Из чего состоит атмосфера воздуха всегда ли он был таким кратко
Обновлено: 02.07.2024
АТМОСФЕ́РА Земли (от греч. ἀ τμ ό ς – пар, испарение и σφαῖρα – шар), воздушная оболочка, состоящая из ряда газов и взвешенных в ней частиц примесей – аэрозолей. Масса А. 5,157 · 10 15 т. Столб воздуха оказывает давление на поверхность Земли: ср. атмосферное давление на уровне моря 1013,25 гПа (ок. 760 мм рт. ст.). Средняя по глобусу темп-ра воздуха у поверхности Земли 15 °C, при этом темп-ра изменяется примерно от 57 °C в субтропич. пустынях до –89 °C в Антарктиде. Плотность воздуха и давление убывают с высотой по закону, близкому к экспоненциальному.
Азот 78,084 %, Кислород 20,946 %, Аргон 0,932 %, остальное прочие газы.
Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия) , захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад) [источник не указан 111 дней] . На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком, водяным паром) . Так образовалась вторичная атмосфера (около трех миллиардов лет [источник не указан 36 дней] до наших дней) . Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:
утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство;
химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.
Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим — азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов) .
Воздух состоит из азота, кислорода, углекислого газа и других газов.
78% азот
21 % кислород
1% другие газы.
Но в крупных промышленных городах это соотношение отличается. Значительную долю в таких составляют вредные примеси из-за выбросов предприятий и транспорта.
Воздух чище не стал.
Множество вулканов выбрасывают в атмосферу многих вредных газов
Вопросы и задания
1. По рисунку 105 расскажите о значении атмосферы для жизни на Земле.
Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Она выполняет ряд важнейших функций. Атмосфера защищает все живое на Земле от губительного космического излучения. Атмосферный воздух нужен для дыхания. Таким образом, атмосфера – обязательное условие существования живых организмов. Благодаря атмосфере земная поверхность не перегревается днем, не выхолаживается ночью. В атмосфере сгорают, падающие на Землю метеориты. В атмосфере образуются осадки. В воздушной оболочке возникает ветер. Осадки и ветер важны для живых организмов и являются условием круговорота веществ.
2. Из чего состоит атмосферный воздух? Всегда ли он был таким?
Атмосферный воздух состоит главным образом из азота (78%), кислорода (21%). 1% приходится на другие газы. В состав атмосферы так же входит водяной пар, пылевые частицы. Атмосферный воздух не всегда был таковым. Первичная атмосфера состояла из вулканических газов.
3. Какие слои выделяются в атмосфере? Как изменяются свойства воздуха с высотой?
Атмосфера неоднородна. В ней выделяются слои, отличающиеся плотностью воздуха, температурой, составом газов. Самый нижний слой — тропосфера. Выше следует стратосфера. Над стратосферой существуют еще несколько слоев атмосферы, которые переходят в безвоздушное пространство. С высотой свойства воздуха меняются. Его плотность уменьшается. Сокращается количество кислорода, водяного пара. Температура воздуха падает.
4. Как называется слой атмосферы, где протекает жизнь человека? Каковы его свойства?
В тропосфере находится более 4/5 всего атмосферного воздуха. Причем более половины его сосредоточено до высоты 5 км. Температура воздуха убывает здесь с высотой и достигает у верхней границы -55°С. В тропосфере содержится почти вся атмосферная влага.
5. Какие явления происходят в тропосфере?
