บรรยากาศของโลก

บรรยากาศ(จาก. กรีกโบราณἀτμός - ไอน้ำและσφαῖρα - ลูกบอล) - แก๊สเปลือก ( ธรณีสัณฐาน) รอบโลก โลก... พื้นผิวด้านในครอบคลุม ไฮโดรสเฟียร์และส่วนหนึ่ง เห่าด้านนอกล้อมรอบด้วยส่วนที่ใกล้โลกของอวกาศ

ชุดของภาควิชาฟิสิกส์และเคมีที่ศึกษาบรรยากาศมักจะเรียกว่า ฟิสิกส์ของบรรยากาศ... บรรยากาศเป็นตัวกำหนด สภาพอากาศบนพื้นผิวโลกศึกษาสภาพอากาศ อุตุนิยมวิทยาและการเปลี่ยนแปลงในระยะยาว ภูมิอากาศ - ภูมิอากาศวิทยา.

โครงสร้างของบรรยากาศ

โครงสร้างของบรรยากาศ

โทรโพสเฟียร์

ขอบเขตบนอยู่ที่ระดับความสูง 8-10 กม. ในขั้วโลก 10-12 กม. ในอากาศอบอุ่นและ 16-18 กม. ในละติจูดเขตร้อน ในฤดูหนาวต่ำกว่าในฤดูร้อน ชั้นล่างสุดของชั้นบรรยากาศ ประกอบด้วยมวลรวมของอากาศในบรรยากาศมากกว่า 80% และประมาณ 90% ของไอน้ำทั้งหมดในบรรยากาศ พัฒนาอย่างมากในชั้นโทรโพสเฟียร์ ความปั่นป่วนและ การพาความร้อน, เกิดขึ้น เมฆ, พัฒนา ไซโคลนและ แอนติไซโคลน... อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นด้วยแนวตั้งเฉลี่ย การไล่ระดับสี 0.65 ° / 100 m

สำหรับ "สภาวะปกติ" ที่พื้นผิวโลก ความหนาแน่น 1.2 กก. / ลบ.ม. ความดันบรรยากาศ 101.35 kPa อุณหภูมิบวก 20 ° C และความชื้นสัมพัทธ์ 50% ตัวชี้วัดตามเงื่อนไขเหล่านี้มีความสำคัญทางวิศวกรรมอย่างหมดจด

สตราโตสเฟียร์

ชั้นบรรยากาศอยู่ที่ระดับความสูง 11 ถึง 50 กม. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยในชั้น 11-25 กม. (ชั้นล่างของสตราโตสเฟียร์) และการเพิ่มขึ้นของชั้น 25-40 กม. จาก -56.5 เป็น 0.8 °เป็นลักษณะ กับ(ชั้นบนของสตราโตสเฟียร์หรือภูมิภาค ผกผัน). เมื่อถึงค่าประมาณ 273 K (เกือบ 0 ° C) ที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. อุณหภูมิจะคงที่จนถึงระดับความสูงประมาณ 55 กม. บริเวณอุณหภูมิคงที่นี้เรียกว่า สตราโทพอสและเป็นพรมแดนระหว่างสตราโตสเฟียร์กับ มีโซสเฟียร์.

Stratopause

ชั้นบรรยากาศระหว่างสตราโตสเฟียร์กับมีโซสเฟียร์ การกระจายอุณหภูมิในแนวตั้งมีค่าสูงสุด (ประมาณ 0 ° C)

มีโซสเฟียร์

บรรยากาศของโลก

มีโซสเฟียร์เริ่มต้นที่ระดับความสูง 50 กม. และขยายได้ถึง 80-90 กม. อุณหภูมิจะลดลงตามความสูงโดยมีการไล่ระดับแนวตั้งเฉลี่ย (0.25-0.3) ° / 100 ม. กระบวนการพลังงานหลักคือการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี กระบวนการโฟโตเคมีที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับ อนุมูลอิสระ, โมเลกุลที่กระตุ้นด้วยแรงสั่นสะเทือน เป็นต้น ทำให้บรรยากาศเรืองแสง

วัยหมดประจำเดือน

ชั้นเปลี่ยนผ่านระหว่างมีโซสเฟียร์และเทอร์โมสเฟียร์ มีขั้นต่ำในการกระจายอุณหภูมิแนวตั้ง (ประมาณ -90 ° C)

พ็อกเก็ตไลน์

ความสูงเหนือระดับน้ำทะเล ซึ่งตามอัตภาพถือเป็นเขตแดนระหว่างชั้นบรรยากาศและอวกาศของโลก

เทอร์โมสเฟียร์

บทความหลัก: เทอร์โมสเฟียร์

ชั้นบรรยากาศสูงถึง 120 กม.

เอกโซสเฟียร์ (Orb of Dispersion)

เอกโซสเฟียร์- เขตกระเจิงส่วนนอกของเทอร์โมสเฟียร์ซึ่งอยู่เหนือ 700 กม. ก๊าซในชั้นบรรยากาศเอกโซสเฟียร์นั้นหายากมาก ดังนั้นการรั่วของอนุภาคเข้าไปในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ( การกระจายตัว).

สูงถึง 100 กม. บรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกันและผสมกันอย่างดี ในชั้นที่สูงขึ้น การกระจายของก๊าซตามความสูงขึ้นอยู่กับมวลโมเลกุล ความเข้มข้นของก๊าซที่หนักกว่าจะลดลงเร็วขึ้นตามระยะห่างจากพื้นผิวโลก เนื่องจากความหนาแน่นของก๊าซลดลง อุณหภูมิจึงลดลงจาก 0 ° C ในสตราโตสเฟียร์เป็น −110 ° C ในมีโซสเฟียร์ อย่างไรก็ตาม พลังงานจลน์ของอนุภาคแต่ละตัวที่ระดับความสูง 200-250 กม. สอดคล้องกับอุณหภูมิ ~ 1500 ° C เหนือ 200 กม. สังเกตความผันผวนของอุณหภูมิและความหนาแน่นของก๊าซอย่างมีนัยสำคัญในเวลาและพื้นที่

ที่ระดับความสูงประมาณ 2,000-3,000 กม. เอกโซสเฟียร์ค่อยๆกลายเป็นสิ่งที่เรียกว่า สูญญากาศในอวกาศซึ่งเต็มไปด้วยอนุภาคของก๊าซระหว่างดาวเคราะห์ที่หายากมาก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะตอมของไฮโดรเจน แต่ก๊าซนี้เป็นเพียงเศษเสี้ยวของสสารในอวกาศ อีกส่วนหนึ่งประกอบด้วยอนุภาคคล้ายฝุ่นที่มีต้นกำเนิดจากดาวหางและอุกกาบาต นอกจากอนุภาคคล้ายฝุ่นที่หายากมากแล้ว การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและอนุภาคของแหล่งกำเนิดสุริยะและดาราจักรยังแทรกซึมเข้าไปในพื้นที่นี้

โทรโพสเฟียร์คิดเป็นประมาณ 80% ของมวลบรรยากาศ, สตราโตสเฟียร์ - ประมาณ 20%; มวลของมีโซสเฟียร์ไม่เกิน 0.3% เทอร์โมสเฟียร์น้อยกว่า 0.05% ของมวลรวมของบรรยากาศ บนพื้นฐานของคุณสมบัติทางไฟฟ้าในบรรยากาศ นิวโทรสเฟียร์และไอโอโนสเฟียร์มีความโดดเด่น ปัจจุบันมีความเชื่อกันว่าชั้นบรรยากาศทอดยาวไปถึงระดับความสูง 2,000-3,000 กม.

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซในบรรยากาศ โฮโมสเฟียร์และ เฮเทอโรสเฟียร์. เฮเทอโรสเฟียร์ - นี่คือบริเวณที่แรงโน้มถ่วงส่งผลต่อการแยกตัวของก๊าซ เนื่องจากการปะปนกันที่ระดับความสูงนี้ไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นองค์ประกอบตัวแปรของเฮเทอโรสเฟียร์ ด้านล่างเป็นส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของชั้นบรรยากาศที่เรียกว่า โฮโมสเฟียร์... ขอบเขตระหว่างชั้นเหล่านี้เรียกว่า turbopauseอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 120 กม.

