A földi légkör
Atmosphere (az ókori görög ἀτμός - .. párok és σφαῖρα - golyó) - a gáznemű boríték környező a Földet. egyik geoszférák. Belső burkolat felülete és hidroszféra kéreg része, a külső része a határ a Föld helyet.
Állítsa ágak fizika és a kémia, tanulmányozza a hangulat, az úgynevezett a fizika a hangulatot. A hangulat határozza meg az időjárás a Föld felszínén, a tanulmány foglalkozik meteorológia időjárás. és időtartamát éghajlat változásai - klimatológia.
Atmosphere kell tekinteni a területet a Föld körül, ahol a gáz-halmazállapotú közeg együtt forog a föld egészét [1]. A légkör alakul bolygóközi térben fokozatosan, a exoszféra. kiindulási magasságban 500-1000 km-re a Föld felszínén. [2]
Meghatározás szerint a javasolt a Nemzetközi Légiközlekedési Szövetség. határán a légkör és a tér által tartott Kármán vonal. található magasságban 100 km, amely felett a repülőgép járatok teljesen lehetetlen. NASA használ, mint határjel a légkörben 122 km (400.000 láb), ahol a „szállítja” kapcsolt manőverezés keresztül aeromaneuvering motorok [3].
A teljes levegő tömege a légkörben - (5,1-5,3) 10 18 kg. Ezek, száraz levegő tömege (5,1352 ± 0,0003) · október 18 kg, a teljes súlya vízgőz egyenlő átlagosan 1,27 x 10 16 kg.
Móltömeg a tiszta, száraz levegő 28,966 g / mol, és a levegő sűrűsége a tengeren felülete megközelítőleg egyenlő 1,2 kg / m 3. A nyomást 0 ° C tengerszinten 101,325 kPa; kritikus hőmérséklet - -140,7 ° C (
132,4 C); kritikus nyomás - 3,7 MPa; CP 0 ° C-on - 1,0048 · március 10 J / (kg · K), Cv - 0,7159 · március 10 J / (kg · K) (0 ° C-on). Az oldhatósági levegő vízben (tömeg) 0 ° C-on - 0,0036%, 25 ° C-on - 0,0023%.
„Normál feltételek” a felszínen időpontja: sűrűség 1,2 kg / m 3. A légköri nyomás 101,35 kPa, hőmérséklet +20 ° C-on és 50% relatív páratartalom mellett. Ezek a feltételes mutatói pusztán műszaki jelentősége.
A földi légkör a két folyamat eredménye: párolgás anyagot térben szervek, mint azok, hogy a föld és gázfejlődés közben vulkánkitörések (gáztalanítás földköpeny). Az Advent az óceánok és a bioszféra evolúciója a légkör miatt változik a gázcsere víz, a növények, állatok és a termékek bomlása talajokban és mocsarakban.
Száraz levegő összetételének
Jelenleg föld atmoszféra lényegileg gázok és a különböző szennyeződések (por, vízcseppek, jégkristályok, tengeri só, égéstermékek).
A koncentráció a gázok alkotó légkör szinte állandó, a víz kivételével (H2 O) és a szén-dioxid (CO2).
Szintén táblázatban feltüntetett gázok légköri tartalmazó Cl2, SO2. NH3. CO. O3. NO2, szénhidrogének. HCI. HF. HBr. HI. pár Hg. I2. Br 2. és NO és sok egyéb gázok kis mennyiségben. A troposzférában mindig nagy mennyiségű szuszpendált szilárd és folyékony részecskék (aeroszolos). A legritkább gáz a légkörben a radon (Rn).
A határréteg a légkör
Az alsó réteg a troposzféra (1-2 km vastag), ahol az állam és tulajdonságait a Föld felszínén közvetlenül befolyásolja a dinamikáját a légkörbe.
troposzféra
A felső határ magasságban fekvő 8-10 km-es sarki, mérsékelt 10-12 km és 16-18 km a trópusokon; Télen alacsonyabb, mint nyáron.
Az alsó alapréteg a légkör tartalmaz több, mint 80% a levegő tömegének és körülbelül 90% az összes rendelkezésre álló vízgőz a légkörben. A troposzféra erősen fejlett turbulencia és a konvekció. vannak felhők. fejlődő ciklonok és anticiklonok. A hőmérséklet növekedésével csökken magassága az átlagos függőleges gradiens 0,65 ° / 100 méter.
tropopauza
Az átmenet réteg a troposzféra a sztratoszféra, a légköri réteg, ahol a hőmérséklet-csökkentés megszűnik a magassággal.
sztratoszféra
A légköri réteg, magasságban található 11 és 50 km. Jellemző kismértékű hőmérséklet-változás a réteg 11-25 km (az alsó réteg a sztratoszféra) felemelése és azt egy réteg 25-40 km-re -56,5 a +0,8 ° C (a felső réteg a sztratoszféra vagy az inverziós régió). Amikor elérte a magassága mintegy 40 km-értéke körülbelül 273 K (0 ° C), a hőmérséklet állandó marad akár a magassága mintegy 55 km. Ez a terület az úgynevezett állandó hőmérsékletet és sztratopauza van a határ a sztratoszféra és mezoszféra.
sztratopauza
A határréteg a légkör között a sztratoszféra és mezoszféra. A függőleges hőmérséklet-eloszlás maximuma helyen (körülbelül 0 ° C-on).