В тропосфере формируются облака, приносящие дождь, снег, град. Здесь же происходит постоянное движение воздуха, образуется ветер. В тропосфере протекает жизнь человека, растений
Основные сведения о погоде и климате получают на метеорологических станциях по инструментальным и визуальным наблюдениям. Они позволяют изучить физическое состояние атмосферы в определенные промежутки времени и проследить за его изменениями. Инструментальные наблюдения осуществляются с помощью специальных приборов, устанавливаемых у поверхности земли на метеорологических станциях и поднимаемых на высоты — на резиновых шарах, самолетах, аэростатах и других летательных аппаратах. При инструментальных наблюдениях получают количественные характеристики таких метеорологических элементов, как температура, влажность, давление воздуха, скорость и направление ветра у поверхности земли и на высотах, а также данные о нижней и верхней границе облаков, количестве осадков, составе воздуха, распределении лучистой энергии и т. п. При визуальных наблюдениях производится качественная оценка формы и количества облаков, видимости, т. е. прозрачности воздуха, характера и интенсивности выпадающих осадков, метелей, гроз, изморози, тумана, росы, инея, зарницы, пыльных бурь и т. п.
Наблюдения производятся на всех метеорологических станциях в одни и те же сроки четыре раза в сутки, а на многих станциях и ежечасно. Кроме того, метеорологические наблюдения по однотипной методике ведутся на многих торговых и военных судах, а также специальных экспедиционных кораблях.
Метеорологические наблюдения проводятся либо на поверхности Земли и в непосредственной близости к ней, либо на некоторой, иногда довольно значительной высоте. Поэтому принято различать наземные и аэрологические наблюдения.
В настоящее время для изучения высоких слоев атмосферы широко применяются радиозонды. Они поднимаются в атмосферу на небольших резиновых или полиэтиленовых воздушных шарах. Радиозонд снабжен маленьким радиопередатчиком, который передает показания прибора на Землю. Принимая сигналы радиозонда, метеорологи определяют давление, температуру и влажность воздуха на различных высотах. За полетом радиозонда метеорологи непрерывно следят с помощью радиолокатора, измеряя при этом направление и скорость ветра на высотах. Ученые установили, что очень короткие радиоволны отражаются не только от металлических предметов, но и от других объектов, например от облаков. Это позволило использовать радиолокационный метод для наблюдений за грозами, зонами осадков и т. д.
При помощи радиозондов изучают атмосферу до высоты 35—40 км. Более высокие слои, до 80— 100 км, исследуются с помощью специальных метеорологических ракет. В головной части метеорологической ракеты помещены приборы для измерения температуры, давления и плотности воздуха. На заданной высоте головная часть ракеты отделяется от ее корпуса и спускается на парашюте. Показания приборов передаются на наземные приемные пункты с помощью особых радиосигналов.
Выдающимся достижением современной науки явились запуски искусственных спутников Земли. С их помощью изучаются верхние слои атмосферы и космическое пространство. В широком комплексе исследований, которые проводятся при помощи спутников, важное место занимают наблюдения за давлением, плотностью и составом воздуха в верхних слоях атмосферы, за лучистой энергией Солнца и т. д.
Метеорологические спутники оборудованы телевизионной, инфракрасной и актинометрической аппаратурой, которая передает на Землю изображения облаков, сведения о приходе и расходе тепла на нашей планете и т. д. Чтобы получить более полную информацию о метеорологических условиях на всей планете сразу, создаются системы из нескольких метеорологических спутников, работающих одновременно.
Изучение верхних слоев атмосферы — одна из наиболее важных проблем метеорологии. Однако первостепенное значение имеет исследование нижнего слоя воздуха, в котором живет и работает человек. Физические явления и процессы, происходящие в слое атмосферы, прилегающем к земной поверхности, изучаются главным образом по данным наблюдений метеорологических станций во многих пунктах земного шара. Сеть таких станций раскинулась и по всей нашей стране. Высоко в горах и в таежных дебрях, среди полей и зыбучих песков, на берегах рек, озер, морей и водохранилищ советские метеорологи ведут наблюдения за многочисленными сложными и порой грозными явлениями природы. Эти наблюдения не прекращаются ни днем, ни ночью, ни в летний зной, ни в зимнюю стужу. Даже на дрейфующих льдах Арктики и среди вечных снегов Антарктиды несут непрерывную вахту разведчики погоды. В своей работе они пользуются не только обычными метеорологическими приборами — термометрами, барометрами, анемометрами, различными самописцами и т. д., но и специальными радиолокаторами, самолетами, морскими кораблями.