คุณสมบัติทางกายภาพ

ความหนาของชั้นบรรยากาศอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 2,000 - 3000 กม. มวลรวม อากาศ- (5.1-5.3) × 10 18 กก. มวลกรามอากาศแห้งสะอาดคือ 28.966 ความดันที่ 0 ° C ที่ระดับน้ำทะเล 101.325 kPa; อุณหภูมิวิกฤต? 140.7 ° C; ความดันวิกฤต 3.7 MPa; ค NS 1.0048 × 10 3 J / (กก. K) (ที่ 0 ° C), ค วี 0.7159 × 10 3 J / (กก. K) (ที่ 0 ° C) ความสามารถในการละลายของอากาศในน้ำที่ 0 ° C - 0.036% ที่ 25 ° C - 0.22%

คุณสมบัติทางสรีรวิทยาและอื่น ๆ ของบรรยากาศ

อยู่ที่ระดับความสูง 5 กม. เหนือระดับน้ำทะเล บุคคลที่ไม่ได้รับการฝึกฝนมี ความอดอยากออกซิเจนและหากปราศจากการปรับตัว สมรรถภาพของมนุษย์จะลดลงอย่างมาก นี่คือจุดที่โซนสรีรวิทยาของชั้นบรรยากาศสิ้นสุดลง การหายใจของมนุษย์เป็นไปไม่ได้ที่ระดับความสูง 15 กม. แม้ว่าบรรยากาศจะมีออกซิเจนสูงถึง 115 กม.

ชั้นบรรยากาศให้ออกซิเจนที่เราต้องการหายใจ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความกดอากาศรวมของบรรยากาศลดลงเมื่อขึ้นสู่ระดับความสูง ความดันบางส่วนของออกซิเจนก็ลดลงตามไปด้วย

ปอดของมนุษย์มีอากาศในถุงลมประมาณ 3 ลิตรอยู่ตลอดเวลา ความดันบางส่วนออกซิเจนในถุงลมที่ความดันบรรยากาศปกติคือ 110 มม. ปรอท Art. ความดันของคาร์บอนไดออกไซด์คือ 40 mm Hg. ศิลปะและไอน้ำ - 47 mm Hg. ศิลปะ. เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ความดันออกซิเจนจะลดลง และความดันรวมของไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ในปอดยังคงเกือบคงที่ - ประมาณ 87 มม. ปรอท ศิลปะ. การไหลของออกซิเจนไปยังปอดจะหยุดโดยสมบูรณ์เมื่อความดันของอากาศโดยรอบเท่ากับค่านี้

ที่ระดับความสูงประมาณ 19-20 กม. ความกดอากาศจะลดลงเหลือ 47 มม. ปรอท ศิลปะ. ดังนั้นที่ระดับความสูงนี้ น้ำและของเหลวคั่นระหว่างหน้าจึงเริ่มเดือดในร่างกายมนุษย์ นอกห้องโดยสารที่มีแรงดันสูงเหล่านี้ ความตายเกิดขึ้นเกือบจะในทันที ดังนั้นจากมุมมองของสรีรวิทยาของมนุษย์ "อวกาศ" จึงเริ่มต้นที่ระดับความสูง 15-19 กม.

ชั้นอากาศหนาแน่น - โทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ - ปกป้องเราจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสี ด้วยการแยกตัวของอากาศที่เพียงพอที่ระดับความสูงมากกว่า 36 กม. ทำให้เกิดไอออไนซ์ รังสี- รังสีคอสมิกปฐมภูมิ ที่ระดับความสูงมากกว่า 40 กม. ส่วนอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมสุริยะซึ่งเป็นอันตรายต่อมนุษย์ทำงาน

เมื่อเราสูงขึ้นไปเหนือพื้นผิวโลก พวกมันจะค่อยๆ อ่อนลง แล้วก็หายไปอย่างสมบูรณ์ ปรากฏการณ์ดังกล่าวที่เราคุ้นเคย สังเกตได้ในชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ เช่น การแพร่กระจายของเสียง การเกิดขึ้นของแอโรไดนามิก แรงยกและความต้านทาน การถ่ายเทความร้อน การพาความร้อนและอื่น ๆ.

ในชั้นอากาศที่หายาก การแพร่กระจาย เสียงกลายเป็นว่าเป็นไปไม่ได้ สูงถึง 60-90 กม. ยังสามารถใช้แรงต้านและการยกของอากาศเพื่อควบคุมการบินตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้ แต่เริ่มจากระดับความสูง 100-130 กม. แนวคิดที่นักบินทุกคนคุ้นเคย ตัวเลข Mและ กั้นเสียงหมดความหมายก็มีเงื่อนไข พ็อกเก็ตไลน์ด้านหลังซึ่งเริ่มต้นทรงกลมของการบินแบบขีปนาวุธล้วนซึ่งสามารถควบคุมได้โดยใช้แรงปฏิกิริยาเท่านั้น

ที่ระดับความสูงมากกว่า 100 กม. บรรยากาศยังขาดคุณสมบัติที่โดดเด่นอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ ความสามารถในการดูดซับ การนำไฟฟ้า และถ่ายเทพลังงานความร้อนโดยการพาความร้อน (เช่น โดยการผสมอากาศ) ซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบต่าง ๆ ของอุปกรณ์ อุปกรณ์ของสถานีอวกาศที่โคจรรอบจะไม่สามารถระบายความร้อนจากภายนอกได้เหมือนที่ทำบนเครื่องบิน - ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องบินไอพ่นและหม้อน้ำ ที่ระดับความสูงนี้ เช่นเดียวกับในอวกาศโดยทั่วไป วิธีเดียวที่จะถ่ายเทความร้อนคือ รังสีความร้อน.

องค์ประกอบของบรรยากาศ

องค์ประกอบของอากาศแห้ง

ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยก๊าซและสิ่งเจือปนต่างๆ เป็นหลัก (ฝุ่น หยดน้ำ ผลึกน้ำแข็ง เกลือทะเล ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้)

ความเข้มข้นของก๊าซที่ประกอบเป็นบรรยากาศจะคงที่ในทางปฏิบัติ ยกเว้นน้ำ (H 2 O) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2)

องค์ประกอบของอากาศแห้ง

ไนโตรเจน
ออกซิเจน
อาร์กอน
น้ำ
คาร์บอนไดออกไซด์
นีออน
ฮีเลียม
มีเทน
คริปทอน
ไฮโดรเจน
ซีนอน
ไนตรัสออกไซด์

นอกจากก๊าซที่ระบุในตารางแล้ว บรรยากาศยังมี SO 2, NH 3, CO, โอโซน, ไฮโดรคาร์บอน, HCl, HF, คู่รัก Hg, ฉัน 2, และ ไม่และก๊าซอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย ในชั้นโทรโพสเฟียร์มีอนุภาคของแข็งและของเหลวแขวนลอยจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง ( กระป๋องสเปรย์).

ประวัติความเป็นมาของการก่อตัวของบรรยากาศ

ตามทฤษฎีที่พบบ่อยที่สุด ชั้นบรรยากาศของโลกในช่วงเวลาหนึ่งมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันสี่แบบ ในขั้นต้น ประกอบด้วยก๊าซเบา ( ไฮโดรเจนและ ฮีเลียม) จับจากอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า บรรยากาศเบื้องต้น(ประมาณสี่พันล้านปีก่อน) ในขั้นต่อไป การระเบิดของภูเขาไฟทำให้เกิดความอิ่มตัวของบรรยากาศด้วยก๊าซอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน (คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย, ไอน้ำ). จึงได้ก่อตัวขึ้น บรรยากาศรอง(ประมาณสามพันล้านปีก่อน) บรรยากาศได้รับการบูรณะ นอกจากนี้ กระบวนการของการก่อตัวของชั้นบรรยากาศถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้:

การรั่วไหลของก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) เข้าสู่ อวกาศระหว่างดาวเคราะห์;

ปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต การปล่อยฟ้าผ่า และปัจจัยอื่นๆ

ปัจจัยเหล่านี้ค่อยๆ นำไปสู่การก่อตัว บรรยากาศระดับอุดมศึกษาโดยมีปริมาณไฮโดรเจนต่ำกว่ามาก และมีปริมาณไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่ามาก (เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีจากแอมโมเนียและไฮโดรคาร์บอน)

ไนโตรเจน

การก่อตัวของ N 2 จำนวนมากเกิดจากการออกซิเดชันของบรรยากาศแอมโมเนีย - ไฮโดรเจนกับโมเลกุล O 2 ซึ่งเริ่มไหลจากพื้นผิวของดาวเคราะห์อันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อ 3 พันล้านปีก่อน นอกจากนี้ N 2 ยังถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการดีไนตริฟิเคชันของไนเตรตและสารประกอบที่มีไนโตรเจนอื่นๆ ไนโตรเจนถูกออกซิไดซ์โดยโอโซนเป็น NO ในบรรยากาศชั้นบน

ไนโตรเจน N 2 ทำปฏิกิริยาเฉพาะภายใต้สภาวะเฉพาะ (เช่น ระหว่างที่เกิดฟ้าผ่า) การเกิดออกซิเดชันของโมเลกุลไนโตรเจนกับโอโซนระหว่างการปล่อยไฟฟ้าใช้ในการผลิตปุ๋ยไนโตรเจนทางอุตสาหกรรม มันสามารถออกซิไดซ์ด้วยการใช้พลังงานต่ำและแปลงเป็นรูปแบบที่ใช้งานทางชีวภาพ ไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน)และแบคทีเรียปมที่ก่อตัวเป็นไรโซเบียล ซิมไบโอซิสกับ พืชตระกูลถั่วพืชที่เรียกว่า คนข้างเคียง

ออกซิเจน

องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศเริ่มเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากตามลักษณะที่ปรากฏบนโลก สิ่งมีชีวิต, ผลที่ตามมา การสังเคราะห์ด้วยแสงมาพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนและการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ เริ่มแรกออกซิเจนถูกใช้เพื่อออกซิเดชั่นของสารประกอบรีดิวซ์ - แอมโมเนีย, ไฮโดรคาร์บอน, รูปแบบที่เป็นกรด ต่อมที่มีอยู่ในมหาสมุทร ฯลฯ เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ ปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศก็เริ่มเพิ่มขึ้น ค่อยๆ สร้างบรรยากาศที่ทันสมัยพร้อมคุณสมบัติการออกซิไดซ์ เนื่องจากสิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงและอย่างมากในกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นใน บรรยากาศ, ธรณีภาคและ ชีวมณฑล, งานนี้มีชื่อว่า ภัยพิบัติออกซิเจน.

ในระหว่าง เฟนเนโรโซอิกองค์ประกอบของบรรยากาศและปริมาณออกซิเจนเปลี่ยนแปลงไป มีความสัมพันธ์กับอัตราการสะสมของหินตะกอนอินทรีย์เป็นหลัก ดังนั้นในช่วงระยะเวลาของการสะสมถ่านหิน ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศจึงเกินระดับปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด

คาร์บอนไดออกไซด์

เนื้อหาของ CO 2 ในบรรยากาศขึ้นอยู่กับกิจกรรมของภูเขาไฟและกระบวนการทางเคมีในเปลือกโลก แต่ที่สำคัญที่สุดคือความเข้มข้นของการสังเคราะห์ทางชีวภาพและการสลายตัวของอินทรียวัตถุใน ชีวมณฑล ของโลก... ชีวมวลในปัจจุบันเกือบทั้งหมดของโลก (ประมาณ 2.4 × 10 12 ตัน ) เกิดขึ้นจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศในบรรยากาศ ฝังอยู่ใน มหาสมุทร, วี หนองน้ำและใน ป่าไม้อินทรีย์กลายเป็น ถ่านหิน, น้ำมันและ ก๊าซธรรมชาติ... (ซม. วัฏจักรธรณีเคมีของคาร์บอน)

ก๊าซมีตระกูล

แหล่งที่มาของก๊าซเฉื่อย - อาร์กอน, ฮีเลียมและ คริปทอน- ภูเขาไฟระเบิดและการสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสี โลกโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นบรรยากาศมีก๊าซเฉื่อยเมื่อเปรียบเทียบกับอวกาศ เชื่อกันว่าเหตุผลนี้มาจากการรั่วไหลของก๊าซอย่างต่อเนื่องสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์

มลพิษทางอากาศ

ล่าสุดวิวัฒนาการของบรรยากาศเริ่มได้รับอิทธิพลจาก มนุษย์... ผลของกิจกรรมของเขาคือการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญอย่างต่อเนื่องในเนื้อหาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอันเนื่องมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่สะสมในยุคทางธรณีวิทยาก่อนหน้านี้ ปริมาณ CO 2 จำนวนมากถูกใช้ไปในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและดูดซับโดยมหาสมุทรของโลก ก๊าซนี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการสลายตัวของหินคาร์บอเนตและอินทรียวัตถุที่มาจากพืชและสัตว์ รวมทั้งจากภูเขาไฟและกิจกรรมการผลิตของมนุษย์ ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ปริมาณ CO 2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น 10% โดยปริมาณมหาศาล (360 พันล้านตัน) มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง หากอัตราการเติบโตของการเผาไหม้เชื้อเพลิงยังคงดำเนินต่อไป ในอีก 50-60 ปีข้างหน้า ปริมาณ CO2 ในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและอาจนำไปสู่ ภาวะโลกร้อน.

การเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นสาเหตุหลักของก๊าซมลพิษ ( CO, ไม่, ดังนั้น 2 ). ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศถึง ดังนั้น 3 ในบรรยากาศชั้นบนซึ่งจะทำปฏิกิริยากับน้ำและไอระเหยของแอมโมเนียและผลที่ได้ กรดซัลฟิวริก (H 2 ดังนั้น 4 ) และ แอมโมเนียมซัลเฟต ((NH 4 ) 2 ดังนั้น 4 ) กลับคืนสู่ผิวโลกในลักษณะที่เรียกว่า ฝนกรด. การใช้งาน เครื่องยนต์สันดาปภายในทำให้เกิดมลพิษในบรรยากาศอย่างมีนัยสำคัญด้วยไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอนและสารประกอบตะกั่ว ( เตตระเอทิลลีด Pb (CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

มลภาวะจากละอองลอยในบรรยากาศเกิดจากทั้งสาเหตุตามธรรมชาติ (การระเบิดของภูเขาไฟ พายุฝุ่น ละอองน้ำทะเลและละอองเกสรของพืช เป็นต้น) และจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ (การขุดแร่และวัสดุก่อสร้าง การเผาไหม้เชื้อเพลิง ซีเมนต์ การผลิต เป็นต้น) การกำจัดอนุภาคของแข็งขนาดใหญ่ออกสู่ชั้นบรรยากาศอย่างเข้มข้นเป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลก

บทบาทของบรรยากาศในชีวิตของโลก

บรรยากาศเป็นแหล่งออกซิเจนที่มนุษย์หายใจเข้าไป อย่างไรก็ตาม เมื่อปีนขึ้นไปที่ระดับความสูง ความกดอากาศรวมจะลดลง ซึ่งทำให้ความดันออกซิเจนบางส่วนลดลง

ปอดของมนุษย์มีอากาศถุงประมาณสามลิตร หากความดันบรรยากาศเป็นปกติ ความดันออกซิเจนบางส่วนในถุงลมจะเท่ากับ 11 มม. ปรอท Art. ความดันของคาร์บอนไดออกไซด์คือ 40 mm Hg. ศิลปะและไอน้ำ - 47 mm Hg. ศิลปะ. เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น ความดันออกซิเจนจะลดลง และความดันของไอน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ในปอดทั้งหมดจะคงที่ - ประมาณ 87 มม. ปรอท ศิลปะ. เมื่อความดันอากาศเท่ากับค่านี้ ออกซิเจนจะหยุดไหลเข้าสู่ปอด

เนื่องจากความดันบรรยากาศลดลงที่ระดับความสูง 20 กม. น้ำและของเหลวในร่างกายคั่นระหว่างหน้าในร่างกายมนุษย์จะเดือดที่นี่ หากคุณไม่ได้ใช้ห้องโดยสารที่มีแรงดัน คนจะตายเกือบจะในทันทีที่ความสูงนี้ ดังนั้นจากมุมมองของลักษณะทางสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์ "อวกาศ" มาจากระดับความสูง 20 กม. เหนือระดับน้ำทะเล

บทบาทของบรรยากาศในชีวิตของโลกนั้นยอดเยี่ยมมาก ตัวอย่างเช่น ต้องขอบคุณชั้นอากาศที่หนาแน่น - โทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ ผู้คนได้รับการปกป้องจากการได้รับรังสี ในอวกาศ ในอากาศบาง ที่ระดับความสูงมากกว่า 36 กม. การแผ่รังสีไอออไนซ์จะทำหน้าที่ ที่ระดับความสูงกว่า 40 กม. - รังสีอัลตราไวโอเลต

เมื่อลอยขึ้นเหนือพื้นผิวโลกขึ้นไปที่ระดับความสูงมากกว่า 90-100 กม. จะค่อยๆ อ่อนตัวลง จากนั้นปรากฏการณ์ที่มนุษย์คุ้นเคยจะหายไปอย่างสมบูรณ์ซึ่งสังเกตได้ในชั้นบรรยากาศด้านล่าง:

เสียงไม่แพร่กระจาย

ไม่มีแรงแอโรไดนามิกหรือการลาก

ความร้อนไม่ถูกถ่ายเทโดยการพาความร้อน ฯลฯ

ชั้นบรรยากาศปกป้องโลกและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากรังสีคอสมิกจากอุกกาบาตมีหน้าที่ในการควบคุมความผันผวนของอุณหภูมิตามฤดูกาลการปรับสมดุลและปรับระดับรายวัน ในกรณีที่ไม่มีชั้นบรรยากาศบนโลก อุณหภูมิรายวันจะผันผวนภายใน +/- 200C˚ ชั้นบรรยากาศเป็น "บัฟเฟอร์" ที่ให้ชีวิตระหว่างพื้นผิวและอวกาศของโลก ซึ่งเป็นพาหะของความชื้นและความร้อน กระบวนการสังเคราะห์แสงและการแลกเปลี่ยนพลังงาน ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีวทรงกลมที่สำคัญที่สุดเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ

ชั้นบรรยากาศตามลำดับจากพื้นผิวโลก

ชั้นบรรยากาศเป็นโครงสร้างเป็นชั้นๆ แทนชั้นบรรยากาศต่อไปนี้โดยเรียงลำดับจากพื้นผิวโลก:

โทรโพสเฟียร์

สตราโตสเฟียร์

มีโซสเฟียร์

เทอร์โมสเฟียร์

เอกโซสเฟียร์

แต่ละชั้นไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างกัน และความสูงของชั้นจะขึ้นอยู่กับละติจูดและฤดูกาล โครงสร้างชั้นนี้เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ความสูงต่างกัน ต้องขอบคุณบรรยากาศที่เราเห็นดาวระยิบระยับ

โครงสร้างชั้นบรรยากาศของโลกโดยชั้น:

ชั้นบรรยากาศของโลกทำมาจากอะไร?

ชั้นบรรยากาศแต่ละชั้นมีความแตกต่างกันในด้านอุณหภูมิ ความหนาแน่น และองค์ประกอบ ความหนารวมของชั้นบรรยากาศอยู่ที่ 1.5-2.0 พันกม. ชั้นบรรยากาศของโลกทำมาจากอะไร? ปัจจุบันเป็นก๊าซที่มีสารเจือปนต่างๆ

โทรโพสเฟียร์

โครงสร้างชั้นบรรยากาศของโลกเริ่มต้นด้วยชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งอยู่ส่วนล่างของชั้นบรรยากาศสูงประมาณ 10-15 กม. ส่วนหลักของอากาศในบรรยากาศกระจุกตัวอยู่ที่นี่ ลักษณะเฉพาะของโทรโพสเฟียร์คืออุณหภูมิลดลง 0.6 ˚C เมื่อสูงขึ้นทุกๆ 100 เมตร ชั้นโทรโพสเฟียร์ได้รวมไอน้ำในบรรยากาศเกือบทั้งหมด และเมฆก่อตัวที่นี่

ความสูงของโทรโพสเฟียร์เปลี่ยนแปลงทุกวัน นอกจากนี้ ค่าเฉลี่ยยังแตกต่างกันไปตามละติจูดและฤดูกาลของปี ความสูงเฉลี่ยของชั้นโทรโพสเฟียร์เหนือขั้วโลกคือ 9 กม. เหนือเส้นศูนย์สูตร - ประมาณ 17 กม. อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยทั้งปีที่อยู่เหนือเส้นศูนย์สูตรใกล้เคียงกับ +26 ˚C และสูงกว่าขั้วโลกเหนือ -23 ˚C เส้นบนของขอบเขตโทรโพสเฟียร์เหนือเส้นศูนย์สูตรมีอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีประมาณ -70 ˚C และเหนือขั้วโลกเหนือในฤดูร้อน -45 ˚C และในฤดูหนาว -65 ˚C ดังนั้นยิ่งสูงเท่าไหร่ อุณหภูมิก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น รังสีของดวงอาทิตย์ส่องผ่านชั้นโทรโพสเฟียร์โดยไม่ถูกกีดขวาง ทำให้พื้นผิวโลกร้อนขึ้น ความร้อนที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ถูกดักจับโดยคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และไอน้ำ

สตราโตสเฟียร์

เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์คือชั้นสตราโตสเฟียร์ซึ่งสูง 50-55 กม. ลักษณะเฉพาะของชั้นนี้คืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นพร้อมความสูง ระหว่างชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ มีชั้นเฉพาะกาลที่เรียกว่าโทรโพพอส

จากระดับความสูงประมาณ 25 กิโลเมตร อุณหภูมิของชั้นสตราโตสเฟียร์เริ่มเพิ่มขึ้น และเมื่อถึงความสูงสูงสุด 50 กม. ก็จะได้ค่าตั้งแต่ +10 ถึง +30 ˚C

มีไอน้ำน้อยมากในสตราโตสเฟียร์ บางครั้งที่ระดับความสูงประมาณ 25 กม. คุณจะพบเมฆที่ค่อนข้างบางซึ่งเรียกว่า "ท้องฟ้า" ในเวลากลางวันจะมองไม่เห็น และในเวลากลางคืนจะเรืองแสงเนื่องจากการส่องสว่างของดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ใต้ขอบฟ้า องค์ประกอบของเมฆ nacreous คือหยดน้ำที่มีความเย็นยิ่งยวด สตราโตสเฟียร์ประกอบด้วยโอโซนเป็นหลัก

มีโซสเฟียร์

ความสูงของชั้นมีโซสเฟียร์ประมาณ 80 กม. ที่นี่เมื่อสูงขึ้น อุณหภูมิจะลดลงและที่ขอบบนสุดถึงค่าหลายสิบ C˚ ต่ำกว่าศูนย์ สามารถสังเกตเมฆได้ในชั้นมีโซสเฟียร์ สันนิษฐานว่าก่อตัวขึ้นจากผลึกน้ำแข็ง เมฆเหล่านี้เรียกว่า "สีเงิน" มีโซสเฟียร์มีลักษณะเฉพาะด้วยอุณหภูมิที่เย็นที่สุดในชั้นบรรยากาศ: ตั้งแต่ -2 ถึง -138 ˚C

เทอร์โมสเฟียร์

ชั้นบรรยากาศนี้ได้ชื่อมาจากอุณหภูมิสูง เทอร์โมสเฟียร์ประกอบด้วย:

ไอโอโนสเฟียร์

เอกโซสเฟียร์

บรรยากาศรอบนอกนั้นมีลักษณะเฉพาะโดยอากาศที่แยกตัวออก แต่ละเซนติเมตรที่ระดับความสูง 300 กม. ประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุล 1 พันล้านตัวและที่ระดับความสูง 600 กม. - มากกว่า 100 ล้าน

นอกจากนี้บรรยากาศรอบนอกยังมีไอออไนซ์ในอากาศสูง ไอออนเหล่านี้ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนที่มีประจุ โมเลกุลที่มีประจุของอะตอมไนโตรเจน และอิเล็กตรอนอิสระ

เอกโซสเฟียร์

ชั้นนอกระบบสุริยะเริ่มต้นที่ระดับความสูง 800-1000 กม. อนุภาคของก๊าซ โดยเฉพาะอนุภาคที่เบา เคลื่อนที่มาที่นี่ด้วยความเร็วสูง เอาชนะแรงโน้มถ่วง อนุภาคดังกล่าวเนื่องจากการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของพวกมันจึงบินออกจากชั้นบรรยากาศสู่อวกาศและกระจาย ดังนั้นชั้นนอกจึงเรียกว่าทรงกลมของการกระจายตัว อะตอมไฮโดรเจนส่วนใหญ่ซึ่งประกอบขึ้นเป็นชั้นนอกสุดของเอกโซสเฟียร์จะบินออกสู่อวกาศ ต้องขอบคุณอนุภาคในบรรยากาศชั้นบนและอนุภาคจากลมสุริยะ เราจึงสามารถสังเกตแสงเหนือได้

ดาวเทียมและจรวดธรณีฟิสิกส์ทำให้สามารถสร้างการปรากฏตัวในชั้นบรรยากาศด้านบนของแถบรังสีของดาวเคราะห์ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า - อิเล็กตรอนและโปรตอน

ความหนาของชั้นบรรยากาศอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 120 กม. มวลรวมของอากาศในบรรยากาศคือ (5.1-5.3) · 10 18 กก. ในจำนวนนี้ มวลของอากาศแห้งคือ 5.1352 ± 0.0003 · 10 18 กก. มวลรวมของไอน้ำโดยเฉลี่ย 1.27 · 10 16 กก.

โทรโปพอส

ชั้นเปลี่ยนผ่านจากชั้นโทรโพสเฟียร์ไปยังชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิลดลงเมื่อความสูงหยุดลง

สตราโตสเฟียร์

ชั้นบรรยากาศอยู่ที่ระดับความสูง 11 ถึง 50 กม. อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในชั้น 11-25 กม. (ชั้นล่างของสตราโตสเฟียร์) และการเพิ่มขึ้นของชั้นใน 25-40 กม. จาก -56.5 เป็น 0.8 ° (ชั้นบนของสตราโตสเฟียร์หรือบริเวณผกผัน) คือ ลักษณะเฉพาะ เมื่อถึงค่าประมาณ 273 K (เกือบ 0 ° C) ที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. อุณหภูมิจะคงที่จนถึงระดับความสูงประมาณ 55 กม. บริเวณอุณหภูมิคงที่นี้เรียกว่า สตราโตพอส และเป็นขอบเขตระหว่างสตราโตสเฟียร์กับมีโซสเฟียร์

Stratopause

มีโซสเฟียร์

บรรยากาศของโลก

ขอบเขตชั้นบรรยากาศของโลก

เทอร์โมสเฟียร์

ขีดจำกัดบนประมาณ 800 กม. อุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับความสูง 200-300 กม. ซึ่งถึงค่าของคำสั่ง 1500 K หลังจากนั้นก็เกือบจะคงที่จนถึงระดับสูง ภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์จากแสงอาทิตย์และรังสีคอสมิกทำให้เกิดไอออไนซ์ในอากาศ ("ไฟขั้วโลก") - พื้นที่หลักของบรรยากาศรอบนอกอยู่ในเทอร์โมสเฟียร์ ที่ระดับความสูงมากกว่า 300 กม. ออกซิเจนอะตอมเหนือกว่า ขีดจำกัดบนของเทอร์โมสเฟียร์ถูกกำหนดโดยกิจกรรมปัจจุบันของดวงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ ในช่วงที่มีกิจกรรมต่ำ เช่น ในปี 2551-2552 ขนาดของเลเยอร์นี้ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

เทอร์โมพอส

บริเวณชั้นบรรยากาศที่อยู่ติดกับยอดเทอร์โมสเฟียร์ ในบริเวณนี้ การดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์มีน้อยมาก และอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูงจริงๆ

เอกโซสเฟียร์ (Orb of Dispersion)

สูงถึง 100 กม. บรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกันและผสมกันอย่างดี ในชั้นที่สูงขึ้น การกระจายของก๊าซตามความสูงขึ้นอยู่กับมวลโมเลกุล ความเข้มข้นของก๊าซที่หนักกว่าจะลดลงเร็วขึ้นตามระยะห่างจากพื้นผิวโลก เนื่องจากความหนาแน่นของก๊าซลดลง อุณหภูมิจึงลดลงจาก 0 ° C ในสตราโตสเฟียร์เป็น −110 ° C ในมีโซสเฟียร์ อย่างไรก็ตาม พลังงานจลน์ของอนุภาคแต่ละตัวที่ระดับความสูง 200-250 กม. สอดคล้องกับอุณหภูมิ ~ 150 ° C เหนือ 200 กม. สังเกตความผันผวนของอุณหภูมิและความหนาแน่นของก๊าซอย่างมีนัยสำคัญในเวลาและพื้นที่

ที่ระดับความสูงประมาณ 2,000-3500 กม. เอกโซสเฟียร์ค่อยๆ กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่า สูญญากาศในอวกาศซึ่งเต็มไปด้วยอนุภาคของก๊าซระหว่างดาวเคราะห์ที่หายากมาก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะตอมของไฮโดรเจน แต่ก๊าซนี้เป็นเพียงเศษเสี้ยวของสสารในอวกาศ อีกส่วนหนึ่งประกอบด้วยอนุภาคคล้ายฝุ่นที่มีต้นกำเนิดจากดาวหางและอุกกาบาต นอกจากอนุภาคคล้ายฝุ่นที่หายากมากแล้ว การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและอนุภาคของแหล่งกำเนิดสุริยะและดาราจักรยังแทรกซึมเข้าไปในพื้นที่นี้

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซในบรรยากาศ โฮโมสเฟียร์และ เฮเทอโรสเฟียร์. เฮเทอโรสเฟียร์- นี่คือบริเวณที่แรงโน้มถ่วงส่งผลต่อการแยกตัวของก๊าซ เนื่องจากการปะปนกันที่ระดับความสูงนี้ไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นองค์ประกอบตัวแปรของเฮเทอโรสเฟียร์ ด้านล่างเป็นส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของชั้นบรรยากาศที่เรียกว่าโฮโมสเฟียร์ ขอบเขตระหว่างชั้นเหล่านี้เรียกว่า turbopause ซึ่งอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 120 กม.

คุณสมบัติทางสรีรวิทยาและอื่น ๆ ของบรรยากาศ

ที่ระดับความสูง 5 กม. เหนือระดับน้ำทะเล คนที่ไม่ได้รับการฝึกฝนจะพัฒนาภาวะขาดออกซิเจนและหากไม่มีการปรับตัว ความสามารถในการทำงานของบุคคลนั้นจะลดลงอย่างมาก นี่คือจุดที่โซนสรีรวิทยาของชั้นบรรยากาศสิ้นสุดลง การหายใจของมนุษย์เป็นไปไม่ได้ที่ระดับความสูง 9 กม. แม้ว่าบรรยากาศจะมีออกซิเจนสูงถึง 115 กม.

ในชั้นอากาศที่หายาก การแพร่กระจายของเสียงเป็นไปไม่ได้ สูงถึง 60-90 กม. ยังสามารถใช้แรงต้านและการยกของอากาศเพื่อควบคุมการบินตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้ แต่เริ่มจากความสูง 100-130 กม. แนวคิดของหมายเลข M และกำแพงเสียงที่นักบินทุกคนคุ้นเคยสูญเสียความหมาย: เส้น Karman แบบมีเงื่อนไขผ่านที่นั่นซึ่งเกินกว่าที่พื้นที่ของการบินขีปนาวุธล้วนเริ่มต้นขึ้นซึ่ง สามารถควบคุมได้โดยใช้แรงปฏิกิริยาเท่านั้น

ประวัติความเป็นมาของการก่อตัวของบรรยากาศ

ตามทฤษฎีที่พบบ่อยที่สุด ชั้นบรรยากาศของโลกในช่วงเวลาหนึ่งมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันสามแบบ เดิมประกอบด้วยก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) ที่จับได้จากอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า บรรยากาศเบื้องต้น(ประมาณสี่พันล้านปีก่อน) ในขั้นต่อไป การระเบิดของภูเขาไฟทำให้เกิดความอิ่มตัวของบรรยากาศด้วยก๊าซอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน (คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย ไอน้ำ) จึงได้ก่อตัวขึ้น บรรยากาศรอง(ประมาณสามพันล้านปีก่อน) บรรยากาศได้รับการบูรณะ นอกจากนี้ กระบวนการของการก่อตัวของชั้นบรรยากาศถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้:

การรั่วไหลของก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) สู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์
ปฏิกิริยาเคมีในบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต การปล่อยฟ้าผ่า และปัจจัยอื่นๆ

ไนโตรเจน

การก่อตัวของไนโตรเจน N 2 จำนวนมากเกิดจากการออกซิเดชันของบรรยากาศแอมโมเนีย - ไฮโดรเจนกับโมเลกุลออกซิเจน O 2 ซึ่งเริ่มไหลจากพื้นผิวของดาวเคราะห์อันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อ 3 พันล้านปีก่อน นอกจากนี้ ไนโตรเจน N 2 ยังถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการดีไนตริฟิเคชันของไนเตรตและสารประกอบอื่นๆ ที่ประกอบด้วยไนโตรเจน ไนโตรเจนถูกออกซิไดซ์โดยโอโซนเป็น NO ในบรรยากาศชั้นบน

ไนโตรเจน N 2 ทำปฏิกิริยาเฉพาะภายใต้สภาวะเฉพาะ (เช่น ระหว่างที่เกิดฟ้าผ่า) ออกซิเดชันของโมเลกุลไนโตรเจนโดยโอโซนที่มีการปล่อยไฟฟ้าในปริมาณเล็กน้อยใช้ในการผลิตปุ๋ยไนโตรเจนทางอุตสาหกรรม มันสามารถออกซิไดซ์ด้วยการใช้พลังงานต่ำและแปลงเป็นรูปแบบที่ใช้งานทางชีวภาพโดยไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน) และแบคทีเรียที่เป็นปมซึ่งก่อให้เกิดการอยู่ร่วมกันแบบไรโซเบียลกับพืชตระกูลถั่วที่เรียกว่า คนข้างเคียง

ออกซิเจน

องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศเริ่มเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงด้วยการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลกอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนและการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ ในขั้นต้น ออกซิเจนถูกใช้ไปกับการออกซิเดชันของสารประกอบรีดิวซ์ เช่น แอมโมเนีย ไฮโดรคาร์บอน เหล็กรูปเหล็กที่มีอยู่ในมหาสมุทร ฯลฯ ในตอนท้ายของขั้นตอนนี้ ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศเริ่มเพิ่มขึ้น ค่อยๆ สร้างบรรยากาศที่ทันสมัยพร้อมคุณสมบัติการออกซิไดซ์ เนื่องจากสิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงและฉับพลันในกระบวนการต่างๆ มากมายที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ เปลือกโลก และชีวมณฑล เหตุการณ์นี้จึงเรียกว่าภัยพิบัติออกซิเจน

ก๊าซมีตระกูล

มลพิษทางอากาศ

เมื่อเร็วๆ นี้ มนุษย์เริ่มมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศ ผลของกิจกรรมของเขาคือการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญอย่างต่อเนื่องในเนื้อหาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอันเนื่องมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่สะสมในยุคทางธรณีวิทยาก่อนหน้านี้ ปริมาณ CO 2 จำนวนมากถูกใช้ไปในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและดูดซับโดยมหาสมุทรของโลก ก๊าซนี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการสลายตัวของหินคาร์บอเนตและอินทรียวัตถุที่มาจากพืชและสัตว์ รวมทั้งจากภูเขาไฟและกิจกรรมการผลิตของมนุษย์ ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ปริมาณ CO 2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น 10% โดยปริมาณมหาศาล (360 พันล้านตัน) มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง หากอัตราการเติบโตของการเผาไหม้เชื้อเพลิงยังคงดำเนินต่อไปในอีก 200-300 ปีข้างหน้าปริมาณСО 2 ในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก

การเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นแหล่งกำเนิดก๊าซมลพิษหลัก (CO, SO 2) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศเป็น SO 3 ในบรรยากาศชั้นบน ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับน้ำและไอระเหยของแอมโมเนีย และส่งผลให้กรดซัลฟิวริก (H 2 SO 4) และแอมโมเนียมซัลเฟต ((NH 4) 2 SO 4) กลับคืนสู่สภาพเดิม พื้นผิวโลกในลักษณะที่เรียกว่า ฝนกรด. การใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในทำให้เกิดมลพิษในบรรยากาศอย่างมีนัยสำคัญด้วยไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน และสารประกอบตะกั่ว (tetraethyl lead Pb (CH 3 CH 2) 4))

ดูสิ่งนี้ด้วย

Jacchia (แบบจำลองบรรยากาศ)

หมายเหตุ (แก้ไข)

ลิงค์

วรรณกรรม

V.V. Parin, F.P. Kosmolinsky, B.A. Dushkov"ชีววิทยาอวกาศและการแพทย์" (พิมพ์ครั้งที่ 2 แก้ไขและขยาย), M.: "Education", 1975, 223 หน้า
N.V. Gusakova"เคมีของสิ่งแวดล้อม", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 พร้อม ISBN 5-222-05386-5
Sokolov V.A.ธรณีเคมีของก๊าซธรรมชาติ, M. , 1971;
แมคอีเวน เอ็ม., ฟิลลิปส์ แอล.เคมีของบรรยากาศ, M. , 1978;
เวิร์ค เค. วอร์เนอร์ เอส.มลพิษทางอากาศ. แหล่งที่มาและการควบคุมทรานส์ จากภาษาอังกฤษ, M .. 1980;
การตรวจสอบมลพิษพื้นหลังของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ วี 1, ล., 1982.

โลก
ประวัติศาสตร์โลก	อายุของโลก ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก มาตราส่วนธรณีวิทยาของโลก ประวัติศาสตร์ของชีวิตบนโลก ธารน้ำแข็งของโลก ความขัดแย้งของดวงอาทิตย์อายุน้อยที่อ่อนแอ ทฤษฎีการชนกันของยักษ์ ลำดับเหตุการณ์ของวิวัฒนาการ
ภูมิศาสตร์ และธรณีวิทยา	ออสเตรเลีย เอเชีย แอนตาร์กติกา แอฟริกา ยุโรป อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ มหาสมุทรแอตแลนติก มหาสมุทรอินเดีย มหาสมุทรอาร์คติก มหาสมุทรแปซิฟิก มหาสมุทรใต้ บรรยากาศ

โครงสร้างของบรรยากาศ

บรรยากาศ(จากภาษากรีกโบราณ ἀτμός - ไอน้ำ และ σφαῖρα - ลูกบอล) - เปลือกก๊าซ (จีโอสเฟียร์) ที่ล้อมรอบโลก พื้นผิวด้านในของมันครอบคลุมไฮโดรสเฟียร์และส่วนหนึ่งของเปลือกโลก ส่วนด้านนอกติดกับส่วนที่ใกล้โลกของอวกาศ

คุณสมบัติทางกายภาพ

ความหนาของชั้นบรรยากาศอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 120 กม. มวลรวมของอากาศในบรรยากาศคือ (5.1-5.3) · 10 18 กก. ในจำนวนนี้ มวลของอากาศแห้งคือ (5.1352 ± 0.0003) · 10 18 กก. มวลรวมของไอน้ำเฉลี่ย 1.27 · 10 16 กก.

มวลโมลาร์ของอากาศแห้งสะอาดคือ 28.966 g / mol ความหนาแน่นของอากาศที่ผิวน้ำทะเลประมาณ 1.2 กก. / ลบ.ม. ความดันที่ 0 ° C ที่ระดับน้ำทะเลคือ 101.325 kPa; อุณหภูมิวิกฤต - -140.7 ° C; แรงกดดันที่สำคัญ - 3.7 MPa; C p ที่ 0 ° C - 1.0048 · 10 3 J / (kg · K), C v - 0.7159 · 10 3 J / (kg · K) (ที่ 0 ° C) ความสามารถในการละลายของอากาศในน้ำ (โดยน้ำหนัก) ที่ 0 ° C - 0.0036% ที่ 25 ° C - 0.0023%

สำหรับ "สภาวะปกติ" ที่พื้นผิวโลก: ความหนาแน่น 1.2 กก. / ลบ.ม. 3 ความดันบรรยากาศ 101.35 kPa อุณหภูมิบวก 20 ° C และความชื้นสัมพัทธ์ 50% ตัวชี้วัดตามเงื่อนไขเหล่านี้มีความสำคัญทางวิศวกรรมอย่างหมดจด

โครงสร้างของบรรยากาศ

บรรยากาศเป็นชั้นๆ ชั้นบรรยากาศแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิของอากาศ ความหนาแน่นของอากาศ ปริมาณไอน้ำในอากาศ และคุณสมบัติอื่นๆ

โทรโพสเฟียร์(กรีกโบราณ τρόπος - "เลี้ยว", "เปลี่ยน" และ σφαῖρα - "ลูกบอล") - ชั้นบรรยากาศชั้นล่างที่มีการศึกษามากที่สุด ความสูงในบริเวณขั้วโลก 8-10 กม. ในละติจูดที่อบอุ่นถึง 10-12 กม. , ที่เส้นศูนย์สูตร - 16-18 กม.

เมื่อสูงขึ้นในชั้นโทรโพสเฟียร์ อุณหภูมิจะลดลงโดยเฉลี่ย 0.65 K ทุกๆ 100 ม. และถึง 180-220 K ในส่วนบน ชั้นบนสุดของโทรโพสเฟียร์ซึ่งอุณหภูมิลดลงเมื่อความสูงหยุดลง เรียกว่าโทรโพพอส ชั้นบรรยากาศถัดไปซึ่งอยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์เรียกว่าชั้นสตราโตสเฟียร์

มากกว่า 80% ของมวลรวมของอากาศในบรรยากาศกระจุกตัวอยู่ในชั้นโทรโพสเฟียร์ ความปั่นป่วนและการพาความร้อนได้รับการพัฒนาอย่างมาก ส่วนที่เด่นของไอน้ำเข้มข้น เมฆปรากฏขึ้น ชั้นบรรยากาศก่อตัวขึ้น ไซโคลนและแอนติไซโคลนพัฒนาขึ้น เช่นเดียวกับอื่นๆ กระบวนการที่กำหนดสภาพอากาศและสภาพอากาศ กระบวนการที่เกิดขึ้นในโทรโพสเฟียร์เกิดจากการพาความร้อนเป็นหลัก

ส่วนหนึ่งของชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งมีการก่อตัวของธารน้ำแข็งบนพื้นผิวโลกเรียกว่าชั้นบรรยากาศ

โทรโปพอส(จากภาษากรีก τροπος - เลี้ยว เปลี่ยนแปลง และ παῦσις - หยุด หยุด) - ชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิลดลงเมื่อความสูงหยุดลง ชั้นทรานสิชั่นจากชั้นโทรโพสเฟียร์เป็นชั้นสตราโตสเฟียร์ ในชั้นบรรยากาศของโลก tropopause ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 8-12 กม. (เหนือระดับน้ำทะเล) ในบริเวณขั้วโลกและสูงถึง 16-18 กม. เหนือเส้นศูนย์สูตร ความสูงของ tropopause นั้นขึ้นอยู่กับฤดูกาลด้วย (ในฤดูร้อน tropopause จะสูงกว่าในฤดูหนาว) และกิจกรรมของ cyclonic (ในพายุไซโคลนจะต่ำกว่าและใน anticyclones - สูงกว่า)

ความหนาของโทรโพพอสมีตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึง 2-3 กิโลเมตร ในเขตร้อนกึ่งเขตร้อน จะสังเกตเห็นการแตกในโทรโพพอสเนื่องจากกระแสน้ำเจ็ตอันทรงพลัง tropopause เหนือบางพื้นที่มักจะถูกทำลายและก่อตัวขึ้นใหม่

สตราโตสเฟียร์(จาก Lat. stratum - พื้น, ชั้น) - ชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูง 11 ถึง 50 กม. อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในชั้น 11-25 กม. (ชั้นล่างของสตราโตสเฟียร์) และเพิ่มขึ้นในชั้น 25-40 กม. จาก -56.5 เป็น 0.8 ° C (ชั้นบนของสตราโตสเฟียร์หรือบริเวณผกผัน) มีลักษณะเฉพาะ เมื่อถึงค่าประมาณ 273 K (เกือบ 0 ° C) ที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. อุณหภูมิจะคงที่จนถึงระดับความสูงประมาณ 55 กม. บริเวณอุณหภูมิคงที่นี้เรียกว่า สตราโตพอส และเป็นขอบเขตระหว่างสตราโตสเฟียร์กับมีโซสเฟียร์ ความหนาแน่นของอากาศในสตราโตสเฟียร์นั้นน้อยกว่าที่ระดับน้ำทะเลหลายสิบเท่าหลายร้อยเท่า

มันอยู่ในสตราโตสเฟียร์ที่ชั้นโอโซน ("ชั้นโอโซน") ตั้งอยู่ (ที่ระดับความสูง 15-20 ถึง 55-60 กม.) ซึ่งเป็นตัวกำหนดขีด จำกัด บนของชีวิตในชีวมณฑล โอโซน (O 3) เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโฟโตเคมีอย่างเข้มข้นที่สุดที่ระดับความสูงประมาณ 30 กม. มวลรวมของ O 3 ที่ความดันปกติจะเป็นชั้นที่มีความหนา 1.7-4.0 มม. แต่ถึงกระนั้นก็เพียงพอที่จะดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิต การทำลาย O 3 เกิดขึ้นเมื่อมันทำปฏิกิริยากับอนุมูลอิสระ NO สารประกอบที่ประกอบด้วยฮาโลเจน (รวมถึง "ฟรีออน")

ในสตราโตสเฟียร์ รังสีอัลตราไวโอเลตส่วนที่มีความยาวคลื่นสั้นส่วนใหญ่ (180-200 นาโนเมตร) ยังคงอยู่และการเปลี่ยนแปลงของพลังงานคลื่นสั้นจะเกิดขึ้น ภายใต้อิทธิพลของรังสีเหล่านี้ สนามแม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลง โมเลกุลจะสลายตัว แตกตัวเป็นไอออน การก่อตัวของก๊าซและสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ เกิดขึ้น กระบวนการเหล่านี้สามารถสังเกตได้ในรูปของแสงเหนือ ฟ้าผ่า และแสงอื่นๆ

ในชั้นสตราโตสเฟียร์และชั้นที่สูงขึ้นไป ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ โมเลกุลของก๊าซจะแยกตัวออกเป็นอะตอม (สูงกว่า 80 กม. CO2 และ H2 แยกออกจากกัน สูงกว่า 150 กม. - O 2 สูงกว่า 300 กม. - N 2) ที่ระดับความสูง 200-500 กม. ก๊าซไอออไนซ์ก็เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศรอบนอกเช่นกัน ที่ระดับความสูง 320 กม. ความเข้มข้นของอนุภาคที่มีประจุ (O + 2, O - 2, N + 2) คือ ~ 1/300 ของความเข้มข้น ของอนุภาคที่เป็นกลาง อนุมูลอิสระมีอยู่ในบรรยากาศชั้นบน - OH, HO 2 เป็นต้น

แทบไม่มีไอน้ำในสตราโตสเฟียร์

เที่ยวบินสู่สตราโตสเฟียร์เริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 เที่ยวบินบนบอลลูนสตราโตสเฟียร์ลูกแรก (FNRS-1) ซึ่งทำโดย Auguste Piccard และ Paul Kipfer เมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 1931 สู่ระดับความสูง 16.2 กม. เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง เครื่องบินรบสมัยใหม่และเครื่องบินพาณิชย์ที่มีความเร็วเหนือเสียงบินในสตราโตสเฟียร์ที่ระดับความสูงส่วนใหญ่ไม่เกิน 20 กม. (แม้ว่าเพดานแบบไดนามิกจะสูงกว่ามาก) บอลลูนอุตุนิยมวิทยาระดับความสูงสูงถึง 40 กม. บันทึกบอลลูนไร้คนขับคือ 51.8 กม.

เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวงทหารสหรัฐได้รับความสนใจอย่างมากต่อการพัฒนาชั้นสตราโตสเฟียร์เหนือ 20 กม. ซึ่งมักเรียกว่า "ก่อนอวกาศ" (อังกฤษ. « ใกล้อวกาศ» ). สันนิษฐานว่าเรือบินไร้คนขับและเครื่องบินขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ (เช่น NASA Pathfinder) จะสามารถอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 30 กม. เป็นเวลานาน และให้การสังเกตและการสื่อสารสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่มาก ในขณะที่ยังคงมีความเสี่ยงต่อการป้องกันทางอากาศเล็กน้อย ระบบ; อุปกรณ์ดังกล่าวจะมีราคาถูกกว่าดาวเทียมหลายเท่า

Stratopause- ชั้นของบรรยากาศซึ่งเป็นขอบเขตระหว่างสองชั้น คือ สตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์. ในสตราโตสเฟียร์ อุณหภูมิจะสูงขึ้นตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น และสตราโตพอสเป็นชั้นที่อุณหภูมิถึงระดับสูงสุด อุณหภูมิสตราโตพอสประมาณ 0 ° C

ปรากฏการณ์นี้ไม่เพียงพบบนโลกเท่านั้น แต่ยังพบเห็นบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในชั้นบรรยากาศด้วย

บนโลก สตราโตพอสตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 50 - 55 กม. เหนือระดับน้ำทะเล ความกดอากาศอยู่ที่ประมาณ 1/1000 ของความกดอากาศระดับน้ำทะเล

มีโซสเฟียร์(จากภาษากรีก μεσο- - "เฉลี่ย" และ σφαῖρα - "บอล", "ทรงกลม") - ชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูง 40-50 ถึง 80-90 กม. เป็นลักษณะการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่มีความสูง อุณหภูมิสูงสุด (ประมาณ +50 ° C) อยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 60 กม. หลังจากนั้นอุณหภูมิจะเริ่มลดลงเป็น −70 °หรือ −80 ° C อุณหภูมิที่ลดลงดังกล่าวสัมพันธ์กับการดูดซับพลังงานของรังสีดวงอาทิตย์ (การแผ่รังสี) โดยโอโซน คำนี้ถูกนำมาใช้โดยสหภาพภูมิศาสตร์และธรณีฟิสิกส์ในปี พ.ศ. 2494

องค์ประกอบของก๊าซในชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่อยู่ใต้ชั้นบรรยากาศจะคงที่และมีไนโตรเจนประมาณ 80% และออกซิเจน 20%

มีโซสเฟียร์แยกออกจากสตราโตสเฟียร์ที่อยู่เบื้องล่างโดยสตราโตพอส และจากเทอร์โมสเฟียร์ที่วางอยู่เหนือเมโสพอส วัยหมดประจำเดือนโดยทั่วไปเกิดขึ้นพร้อมกับเทอร์โบ

อุกกาบาตเริ่มเรืองแสงและตามกฎแล้วจะเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์อย่างสมบูรณ์

เมฆ noctilucent สามารถปรากฏในมีโซสเฟียร์ได้

สำหรับเที่ยวบิน ชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์เป็น "เขตมรณะ" ชนิดหนึ่ง - อากาศที่นี่บางเกินไปที่จะรองรับเครื่องบินหรือบอลลูน (ที่ระดับความสูง 50 กม. ความหนาแน่นของอากาศน้อยกว่าที่ระดับน้ำทะเล 1,000 เท่า) และในขณะเดียวกัน เวลามันหนาแน่นเกินไปสำหรับเที่ยวบินเทียม ดาวเทียมในวงโคจรต่ำ การตรวจสอบโดยตรงของชั้นบรรยากาศมีโซสเฟียร์นั้นส่วนใหญ่ดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของจรวดอุตุนิยมวิทยา suborbital; โดยทั่วไปแล้ว มีโซสเฟียร์ได้รับการศึกษาที่แย่กว่าชั้นบรรยากาศอื่นๆ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงเรียกมันว่า "อันโนอโรสเฟียร์"

วัยหมดประจำเดือน

วัยหมดประจำเดือน- ชั้นบรรยากาศที่แยกมีโซสเฟียร์และเทอร์โมสเฟียร์ บนโลกตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 80-90 กม. จากระดับน้ำทะเล ในวัยหมดประจำเดือน มีอุณหภูมิต่ำสุดอยู่ที่ประมาณ −100 ° C ด้านล่าง (เริ่มจากระดับความสูงประมาณ 50 กม.) อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูง ด้านบน (จนถึงระดับความสูงประมาณ 400 กม.) อุณหภูมิจะสูงขึ้นอีกครั้ง วัยหมดประจำเดือนเกิดขึ้นพร้อมกับขอบเขตล่างของบริเวณที่มีการดูดกลืนรังสีเอกซ์แบบแอคทีฟและรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นที่สุดจากดวงอาทิตย์ สังเกตเมฆ noctilucent ที่ระดับความสูงนี้

Mesopause ไม่ได้มีอยู่แค่บนโลกเท่านั้น แต่ยังมีอยู่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีชั้นบรรยากาศด้วย

คาร์มันไลน์- ความสูงเหนือระดับน้ำทะเล ซึ่งตามอัตภาพถือเป็นเขตแดนระหว่างชั้นบรรยากาศและอวกาศของโลก

ตามคำจำกัดความของ Fédération Aéronautique Internationale (FAI) เส้นทาง Karman Line จะอยู่เหนือระดับน้ำทะเล 100 กม.

ความสูงนี้ตั้งชื่อตาม Theodor von Karman นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่มาจากฮังการี เขาเป็นคนแรกที่ตัดสินว่าที่ระดับความสูงนี้ บรรยากาศกลายเป็นสิ่งที่หายากมากจนวิชาการบินเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากความเร็วของเครื่องบินที่จำเป็นในการสร้างลิฟต์ที่เพียงพอจะมากกว่าความเร็วของอวกาศครั้งแรก ดังนั้นในการไปถึงระดับความสูงที่สูงขึ้น จำเป็นต้องใช้ยานอวกาศ

ชั้นบรรยากาศของโลกดำเนินต่อไปเกินเส้นคาร์มัน ส่วนนอกของชั้นบรรยากาศของโลกหรือชั้นบรรยากาศนอกโลกขยายไปถึงระดับความสูง 10,000 กม. หรือมากกว่านั้น ที่ระดับความสูงดังกล่าว บรรยากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถออกจากชั้นบรรยากาศได้

การเข้าถึง Pocket Line เป็นเงื่อนไขแรกสำหรับการได้รับรางวัล Ansari X Prize เนื่องจากเป็นพื้นฐานสำหรับการรับรู้การบินในอวกาศ

- เปลือกอากาศของโลกหมุนตามโลก ขอบบนของบรรยากาศถูกวาดตามอัตภาพที่ระดับความสูง 150-200 กม. ขอบล่างคือพื้นผิวโลก

อากาศในบรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ ปริมาตรส่วนใหญ่ในชั้นอากาศบนพื้นผิวคือไนโตรเจน (78%) และออกซิเจน (21%) นอกจากนี้ อากาศยังมีก๊าซเฉื่อย (อาร์กอน ฮีเลียม นีออน ฯลฯ) คาร์บอนไดออกไซด์ (0.03) ไอน้ำ และอนุภาคของแข็งต่างๆ (ฝุ่น เขม่า ผลึกเกลือ)

อากาศไม่มีสี และสีของท้องฟ้าอธิบายได้จากลักษณะเฉพาะของการกระเจิงของคลื่นแสง

บรรยากาศประกอบด้วยหลายชั้น: โทรโพสเฟียร์, สตราโตสเฟียร์, มีโซสเฟียร์และเทอร์โมสเฟียร์

ชั้นอากาศด้านล่างเรียกว่า โทรโพสเฟียร์ความหนาของมันไม่เหมือนกันในละติจูดที่ต่างกัน ชั้นโทรโพสเฟียร์ทำซ้ำรูปร่างของดาวเคราะห์และมีส่วนร่วมกับโลกในการหมุนตามแนวแกน ที่เส้นศูนย์สูตร ความหนาของชั้นบรรยากาศอยู่ในช่วง 10 ถึง 20 กม. มันอยู่ที่เส้นศูนย์สูตรมากกว่าและอยู่ที่ขั้วน้อยกว่า โทรโพสเฟียร์มีลักษณะเฉพาะด้วยความหนาแน่นของอากาศสูงสุด 4/5 ของมวลของบรรยากาศทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในนั้น โทรโพสเฟียร์กำหนดสภาพอากาศ: มวลอากาศต่างๆ ก่อตัวขึ้นที่นี่ เมฆและการตกตะกอนเกิดขึ้น มีการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวนอนและแนวตั้งที่รุนแรง

เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นไปที่ระดับความสูง 50 กม. คือ สตราโตสเฟียร์เป็นลักษณะความหนาแน่นของอากาศที่ต่ำกว่าไม่มีไอน้ำอยู่ในนั้น ในส่วนล่างของสตราโตสเฟียร์ที่ระดับความสูงประมาณ 25 กม. มี "หน้าจอโอโซน" ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่มีความเข้มข้นของโอโซนเพิ่มขึ้นซึ่งดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต

ที่ระดับความสูง 50 ถึง 80-90 กม. ทอดยาว มีโซสเฟียร์เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิจะลดลงโดยมีการไล่ระดับแนวตั้งเฉลี่ย (0.25-0.3) ° / 100 ม. และความหนาแน่นของอากาศจะลดลง กระบวนการพลังงานหลักคือการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี การเรืองแสงของบรรยากาศเกิดจากกระบวนการโฟโตเคมีที่ซับซ้อนโดยมีส่วนร่วมของอนุมูลซึ่งเป็นโมเลกุลที่กระตุ้นด้วยแรงสั่นสะเทือน

เทอร์โมสเฟียร์ตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 80-90 ถึง 800 กม. ความหนาแน่นของอากาศที่นี่น้อยที่สุด และระดับของไอออนไนซ์ในอากาศก็สูงมาก อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับกิจกรรมของดวงอาทิตย์ เนื่องจากมีอนุภาคที่มีประจุจำนวนมาก จึงมีการสังเกตแสงออโรร่าและพายุแม่เหล็กที่นี่

ชั้นบรรยากาศมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อธรรมชาติของโลกการหายใจของสิ่งมีชีวิตเป็นไปไม่ได้หากไม่มีออกซิเจน ชั้นโอโซนช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย บรรยากาศทำให้ความผันผวนของอุณหภูมิราบรื่นขึ้น: พื้นผิวโลกจะไม่เย็นเกินไปในตอนกลางคืนและไม่ร้อนเกินไปในตอนกลางวัน ในชั้นบรรยากาศหนาแน่น ก่อนถึงพื้นผิวดาวเคราะห์ อุกกาบาตเผาผลาญจากหนาม

ชั้นบรรยากาศมีปฏิสัมพันธ์กับเปลือกโลกทั้งหมด ด้วยความช่วยเหลือ ความร้อนและความชื้นแลกเปลี่ยนระหว่างมหาสมุทรและแผ่นดิน หากไม่มีบรรยากาศก็ย่อมไม่มีเมฆฝนและลม

กิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์มีผลกระทบต่อบรรยากาศอย่างมีนัยสำคัญ มลพิษทางอากาศเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO 2) และสิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนและช่วยเพิ่ม "ผลกระทบของเรือนกระจก" ชั้นโอโซนของโลกกำลังถูกทำลายเนื่องจากของเสียจากอุตสาหกรรมและการขนส่ง

บรรยากาศต้องการการปกป้อง ในประเทศที่พัฒนาแล้ว มีการใช้ชุดมาตรการเพื่อปกป้องอากาศในบรรยากาศจากมลภาวะ

ยังมีคำถาม? ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบรรยากาศ?
หากต้องการความช่วยเหลือจากติวเตอร์ - ลงทะเบียน

เว็บไซต์ที่มีการคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา