше 800 |
Понижение Повышение Понижение Повышение – |
Тропопауза Мезопауза Термопауза – |
1 В. К. Новиков, Экология. Курс лекций, 2007, стр. 159 [1]
2 В. К. Новиков, Экология. Курс лекций, 2007, стр. 159 [1]
3 В. К. Новиков, Экология. Курс лекций, 2007, стр. 160 [1]
4 В. А Соколов, Геохимия природных газов, 1971, стр. 271 [2]
5 Мак-Ивен М., Филлипс Л. Химия атмосферы, М., 1978 [3]
6 Н. В. Гусакова «Химия окружающей среды», Феникс, 2004 [4]
