Птицы мира, птицы России
Аист, Воробей, Гусь, Кукша, Сойка...

Новый эконом
Основы экономики, история экономики, микроэкономика, макроэкономика...

Легкая атлетика
Школа спринта, школа прыгуна, школа метателя...

Газета А589
Природа, экономика, спорт, физкультура, кино, музыка...

Ярославские свадьбы
Кафе для свадьбы, залы, цены, меню, традиции...

Кафе "Одесса" Ярославль
Свадьбы, банкеты, юбилеи, поминки...

 

Природа мира

Природа России

Уважаемые посетители! Изучайте нашу природу и бережно относитесь к ней!
Природа Объекты Явления Понятия

Понятие природы - Атмосфера

       Атмосфера Земли (от греч. atmos — пар и sphaira — шар), газовая оболочка, окружающая Землю. Атмосферой принято считать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое. Масса Атмосферы составляет около 5,15-1015 т. Атмосфера обеспечивает возможность жизни на Земле и оказывает большое влияние на разные стороны жизни человечества.

      Происхождение и роль Атмосферы. Современная земная Атмосфера имеет, по-видимому, вторичное происхождение и образовалась из газов, выделенных твёрдой оболочкой Земли (литосферой) после сформирования планеты. В течение геологической истории Земли Атмосфера претерпела значительную эволюцию под влиянием ряда факторов: диссипации (улетучивания) атмосферных газов в космическое пространство; выделения газов из литосферы в результате вулканической деятельности; диссоциации (расщепления) молекул под влиянием солнечного ультрафиолетового излучения; химических реакций между компонентами Атмосферы и породами, слагающими земную кору; аккреции (захвата) межпланетной среды (например, метеорного вещества). Развитие Атмосферы было тесно связано с геологическими и геохимическими процессами, а также с деятельностью живых организмов. Атмосферные газы, в свою очередь, оказывали большое влияние на эволюцию литосферы. Например, громадное количество углекислоты, поступившей в Атмосферу из литосферы, было затем аккумулировано в карбонатных породах. Атмосферный кислород и поступающая из Атмосферы вода явились важнейшими факторами, которые воздействовали на горные породы. На протяжении всей истории Земли Атмосфера играла большую роль в процессе выветривания. В этом процессе участвовали атмосферные осадки, которые образовывали реки, изменявшие земную поверхность. Не меньшее значение имела деятельность ветра, переносившего мелкие фракции горных пород на большие расстояния. Существенно влияли на разрушение горных пород колебания температуры и другие атмосферные факторы. Наряду с этим Атмосфера защищает поверхность Земли от разрушительного действия падающих метеоритов, большая часть которых сгорает при вхождении в плотные слои Атмосферы.

      Деятельность живых организмов, оказавшая сильное влияние на развитие Атмосферы сама в очень большой степени зависит от атмосферных условий. Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на многие организмы. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания животными и растениями, атмосферная углекислота — в процессе питания растений. Климатические факторы, в особенности термический режим и режим увлажнения, влияют на состояние здоровья и на деятельность человека. Особенно сильно зависит от климатических условий сельское хозяйство. В свою очередь, деятельность человека оказывает всё возрастающее влияние на состав Атмосферы и на климатический режим.>

      Строение Атмосферы. Многочисленные наблюдения показывают, что Атмосфера имеет четко выраженное слоистое строение. Основные черты слоистой структуры Атмосферы  определяются в первую очередь особенностями вертикального распределения температуры. В самой нижней части Атмосферы — тропосфере, где наблюдается интенсивное турбулентное перемешивание, температура убывает с увеличением высоты, причём уменьшение температуры по вертикали составляет в среднем 6° на 1 км. Высота тропосферы изменяется от 8—10 км в полярных широтах до 16—18 км у экватора. В связи с тем, что плотность воздуха быстро убывает с высотой, в тропосфере сосредоточено около 80% всей массы Атмосферы. Над тропосферой расположен переходный слой — тропопауза с температурой 190—220 K, выше которой начинается стратосфера. В нижней части стратосферы уменьшение температуры с высотой прекращается, и температура остаётся приблизительно постоянной до высоты 25 км — т. н. изотермическая область (нижняя стратосфера); выше температура начинает возрастать — область инверсии (верхняя стратосфера). Температура достигает максимума ~ 270 K на уровне стратопаузы, расположенной на высоте около 55 км. Слой Атмосферы, находящийся на высотах от 55 до 80 км, где вновь происходит понижение температуры с высотой, получил название мезосферы. Над ней находится переходный слой — мезопауза, выше которой располагается термосфера, где температура, увеличиваясь с высотой, достигает очень больших значений (св. 1000 K). Ещё выше (на высотах ~ 1000 км и более) находится экзосфера, откуда атмосферные газы рассеиваются в мировое пространство за счёт диссипации и где происходит постепенный переход от Атмосферы к межпланетному пространству. Обычно все слои Атмосферы, находящиеся выше тропосферы, называются верхними, хотя иногда к нижним слоям А. относят также стратосферу или её нижняя часть.

      Все структурные параметры Атмосферы (температура, давление, плотность) обладают значительной пространственно-временной изменчивостью (широтной, годовой, сезонной, суточной и др.).

       Слоистая структура Атмосферы имеет и много других разнообразных проявлений. Неоднороден по высоте химический состав А. Если на высотах до 90 км, где существует интенсивное перемешивание Атмосферы, относительный состав постоянных компонент Атмосферы остаётся практически неизменным (вся эта толща Атмосферы получила название гомосферы), то выше 90 км — в гетеросфере — под влиянием диссоциации молекул атмосферных газов ультрафиолетовым излучением Солнца происходит сильное изменение химического состава Атмосферы с высотой. Типичные черты этой части Атмосферы — слои озона и собственное свечение атмосферы. Сложная слоистая структура характерна для атмосферного аэрозоля — взвешенных в А. твёрдых частиц земного и космического происхождения. Наиболее часто встречаются аэрозольные слои под тропопаузой и на высоте около 20 км. Слоистым является вертикальное распределение электронов и ионов в Атмосфре, что выражается в существовании D-, Е- и F-cлоёв ионосферы.

      Состав Атмосферы. В отличие от Атмосферы Юпитера, Сатурна, состоящих главным образом из водорода и гелия, и Атмосферы Марса и Венеры, основного компонента которых — углекислый газ, земная Атмосфера состоит преимущественно из азота и кислорода. Атмосфера Земли содержит также аргон, углекислый газ, неон и другие постоянные в переменные компоненты. Относительная объёмная концентрация постоянных газов, а также сведения о средних концентрациях ряда переменных компонентов (углекислый газ, метан, закись азота и некоторые другие), относящихся только к нижним слоям Атмосферы, приведены в табл.

      Химический состав сухого атмосферного воздуха у земной поверхности

Газ

Объемная концентрация (%)

Молекулярная масса

Азот

Кислород

Аргон

Углекислый газ

Неон

Гелий

Метан

Криптон

Водород

Закись азота

Ксенон

Двуокись серы

Озон

 

Двуокись азота

Аммиак

Окись углерода

Иод

78,084

20,9476

0,934

0,0314

0,001818

0,000524

0,0002

0,000114

0,00005

0,00005

0,0000087

От 0 до 0,0001

От 0 до 0,000007 летом

От 0 до 0,000002 зимой

От 0 до 0,000002

Следы

Следы

Следы

28,0134

31,9988

39,948

44,00995

20,179

4,0026

16,04303

83,80

2,01594

44,0128

131,30

64,0628

47,9982

 

46,0055

17,03061

28,01055

Средняя молекулярная масса сухого воздуха равна 28,9644

      Наиболее важная переменная составная часть Атмосферы — водяной пар. Пространственно-временная изменчивость его концентрации колеблется в широких пределах — у земной поверхности от 3% в тропиках до 2 10-5% в Антарктиде. Основная масса водяного пара сосредоточена в тропосфере, поскольку его концентрация быстро убывает с высотой. Среднее содержание водяного пара в вертикальном столбе  Атмосферы в умеренных широтах — около 1,6—1,7 см «слоя осажденной воды» (такую толщину будет иметь слой сконденсированного водяного пара). Сведения относительно содержания водяного пара в стратосфере противоречивы. Предполагалось, например, что в диапазоне высот от 20 до 30 км удельная влажность сильно увеличивается с высотой. Однако последующие измерения указывают на большую сухость стратосферы. По-видимому, удельная влажность в стратосфере мало зависит от высоты и составляет 2—4 мг/кг.

       Изменчивость содержания водяного пара в тропосфере определяется взаимодействием процессов испарения, конденсации и горизонтального переноса. В результате конденсации водяного пара образуются облака и выпадают осадки атмосферные в виде дождя, града и снега. Процессы фазовых переходов воды протекают преимущественно в тропосфере. Именно поэтому облака в стратосфере (на высотах 20—30 км) и мезосфере (вблизи мезопаузы), получившие название перламутровых и серебристых, наблюдаются сравнительно редко, тогда как тропосферные облака обычно закрывают около 50% всей земной поверхности.

       Влияние на атмосферные процессы, особенно на тепловой режим стратосферы, оказывает озон. Он в основном сосредоточен в стратосфере, где вызывает поглощение ультрафиолетовой солнечной радиации, являющееся главным фактором нагревания воздуха в стратосфере. Средние месячные значения общего содержания озона изменяются в зависимости от широты и времени года в пределах 0,23—0,52 см (такова толщина слоя озона при наземных давлении и температуре). Наблюдается увеличение содержания озона от экватора к полюсу и годовой ход с минимумом осенью и максимумом весной.

      Одна из наиболее оптически активных компонент — атмосферная аэрозоль — взвешенные в воздухе частицы размером от нескольких нм до нескольких десятков мкм, образующиеся при конденсации водяного пара и попадающие в Атмосферу с земной поверхности в результате индустриальных загрязнений, вулканических извержений, а также из космоса. Аэрозоль наблюдается как в тропосфере, так и в верхних слоях Атмосферы. Концентрация аэрозоля быстро убывает с высотой, но на этот ход налагаются многочисленные вторичные максимумы, связанные с существованием аэрозольных слоев.

      Верхние слои атмосферы. Выше 20—30 км молекулы А. в результате диссоциации в той или иной степени распадаются на атомы и в Атмосфере появляются свободные атомы и новые более сложные молекулы. Несколько выше становятся существенными ионизационные процессы.

      Верхняя часть термосферы состоит главным образом из атомарного кислорода и азота. На высоте 500 км молекулярный кислород практически отсутствует, но молекулярный азот, относительная концентрация которого сильно уменьшается, всё ещё доминирует над атомарным.

      Выше 600 км преобладающей компонентой становится гелий, а ещё выше, на высотах 2—20 тыс. км, простирается водородная корона Земли. На этих высотах Земля окружена оболочкой из заряженных частиц, температура которых достигает нескольких десятков тысяч градусов.

      Для верхних слоев Атмосферы характерно существование сильных ветров, скорость которых достигает 100—200 м/сек. Скорость и направление ветра в пределах тропосферы, мезосферы и нижней термосферы обладают большой пространственно-временной изменчивостью. Хотя масса верхних слоев  Атмосферы незначительна по сравнению с массой нижних слоев и энергия атмосферных процессов в высоких слоях сравнительно невелика, по-видимому, существует некоторое влияние высоких слоев Атмосферы на погоду и климат в тропосфере.

      Радиационный, тепловой и водный балансы Атмосферы. Практически единственным источником энергии для всех физических процессов, развивающихся в Атмосфере, является солнечная радиация. Главная особенность радиационного режима Атмосферы — т. н. парниковый эффект: Атмосфера слабо поглощает коротковолновую солнечную радиацию (большая её часть достигает земной поверхности), но задерживает длинноволновое (целиком инфракрасное) тепловое излучение земной поверхности, что значительно уменьшает теплоотдачу Земли в космическое пространство и повышает её температуру.

      Приходящая в Атмосферы солнечная радиация частично поглощается в  Атмосфере главным образом водяным паром, углекислым газом, озоном и аэрозолями и рассеивается на частицах аэрозоля и на флуктуациях плотности Атмосферы. Вследствие рассеяния лучистой энергии Солнца в Атмосфере наблюдается не только прямая солнечная, но и рассеянная радиация, в совокупности они составляют суммарную радиацию. Достигая земной поверхности, суммарная радиация частично отражается от неё.

      Преобразования энергии солнечной радиации после её поглощения на земной поверхности и в Атмосфере составляют тепловой баланс Земли. Главный источник тепла для А. — земная поверхность, поглощающая основную долю солнечной радиации. Поскольку поглощение солнечной радиации в Атмосфере меньше потери тепла из Атмосферы в мировое пространство длинноволновым излучением, то радиационный расход тепла восполняется притоком тепла к  Атмосфере от земной поверхности в форме турбулентного теплообмена и приходом тепла в результате конденсации водяного пара в Атмосфере. Так как итоговая величина конденсации во всей  Атмосфере равна количеству выпадающих осадков, а также величине испарения с земной поверхности, приход конденсационного тепла в Атмосферы численно равен затрате тепла на испарение на поверхности Земли.

      Некоторая часть энергии солнечной радиации затрачивается на поддержание общей циркуляции  Атмосферыи на другие атмосферные процессы, однако эта часть незначительна по сравнению с основными составляющими теплового баланса.







Другие статьи
Объект Айсберг
Объект Америка
Объект Барханы
Объект Болото
Понятие Атмосфера
Понятие Бофорта шкала
Понятие Бурелом
Понятие Ведьмины кольца
Явление Антициклон
Явление Белые ночи
Явление Весна
Явление Ветер





Птицы мира

Звери мира Антилопа, волк, заяц, еж, лиса, медведь, тигр и другие...

Рыбы мира Белуга, Вьюн, Вобла, Горбуша, Голавль, Кета, Карась, Окунь, Пескарь и другие...

Новый эконом

Космос, вселенная Земля, Солнце, Луна, звезды, планеты, спутники и другое...

Растения мира, флора Акация, Астра, Аир, Анчар, Береза, Белена, Багульник и другие...

Легкая атлетика

Наша природа Объекты природы, явления природы, понятия природы и другое...

Здоровая пища
Анонсы, Абрикосы, Бананы, Виноград, Капуста, Картофель, Лук, Морковь и другие ...

Газета А589

Физкультура
Ходьба, бег, гинатика и другое для поддержания здоровья...

Здорово!
Состояние здоровья, поддержание и улучшение здоровья, лечение...

Работа, дело

Свой сайт
Изучение языков HTML, CSS, JavaScript, создание и размещение своего сайта...

Кафе "Одесса" Ярославль Завтраки, обеды, свадьбы, юбилеи, встречи друзей, поминки и другое...

Ярославские свадьбы Свадьбы в Ярославле, традиции, места проведения и другое...


Отряды птиц
Воробьиные, Веслоногие, Буревестники, Куриные...

Макроэкономика
Экономика государства, бюджет, налоги, пенсии, инфляция...

Школа спринта
Учись быстро бегать, тренировки...

Птицы на А и Б
Аист, Альбатрос, Авдотка, Бекас, Баклан, Буревестник...

Мегаэкономика
Международная экономика, разделение труда, сырья, капиталов...

Школа метателя
Техника, физиология, этапы и периоды подготовки, структура и примеры тренировок...

Основы экономики
Понятия, Законы, Аксиомы, Производство, Разделение труда, Обмен, Прибыль...

Школа прыгуна
Прыжок в длину, тройной, прыжок в высоту...

Работа
Выбор профессии, обучение, поиск, собеседование, карьерный рост...

Птицы на В и Г
Варакушка, Воробей, Ворона, Грач, Гриф, Гусь...

Школа многоборца
Виды легкой атлетики, этапы и периоды подготовки, структура и примеры тренировок...

Своё дело
Теория, практика, учет, финансы...


Рейтинг@Mail.ru Сайт посетили:   счетчик посещений    раз (раза)а)
Природа Объекты Явления Понятия
Природа мира © 2017 Почта: nashocag@yandex.ru