l'atmosphère terrestre

Atmosphère(à partir de. autre grecἀτμός - vapeur et σφαῖρα - balle) - gaz coquille ( géosphère) entourant la planète Terre. Sa surface intérieure est recouverte hydrosphère et partiellement aboyer, l'extérieur borde la partie proche de la Terre de l'espace extra-atmosphérique.

L'ensemble des sections de physique et de chimie qui étudient l'atmosphère est communément appelé physique atmosphérique. L'atmosphère détermine la météoà la surface de la Terre, est engagé dans l'étude du temps météorologie, et les variations à long terme climat - climatologie.

La structure de l'atmosphère

La structure de l'atmosphère

Troposphère

Sa limite supérieure se situe à une altitude de 8-10 km aux latitudes polaires, 10-12 km aux latitudes tempérées et 16-18 km aux latitudes tropicales ; plus faible en hiver qu'en été. La couche principale inférieure de l'atmosphère. Il contient plus de 80 % de la masse totale de l'air atmosphérique et environ 90 % de toute la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère. très développé dans la troposphère turbulence et convection, surgir des nuages, développer cyclone et anticyclone. La température diminue avec l'augmentation de la hauteur avec une verticale moyenne pente 0,65°/100 m

Pour les « conditions normales » à la surface de la Terre, on prend : densité 1,2 kg/m3, pression barométrique 101,35 kPa, température plus 20 °C et humidité relative 50 %. Ces indicateurs conditionnels ont une valeur purement technique.

Stratosphère

La couche de l'atmosphère située à une altitude de 11 à 50 km. Caractérisé par un léger changement de température dans la couche 11-25 km (couche inférieure de la stratosphère) et son augmentation dans la couche 25-40 km de -56,5 à 0,8° AVEC(haute stratosphère ou région inversions). Ayant atteint une valeur d'environ 273 K (presque 0°C) à une altitude d'environ 40 km, la température reste constante jusqu'à une altitude d'environ 55 km. Cette région de température constante est appelée stratopause et est la frontière entre la stratosphère et mésosphère.

Stratopause

Couche limite de l'atmosphère entre la stratosphère et la mésosphère. Il y a un maximum dans la répartition verticale de la température (environ 0 °C).

Mésosphère

l'atmosphère terrestre

Mésosphère commence à une altitude de 50 km et s'étend jusqu'à 80-90 km. La température diminue avec l'altitude avec un gradient vertical moyen de (0,25-0,3)°/100 m. Le principal processus énergétique est le transfert de chaleur rayonnante. Processus photochimiques complexes impliquant radicaux libres, molécules excitées par vibration, etc., déterminent la lueur de l'atmosphère.

mésopause

Couche de transition entre la mésosphère et la thermosphère. Il y a un minimum dans la répartition verticale de la température (environ -90 °C).

Ligne Karman

Altitude au-dessus du niveau de la mer, qui est traditionnellement acceptée comme la frontière entre l'atmosphère terrestre et l'espace.

Thermosphère

Article principal: Thermosphère

La limite supérieure est d'environ 800 km. La température monte à des altitudes de 200-300 km, où elle atteint des valeurs de l'ordre de 1500 K, après quoi elle reste presque constante jusqu'à des altitudes élevées. Sous l'influence du rayonnement solaire ultraviolet et X et du rayonnement cosmique, l'ionisation de l'air se produit (" aurores") - zones principales ionosphère se trouvent à l'intérieur de la thermosphère. À des altitudes supérieures à 300 km, l'oxygène atomique prédomine.

Couches atmosphériques jusqu'à une hauteur de 120 km

Exosphère (sphère de diffusion)

Exosphère- zone de diffusion, la partie externe de la thermosphère, située au-dessus de 700 km. Le gaz dans l'exosphère est très raréfié, et donc ses particules fuient dans l'espace interplanétaire ( dissipation).

Jusqu'à 100 km d'altitude, l'atmosphère est un mélange de gaz homogène et bien mélangé. Dans les couches supérieures, la répartition des gaz en hauteur dépend de leurs masses moléculaires, la concentration des gaz plus lourds décroît plus vite avec l'éloignement de la surface de la Terre. En raison de la diminution de la densité du gaz, la température chute de 0 °C dans la stratosphère à −110 °C dans la mésosphère. Cependant, l'énergie cinétique des particules individuelles à des altitudes de 200 à 250 km correspond à une température d'environ 1 500 °C. Au-dessus de 200 km, des fluctuations importantes de température et de densité de gaz sont observées dans le temps et dans l'espace.

À une altitude d'environ 2000-3000 km, l'exosphère passe progressivement dans la soi-disant proche du vide spatial, qui est rempli de particules hautement raréfiées de gaz interplanétaire, principalement des atomes d'hydrogène. Mais ce gaz n'est qu'une partie de la matière interplanétaire. L'autre partie est composée de particules ressemblant à de la poussière d'origine cométaire et météorique. En plus des particules poussièreuses extrêmement raréfiées, des rayonnements électromagnétiques et corpusculaires d'origine solaire et galactique pénètrent dans cet espace.

La troposphère représente environ 80 % de la masse de l'atmosphère, la stratosphère représente environ 20 % ; la masse de la mésosphère ne dépasse pas 0,3%, la thermosphère est inférieure à 0,05% de la masse totale de l'atmosphère. Sur la base des propriétés électriques de l'atmosphère, la neutrosphère et l'ionosphère sont distinguées. On pense actuellement que l'atmosphère s'étend jusqu'à une altitude de 2 000 à 3 000 km.

Selon la composition du gaz dans l'atmosphère, ils émettent homosphère et hétérosphère. hétérosphère - c'est une zone où la gravité affecte la séparation des gaz, puisque leur mélange à une telle hauteur est négligeable. De là découle la composition variable de l'hétérosphère. En dessous se trouve une partie bien mélangée et homogène de l'atmosphère, appelée homosphère. La frontière entre ces couches est appelée turbopause, il se trouve à une altitude d'environ 120 km.

Propriétés physiques

L'épaisseur de l'atmosphère est d'environ 2000 à 3000 km de la surface de la Terre. Masse totale air- (5.1-5.3) × 10 18 kg. Masse molaire l'air propre et sec est de 28,966. Pressionà 0 °C au niveau de la mer 101.325 kPa; température critique-140,7 °C ; pression critique 3,7 MPa ; C p 1,0048×10 3 J/(kg·K)(à 0°C), C v 0,7159×103 J/(kg K) (à 0 °C). Solubilité de l'air dans l'eau à 0 °C - 0,036 %, à 25 °C - 0,22 %.

Propriétés physiologiques et autres de l'atmosphère

Déjà à une altitude de 5 km au-dessus du niveau de la mer, une personne non formée développe manque d'oxygène et sans adaptation, les performances humaines sont considérablement réduites. C'est là que se termine la zone physiologique de l'atmosphère. La respiration humaine devient impossible à 15 km d'altitude, bien que jusqu'à environ 115 km l'atmosphère contienne de l'oxygène.

L'atmosphère nous fournit l'oxygène dont nous avons besoin pour respirer. Cependant, en raison de la chute de la pression totale de l'atmosphère lorsque vous vous élevez, la pression partielle d'oxygène diminue également en conséquence.

Les poumons humains contiennent constamment environ 3 litres d'air alvéolaire. Pression partielle l'oxygène dans l'air alvéolaire à la pression atmosphérique normale est de 110 mm Hg. Art., pression de dioxyde de carbone - 40 mm Hg. Art., et vapeur d'eau - 47 mm Hg. Art. Avec l'augmentation de l'altitude, la pression d'oxygène chute et la pression totale de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone dans les poumons reste presque constante - environ 87 mm Hg. Art. Le flux d'oxygène dans les poumons s'arrêtera complètement lorsque la pression de l'air ambiant deviendra égale à cette valeur.

À une altitude d'environ 19-20 km, la pression atmosphérique chute à 47 mm Hg. Art. Par conséquent, à cette hauteur, l'eau et le liquide interstitiel commencent à bouillir dans le corps humain. En dehors de la cabine pressurisée à ces altitudes, la mort survient presque instantanément. Ainsi, du point de vue de la physiologie humaine, "l'espace" commence déjà à une altitude de 15-19 km.

Des couches d'air denses - la troposphère et la stratosphère - nous protègent des effets nocifs des radiations. Avec une raréfaction suffisante de l'air, à des altitudes de plus de 36 km, un effet intense sur le corps est exercé par l'ionisation radiation- rayons cosmiques primaires ; à plus de 40 km d'altitude, la partie ultraviolette du spectre solaire, dangereuse pour l'homme, opère.

Au fur et à mesure que nous nous élevons à une hauteur toujours plus grande au-dessus de la surface de la Terre, affaiblissons progressivement, puis disparaissons complètement, des phénomènes qui nous sont familiers observés dans les couches inférieures de l'atmosphère, tels que la propagation du son, l'émergence de force de levage et résistance, transfert de chaleur convection et etc.

Dans les couches d'air raréfiées, la propagation sonner s'avère impossible. Jusqu'à des altitudes de 60 à 90 km, il est toujours possible d'utiliser la résistance de l'air et la portance pour un vol aérodynamique contrôlé. Mais à partir d'altitudes de 100 à 130 km, des concepts familiers à tous les pilotes nombres M et mur du son perdent leur sens, il passe le conditionnel Ligne Karman au-delà commence la sphère du vol purement balistique, qui ne peut être contrôlé qu'en utilisant des forces réactives.

À des altitudes supérieures à 100 km, l'atmosphère est également privée d'une autre propriété remarquable - la capacité d'absorber, de conduire et de transférer l'énergie thermique par convection (c'est-à-dire au moyen d'un mélange d'air). Cela signifie que divers éléments d'équipement, l'équipement de la station spatiale orbitale ne pourront pas être refroidis de l'extérieur comme cela se fait habituellement dans un avion - à l'aide de jets d'air et de radiateurs à air. A une telle hauteur, comme dans l'espace en général, la seule façon de transférer la chaleur est Radiation thermique.

Composition de l'atmosphère

Composition de l'air sec

L'atmosphère terrestre est principalement constituée de gaz et d'impuretés diverses (poussières, gouttes d'eau, cristaux de glace, sels marins, produits de combustion).

La concentration des gaz qui composent l'atmosphère est presque constante, à l'exception de l'eau (H 2 O) et du dioxyde de carbone (CO 2).

Composition de l'air sec

Azote

Oxygène

Argon

L'eau

Gaz carbonique

Néon

Hélium

Méthane

Krypton

Hydrogène

Xénon

Protoxyde d'azote

En plus des gaz indiqués dans le tableau, l'atmosphère contient SO 2, NH 3, CO, ozone, hydrocarbures, HCl, HF, des couples hg, je 2 , et NON et de nombreux autres gaz en petites quantités. La troposphère contient constamment un grand nombre de particules solides et liquides en suspension ( aérosol).

Histoire de la formation de l'atmosphère

Selon la théorie la plus courante, l'atmosphère terrestre a eu quatre compositions différentes au fil du temps. Initialement, il s'agissait de gaz légers ( hydrogène et hélium) capturé depuis l'espace interplanétaire. Ce soi-disant atmosphère primaire(il y a environ quatre milliards d'années). Au stade suivant, l'activité volcanique active a conduit à la saturation de l'atmosphère en gaz autres que l'hydrogène (dioxyde de carbone, ammoniac, fumer). C'est ainsi atmosphère secondaire(environ trois milliards d'années avant nos jours). Cette ambiance était réparatrice. De plus, le processus de formation de l'atmosphère a été déterminé par les facteurs suivants :

    fuite de gaz légers (hydrogène et hélium) dans espace interplanétaire;

    réactions chimiques se produisant dans l'atmosphère sous l'influence du rayonnement ultraviolet, des décharges de foudre et de certains autres facteurs.

Peu à peu, ces facteurs ont conduit à la formation atmosphère tertiaire, caractérisée par une teneur beaucoup plus faible en hydrogène et une teneur beaucoup plus élevée en azote et en dioxyde de carbone (formés à la suite de réactions chimiques à partir d'ammoniac et d'hydrocarbures).

Azote

La formation d'une grande quantité de N 2 est due à l'oxydation de l'atmosphère ammoniac-hydrogène par l'O 2 moléculaire, qui a commencé à provenir de la surface de la planète à la suite de la photosynthèse, à partir d'il y a 3 milliards d'années. Le N 2 est également libéré dans l'atmosphère à la suite de la dénitrification des nitrates et d'autres composés contenant de l'azote. L'azote est oxydé par l'ozone en NO dans la haute atmosphère.

L'azote N 2 n'entre en réaction que dans des conditions spécifiques (par exemple, lors d'une décharge de foudre). L'oxydation de l'azote moléculaire par l'ozone lors des décharges électriques est utilisée dans la production industrielle d'engrais azotés. Il peut être oxydé avec une faible consommation d'énergie et converti en une forme biologiquement active cyanobactéries (algues bleu-vert) et les bactéries nodulaires qui forment le rhizobial symbiose Avec légumineuses plantes, soi-disant. engrais vert.

Oxygène

La composition de l'atmosphère a commencé à changer radicalement avec l'avènement de les organismes vivants, par conséquent photosynthèse accompagnée d'un dégagement d'oxygène et d'une absorption de dioxyde de carbone. Initialement, l'oxygène était dépensé pour l'oxydation des composés réduits - ammoniac, hydrocarbures, forme oxyde glande contenus dans les océans, etc. A la fin de cette étape, la teneur en oxygène de l'atmosphère a commencé à croître. Peu à peu, une atmosphère moderne aux propriétés oxydantes s'est formée. Étant donné que cela a provoqué des changements graves et brusques dans de nombreux processus se produisant dans atmosphère, lithosphère et biosphère, cet événement s'appelle Catastrophe d'oxygène.

Pendant Phanérozoïque la composition de l'atmosphère et la teneur en oxygène ont subi des changements. Ils étaient principalement corrélés avec le taux de dépôt des roches sédimentaires organiques. Ainsi, pendant les périodes d'accumulation de charbon, la teneur en oxygène dans l'atmosphère a apparemment sensiblement dépassé le niveau moderne.

Gaz carbonique

La teneur en CO 2 de l'atmosphère dépend de l'activité volcanique et des processus chimiques dans les coquilles terrestres, mais surtout - de l'intensité de la biosynthèse et de la décomposition de la matière organique dans biosphère Terre. Presque toute la biomasse actuelle de la planète (environ 2,4 × 10 12 tonnes ) se forme en raison du dioxyde de carbone, de l'azote et de la vapeur d'eau contenus dans l'air atmosphérique. Enterré dans océan, v les marais et en les forêts la matière organique devient charbon, huile et gaz naturel. (cm. Cycle géochimique du carbone)

gaz nobles

Source de gaz inertes - argon, hélium et krypton- les éruptions volcaniques et la désintégration des éléments radioactifs. La terre dans son ensemble et l'atmosphère en particulier sont appauvries en gaz inertes par rapport à l'espace. On pense que la raison en est la fuite continue de gaz dans l'espace interplanétaire.

La pollution de l'air

Récemment, l'évolution de l'atmosphère a commencé à être influencée par Humain. Le résultat de ses activités a été une augmentation significative et constante de la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère en raison de la combustion des hydrocarbures accumulés au cours des époques géologiques précédentes. D'énormes quantités de CO 2 sont consommées lors de la photosynthèse et absorbées par les océans du monde. Ce gaz pénètre dans l'atmosphère en raison de la décomposition des roches carbonatées et des substances organiques d'origine végétale et animale, ainsi qu'en raison du volcanisme et des activités de production humaine. Au cours des 100 dernières années, la teneur en CO 2 de l'atmosphère a augmenté de 10 %, l'essentiel (360 milliards de tonnes) provenant de la combustion de carburant. Si le taux de croissance de la combustion de combustibles se poursuit, dans les 50 à 60 prochaines années, la quantité de CO 2 dans l'atmosphère doublera et pourrait conduire à changement climatique mondial.

La combustion de carburant est la principale source de gaz polluants ( ALORS, NON, ALORS 2 ). Le dioxyde de soufre est oxydé par l'oxygène atmosphérique en ALORS 3 dans la haute atmosphère, qui à son tour interagit avec la vapeur d'eau et l'ammoniac, et le résultat acide sulfurique (H 2 ALORS 4 ) et sulfate d'ammonium ((NH 4 ) 2 ALORS 4 ) revenir à la surface de la Terre sous la forme d'un soi-disant. pluie acide. Usage moteurs à combustion interne entraîne une importante pollution de l'air par les oxydes d'azote, les hydrocarbures et les composés du plomb ( plomb tétraéthyle Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

La pollution par les aérosols de l'atmosphère est causée à la fois par des causes naturelles (éruption volcanique, tempêtes de poussière, entraînement de gouttelettes d'eau de mer et de pollen de plantes, etc.) et par l'activité économique humaine (extraction de minerais et de matériaux de construction, combustion de carburant, production de ciment, etc. .). L'élimination intense et à grande échelle de particules solides dans l'atmosphère est l'une des causes possibles du changement climatique sur la planète.

Le rôle de l'atmosphère dans la vie de la Terre

L'atmosphère est la source d'oxygène que les gens respirent. Cependant, à mesure que vous montez en altitude, la pression atmosphérique totale chute, ce qui entraîne une diminution de la pression partielle d'oxygène.

Les poumons humains contiennent environ trois litres d'air alvéolaire. Si la pression atmosphérique est normale, la pression partielle d'oxygène dans l'air alvéolaire sera de 11 mm Hg. Art., pression de dioxyde de carbone - 40 mm Hg. Art., et vapeur d'eau - 47 mm Hg. Art. Avec une augmentation de l'altitude, la pression d'oxygène diminue et la pression totale de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone dans les poumons restera constante - environ 87 mm Hg. Art. Lorsque la pression de l'air atteint cette valeur, l'oxygène cesse de circuler dans les poumons.

En raison de la diminution de la pression atmosphérique à une altitude de 20 km, l'eau et les fluides corporels interstitiels du corps humain bouilliront ici. Si vous n'utilisez pas de cabine pressurisée, à une telle hauteur, une personne mourra presque instantanément. Par conséquent, du point de vue des caractéristiques physiologiques du corps humain, "l'espace" provient d'une hauteur de 20 km au-dessus du niveau de la mer.

Le rôle de l'atmosphère dans la vie de la Terre est très grand. Ainsi, par exemple, grâce aux couches d'air denses - la troposphère et la stratosphère, les personnes sont protégées contre l'exposition aux rayonnements. Dans l'espace, dans l'air raréfié, à plus de 36 km d'altitude, les rayonnements ionisants agissent. À une altitude de plus de 40 km - ultraviolet.

En s'élevant au-dessus de la surface de la Terre à une hauteur de plus de 90-100 km, il y aura un affaiblissement progressif, puis la disparition complète des phénomènes familiers à l'homme, observés dans la couche atmosphérique inférieure :

Le son ne se propage pas.

Il n'y a pas de force aérodynamique ni de traînée.

La chaleur n'est pas transférée par convection, etc.

La couche atmosphérique protège la Terre et tous les organismes vivants du rayonnement cosmique, des météorites, est chargée de réguler les fluctuations de température saisonnières, d'équilibrer et d'égaliser les variations quotidiennes. En l'absence d'atmosphère sur Terre, la température quotidienne fluctuerait à +/- 200°C. La couche atmosphérique est un "tampon" vital entre la surface de la Terre et l'espace, un vecteur d'humidité et de chaleur ; des processus de photosynthèse et d'échange d'énergie ont lieu dans l'atmosphère - les processus biosphériques les plus importants.

Couches de l'atmosphère dans l'ordre à partir de la surface de la Terre

L'atmosphère est une structure en couches, qui est constituée des couches suivantes de l'atmosphère dans l'ordre à partir de la surface de la Terre :

Troposphère.

Stratosphère.

Mésosphère.

Thermosphère.

Exosphère

Chaque couche n'a pas de limites nettes entre elles et leur hauteur est affectée par la latitude et les saisons. Cette structure en couches s'est formée à la suite de changements de température à différentes hauteurs. C'est grâce à l'atmosphère que l'on voit scintiller les étoiles.

La structure de l'atmosphère terrestre par couches :

De quoi est composée l'atmosphère terrestre ?

Chaque couche atmosphérique diffère par sa température, sa densité et sa composition. L'épaisseur totale de l'atmosphère est de 1,5 à 2,0 mille km. De quoi est composée l'atmosphère terrestre ? À l'heure actuelle, il s'agit d'un mélange de gaz avec diverses impuretés.

Troposphère

La structure de l'atmosphère terrestre commence par la troposphère, qui est la partie inférieure de l'atmosphère à environ 10-15 km de haut. C'est là que se concentre la plus grande partie de l'air atmosphérique. Une caractéristique de la troposphère est une chute de température de 0,6 ˚C lorsque vous montez tous les 100 mètres. La troposphère a concentré en elle-même presque toute la vapeur d'eau atmosphérique, et des nuages ​​​​s'y forment également.

La hauteur de la troposphère change quotidiennement. De plus, sa valeur moyenne varie en fonction de la latitude et de la saison de l'année. La hauteur moyenne de la troposphère au-dessus des pôles est de 9 km, au-dessus de l'équateur - environ 17 km. La température annuelle moyenne de l'air au-dessus de l'équateur est proche de +26 ˚C et de -23 ˚C au pôle Nord. La ligne supérieure de la limite de la troposphère au-dessus de l'équateur est la température annuelle moyenne d'environ -70 ˚C, et au pôle nord en été -45 ˚C et en hiver -65 ˚C. Ainsi, plus l'altitude est élevée, plus la température est basse. Les rayons du soleil traversent librement la troposphère, chauffant la surface de la Terre. La chaleur émise par le soleil est retenue par le dioxyde de carbone, le méthane et la vapeur d'eau.

Stratosphère

Au-dessus de la couche de la troposphère se trouve la stratosphère, qui mesure 50 à 55 km de hauteur. La particularité de cette couche est l'augmentation de la température avec la hauteur. Entre la troposphère et la stratosphère se trouve une couche de transition appelée la tropopause.

A partir d'une hauteur de 25 kilomètres environ, la température de la couche stratosphérique commence à augmenter et, en atteignant une hauteur maximale de 50 km, elle acquiert des valeurs de +10 à +30 ˚C.

Il y a très peu de vapeur d'eau dans la stratosphère. Parfois, à une altitude d'environ 25 km, vous pouvez trouver des nuages ​​​​assez fins, appelés "nacre". Le jour, ils ne sont pas perceptibles, mais la nuit, ils brillent en raison de l'illumination du soleil, qui est sous l'horizon. La composition des nuages ​​de nacre est constituée de gouttelettes d'eau surfondues. La stratosphère est composée principalement d'ozone.

Mésosphère

La hauteur de la couche de mésosphère est d'environ 80 km. Ici, à mesure qu'elle monte, la température diminue et à la limite supérieure, elle atteint des valeurs de plusieurs dizaines de C˚ en dessous de zéro. Dans la mésosphère, on peut également observer des nuages, qui sont vraisemblablement formés de cristaux de glace. Ces nuages ​​sont dits "argentés". La mésosphère est caractérisée par la température la plus froide de l'atmosphère : de -2 à -138 ˚C.

Thermosphère

Cette couche atmosphérique tire son nom des températures élevées. La thermosphère est composée de :

Ionosphère.

exosphères.

L'ionosphère est caractérisée par un air raréfié, dont chaque centimètre à une altitude de 300 km se compose de 1 milliard d'atomes et de molécules, et à une altitude de 600 km - plus de 100 millions.

L'ionosphère est également caractérisée par une forte ionisation de l'air. Ces ions sont composés d'atomes d'oxygène chargés, de molécules chargées d'atomes d'azote et d'électrons libres.

Exosphère

D'une hauteur de 800 à 1000 km, la couche exosphérique commence. Les particules de gaz, en particulier les plus légères, se déplacent ici à grande vitesse, surmontant la force de gravité. Ces particules, en raison de leur mouvement rapide, s'envolent de l'atmosphère vers l'espace extra-atmosphérique et se dispersent. Par conséquent, l'exosphère est appelée la sphère de diffusion. Ce sont principalement des atomes d'hydrogène qui volent dans l'espace, qui constituent les couches les plus élevées de l'exosphère. Grâce aux particules de la haute atmosphère et aux particules du vent solaire, on peut observer les aurores boréales.

Les satellites et les fusées géophysiques ont permis d'établir la présence dans la haute atmosphère de la ceinture de rayonnement de la planète, constituée de particules chargées électriquement - électrons et protons.

L'épaisseur de l'atmosphère est d'environ 120 km de la surface de la Terre. La masse totale d'air dans l'atmosphère est de (5.1-5.3) 10 18 kg. Parmi ceux-ci, la masse d'air sec est de 5,1352 ± 0,0003 10 18 kg, la masse totale de vapeur d'eau est en moyenne de 1,27 10 16 kg.

tropopause

La couche de transition de la troposphère à la stratosphère, la couche de l'atmosphère dans laquelle la diminution de la température avec l'altitude s'arrête.

Stratosphère

La couche de l'atmosphère située à une altitude de 11 à 50 km. Un léger changement de température dans la couche 11-25 km (couche inférieure de la stratosphère) et son augmentation dans la couche 25-40 km de −56,5 à 0,8 ° (stratosphère supérieure ou région d'inversion) sont typiques. Ayant atteint une valeur d'environ 273 K (presque 0 °C) à une altitude d'environ 40 km, la température reste constante jusqu'à une altitude d'environ 55 km. Cette région de température constante s'appelle la stratopause et constitue la frontière entre la stratosphère et la mésosphère.

Stratopause

Couche limite de l'atmosphère entre la stratosphère et la mésosphère. Il y a un maximum dans la répartition verticale de la température (environ 0 °C).

Mésosphère

l'atmosphère terrestre

Limite de l'atmosphère terrestre

Thermosphère

La limite supérieure est d'environ 800 km. La température monte à des altitudes de 200-300 km, où elle atteint des valeurs de l'ordre de 1500 K, après quoi elle reste presque constante jusqu'à des altitudes élevées. Sous l'influence du rayonnement solaire ultraviolet et X et du rayonnement cosmique, l'air est ionisé ("lumières polaires") - les principales régions de l'ionosphère se trouvent à l'intérieur de la thermosphère. À des altitudes supérieures à 300 km, l'oxygène atomique prédomine. La limite supérieure de la thermosphère est largement déterminée par l'activité actuelle du Soleil. Pendant les périodes de faible activité - par exemple, en 2008-2009 - il y a une diminution notable de la taille de cette couche.

Thermopause

La région de l'atmosphère au-dessus de la thermosphère. Dans cette région, l'absorption du rayonnement solaire est insignifiante et la température ne change pas réellement avec l'altitude.

Exosphère (sphère de diffusion)

Jusqu'à 100 km d'altitude, l'atmosphère est un mélange de gaz homogène et bien mélangé. Dans les couches supérieures, la répartition des gaz en hauteur dépend de leurs masses moléculaires, la concentration des gaz plus lourds décroît plus vite avec l'éloignement de la surface de la Terre. En raison de la diminution de la densité du gaz, la température chute de 0 °C dans la stratosphère à −110 °C dans la mésosphère. Cependant, l'énergie cinétique des particules individuelles à des altitudes de 200 à 250 km correspond à une température d'environ 150 °C. Au-dessus de 200 km, des fluctuations importantes de température et de densité de gaz sont observées dans le temps et dans l'espace.

À une altitude d'environ 2000-3500 km, l'exosphère passe progressivement dans la soi-disant proche du vide spatial, qui est rempli de particules hautement raréfiées de gaz interplanétaire, principalement des atomes d'hydrogène. Mais ce gaz n'est qu'une partie de la matière interplanétaire. L'autre partie est composée de particules ressemblant à de la poussière d'origine cométaire et météorique. En plus des particules poussièreuses extrêmement raréfiées, des rayonnements électromagnétiques et corpusculaires d'origine solaire et galactique pénètrent dans cet espace.

La troposphère représente environ 80 % de la masse de l'atmosphère, la stratosphère représente environ 20 % ; la masse de la mésosphère ne dépasse pas 0,3%, la thermosphère est inférieure à 0,05% de la masse totale de l'atmosphère. Sur la base des propriétés électriques de l'atmosphère, la neutrosphère et l'ionosphère sont distinguées. On pense actuellement que l'atmosphère s'étend jusqu'à une altitude de 2 000 à 3 000 km.

Selon la composition du gaz dans l'atmosphère, ils émettent homosphère et hétérosphère. hétérosphère- c'est une zone où la gravité affecte la séparation des gaz, puisque leur mélange à une telle hauteur est négligeable. De là découle la composition variable de l'hétérosphère. En dessous se trouve une partie bien mélangée et homogène de l'atmosphère, appelée l'homosphère. La limite entre ces couches est appelée turbopause, elle se situe à une altitude d'environ 120 km.

Propriétés physiologiques et autres de l'atmosphère

Déjà à une altitude de 5 km au-dessus du niveau de la mer, une personne non formée développe une privation d'oxygène et, sans adaptation, les performances d'une personne sont considérablement réduites. C'est là que se termine la zone physiologique de l'atmosphère. La respiration humaine devient impossible à une altitude de 9 km, bien que jusqu'à environ 115 km l'atmosphère contienne de l'oxygène.

L'atmosphère nous fournit l'oxygène dont nous avons besoin pour respirer. Cependant, en raison de la chute de la pression totale de l'atmosphère lorsque vous vous élevez, la pression partielle d'oxygène diminue également en conséquence.

Dans les couches d'air raréfiées, la propagation du son est impossible. Jusqu'à des altitudes de 60 à 90 km, il est toujours possible d'utiliser la résistance de l'air et la portance pour un vol aérodynamique contrôlé. Mais à partir d'altitudes de 100 à 130 km, les concepts de nombre M et de mur du son familiers à tout pilote perdent leur sens: la ligne conditionnelle de Karman y passe, au-delà de laquelle commence la zone de vol purement balistique, qui ne peut être contrôlé qu'à l'aide de forces réactives.

À des altitudes supérieures à 100 km, l'atmosphère est également privée d'une autre propriété remarquable - la capacité d'absorber, de conduire et de transférer l'énergie thermique par convection (c'est-à-dire au moyen d'un mélange d'air). Cela signifie que divers éléments d'équipement, l'équipement de la station spatiale orbitale ne pourront pas être refroidis de l'extérieur comme cela se fait habituellement dans un avion - à l'aide de jets d'air et de radiateurs à air. A une telle hauteur, comme dans l'espace en général, le seul moyen de transfert de chaleur est le rayonnement thermique.

Histoire de la formation de l'atmosphère

Selon la théorie la plus courante, l'atmosphère terrestre a eu trois compositions différentes au fil du temps. Initialement, il s'agissait de gaz légers (hydrogène et hélium) captés depuis l'espace interplanétaire. Ce soi-disant atmosphère primaire(il y a environ quatre milliards d'années). Au stade suivant, l'activité volcanique active a conduit à la saturation de l'atmosphère avec des gaz autres que l'hydrogène (dioxyde de carbone, ammoniac, vapeur d'eau). C'est ainsi atmosphère secondaire(environ trois milliards d'années avant nos jours). Cette ambiance était réparatrice. De plus, le processus de formation de l'atmosphère a été déterminé par les facteurs suivants :

  • fuite de gaz légers (hydrogène et hélium) dans l'espace interplanétaire ;
  • réactions chimiques se produisant dans l'atmosphère sous l'influence du rayonnement ultraviolet, des décharges de foudre et de certains autres facteurs.

Peu à peu, ces facteurs ont conduit à la formation atmosphère tertiaire, caractérisée par une teneur beaucoup plus faible en hydrogène et une teneur beaucoup plus élevée en azote et en dioxyde de carbone (formés à la suite de réactions chimiques à partir d'ammoniac et d'hydrocarbures).

Azote

La formation d'une grande quantité d'azote N 2 est due à l'oxydation de l'atmosphère ammoniac-hydrogène par l'oxygène moléculaire O 2, qui a commencé à provenir de la surface de la planète à la suite de la photosynthèse, à partir d'il y a 3 milliards d'années. L'azote N 2 est également libéré dans l'atmosphère à la suite de la dénitrification des nitrates et d'autres composés contenant de l'azote. L'azote est oxydé par l'ozone en NO dans la haute atmosphère.

L'azote N 2 n'entre en réaction que dans des conditions spécifiques (par exemple, lors d'une décharge de foudre). L'oxydation de l'azote moléculaire par l'ozone lors des décharges électriques est utilisée en faible quantité dans la production industrielle d'engrais azotés. Il peut être oxydé avec une faible consommation d'énergie et converti en une forme biologiquement active par des cyanobactéries (algues bleu-vert) et des bactéries nodulaires qui forment une symbiose rhizobienne avec des légumineuses, les soi-disant. engrais vert.

Oxygène

La composition de l'atmosphère a commencé à changer radicalement avec l'avènement des organismes vivants sur Terre, à la suite de la photosynthèse, accompagnée de la libération d'oxygène et de l'absorption de dioxyde de carbone. Initialement, l'oxygène était dépensé pour l'oxydation des composés réduits - ammoniac, hydrocarbures, la forme ferreuse du fer contenue dans les océans, etc. À la fin de cette étape, la teneur en oxygène de l'atmosphère a commencé à augmenter. Peu à peu, une atmosphère moderne aux propriétés oxydantes s'est formée. Comme cela a provoqué des changements graves et brusques dans de nombreux processus se produisant dans l'atmosphère, la lithosphère et la biosphère, cet événement a été appelé la catastrophe de l'oxygène.

gaz nobles

La pollution de l'air

Récemment, l'homme a commencé à influencer l'évolution de l'atmosphère. Le résultat de ses activités a été une augmentation significative et constante de la teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère en raison de la combustion des hydrocarbures accumulés au cours des époques géologiques précédentes. D'énormes quantités de CO 2 sont consommées lors de la photosynthèse et absorbées par les océans du monde. Ce gaz pénètre dans l'atmosphère en raison de la décomposition des roches carbonatées et des substances organiques d'origine végétale et animale, ainsi qu'en raison du volcanisme et des activités de production humaine. Au cours des 100 dernières années, la teneur en CO 2 de l'atmosphère a augmenté de 10 %, l'essentiel (360 milliards de tonnes) provenant de la combustion de carburant. Si le taux de croissance de la combustion de combustibles se poursuit, au cours des 200 à 300 prochaines années, la quantité de CO 2 dans l'atmosphère doublera et pourrait entraîner un changement climatique mondial.

La combustion de carburant est la principale source de gaz polluants (СО,, SO 2). Le dioxyde de soufre est oxydé par l'oxygène atmosphérique en SO 3 dans la haute atmosphère, qui à son tour interagit avec la vapeur d'eau et l'ammoniac, et l'acide sulfurique résultant (H 2 SO 4) et le sulfate d'ammonium ((NH 4) 2 SO 4) retournent à la surface de la Terre sous la forme d'un soi-disant. pluie acide. L'utilisation de moteurs à combustion interne entraîne une importante pollution de l'air par les oxydes d'azote, les hydrocarbures et les composés du plomb (plomb tétraéthyle Pb (CH 3 CH 2 ) 4)).

La pollution par les aérosols de l'atmosphère est causée à la fois par des causes naturelles (éruption volcanique, tempêtes de poussière, entraînement de gouttelettes d'eau de mer et de pollen de plantes, etc.) et par l'activité économique humaine (extraction de minerais et de matériaux de construction, combustion de carburant, production de ciment, etc. .). L'élimination intense et à grande échelle de particules solides dans l'atmosphère est l'une des causes possibles du changement climatique sur la planète.

voir également

  • Jacchia (modèle d'ambiance)

Remarques

Liens

Littérature

  1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov"Biologie spatiale et médecine" (2e édition, révisée et complétée), M.: "Prosveshchenie", 1975, 223 pages.
  2. NV Gusakova"Chimie environnementale", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 s ISBN 5-222-05386-5
  3. Sokolov V. A. Géochimie des gaz naturels, M., 1971 ;
  4. McEwen M, Phillips L. Chimie de l'atmosphère, M., 1978 ;
  5. Wark K., Warner S. La pollution de l'air. Sources et contrôle, trad. de l'anglais, M.. 1980;
  6. Surveillance de la pollution de fond des milieux naturels. v. 1, L., 1982.

STRUCTURE DE L'ATMOSPHÈRE

Atmosphère(de l'autre grec ἀτμός - vapeur et σφαῖρα - boule) - une coquille gazeuse (géosphère) entourant la planète Terre. Sa surface interne recouvre l'hydrosphère et partiellement la croûte terrestre, tandis que sa surface externe borde la partie proche de la Terre de l'espace extra-atmosphérique.

Propriétés physiques

L'épaisseur de l'atmosphère est d'environ 120 km de la surface de la Terre. La masse totale d'air dans l'atmosphère est de (5.1-5.3) 10 18 kg. Parmi ceux-ci, la masse d'air sec est de (5,1352 ± 0,0003) 10 18 kg, la masse totale de vapeur d'eau est en moyenne de 1,27 10 16 kg.

La masse molaire de l'air propre et sec est de 28,966 g/mol, la densité de l'air à la surface de la mer est d'environ 1,2 kg/m 3 . La pression à 0 °C au niveau de la mer est de 101,325 kPa ; température critique - -140,7 ° C; pression critique - 3,7 MPa; C p à 0 °C - 1,0048 10 3 J/(kg K), C v - 0,7159 10 3 J/(kg K) (à 0 °C). La solubilité de l'air dans l'eau (en masse) à 0 ° C - 0,0036%, à 25 ° C - 0,0023%.

Pour les "conditions normales" à la surface de la Terre, on prend : densité 1,2 kg/m 3 , pression barométrique 101,35 kPa, température majorée de 20°C et humidité relative 50 %. Ces indicateurs conditionnels ont une valeur purement technique.

La structure de l'atmosphère

L'atmosphère a une structure en couches. Les couches de l'atmosphère diffèrent les unes des autres par la température de l'air, sa densité, la quantité de vapeur d'eau dans l'air et d'autres propriétés.

Troposphère(grec ancien τρόπος - "tourner", "changer" et σφαῖρα - "boule") - la couche inférieure et la plus étudiée de l'atmosphère, 8-10 km de haut dans les régions polaires, jusqu'à 10-12 km dans les latitudes tempérées, à l'équateur - 16-18 km.

En s'élevant dans la troposphère, la température chute en moyenne de 0,65 K tous les 100 m et atteint 180-220 K dans la partie supérieure. Cette couche supérieure de la troposphère, dans laquelle s'arrête la décroissance de la température avec l'altitude, s'appelle la tropopause. La couche suivante de l'atmosphère au-dessus de la troposphère s'appelle la stratosphère.

Plus de 80% de la masse totale d'air atmosphérique est concentrée dans la troposphère, la turbulence et la convection sont très développées, la part prédominante de la vapeur d'eau est concentrée, des nuages ​​apparaissent, des fronts atmosphériques se forment également, des cyclones et des anticyclones se développent, ainsi que d'autres processus qui déterminent le temps et le climat. Les processus qui se produisent dans la troposphère sont principalement dus à la convection.

La partie de la troposphère dans laquelle les glaciers peuvent se former à la surface de la Terre s'appelle la chionosphère.

tropopause(du grec τροπος - tourner, changer et παῦσις - arrêter, cesser) - la couche de l'atmosphère dans laquelle la diminution de température avec la hauteur s'arrête; couche de transition de la troposphère à la stratosphère. Dans l'atmosphère terrestre, la tropopause est située à des altitudes de 8 à 12 km (au-dessus du niveau de la mer) dans les régions polaires et jusqu'à 16 à 18 km au-dessus de l'équateur. La hauteur de la tropopause dépend également de la période de l'année (la tropopause est plus élevée en été qu'en hiver) et de l'activité cyclonique (elle est plus faible dans les cyclones et plus élevée dans les anticyclones)

L'épaisseur de la tropopause varie de plusieurs centaines de mètres à 2-3 kilomètres. Dans les régions subtropicales, des ruptures de tropopause sont observées en raison de puissants courants-jets. La tropopause sur certaines zones est souvent détruite et reformée.

Stratosphère(du latin strate - plancher, couche) - une couche de l'atmosphère, située à une altitude de 11 à 50 km. Un léger changement de température dans la couche 11-25 km (la couche inférieure de la stratosphère) et son augmentation dans la couche 25-40 km de −56,5 à 0,8 °C (couche stratosphère supérieure ou région d'inversion) sont typiques. Ayant atteint une valeur d'environ 273 K (presque 0 °C) à une altitude d'environ 40 km, la température reste constante jusqu'à une altitude d'environ 55 km. Cette région de température constante s'appelle la stratopause et constitue la frontière entre la stratosphère et la mésosphère. La densité de l'air dans la stratosphère est des dizaines et des centaines de fois moindre qu'au niveau de la mer.

C'est dans la stratosphère que se situe la couche d'ozonosphère ("couche d'ozone") (à une altitude de 15-20 à 55-60 km), qui détermine la limite supérieure de la vie dans la biosphère. L'ozone (O 3 ) se forme à la suite de réactions photochimiques plus intensément à une altitude d'environ 30 km. La masse totale d'O 3 à pression normale serait une couche de 1,7 à 4,0 mm d'épaisseur, mais même cela est suffisant pour absorber le rayonnement ultraviolet solaire qui est nocif pour la vie. La destruction de l'O 3 se produit lorsqu'il interagit avec les radicaux libres, NO, les composés halogénés (dont les "fréons").

La majeure partie de la partie de courte longueur d'onde du rayonnement ultraviolet (180-200 nm) est retenue dans la stratosphère et l'énergie des ondes courtes est transformée. Sous l'influence de ces rayons, les champs magnétiques changent, les molécules se désagrègent, une ionisation, une nouvelle formation de gaz et d'autres composés chimiques se produisent. Ces processus peuvent être observés sous la forme d'aurores boréales, d'éclairs et d'autres lueurs.

Dans la stratosphère et les couches supérieures, sous l'influence du rayonnement solaire, les molécules de gaz se dissocient - en atomes (au-dessus de 80 km, CO 2 et H 2 se dissocient, au-dessus de 150 km - O 2, au-dessus de 300 km - N 2). À une altitude de 200 à 500 km, l'ionisation des gaz se produit également dans l'ionosphère; à une altitude de 320 km, la concentration de particules chargées (O + 2, O - 2, N + 2) est d'environ 1/300 de la concentration de particules neutres. Dans les couches supérieures de l'atmosphère, il y a des radicaux libres - OH, HO 2, etc.

Il n'y a presque pas de vapeur d'eau dans la stratosphère.

Les vols dans la stratosphère ont commencé dans les années 1930. Le vol sur le premier ballon stratosphérique (FNRS-1), qu'Auguste Picard et Paul Kipfer ont effectué le 27 mai 1931 à une altitude de 16,2 km, est largement connu. Les avions de combat et commerciaux supersoniques modernes volent dans la stratosphère à des altitudes généralement jusqu'à 20 km (bien que le plafond dynamique puisse être beaucoup plus élevé). Les ballons météorologiques à haute altitude s'élèvent jusqu'à 40 km; le record pour un ballon sans pilote est de 51,8 km.

Récemment, dans les cercles militaires des États-Unis, une grande attention a été accordée au développement des couches de la stratosphère au-dessus de 20 km, souvent appelées le "prespace" (Eng. « près de l'espace» ). On suppose que les dirigeables sans pilote et les avions à énergie solaire (comme le Pathfinder de la NASA) pourront rester longtemps à une altitude d'environ 30 km et assurer l'observation et la communication de très vastes zones, tout en restant vulnérables aux systèmes de défense aérienne ; de tels appareils seront bien moins chers que les satellites.

Stratopause- la couche de l'atmosphère, qui est la limite entre deux couches, la stratosphère et la mésosphère. Dans la stratosphère, la température augmente avec l'altitude, et la stratopause est la couche où la température atteint son maximum. La température de la stratopause est d'environ 0 °C.

Ce phénomène est observé non seulement sur Terre, mais également sur d'autres planètes avec une atmosphère.

Sur Terre, la stratopause est située à une altitude de 50 à 55 km au-dessus du niveau de la mer. La pression atmosphérique est d'environ 1/1000 de la pression au niveau de la mer.

Mésosphère(du grec μεσο- - "milieu" et σφαῖρα - "boule", "sphère") - la couche de l'atmosphère à des altitudes de 40-50 à 80-90 km. Elle se caractérise par une augmentation de la température avec l'altitude ; la température maximale (environ +50°C) se situe à une altitude d'environ 60 km, après quoi la température commence à baisser jusqu'à -70° ou -80°C. Une telle baisse de température est associée à l'absorption énergétique du rayonnement solaire (rayonnement) par l'ozone. Le terme a été adopté par l'Union géographique et géophysique en 1951.

La composition gazeuse de la mésosphère, ainsi que celle des couches atmosphériques inférieures, est constante et contient environ 80 % d'azote et 20 % d'oxygène.

La mésosphère est séparée de la stratosphère sous-jacente par la stratopause et de la thermosphère sus-jacente par la mésopause. La mésopause coïncide essentiellement avec la turbopause.

Les météores commencent à briller et, en règle générale, brûlent complètement dans la mésosphère.

Des nuages ​​noctilescents peuvent apparaître dans la mésosphère.

Pour les vols, la mésosphère est une sorte de "zone morte" - l'air ici est trop raréfié pour supporter des avions ou des ballons (à une altitude de 50 km, la densité de l'air est 1000 fois inférieure à celle au niveau de la mer), et en même temps temps trop dense pour les vols artificiels satellites en orbite aussi basse. Les études directes de la mésosphère sont réalisées principalement à l'aide de fusées météorologiques suborbitales ; en général, la mésosphère a été étudiée moins bien que les autres couches de l'atmosphère, à propos desquelles les scientifiques l'ont appelée «l'ignorosphère».

mésopause

mésopause La couche de l'atmosphère qui sépare la mésosphère et la thermosphère. Sur Terre, il est situé à une altitude de 80 à 90 km au-dessus du niveau de la mer. Dans la mésopause, il y a un minimum de température, qui est d'environ -100°C. En bas (à partir d'une hauteur d'environ 50 km) la température baisse avec l'altitude, au-dessus (jusqu'à une hauteur d'environ 400 km) elle augmente à nouveau. La mésopause coïncide avec la limite inférieure de la région d'absorption active des rayons X et de la plus courte longueur d'onde du rayonnement ultraviolet du Soleil. Des nuages ​​argentés sont observés à cette altitude.

La mésopause existe non seulement sur Terre, mais aussi sur d'autres planètes avec une atmosphère.

Ligne Karman- la hauteur au-dessus du niveau de la mer, qui est classiquement acceptée comme frontière entre l'atmosphère terrestre et l'espace.

Selon la définition de la Fédération Aéronautique Internationale (FAI), la ligne Karman se situe à une altitude de 100 km au-dessus du niveau de la mer.

La hauteur a été nommée d'après Theodor von Karman, un scientifique américain d'origine hongroise. Il fut le premier à déterminer qu'à cette altitude environ l'atmosphère se raréfie tellement que l'aéronautique devient impossible, puisque la vitesse de l'avion, nécessaire pour créer une portance suffisante, devient supérieure à la première vitesse cosmique, et donc, pour atteindre des altitudes plus élevées, il faut utiliser les moyens de l'astronautique.

L'atmosphère terrestre continue au-delà de la ligne de Karman. La partie extérieure de l'atmosphère terrestre, l'exosphère, s'étend jusqu'à une altitude de 10 000 km ou plus, à une telle altitude l'atmosphère se compose principalement d'atomes d'hydrogène qui peuvent quitter l'atmosphère.

Atteindre la ligne Karman était la première condition pour le prix Ansari X, car c'est la base pour reconnaître le vol comme un vol spatial.

- la coquille d'air du globe qui tourne avec la Terre. La limite supérieure de l'atmosphère est classiquement réalisée à des altitudes de 150-200 km. La limite inférieure est la surface de la Terre.

L'air atmosphérique est un mélange de gaz. La majeure partie de son volume dans la couche d'air de surface est constituée d'azote (78%) et d'oxygène (21%). De plus, l'air contient des gaz inertes (argon, hélium, néon, etc.), du dioxyde de carbone (0,03), de la vapeur d'eau et diverses particules solides (poussière, suie, cristaux de sel).

L'air est incolore et la couleur du ciel s'explique par les particularités de la diffusion des ondes lumineuses.

L'atmosphère est constituée de plusieurs couches : troposphère, stratosphère, mésosphère et thermosphère.

La couche d'air inférieure s'appelle troposphère. A différentes latitudes, sa puissance n'est pas la même. La troposphère reprend la forme de la planète et participe avec la Terre à la rotation axiale. A l'équateur, l'épaisseur de l'atmosphère varie de 10 à 20 km. A l'équateur, elle est plus grande, et aux pôles, elle est moindre. La troposphère est caractérisée par la densité maximale de l'air, 4/5 de la masse de toute l'atmosphère y est concentrée. La troposphère détermine les conditions météorologiques : diverses masses d'air se forment ici, des nuages ​​et des précipitations se forment, et un mouvement d'air horizontal et vertical intense se produit.

Au-dessus de la troposphère, jusqu'à 50 km d'altitude, se trouve stratosphère. Il se caractérise par une densité d'air plus faible, il ne contient pas de vapeur d'eau. Dans la partie inférieure de la stratosphère à des altitudes d'environ 25 km. il existe un "écran d'ozone" - une couche de l'atmosphère à forte concentration d'ozone, qui absorbe le rayonnement ultraviolet, qui est mortel pour les organismes.

A une altitude de 50 à 80-90 km s'étend mésosphère.À mesure que l'altitude augmente, la température diminue avec un gradient vertical moyen de (0,25-0,3)° / 100 m, et la densité de l'air diminue. Le principal processus énergétique est le transfert de chaleur rayonnante. La lueur de l'atmosphère est due à des processus photochimiques complexes impliquant des radicaux, des molécules excitées par vibration.

Thermosphère situé à une altitude de 80-90 à 800 km. La densité de l'air ici est minimale, le degré d'ionisation de l'air est très élevé. La température change en fonction de l'activité du Soleil. En raison du grand nombre de particules chargées, on y observe des aurores et des orages magnétiques.

L'atmosphère est d'une grande importance pour la nature de la Terre. Sans oxygène, les organismes vivants ne peuvent pas respirer. Sa couche d'ozone protège tous les êtres vivants des rayons ultraviolets nocifs. L'atmosphère atténue les fluctuations de température : la surface de la Terre ne se sur-refroidit pas la nuit et ne surchauffe pas le jour. Dans les couches denses d'air atmosphérique, n'atteignant pas la surface de la planète, les météorites brûlent des épines.

L'atmosphère interagit avec toutes les coquilles de la terre. Avec son aide, l'échange de chaleur et d'humidité entre l'océan et la terre. Sans l'atmosphère, il n'y aurait pas de nuages, de précipitations, de vents.

Les activités humaines ont un effet néfaste important sur l'atmosphère. La pollution de l'air se produit, ce qui entraîne une augmentation de la concentration de monoxyde de carbone (CO 2). Et cela contribue au réchauffement climatique et renforce « l'effet de serre ». La couche d'ozone de la Terre est détruite à cause des déchets industriels et des transports.

L'atmosphère doit être protégée. Dans les pays développés, un ensemble de mesures sont prises pour protéger l'air atmosphérique de la pollution.

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