A mezoszféra kezdődik magasságban 50 km, és kiterjed a 80-90 km. A hőmérséklet csökken a magasság egy átlagos függőleges gradiens (0,25-0,3) ° / 100 m. Az alapvető folyamat egy sugárzó energia hőátadást. Bonyolult fotokémiai eljárások, amelyek szabad gyökök. rezgésileg gerjesztett molekulák, és így tovább. okozhat ragyogás hangulatot.
Az átmenet réteg közötti mezoszféra és termoszférában. A függőleges hőeloszlás történik legalább (körülbelül -90 ° C-on).
Kármán vonal
A tengerszint feletti magasság, amelyet szokványosán venni, mint a határ közötti Föld légkörének és külső térben. Összhangban a meghatározása a FAI. Karman vonalán található a tengerszint feletti magasság 100 km tengerszint feletti magasságban.
termoszférában
termopauza
Régió a légkör szomszédos tetején termoszférában. Ebben a régióban a napsugárzás felszívódása elhanyagolható, és a hőmérséklet ténylegesen változik a magassággal.
Exospheres (szórási gömb)
Légköri rétegeket a magassága 120 km
Exospheres - szórási zónában, a külső rész termoszférában fölött helyezkedik 500-1000 km (attól függően, naptevékenység) [2]. Gáz exoszféra nagyon gyér, és így van egy szivárgás annak részecskék bolygóközi térben (disszipáció).
Akár a magassága 100 km atmoszférában egy jól kevert homogén keveréke gázok. A magasabb réteg magasságának eloszlása a gázok függ a molekulatömeg, a koncentráció a nehezebb gázok gyorsabban csökken a távolság a Föld felszínén. Sűrűségének csökkentésével a gáz hőmérséklete csökken a 0 ° C és a sztratoszféra -110 ° C Mesospheric. Azonban, a kinetikus energia az egyes részecskék a magasban megfelelő hőmérsékleten 200-250 km
150 ° C-on Fent 200 km vannak jelentős hőmérséklet-ingadozások és sűrűségét térben és időben.
A troposzférában, számviteli mintegy 80% -a atmoszférában tömeghányada a sztratoszféra - körülbelül 20%; mezoszféra tömeg - nem több, mint 0,3%, termoszféra - kisebb, mint 0,05% a teljes tömege a légkörbe.
Alapján az elektromos tulajdonságok légkörben izolált neytrosferu és ionoszféra.
Attól függően, hogy a gáz összetételét a légkörben, és izoláljuk homosphere heterosphere. Heterosphere - olyan régióban, ahol a gravitációs befolyásolja a szétválasztás a gázok, mivel keverés közben olyan magasságban kissé. Ebből következik, egy változó összetételű heterosphere. Az alábbiakban ez egy jól kevert, homogén készítmény a légkör, az úgynevezett homosphere. A határ a két réteg az úgynevezett turbopause. Ez fekszik a tengerszint feletti magassága mintegy 120 km.
Egyéb tulajdonságai a légkör és a hatása az emberi szervezetben
Magasságban 5 km tengerszint feletti magasságban, a szakképzetlen személy oxigénhiány és jelentősen csökken anélkül, hogy alkalmazkodva a kapacitás ember. Itt ér véget a fiziológiás légköri zónát. személy légzése lehetetlenné válik magasságban 9 km, kb 115 km oxigént tartalmaz.
A légkör biztosítja számunkra a szükséges légzés oxigént. Azonban, mivel a légkör teljes nyomásesés legalább emelési magassága csökken megfelelően, és az oxigén parciális nyomása.
A humán tüdő állandóan tartalmaz körülbelül 3 liter alveoláris levegő. Az oxigén parciális nyomása az alveoláris levegő atmoszférikus nyomás 110 Hgmm. v .. szén-dioxid nyomás - 40 Hgmm. Art. és vízgőz - 47 Hgmm. Art. A növekvő oxigénnyomás ejtési magasság, és a teljes nyomás vízgőz és szén-dioxid a tüdőben megközelítőleg állandó marad - körülbelül 87 Hgmm. Art. oxigénellátásának a tüdő teljesen leáll, amikor a környezeti nyomás egyenlővé válik ez az érték.
Körülbelül 19-20 km légköri nyomás csökken, a 47 Hgmm. Art. ami a víz forrni, és az intersticiális folyadék a humán szervezetben. Kívül a túlnyomásos kabinban a magasság miatti halál csaknem azonnal bekövetkezik. Így szemszögéből emberi fiziológia „space” kezdődik magasságban 15-19 km.
Sűrű légréteg - troposzféra és a sztratoszféra - megvéd minket a káros sugárzás hatására. Elegendő levegőt vákuum, magasságban több mint 36 km, intenzív hatást gyakorol a test fejt ionizáló sugárzás - elsődleges kozmikus sugárzás; magasban több mint 40 km ultraibolya része a Nap színképében veszélyes az emberre.
Mivel a feljutás egyre nagyobb magasságokban a Föld felszínén fokozatosan gyengült, majd teljesen eltűnnek a számunkra ismerős a jelenség figyelhető meg az alsó légkörben, mint terjedési hang, az esemény aerodinamikai felhajtóerőt, és húzza, hőátadás konvekció és mások.
A kifinomult légrétegek hang terjedésének lehetetlen. Magasságokba 60-90 km még mindig lehetséges, hogy a légellenállást, és emelje erők szabályozott aerodinamikai repülés. De mivel a magasban 100-130 km, hogy minden ismerős pilóta a számfogalmat M és a hangsebességet elveszti értelmét: ott megy egy képzeletbeli vonalat Karman. amely mögött kezdődik a birodalmába tiszta ballisztikus repülés, amely vezérelhető csak reakcióképes erők.
Feletti magasságnál 100 km megfosztott légkörbe és a másik figyelemreméltó tulajdonságai - a képesség, hogy felszívja, szállítására és átadása hőenergiát konvekció (azaz levegő keverés). Ez azt jelenti, hogy a különböző elemek a berendezés, a berendezés az orbitális űrállomás nem lesz képes lehűlni a külső, mint általában lenni szokott egy repülőgép - segítségével a levegő fúvókák és a levegő fűtőtestek. Ebben a magasságban, mint általában a tér egyetlen hőátadás módszer hősugárzás.
A történelem a légkörben az oktatás
Szerint a leggyakoribb elmélet a Föld légkörében az elmúlt történet tört három különböző készítményekben. Eredetileg állt könnyű gázok (hidrogén és hélium) elfogott a bolygóközi térből. Ez az úgynevezett elsődleges hangulatot. A következő lépésben a vulkáni tevékenység eredményezte telítettségét a légkör és egyéb gázok mellett hidrogénatom (a szén-dioxid, ammónia. Gőz). Így alakult meg a másodlagos légkörben. Ezt az atmoszférát írták csökkentve. Továbbá, a keletkezési folyamat a légkör határoztuk meg a következő tényezők:
- szivárgás könnyű gázok (hidrogén és hélium) a bolygóközi térben;
- Kémiai reakció előforduló a légkörben befolyása alatt ultraibolya sugárzás, villámlás, és egyéb tényezők.
A nagy mennyiségű nitrogént N2 oxidációja okozza az ammónia-hidrogén-atmoszférában egy molekuláris oxigént O2. amely foglalkozik a bolygó felszínén eredményeként a fotoszintézis, kezdve a 3 milliárd évvel ezelőtt. Szintén nitrogént N2 szabadul ki a légkörbe, mint eredményeként a denitrifikáció a nitrát és más nitrogéntartalmú vegyületeket. Nitrogén oxidáljuk ózonnal NO a felső atmoszférában.
Nitrogén N2 reagál, csak specifikus körülmények (például a villámlás). Oxidációja molekuláris nitrogén folyamán ózont elektromos kisülések kis mennyiségben használt ipari termelés a nitrogén műtrágyák. Oxidáló azt kis teljesítmény bemenettel és átalakíthatók a biológiailag aktív forma cianobaktériumok (kék-zöld alga) és göb baktériumok képező rhizobial szimbiózisban hüvelyes növények, amelyek hatásosak lehetnek a zöld-trágyák - növények, amelyek nem károsítják, és gazdagítja a talajt természetes trágya.
szén-dioxid
nemesgázok
Forrása inert gáz - argon. hélium és kripton - vulkánkitörések, és a radioaktív elemek bomlásából. Föld egészére és különösen szegényített légkör közömbös gázok, mint a kozmoszban. Úgy véljük, hogy ennek az oka abban rejlik, hogy a folyamatos szivárgás gázok bolygóközi térben [1927 idézet nap].
légszennyeződés
Üzemanyag égés - a fő forrása a szennyezőanyagok és gázok (CO NO SO2 ..). Kén-dioxid oxidálódik a légköri oxigén SO3. és a nitrogén-oxid NO2 a felső atmoszférában, ami viszont reagál a vízgőz és a kénsavval képzett sók H2 SO4 és salétromsav HNO3 esik a föld felszínét, mint egy úgynevezett savas eső. Használata a belső égésű motorok vezet jelentős szennyeződésének a légkör nitrogén-oxidok, szénhidrogének, és ólomvegyületek (tetraetil-Pb (CH3 CH2) 4).
Az aeroszol szennyezést mind természetes okokból (vulkánkitörések, por viharok, kihordását cseppek a tengervíz és a pollen és egyéb) és az emberi tevékenységek (ércbányászat és építési anyagok, az üzemanyag elégetése, gyártási cement és hasonlók). Intenzív, nagyüzemi eltávolítására részecskék a légkörben - az egyik lehetséges oka a bolygó éghajlati változásokat.