Атмосфера Земли состоит из примерно 78% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона и 0,1% других газов. Следы углекислого газа, метана, водяного пара и неона — это некоторые из других газов, которые составляют оставшиеся 0,1%. Хотя земная атмосфера состоит в основном из газов, она также содержит крошечные частицы, такие как пыль и пыльца. Некоторые неестественные частицы также скапливаются в атмосфере и вызывают загрязнение воздуха. К ним относится все, начиная от аэрозолей и заканчивая углеродными выбросами от автомобилей и электростанций.
Как люди, мы полагаемся в своей жизни на окружающую нас атмосферу. Мы дышим ею, мы живем в ней — без нее мы бы не выжили. Окружающая нас атмосфера не только должна быть определенного состава, чтобы мы могли в ней жить, но и должна быть такой, чтобы в ней могли расти растения и продукты питания, а также защищать нас от стихий. Наличие кислорода, которым мы можем дышать, так же важно, как и защита от суровых солнечных лучей или открытых просторов космоса, и Земля имеет именно такое расположение и химический состав атмосферы, чтобы поддерживать жизнь людей и всех других форм жизни, которые называют Землю своим домом.
Что такое атмосфера?
Падение атмосферного давления является причиной того, что мы чувствуем хлопки в ушах, когда увеличиваем высоту. Это низкое давление возникает из-за того, что в верхних частях атмосферы меньше гравитационной силы, чем ближе к поверхности, где можно почувствовать весь вес атмосферы.
Слои атмосферы
Поскольку атмосфера простирается так далеко от поверхности Земли, она разделена на несколько различных слоев. Помимо самой поверхности, в нашей атмосфере есть еще пять слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и, наконец, самый удаленный от поверхности экзосфера. Эти слои делятся в зависимости от температуры.
Тропосфера
Тропосфера — это слой, ближайший к поверхности Земли. Это область пространства примерно от 8 до 15 км над землей. Этот слой включает в себя большую часть облачных слоев вместе с большинством частиц воды и пыли.
Толщина тропосферы не одинакова по всей Земле. Известно, что наиболее тонкая она на Южном и Северном полюсах, а более толстая — в районе экватора. По мере подъема в тропосфере температура начинает снижаться. На вершине этого слоя находится так называемая тропопауза.
Стратосфера
Мезосфера
Следующий слой в атмосфере Земли известен как мезосфера. Мезосфера простирается на 85 км (53 мили) от поверхности Земли. Она очень холодная, причем самые низкие температуры наблюдаются в верхней части этого слоя, где они могут достигать -90 °C (-130 °F) . Атмосфера здесь намного тоньше, чем вблизи Земли, но ее плотность все же достаточна, чтобы космический мусор сгорал, попадая в этот слой. Именно поэтому мы видим падающие звезды — это космические камни, сгорающие в мезосфере. Точно так же космические аппараты нуждаются в специальных термостойких оболочках, чтобы их конструкции не сгорели при прохождении через мезосферу или входе в нее. Как и предыдущие слои, мезосфера завершается паузой, которая называется мезопаузой.
Термосфера
Выше мезопаузы, заканчивающейся примерно в 600 км (372 милях) от поверхности Земли, находится термосфера . Как следует из приставки Термо , этот слой имеет гораздо более высокие температуры. Поскольку этот слой находится намного ближе к Солнцу, он может достигать температуры до 2000 °C (3600 °F).
Экзосфера
Последний слой — это область, где атмосфера Земли встречается с космическим пространством. Эта область известна как экзосфера , поскольку окружает все остальные слои. Этот слой почти такой же тонкий, как само пространство, поскольку гравитационное притяжение Земли слишком мало, чтобы удерживать множество молекул. Это означает, что слой чрезвычайно тонок и сливается с космическим пространством, поскольку молекулы свободно отделяются от Земли.
Читайте также: