Склад і будова атмосфери
1. Атмосфера та її склад. Повітряний шар, що оточує земну кулю з усіх боків, називається атмосферою.
Повітря – суміш різних газів. Серед них основне місце займають азот і кисень. Обсяг сухого повітря складають 78% азоту, 21% кисню.
Хоча в повітрі азоту багато, але для життя більш необхідний кисень. Людина і тварини дихають киснем. Кисень підтримує горіння. Азот не бере участі в диханні. Але він є необхідною речовиною і для життєдіяльності будь-якого рослинного організму. Азот потрапляє в рослини через грунт в результаті кругообігу речовин в природі. Бактерії, що живуть в коренях, бульбах рослин, отримуючи азот з повітря, накопичують його в місцях свого проживання. Після гниття коренів і бульб азот залишається в грунті.
Найбільш важливим з інших газів є вуглекислий газ. Він виділяється при диханні і гнитті організмів.
Хоча його дуже мало в складі повітря (0,03%), але він має важливе значення для життєдіяльності на Землі. Вуглекислий газ необхідний для росту і життя рослин. Крім того, він, пропускаючи сонячні промені на Землю, перешкоджає їх зворотному розсіюванню в космічному просторі, тобто бере участь в процесі обігріву Землі.
До складу повітря, крім газів, входять водяна пара і різні домішки.
Нижня межа атмосфери відповідає рівню земної поверхні. Чим вище, тим повітря рідше і поступово переходить в вакуумне безповітряний космічний простір. Тому точно визначити верхню межу атмосфери важко. Вчені вважають, що вона проходить приблизно на висоті 2-3 тисяч км. Атмосферний шар такої товщини утримується навколо Землі за рахунок сил тяжіння і обертається разом з Землею.
2. Атмосферні шари. При переході з одного місця в інше і по висоті змінюються склад, температура, щільність і ін. Властивості атмосферного повітря. Особливо сильно змінюються ці властивості в міру збільшення висоти.
З висотою в атмосфері змінюється температура і склад газів, тому вона поділяється на кілька оболонок (рис. 48).
Самий нижній шар атмосфери – тропосфера (по-грецьки тропос – поворот) – розташований поблизу земної поверхні. Температура тут по висоті поступово знижується. Причиною цього є те, що в тропосфері повітря нагрівається теплом від поверхні землі, а не від прямого падіння сонячних променів. У верхній межі тропосфери температура знижується до -55 ° С.
Товщина тропосфери в середньому 11 км (над екватором товщі, до полюсів тонше). На її частку припадає близько 80% всієї маси повітря. І водяна пара повністю знаходиться в цьому шарі. У тропосфері утворюються хмари, вітер, випадають опади, відбувається зміна погоди.
У нижній частині стратосфери (по-латині стратум – шар) до деякої висоти температура низька, але вище вона швидко підвищується.
Підвищення температури тут обумовлено накопиченням озонового газу, який поглинає сонячні промені.
Озоновий шар стратосфери має велике значення в життєдіяльності живих організмів. Він затримує так звані ультрафіолетові промені Сонця, які небезпечні для життя живих організмів, особливо людини. Якби вони проникали у великій кількості, то люди загинули б від ракових хвороб, загинули б також багато корисні бактерії.
Повітря в стратосфері дуже сухе. Висота цього шару атмосфери досягає 50-55 км.
Температура повітря у верхній частині атмосфери спочатку відповідно до висоти до 80-90 км знижується, а потім підвищується до 1000 ° С – 2000 ° С. Тут поширюється особливий заряд від Сонця, що не досягає нижніх шарів атмосфери, який електролізу частинки газів. Вони добре поглинають сонячні промені і тому сильно нагріваються. Але оскільки повітря тут сильно розріджене, таку температуру людина навіть і не помітив би. Термосфера поширюється від 80 км до 800 км. Електричні заряди, які виходять від Сонця, у високих шарах атмосфери викликають полярне сяйво. Частинки газу із зовнішньої оболонки атмосфери розсіюються в космічному просторі.
3. Життя і все що відбуваються на поверхні Землі явища, зміни пов’язані з повітрям. Якби не було повітряної оболонки, то денна і нічна температури земної поверхні відрізнялися б, як на Місяці. Днем на земній поверхні від прямих сонячних променів все б згоріло. Вода не тільки в річках і озерах, а й в океанах, нагріваючись від денної спеки, повністю випарувалася б. А вночі, навпаки, температура знизилася б до – 100 ° С. Таку спеку і холод ні рослини, ні тварини не витримали б. І все навколо перетворилося б на пустелю. Так як атмосфера розсіює сонячні промені, вдень поверхня Землі нагрівається не так сильно. Вночі повітряний шар щільно утримує тепло, не допускаючи сильного охолодження поверхні Землі. У нижніх шарах атмосфери утворюються хмари, які потім випадають на земну поверхню у вигляді опадів.
Атмосфера оберігає Землю від метеоритів, більшість яких згоряє в верхніх шарах, не долетівши до поверхні Землі.
Життєдіяльність на нашій планеті тісно пов’язана з шаром атмосфери. Кисень в складі повітря необхідний для дихання людей і тварин. Без повітря життя на Землі було б не
4. Вивчення атмосфери. Вивчення нижніх шарів атмосфери шляхом безпосередніх спостережень велося здавна. Відомості про верхніх шарах атмосфери черпалися тривалий час за непрямими ознаками. Так, згоряння метеоритів вказувало на високу щільність повітря на висоті 100 км і вище, сріблясті хмари – про наявність водяної пари на великій висоті. А також у зв’язку з поширенням звуку і наглядом заходу Сонця були зроблені деякі висновки про склад і будову верхніх шарів атмосфери.
На початку XIX століття почалися дослідження атмосфери з аеростатів. Пізніше відомості про верхніх шарах атмосфери на висоті десятків кілометрів почали отримувати через кулі-зонди.
Зонд в перекладі з французької мови означає “щуп, спостерігати”. За цим методом запускали куля з метеорологічними приладами, який, піднявшись на деяку висоту, падав вниз. Труднощі знаходження цих приладів на поверхні Землі привела до заміни кулі-зонда на радіозонд.
Радіозонд використовують для вивчення верхніх шарів атмосфери. За даним методом спеціальні апарати за допомогою повітряної кулі, заповненого легкими газами, доставлялися на значну висоту приблизно до середини атмосфери.
Піднімаючись вгору, вони вимірюють температуру, вологість і тиск на різних висотах. Отримані дані радіопередавачі передають на Землю (ріс.49). Висота польотів радіозондов – 35-40 км.
А метеорологічні ракети піднімаються в 3-4 рази вище. На певній висоті частина ракети з приладами відділяється і спускається на парашуті. Зібрані відомості передаються на наземні станції і через телебачення.
Останнім часом для вивчення верхніх шарів атмосфери широко використовують штучні супутники Землі.
Вони роблять фотознімки стану атмосферних шарів, хмарності поблизу земної поверхні і безперервно передають відомості по телебаченню.
Такі повідомлення дають можливість вчасно встановити такі явища, як урагани, смерчі, забруднення атмосфери, лісові пожежі і заздалегідь вжити необхідних заходів.
Після штучних супутників, що облітають Землю по заданій орбіті, в космос були запущені космічні кораблі. Вони почали давати відомості про самих верхніх шарах атмосфери і міжпланетному просторі.
(2 votes, average: 5.00 out of 5)