Die planetarische Bedeutung der Atmosphäre. Die Rolle der Atmosphäre im Leben der Erde

Die Rolle der Erdatmosphäre

Die Atmosphäre ist die leichteste Geosphäre der Erde, dennoch ist ihr Einfluss auf viele irdische Prozesse sehr groß.

Zunächst einmal war es der Atmosphäre zu verdanken, dass die Entstehung und Existenz des Lebens auf unserem Planeten möglich wurde. Moderne Tiere können nicht ohne Sauerstoff auskommen, und die meisten Pflanzen, Algen und Cyanobakterien können nicht ohne Kohlendioxid leben. Sauerstoff wird von Tieren zum Atmen verwendet, Kohlendioxid wird von Pflanzen bei der Photosynthese verwendet, wodurch komplexe organische Substanzen entstehen, die für das Leben notwendig sind, wie verschiedene Kohlenstoffverbindungen, Kohlenhydrate, Aminosäuren und Fettsäuren.

Wichtig für das normale Leben von Organismen auf der Erde ist die Rolle der Atmosphäre als Schutz unseres Planeten vor ultravioletter und Röntgenstrahlung der Sonne, kosmischer Strahlung und Meteoren. Die überwiegende Mehrheit der Strahlung wird von den oberen Schichten der Atmosphäre zurückgehalten - der Stratosphäre und der Mesosphäre, wodurch so erstaunliche elektrische Phänomene wie Polarlichter auftreten. Der Rest, ein kleiner Teil der Strahlung, wird gestreut. Hier, rein obere Schichten Atmosphäre werden auch Meteore verbrannt, die wir in Form kleiner "Sternschnuppen" beobachten können.

Verschiedene Teile der Erde erwärmen sich ungleichmäßig. Die niedrigen Breiten unseres Planeten, d.h. Gebiete mit subtropischem und tropischem Klima erhalten viel mehr Sonnenwärme als mittlere und hohe Gebiete mit gemäßigtem und arktischem (antarktischem) Klimatyp. Kontinente und Ozeane erwärmen sich unterschiedlich. Wenn die ersten viel schneller aufheizen und abkühlen, dann nehmen die zweiten lange Wärme auf, geben sie aber gleichzeitig auch lange ab. Wie bekannt Warme Luft ist leichter als kalt und steigt daher auf. Seinen Platz an der Oberfläche nimmt kalte, schwerere Luft ein. So entsteht der Wind und das Wetter. Und der Wind wiederum führt zu den Prozessen der physikalischen und chemischen Verwitterung, von denen letztere exogene Landformen bilden.

Mit zunehmender Höhe beginnen die klimatischen Unterschiede zwischen den verschiedenen Regionen der Erde zu verschwimmen. Und das ab einer Höhe von 100 km. Atmosphärische Luft verliert die Fähigkeit, Wärmeenergie durch Konvektion aufzunehmen, zu leiten und zu übertragen. Wärmestrahlung wird zur einzigen Möglichkeit, Wärme zu übertragen, d.h. Erwärmung der Luft durch kosmische und Sonnenstrahlen.

Außerdem ist nur in Gegenwart einer Atmosphäre auf dem Planeten der Wasserkreislauf in der Natur möglich, Niederschlag und die Bildung von Wolken.

Der Wasserkreislauf ist ein Prozess der zyklischen Bewegung von Wasser innerhalb der Biosphäre der Erde, bestehend aus den Prozessen Verdunstung, Kondensation und Niederschlag. Es gibt 3 Ebenen des Wasserkreislaufs:

Ein kleiner oder ozeanischer Kreislauf – über der Meeresoberfläche gebildeter Wasserdampf kondensiert und fällt als Niederschlag zurück in den Ozean.

Intrakontinentale Zirkulation - Wasser, das über der Landoberfläche verdunstet ist, fällt in Form von Niederschlag wieder auf Land.

Es ist auch erwähnenswert, dass Niederschlag nur möglich ist, wenn es einen sogenannten gibt. Kondensationskerne - die kleinsten festen Partikel. Wenn es solche Partikel nicht in der Erdatmosphäre gäbe, würde kein Niederschlag fallen.

Und das Letzte, was ich über die Rolle der Erdatmosphäre sagen wollte, ist, dass nur dank ihr auf unserem Planeten die Ausbreitung von Geräuschen und die Entstehung von aerodynamischem Auftrieb möglich ist. Auf Planeten ohne oder mit schwacher Atmosphäre herrscht Totenstille. Ein Mensch auf solchen Himmelskörpern ist buchstäblich sprachlos. In Abwesenheit einer Atmosphäre wird ein kontrollierter aerodynamischer Flug unmöglich, der durch einen ballistischen Flug ersetzt wird.

Die Rolle der Atmosphäre im Leben des Planeten

Atmosphäre

Ich möchte amerikanische Zigaretten rauchen. .

Die Atmosphäre ist eine von notwendigen Bedingungen Entstehung und Existenz des Lebens auf der Erde.

Atmosphäre:

beteiligt sich an der Bildung des Klimas auf dem Planeten;
reguliert das thermische Regime des Planeten;
trägt zur Umverteilung der Wärme nahe der Oberfläche bei;
schützt die Erde vor plötzlichen Temperaturschwankungen. In Abwesenheit der Atmosphäre und der Gewässer würde die Temperatur der Erdoberfläche tagsüber im Bereich von 200 0 С schwanken;
Durch das Vorhandensein von Sauerstoff nimmt die Atmosphäre am Austausch und der Zirkulation von Stoffen in der Biosphäre teil. BEI Der letzte Stand der Technik die Atmosphäre existiert seit Hunderten von Millionen Jahren, alle Lebewesen sind an ihre streng definierte Zusammensetzung angepasst;
die Gashülle schützt lebende Organismen vor schädlichen UV-, Röntgen- und kosmischen Strahlen;
die Atmosphäre schützt die Erde vor herabfallenden Meteoriten;
die Atmosphäre verteilt und streut die Sonnenstrahlen, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtung entsteht;
Die Atmosphäre ist das Medium, in dem sich Schall ausbreitet.

Aufgrund der Wirkung der Gravitationskräfte löst sich die Atmosphäre nicht im Weltall auf, sondern umgibt die Erde und dreht sich mit ihr.

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Frage 135: Welche Schicht der Atmosphäre ist für das Leben auf der Erde am wichtigsten?

Antworten: Troposphäre

Frage 136: Wie lange dauert es, bis sich die Luftfeuchtigkeit ändert?

Antworten: 10 Tage

Frage 137: Menschlicher Teil….

Antworten: Biosphäre

Frage 138: Wer hat den Begriff „Biosphäre“ zuerst eingeführt?

Antworten: Zyusom

Frage 139: Welche der Sphären tauchte zuletzt in der Natur auf? L

Antworten: Biosphäre

Frage 140: Wer hat zuerst die Lehre von der Biosphäre geschaffen?

Antworten: Wernadski

Frage 141: Welche Schale besteht aus Sediment- und Eruptivgestein?

Antworten: Lithosphäre

Frage 142: Wie groß ist die maximale Entfernung zwischen Erde und Sonne?

Antworten: 4 Millionen km.

Frage 143: Wer hat als erster von der Sphärizität der Erde gesprochen?

Antworten: Aristoteles, Pythagoras

Frage 144: Welcher Volumenanteil der Hydrosphäre besteht aus Süßwasser?

Antworten: 2,5%

Frage 145: Wie nennt man die Kondensation von Wasserdampf in der unteren Atmosphäre?

Antworten: Wetter

Frage 146: Der Zustand der Troposphäre an einem bestimmten Ort in dieser Moment genannt

Antworten: Wetter

Frage 147: Boden ist

Antworten: die oberste dünne Schicht der Erde, die Fruchtbarkeit hat

Antworten: Irtysch

Frage 149: Der von Organismen bewohnte und veränderte Teil der geographischen Hülle ist

Antworten: Biosphäre

Frage 150: Der größte See der Welt 1 S

Antworten: Kaspisch

Frage 151: Die Erdkruste und der obere Teil des Erdmantels werden genannt.

Antworten: Lithosphäre

Frage 152: Die oberste fruchtbare Schicht der Erde ist

Antworten: die Erde

Frage 153: Lufthülle der Erde

Antworten: Atmosphäre

Frage 154: Ein Gerät, das den atmosphärischen Druck misst

Antworten: Barometer

Frage 155: Die Zusammensetzung des geografischen Umschlags -

Antworten: Hydrosphäre, Biosphäre, Teil der Atmosphäre, Teil der Lithosphäre

Frage 156: Die Hauptkraft, die die geographische Schale T bildet

Antworten: Sonnenstrahlung

Frage 157: Klimawandel, Ozonabbau ist ein Problem

Antworten:ökologisch

Frage 158: Die ökologische Richtung in Geographie wurde eröffnet

Antworten: I. W. Mushketov

Frage 159: Die Höhe dieser Schicht in der Atmosphäre erreicht 50-55 km.

Antworten: Stratosphäre

Frage 160: Wie viele Luftverschmutzungsquellen gibt es?

Antworten: 3

Frage 161: Welche Luft verschmutzt am meisten?

Antworten: industrielle Produktion

Frage 162: Die Ressourcen der Flussgewässer der Republik sind ...

Antworten: 100,5km

Frage 163: Wie viel Flusswasser wird pro Terameter gebildet? Kassen

Antworten: 56,5 km

Frage 164: Das drittgrößte endorheische Reservoir Kaz-na

Antworten: R. Oder

Frage 165: Wie viel pro ter.

Kav-na verdünnte Grundwasservorkommen

Antworten: 700

Frage 166: In welchem Jahr wurde das Gesetz zum Schutz der atmosphärischen Luft verabschiedet?

Antworten: 2002

Frage 167: Was wird bei der Verbrennung von Schwefelerzen freigesetzt?

Antworten: schwefelhaltiges Anhydrid.

Frage 168: Wie viel Schwefeldioxid wird pro Jahr emittiert

Antworten: 170 Millionen Tonnen.

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Die Atmosphäre ist die leichteste Geosphäre der Erde, dennoch ist ihr Einfluss auf viele irdische Prozesse sehr groß.

Mit zunehmender Höhe beginnt der Sauerstoffpartialdruck abzunehmen. Was bedeutet das? Das bedeutet, dass in jeder Volumeneinheit immer weniger Sauerstoffatome vorhanden sind. Bei normalem Atmosphärendruck beträgt der Sauerstoffpartialdruck in der menschlichen Lunge (der sogenannten Alveolarluft) 110 mm. rt. Art., Kohlendioxiddruck - 40 mm Hg. Art. und Wasserdampf - 47 mm Hg. Art.. Bei steigender Höhe beginnt der Sauerstoffdruck in der Lunge zu sinken, während Kohlendioxid und Wasser auf dem gleichen Niveau bleiben.

Ab einer Höhe von 3 Kilometern über dem Meeresspiegel beginnt bei den meisten Menschen Sauerstoffmangel oder Hypoxie. Eine Person hat Kurzatmigkeit, Herzklopfen, Schwindel, Ohrensausen, Kopfschmerzen, Übelkeit, Muskelschwäche, Schwitzen, Sehstörungen, Benommenheit. Die Leistung fällt stark ab. In Höhen über 9 Kilometern wird das menschliche Atmen unmöglich und daher ist es strengstens verboten, ohne spezielles Atemgerät zu sein.

Wichtig für das normale Leben von Organismen auf der Erde ist die Rolle der Atmosphäre als Schutz unseres Planeten vor ultravioletter und Röntgenstrahlung der Sonne, kosmischer Strahlung und Meteoren. Die überwiegende Mehrheit der Strahlung wird von den oberen Schichten der Atmosphäre zurückgehalten - der Stratosphäre und der Mesosphäre, wodurch so erstaunliche elektrische Phänomene wie Polarlichter auftreten. Der Rest, ein kleiner Teil der Strahlung, wird gestreut. Hier, in den oberen Schichten der Atmosphäre, brennen auch Meteore aus, die wir in Form kleiner „Sternschnuppen“ beobachten können.

Die Atmosphäre dient als Regulator saisonaler Temperaturschwankungen und glättet die Tageszeit, wodurch verhindert wird, dass sich die Erde tagsüber übermäßig erwärmt und nachts abkühlt. Die Atmosphäre lässt aufgrund des Vorhandenseins von Wasserdampf, Kohlendioxid, Methan und Ozon in ihrer Zusammensetzung leicht die Sonnenstrahlen durch, die ihre unteren Schichten und die darunter liegende Oberfläche erwärmen, verzögert jedoch die Rückstrahlung der Wärmestrahlung von der Erdoberfläche in Form von langwellige Strahlung. Diese Eigenschaft der Atmosphäre wird Treibhauseffekt genannt. Ohne ihn würden die täglichen Temperaturschwankungen in den unteren Schichten der Atmosphäre kolossale Werte erreichen: bis zu 200 °C und würden natürlich Leben in der Form, wie wir es kennen, unmöglich machen.

Verschiedene Teile der Erde erwärmen sich ungleichmäßig. Die niedrigen Breiten unseres Planeten, d.h. Gebiete mit subtropischem und tropischem Klima erhalten viel mehr Sonnenwärme als mittlere und hohe Gebiete mit gemäßigtem und arktischem (antarktischem) Klimatyp. Kontinente und Ozeane erwärmen sich unterschiedlich. Wenn die ersten viel schneller aufheizen und abkühlen, dann nehmen die zweiten lange Wärme auf, geben sie aber gleichzeitig auch lange ab. Wie Sie wissen, ist warme Luft leichter als kalte Luft und steigt daher auf. Seinen Platz an der Oberfläche nimmt kalte, schwerere Luft ein. So entsteht der Wind und das Wetter. Und der Wind wiederum führt zu den Prozessen der physikalischen und chemischen Verwitterung, von denen letztere exogene Landformen bilden.

Wärmestrahlung wird zur einzigen Möglichkeit, Wärme zu übertragen, d.h. Erwärmung der Luft durch kosmische und Sonnenstrahlen.

Außerdem ist nur in Gegenwart einer Atmosphäre auf dem Planeten der Wasserkreislauf in der Natur möglich, Niederschlag und die Bildung von Wolken.

Ein großer oder weltweiter Kreislauf – Wasserdampf, der sich über der Oberfläche der Ozeane bildet, wird von Winden zu den Kontinenten getragen, fällt dort in Form von Niederschlag und kehrt in Form von Abfluss in den Ozean zurück. Dabei verändert sich die Qualität des Wassers: Beim Verdunsten entsteht Salz Meerwasser verwandelt sich in frisch und verschmutzt - wird gereinigt.

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Atmosphäre und ihre Schutzfunktionen.

Das terrestrische Leben ist anfällig für kosmische Strahlung und muss ständig und zuverlässig davor geschützt werden. Die Lufthülle der Erde erfüllt wie jede äußere Hülle auch Schutzfunktionen. Obwohl die Atmosphäre nach unseren alltäglichen Maßstäben nicht in das Konzept eines Schutzmittels passt, ist es die "schwerelose" Luft, die eine zuverlässige Barriere gegen die zerstörerischen Auswirkungen des Weltraums darstellt.

Nur große Meteoriten mit einer Anfangsmasse von zehn und hundert Tonnen können diese "Panzerung" durchdringen - ein außergewöhnliches Phänomen, wie Sie wissen. Kleinere Meteoriten sind keine Seltenheit. Täglich schlagen beispielsweise bis zu 200 Meteoriten in den Himmel über Moskau und verglühen vollständig in der Atmosphäre.
Energie kommt von der Sonne zur Erde und folglich die Möglichkeit des Lebens. Aber die Atmosphäre "misst" die lebenswichtige Dosis der Sonnenenergie. Ohne sie würde die Sonne tagsüber die Erdoberfläche auf + 100 ° C aufheizen und nachts auf - 100 ° C ihren eisigen Kosmos auskühlen; Ein Temperaturunterschied von 200 Grad im Tagesverlauf übersteigt bei weitem das Überleben der meisten lebenden Organismen.
Als Alexei Leonov zum ersten Mal in den Weltraum ging, wurden sein Leben und seine Gesundheit durch den langlebigsten Raumanzug geschützt. Und auf der Erde sind wir zuverlässig durch eine Luftdecke geschützt.
Jede Sekunde fällt ein starker Strom von Sonnen- und anderen kosmischen Strahlungen mit einem breiten Spektrum an Wellen und Energien auf die obere Grenze der Atmosphäre: - Gammastrahlung, Röntgenstrahlen, ultraviolette Strahlung, sichtbares Licht, Infrarotstrahlung usw. Wenn sie alle die Erdoberfläche erreichen würden, würde ihre sofort tödliche Energie alle Lebewesen verbrennen. Dies geschieht nicht, und dank der Atmosphäre existiert Leben auf der Erde.
Bei aller Strahlungsvielfalt hinterlässt die Atmosphäre nur zwei "Transparenzfenster", zwei schmale "Schlitze", durch die einige Radiowellen eindringen, sowie Licht mit einem Anteil an ultravioletten und infraroten Strahlen. Hauptrolle Dies wird durch die Ionosphäre und den Ozonschirm in einer Höhe von 20-55 km gespielt. Obwohl Ozon extrem verdünnt ist, wird hier die meiste Energie der ultravioletten Strahlen für die Zerstörung von Sauerstoffmolekülen aufgewendet. Durch einen Ozonfilter gesiebt, sind sie für einige Mikroorganismen, einschließlich Krankheitserreger, immer noch gefährlich und für den Menschen von Vorteil.

Letztendlich werden das Licht und die Wärme, die der Erde Leben bringen, durch die Atmosphäre geleitet; alles, was den Tod sät, wird von der Atmosphäre zurückgehalten.
Klima und Wetter. Die Atmosphäre regiert die wichtigsten Parameter Klima - Feuchtigkeit, Temperatur, Druck.
Die Ansammlung von Feuchtigkeitströpfchen oder Eiskristallen, also die Bildung von Wolken, ist nur möglich, wenn sich in der Luft Kondensationskeime befinden – feste Partikel mit einem Durchmesser von Hundertstel Mikrometern oder einfacher feinster Staub. In einer absolut "sterilen" Atmosphäre ist Regen unmöglich.
Vertikale und horizontale Bewegungen warmer und kalter, trockener und feuchter Luftmassen, die lokale Verteilung von Temperaturen und Niederschlägen, also die Wetterbildung, erfolgt durch atmosphärische Druckunterschiede und das Auftreten von Winden.
Die Rolle der Atmosphäre bei der Zirkulation von Stoffen. Kreisläufe von Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser durchlaufen notwendigerweise die atmosphärische Stufe. Der Luftsee fungiert als riesiges Reservoir, in dem sich all diese Stoffe ansammeln und vor allem rund um den Globus verteilen. So erfolgt die Regulierung der Geschwindigkeit und Intensität der Stoffzirkulation in der Natur.

Die Atmosphäre ist Teil des Wohnumfelds. Für die meisten Landbewohner, einschließlich des Menschen, sind die physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre wichtig.
Der atmosphärische Druck an der Erdoberfläche (etwa 9,8 · 104 Pa) wird als normal bezeichnet. Dies ist die Norm für die Existenz von Erdorganismen, die wir wie jede Norm nicht bemerken, obwohl 10-12 Tonnen Luft auf eine Person drücken. Für uns sind nur Abweichungen davon bemerkbar: Wenn der Druck in einer Höhe von etwa 5.000 Metern abfällt, treten Anzeichen einer „Höhenkrankheit“ auf (Schwindel, Übelkeit, Schwäche); Beim Eintauchen in Wasser bis zu einer Tiefe von 10 m wirkt sich der Druck spürbar auf den menschlichen Körper aus (Schmerzen im Trommelfell, Atemnot usw.). Im absoluten Vakuum tritt der Tod sofort ein.
Die Transparenz, also die Durchlässigkeit der Atmosphäre für Sonnenstrahlung – sichtbares, ultraviolettes, infrarotes – ist für lebende Organismen äußerst wichtig. Die Quantität und Qualität des Lichts bestimmen die Intensität der Photosynthese – dem einzigen natürlichen Prozess, Sonnenenergie auf der Erde zu fixieren. Eine Erhöhung der UV-Strahlung kann zu Verbrennungen und anderen schmerzhaften Phänomenen führen, eine Verringerung schafft Bedingungen für die Massenvermehrung von Krankheitserregern. Es wurde ein komplexer Einfluss der Transparenz auf den Wärmehaushalt der Erde festgestellt, auf den weiter unten näher eingegangen wird. Moderne Veränderungen in der Transparenz der Atmosphäre werden maßgeblich durch anthropogene Einflüsse bestimmt, was bereits zu einer Reihe schwerwiegender Probleme geführt hat.
Der Zustand des Gashaushalts ist für die Biosphäre sehr wichtig. Über 3/4 der Luft besteht aus Stickstoff, den Lavoisier als „leblos“ bezeichnete. Es ist im Grundprinzip der Lebensträger - Proteine und Nukleinsäuren - enthalten. Atmosphärischer Stickstoff ist zwar nicht direkt an ihrer Synthese beteiligt, aber ein riesiges Reservoir an primären "Rohstoffen" sowohl für die Aktivität stickstofffixierender Mikroorganismen und Algen als auch für die Stickstoffdüngemittelindustrie. Das Ausmaß und insbesondere die Wachstumsrate der industriellen Stickstofffixierung machen bereits einige Anpassungen an die Vorstellung, dass seine Reserven in der Atmosphäre unerschöpflich sind.
Das Gesagte gilt noch mehr für Sauerstoff, der ein Viertel aller Atome der lebenden Materie ausmacht. Ohne Sauerstoff ist das Atmen und damit die Energie vielzelliger Tiere unmöglich. Gleichzeitig ist Sauerstoff ein Abfallprodukt, das von photosynthetischen Organismen freigesetzt wird. Die Ansammlung von nur 1 % Sauerstoff während der gemeinsamen Entwicklung der Atmosphäre und der Biosphäre schuf Bedingungen für die schnelle Entwicklung von moderne Formen Leben. Gleichzeitig wurde ein Ozonschutzschirm gebildet - Schutz vor hochenergetischer kosmischer Strahlung. Die Reduzierung des Sauerstoffs in der Atmosphäre würde eine Verlangsamung von Lebensvorgängen nach sich ziehen. Der Sauerstoffverlust würde den unvermeidlichen Ersatz aerober Lebensformen durch anaerobe verursachen.
Kohlendioxid in der Erdatmosphäre enthält nur 0,03 %. Aber heute ist es das Thema großer Aufmerksamkeit und beträchtlicher Besorgnis. Bei einem Anstieg des Kohlendioxidanteils auf nur noch 0,1 % bekommen die Tiere Atembeschwerden, mehr als 4 % Kohlendioxid in der Luft bedeuten einen Notfall. Bereits geringfügige Änderungen des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre (um Tausendstel Prozent) verändern deren Durchlässigkeit für von der Erdoberfläche reflektierte Wärmestrahlen.
Ohne Atmosphäre ist ein Leben auf der Erde nicht möglich. Aber es geht nicht ohne Wasser und ohne Nährstoffe und ohne viele andere Dinge. Ein Mensch kann wochenlang ohne Nahrung leben, ohne Wasser - Tage, ohne Luft - Minuten, ohne atmosphärischen Schutz - Sekunden.
Begründet werden solche markanten Unterschiede insbesondere durch die unterschiedliche Fähigkeit des Körpers, bestimmte Stoffe zu speichern. Im Durchschnitt verbraucht eine Person über 500 Liter Sauerstoff pro Tag, wobei über 10.000 Liter (etwa 12 kg) Luft und 1,5 bis 2 kg Wasser und Nahrung durch die Lunge geleitet werden.
Ein weiterer bedeutsamer Umstand. Tiere haben im Laufe der Evolution mehrstufige und recht zuverlässige Schutzsysteme gegen giftige und andere für den Körper ungünstige Substanzen natürlichen Ursprungs (schlechte Wasser- und Nahrungsqualität, Staub, Rauch etc.) entwickelt.

P.). Also das Tier menschliche Organismen erwiesen sich als völlig wehrlos gegen das, was nicht in ihrem natürlichen Lebensraum ist - gegen giftige Gase ohne Farbe, Geruch und Geschmack, die viele in menschengemachten Emissionen enthalten: Stickoxide (II), Blei in Autoabgasen, Kohlenmonoxid(CO) und viele andere Verbindungen. In diesen Fällen passieren unsere Atemwege ungehindert sowohl das Lebenselixier als auch das tödliche Gift und haben keine Möglichkeit, zwischen ihnen zu unterscheiden.

Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle unseres Planeten, die sich mit der Erde dreht. Das Gas in der Atmosphäre heißt Luft. Die Atmosphäre steht in Kontakt mit der Hydrosphäre und bedeckt teilweise die Lithosphäre. Aber es ist schwierig, die oberen Grenzen zu bestimmen. Herkömmlicherweise wird angenommen, dass sich die Atmosphäre etwa dreitausend Kilometer nach oben erstreckt. Dort fließt es fließend in den luftleeren Raum.

Die chemische Zusammensetzung der Erdatmosphäre

Formation chemische Zusammensetzung Atmosphäre begann vor etwa vier Milliarden Jahren. Anfangs bestand die Atmosphäre nur aus leichten Gasen - Helium und Wasserstoff. Laut Wissenschaftlern waren die ersten Voraussetzungen für die Entstehung einer Gashülle um die Erde Vulkanausbrüche, die zusammen mit Lava eine riesige Menge an Gasen freisetzten. Anschließend begann der Gasaustausch mit Wasserräumen, mit lebenden Organismen, mit den Produkten ihrer Aktivität. Die Zusammensetzung der Luft änderte sich allmählich und moderne Form vor mehreren Millionen Jahren gegründet.

Die Hauptbestandteile der Atmosphäre sind Stickstoff (ca. 79 %) und Sauerstoff (20 %). Der restliche Anteil (1 %) entfällt auf folgende Gase: Argon, Neon, Helium, Methan, Kohlendioxid, Wasserstoff, Krypton, Xenon, Ozon, Ammoniak, Schwefeldioxid und Stickstoff, Lachgas und Kohlenmonoxid, darin enthalten ein Prozent.

Außerdem enthält die Luft Wasserdampf und Feinstaub (Pflanzenpollen, Staub, Salzkristalle, Aerosolverunreinigungen).

BEI In letzter Zeit Wissenschaftler stellen keine qualitative, sondern eine quantitative Veränderung einiger Luftinhaltsstoffe fest. Und der Grund dafür ist die Person und ihre Tätigkeit. Allein in den letzten 100 Jahren hat der Gehalt an Kohlendioxid deutlich zugenommen! Dies ist mit vielen Problemen behaftet, von denen das globalste der Klimawandel ist.

Entstehung von Wetter und Klima

Die Atmosphäre spielt eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung des Klimas und des Wetters auf der Erde. Viel hängt von der Menge ab Sonnenstrahlen, über die Beschaffenheit der darunter liegenden Oberfläche und der atmosphärischen Zirkulation.

Schauen wir uns die Faktoren der Reihe nach an.

1. Die Atmosphäre überträgt die Wärme der Sonnenstrahlen und absorbiert schädliche Strahlung. Die Tatsache, dass die Strahlen der Sonne auf verschiedene Teile der Erde fallen verschiedene Winkel die alten Griechen wussten. Das Wort "Klima" in der Übersetzung aus dem Altgriechischen bedeutet "Hang". Am Äquator fallen die Sonnenstrahlen also fast senkrecht, weil es hier sehr heiß ist. Je näher an den Polen, desto größer der Neigungswinkel. Und die Temperatur sinkt.

2. Aufgrund der ungleichmäßigen Erwärmung der Erde bilden sich in der Atmosphäre Luftströmungen. Sie werden nach ihrer Größe klassifiziert. Die kleinsten (zig und hundert Meter) sind lokale Winde. Darauf folgen Monsune und Passatwinde, Zyklone und Antizyklone, planetarische Frontzonen.

All diese Luftmassen sind ständig in Bewegung. Einige von ihnen sind ziemlich statisch. Zum Beispiel die Passatwinde, die aus den Subtropen Richtung Äquator wehen. Die Bewegung anderer ist weitgehend vom atmosphärischen Druck abhängig.

3. Der atmosphärische Druck ist ein weiterer Faktor, der die Klimabildung beeinflusst. Das ist der Luftdruck auf der Erdoberfläche. Wie Sie wissen, bewegen sich Luftmassen von einem Gebiet mit hohem atmosphärischem Druck zu einem Gebiet mit niedrigerem Luftdruck.

Insgesamt gibt es 7 Zonen. Äquator - Zone niedriger Druck. Außerdem auf beiden Seiten des Äquators bis zu den dreißigsten Breitengraden - ein Hochdruckgebiet. Von 30° auf 60° - wieder Unterdruck. Und von 60° bis zu den Polen - eine Hochdruckzone. Zwischen diesen Zonen zirkulieren Luftmassen. Diejenigen, die vom Meer an Land gehen, bringen Regen und schlechtes Wetter, und diejenigen, die von den Kontinenten wehen, bringen klares und trockenes Wetter. An Orten, an denen Luftströmungen aufeinandertreffen, bilden sich atmosphärische Frontzonen, die durch Niederschläge und raues, windiges Wetter gekennzeichnet sind.

Wissenschaftler haben bewiesen, dass sogar das Wohlbefinden eines Menschen vom atmosphärischen Druck abhängt. Nach internationalen Standards beträgt der normale atmosphärische Druck 760 mm Hg. Säule bei 0°C. Diese Zahl wird für die Landflächen berechnet, die fast bündig mit dem Meeresspiegel sind. Der Druck nimmt mit der Höhe ab. Daher zum Beispiel für St. Petersburg 760 mm Hg. - ist die Norm. Für das höher gelegene Moskau beträgt der Normaldruck jedoch 748 mm Hg.

Der Druck ändert sich nicht nur vertikal, sondern auch horizontal. Dies macht sich besonders beim Durchzug von Wirbelstürmen bemerkbar.

Die Struktur der Atmosphäre

Die Atmosphäre ist wie eine Torte. Und jede Schicht hat ihre eigenen Eigenschaften.

. Troposphäre ist die erdnächste Schicht. Die "Dicke" dieser Schicht ändert sich, wenn Sie sich vom Äquator entfernen. Oberhalb des Äquators erstreckt sich die Schicht 16-18 km nach oben, in gemäßigten Zonen - 10-12 km, an den Polen - 8-10 km.

Hier sind 80 % der Gesamtluftmasse und 90 % Wasserdampf enthalten. Hier bilden sich Wolken, Wirbelstürme und Hochdruckgebiete entstehen. Die Lufttemperatur hängt von der Höhe des Gebiets ab. Im Durchschnitt sinkt sie um 0,65 °C pro 100 Meter.

. Tropopause- Übergangsschicht der Atmosphäre. Seine Höhe beträgt mehrere hundert Meter bis 1-2 km. Die Lufttemperatur im Sommer ist höher als im Winter. So zum Beispiel über den Polen im Winter -65 ° C. Und über dem Äquator zu jeder Jahreszeit -70 ° C.

. Stratosphäre- Dies ist eine Schicht, deren obere Grenze in einer Höhe von 50-55 Kilometern verläuft. Die Turbulenz ist hier gering, der Wasserdampfgehalt in der Luft ist vernachlässigbar. Aber viel Ozon. Seine maximale Konzentration liegt in einer Höhe von 20-25 km. In der Stratosphäre beginnt die Lufttemperatur zu steigen und erreicht +0,8 ° C. Dies liegt daran, dass die Ozonschicht mit ultravioletter Strahlung interagiert.

. Stratopause- eine niedrige Zwischenschicht zwischen der Stratosphäre und der ihr folgenden Mesosphäre.

. Mesosphäre- Die obere Grenze dieser Schicht beträgt 80-85 Kilometer. Hier finden komplexe photochemische Prozesse unter Beteiligung freier Radikale statt. Sie sorgen für das sanfte blaue Leuchten unseres Planeten, das man vom Weltraum aus sieht.

Die meisten Kometen und Meteoriten verglühen in der Mesosphäre.

. Mesopause- die nächste Zwischenschicht, deren Lufttemperatur mindestens -90° beträgt.

. Thermosphäre- Die untere Grenze beginnt in einer Höhe von 80 - 90 km und die obere Grenze der Schicht verläuft ungefähr bei der Marke von 800 km. Die Lufttemperatur steigt. Sie kann von +500° C bis +1000° C schwanken. Tagsüber betragen die Temperaturschwankungen Hunderte von Grad! Aber die Luft ist hier so verdünnt, dass das Verständnis des Begriffs „Temperatur“, wie wir es uns vorstellen, hier nicht angebracht ist.

. Ionosphäre- vereint Mesosphäre, Mesopause und Thermosphäre. Die Luft besteht hier hauptsächlich aus Sauerstoff- und Stickstoffmolekülen sowie quasi neutralem Plasma. Die Sonnenstrahlen, die in die Ionosphäre fallen, ionisieren Luftmoleküle stark. In der unteren Schicht (bis 90 km) ist der Ionisierungsgrad gering. Je höher, desto mehr Ionisierung. In einer Höhe von 100-110 km werden also Elektronen konzentriert. Dies trägt zur Reflexion von kurzen und mittleren Funkwellen bei.

Die wichtigste Schicht der Ionosphäre ist die obere, die sich in einer Höhe von 150-400 km befindet. Seine Besonderheit besteht darin, dass es Funkwellen reflektiert, was zur Übertragung von Funksignalen über große Entfernungen beiträgt.

In der Ionosphäre tritt ein solches Phänomen wie Aurora auf.

. Exosphäre- besteht aus Sauerstoff-, Helium- und Wasserstoffatomen. Das Gas in dieser Schicht ist sehr verdünnt, und oft entweichen Wasserstoffatome in den Weltraum. Daher wird diese Schicht als "Streuzone" bezeichnet.

Der erste Wissenschaftler, der darauf hinwies, dass unsere Atmosphäre Gewicht hat, war der Italiener E. Torricelli. Ostap Bender zum Beispiel beklagte im Roman „Das goldene Kalb“, dass jeder Mensch von einer 14 kg schweren Luftsäule gepresst werde! Aber der große Stratege hat sich ein wenig geirrt. Eine erwachsene Person erfährt einen Druck von 13-15 Tonnen! Aber wir spüren diese Schwere nicht, weil der atmosphärische Druck durch den inneren Druck einer Person ausgeglichen wird. Das Gewicht unserer Atmosphäre beträgt 5.300.000.000.000.000 Tonnen. Die Zahl ist kolossal, obwohl sie nur ein Millionstel des Gewichts unseres Planeten ausmacht.

Luft ist eines der Hauptelemente der Umwelt, das für alles Leben auf der Erde notwendig ist. Eine Person kann fünf Wochen ohne Nahrung auskommen, fünf Tage ohne Wasser, fünf Minuten ohne Luft. Aber das normale Leben erfordert nicht nur das Vorhandensein von Luft, sondern auch ihre gewisse Reinheit. Die Gesundheit der Menschen, der Zustand von Flora und Fauna, die Festigkeit und Haltbarkeit von Bauwerken und Bauwerken hängen von der Luftqualität ab. Verschmutzte Luft ist eine Quelle der Verschmutzung von Gewässern, Land, Meeren und Böden.

Der Hauptverbraucher von Luft in der Natur ist die Flora und Fauna der Erde. Es wird geschätzt, dass der gesamte Luftozean in etwa zehn Jahren durch lebende terrestrische Organismen, einschließlich des Menschen, strömt.

Welche Bedeutung hat die atmosphärische Luft?

Zunächst einmal ist die atmosphärische Luft der Lebensraum von Menschen und anderen lebenden Organismen.

Die Atmosphäre reguliert das thermische Regime der Erde, sie trägt zur Umverteilung der Wärme über den Globus bei. Die durch die Atmosphäre eindringende Strahlungsenergie der Sonne ist praktisch die einzige Wärmequelle für die Erdoberfläche. Die Strahlungsenergie der Sonne wird teilweise von der Atmosphäre absorbiert; Wenn es die Erdoberfläche erreicht, wird es teilweise von Böden und Gewässern, Meeren und Ozeanen absorbiert und teilweise in die Atmosphäre reflektiert. Wenn es keine Atmosphäre gäbe, würde die Erde nachts und im Winter durch ihre eigene Strahlung abkühlen und im Sommer und tagsüber durch die Sonneneinstrahlung überhitzen (das passiert auf dem Mond).

Die Gashülle ist eine "Decke" der Erde und schützt sie vor übermäßiger Abkühlung und Überhitzung. Dank dessen gibt es auf der Erde keine scharfen Übergänge von Frost zu Hitze und umgekehrt.

Die Gashülle ist ein zuverlässiger Schutzschild, der alles, was auf der Erde lebt, vor zerstörerischer Ultraviolett-, Röntgen- und kosmischer Strahlung schützt. Die oberen Schichten der Atmosphäre absorbieren diese Strahlen teilweise und streuen sie teilweise.

Die Atmosphäre schützt uns auch vor "Sternensplittern". Sie stürzen mit hoher Geschwindigkeit (von 11 bis 64 km / h) unter dem Einfluss der Schwerkraft in die Atmosphäre und erwärmen sich durch Reibung an der Luft und in einer Höhe von etwa 60 bis 70 km hauptsächlich Ausbrennen.

Die Bedeutung der Atmosphäre ist auch bei der Lichtverteilung groß. Die Luft der Atmosphäre zerlegt die Sonnenstrahlen in Millionen kleiner Strahlen, streut sie und erzeugt jene gleichmäßige Beleuchtung, an die der Mensch gewöhnt ist.

Die Atmosphäre ist das Medium, in dem sich Töne ausbreiten. Ohne Luft würde Stille auf der Erde herrschen, wir würden uns nicht hören, wir würden das Singen der Vögel und das Rauschen eines Baches nicht bewundern. Menschliche Sprache wäre nicht möglich.

Das Wetter entsteht in der Lufthülle, genauer gesagt in dem Teil der Troposphäre, der der Erdoberfläche am nächsten liegt, weshalb Meteorologen ihn oft als "Wetterküche" bezeichnen. Und tatsächlich hängen Wetterphänomene von den Prozessen ab, die unter dem Einfluss der Erdoberfläche und der Hydrosphäre ablaufen. Die Bewegung von Luftmassen trägt zur Bildung von Wind bei, Kondensation oder Gefrieren von Wasserdampf verursacht Regen, Schnee oder Hagel. Die Ionisierung von Luftpartikeln führt zur Bildung von Blitzentladungen.

Zusätzlich zu allem, was gesagt wurde, ist die Atmosphäre eine Quelle chemischer Elemente. Unsere Industrie verwendet Luftsauerstoff für normale Operation Herdofen und andere industrielle Prozesse. Stickstofffixierende Bakterien assimilieren Luftstickstoff und reichern ihn in Wurzelknöllchen an, die leicht auf dem Wurzelsystem von Leguminosen zu finden sind, und reichern so den Boden mit Stickstoff an.

Durch die Zerlegung von Luft werden industrieller Stickstoff und Sauerstoff gewonnen. Etwa drei Viertel des produzierten Stickstoffs gehen in die Ammoniaksynthese, er wird auch als Inertmedium eingesetzt technologische Prozesse in der Eisenmetallurgie, der Kokschemie, dem Maschinenbau und anderen Bereichen der Volkswirtschaft. Flüssiger Stickstoff wird in der Kältetechnik und Kryotechnik als aktives Kältemittel eingesetzt.

Flüssiger Sauerstoff ist ein Bestandteil von Raketentreibstoff.

Atmosphärische Luft wird auch als Wärme-, Elektro- und Schalldämmstoff verwendet. Druckluft wird als Arbeitsmedium für mechanische Arbeiten in Bergwerken, Fabriken und Fahrzeugen verwendet. Es funktioniert in verschiedenen pneumatischen Maschinen, Presslufthämmer, in Autoreifen, Strahl- und Spritzmaschinen.

Sauerstoff versorgt Menschen, Tiere und Pflanzen durch die biologische Oxidation verschiedener Substanzen im Körper mit der notwendigen Energie zum Leben.

Aus der Luft werden Inertgase emittiert, die in Wissenschaft, Technik und Industrie weit verbreitet sind. Dies sind vor allem Helium, Argon, Krypton, Xenon, Neon und Radon.

Das Vorhandensein einer Lufthülle verleiht unserem Himmel eine blaue Farbe, da die Moleküle der Hauptelemente der Luft und verschiedene darin enthaltene Verunreinigungen hauptsächlich Strahlen mit kurzer Wellenlänge streuen, d.h. lila, blau und blau. Manchmal ist die Farbe des Himmels nicht rein blau. Sie hängt von der Menge und Größe der Verunreinigungen in der Atmosphäre ab.

Höchst lange Zeit Die Leute glaubten, dass Luft ist eine einfache Substanz. Und erst im achtzehnten Jahrhundert. Der französische Wissenschaftler Lavoisier stellte fest, dass Luft ein mechanisches Gemisch verschiedener Gase ist.

Erdatmosphäre, oder wie wir sie nennen Alltagsleben, Luft, besteht aus konstanten und variablen Komponenten. Die Konstanten umfassen: Stickstoff, der 78,09 Volumenprozent und 75,53 Massenprozent einnimmt; Sauerstoff - 20,95 % bzw. 23,14 %, Argon - 0,93 % und 1,28 %, Kohlendioxid - 0,03 % und 0,05 %. Die restlichen 0,1 % des Volumens werden von Edelgasen eingenommen: Neon, Krypton, Xenon, Radon, Helium und Wasserstoff.

Lange Zeit glaubte man, Luft habe keine Masse. Erst im 17. Jahrhundert Es wurde bewiesen, dass die Masse von 1 m 3 trockener Luft, wenn sie auf Meereshöhe und bei einer Temperatur von 0 ° C gewogen wird, 1293 g beträgt, und für jeden Quadratzentimeter der Erdoberfläche gibt es 1033 g Luft.

Oben nehmen der Luftdruck und seine Masse ab: In einer Höhe von 20 km beträgt die Masse von 1 m 3 Luft 43 g und in einer Höhe von 40 km nur 4 g.

Wissenschaftler haben die Masse der Erdatmosphäre berechnet und es stellte sich heraus, dass ihre Gesamtmasse 5,15 10 15 Tonnen beträgt, was in der Umgangssprache 5 Billiarden 150 Billionen Tonnen bedeutet.

Studien haben gezeigt, dass der Großteil der Luft – 50 % – in der Troposphäre bis zu einer Höhe von 6 km konzentriert ist. Die nächsten 25% befinden sich in der Schicht von 6 bis 12 km, 12,5% - in einer Höhe von 12 bis 18 km usw.

Die Erdatmosphäre ist eine komplexe natürliche Formation. Es hat eine ursprüngliche Struktur, seine eigene Struktur. Zunächst einmal ist die Atmosphäre in mehrere Höhenschichten unterteilt, wobei jede Schicht ihre eigenen Eigenschaften hat. Die Oberflächenschicht reicht von der Oberfläche des Landes oder Ozeans bis zu einer Höhe von 12 - 15 km (8 - 10 km in den Polarregionen und bis zu 16 - 18 km in Äquatornähe). Troposphäre, dahinter bis zu einer Höhe von 55 - 60 km befindet Stratosphäre. Die nächste Schicht wird aufgerufen Mesosphäre, es erreicht 80 - 85 km. Hinter ihm ist Thermosphäre, die sich bis in eine Höhe von 1000 km erstreckt. Ab einer Höhe von etwa 70 - 80 km (Teil der Mesosphäre und Thermosphäre) befindet sich die Ionosphäre, die sich bis zu einer Höhe von 450 - 600 km ausbreitet. In der wissenschaftlichen Literatur wird die Ionosphäre in zwei Schichten unterteilt: die untere - die Ionosphäre und die obere - von 150 bis 600 km - die Magnetosphäre. Aus einer Höhe von 1000 km befindet Exosphäre, die allmählich in den Weltraum übergeht. Zwischen den einzelnen Schichten (Sphären) gibt es Übergangsschichten von einer Sphäre zur anderen, sogenannte Pausen. Zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre befindet sich also die Tropopause, zwischen der Stratosphäre und der Mesosphäre die Stratopause, die nächste Übergangsschicht ist die Mesopause und dann jeweils die Thermopause.

Eine solche Aufteilung der Atmosphäre wurde 1960 von der International Union of Geodesy and Cartography im Zusammenhang mit der Veränderung des Temperaturverlaufs beim Aufsteigen von der Erdoberfläche übernommen.

Die untere Grenze der Atmosphäre wird durch die darunter liegende Oberfläche des Landes oder der Ozeane bestimmt, und die obere hat keine klare Grenze, da auf der Höhe der Ionosphäre bereits ein allmählicher Übergang in den Weltraum beginnt.

Entsprechend der chemischen Zusammensetzung wird die gesamte Atmosphäre der Erde in die untere (bis zu 100 km) - Homosphäre, die eine ähnliche Zusammensetzung wie die Bodenluft hat, und die obere - Heterosphäre mit inhomogener chemischer Zusammensetzung unterteilt. Die obere Atmosphäre ist durch Dissoziations- und Ionisationsprozesse von Gasen gekennzeichnet, die unter dem Einfluss von Sonnenstrahlung auftreten.

Die Rolle der Atmosphäre im Leben der Erde

Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle, die den Planeten Erde umgibt. Seine innere Oberfläche bedeckt die Hydrosphäre und teilweise der Erdkruste, der äußere grenzt an den erdnahen Teil des Weltraums.

Die Gesamtheit der Bereiche der Physik und Chemie, die sich mit der Atmosphäre befassen, wird gemeinhin als Atmosphärenphysik bezeichnet. Die Atmosphäre bestimmt das Wetter auf der Erdoberfläche, die Meteorologie befasst sich mit der Erforschung des Wetters und die Klimatologie mit langfristigen Klimaschwankungen.

Bereits in einer Höhe von 5 km über dem Meeresspiegel entwickelt eine untrainierte Person einen Sauerstoffmangel und ohne Anpassung wird die Leistungsfähigkeit einer Person erheblich reduziert. Hier endet die physiologische Zone der Atmosphäre. In einer Höhe von 9 km wird das menschliche Atmen unmöglich, obwohl die Atmosphäre bis etwa 115 km Sauerstoff enthält.

Die Atmosphäre versorgt uns mit dem Sauerstoff, den wir zum Atmen brauchen. Aufgrund des Abfalls des Gesamtdrucks der Atmosphäre mit zunehmender Höhe nimmt jedoch auch der Sauerstoffpartialdruck entsprechend ab.

Die menschliche Lunge enthält ständig etwa 3 Liter Alveolarluft. Der Sauerstoffpartialdruck in der Alveolarluft bei normalem atmosphärischem Druck beträgt 110 mm Hg. Art., Kohlendioxiddruck - 40 mm Hg. Art. und Wasserdampf - 47 mm Hg. Kunst. Mit zunehmender Höhe sinkt der Sauerstoffdruck und der Gesamtdruck von Wasserdampf und Kohlendioxid in der Lunge bleibt nahezu konstant - etwa 87 mm Hg. Kunst. Der Sauerstofffluss in die Lunge wird vollständig gestoppt, wenn der Druck der Umgebungsluft diesem Wert entspricht.

In einer Höhe von etwa 19-20 km fällt der atmosphärische Druck auf 47 mm Hg ab. Kunst. Daher beginnen in dieser Höhe Wasser und interstitielle Flüssigkeit im menschlichen Körper zu kochen. Außerhalb der Druckkabine in diesen Höhen tritt der Tod fast augenblicklich ein. Aus Sicht der menschlichen Physiologie beginnt "Weltraum" also bereits in einer Höhe von 15-19 km.

Die dichten Luftschichten – Troposphäre und Stratosphäre – schützen uns davor schädigende Wirkung Strahlung. Bei ausreichender Luftverdünnung in Höhen von mehr als 36 km wirkt ionisierende Strahlung, primäre kosmische Strahlung, intensiv auf den Körper ein; In Höhen von mehr als 40 km wirkt der für den Menschen gefährliche ultraviolette Teil des Sonnenspektrums. Atmosphäre Sauerstoff Stratosphäre Strahlung

Während wir in immer größere Höhen über die Erdoberfläche aufsteigen, werden solche Phänomene, die wir in den unteren Schichten der Atmosphäre beobachten, wie die Ausbreitung von Schall, das Auftreten von aerodynamischem Auftrieb und Luftwiderstand, Wärmeübertragung durch Konvektion usw ., allmählich schwächer werden und dann vollständig verschwinden.

In verdünnten Luftschichten ist die Schallausbreitung unmöglich. Bis zu Höhen von 60-90 km ist es noch möglich, Luftwiderstand und Auftrieb für einen kontrollierten aerodynamischen Flug zu nutzen.

Aber ab Höhen von 100-130 km verlieren die jedem Piloten geläufigen Begriffe der M-Zahl und der Schallmauer ihre Bedeutung: Dort passiert die bedingte Karman-Linie, jenseits derer der Bereich des rein ballistischen Fluges beginnt, der kann nur durch Reaktionskräfte gesteuert werden.

In Höhen über 100 km wird der Atmosphäre auch eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft entzogen – die Fähigkeit, Wärmeenergie durch Konvektion (dh durch Mischen von Luft) zu absorbieren, zu leiten und zu übertragen. Das bedeutet es verschiedene Elemente Ausrüstung, orbitale Ausrüstung Raumstation sie können nicht wie im Flugzeug üblich mit Hilfe von Luftdüsen und Luftradiatoren von außen gekühlt werden. In einer solchen Höhe, wie im Allgemeinen im Weltraum, der einzige Weg Wärmeübertragung ist Wärmestrahlung.

Die Gashülle schützt die Erde vor der Kälte des interplanetaren Raums nahe dem absoluten Nullpunkt; schützt alle Lebewesen vor tödlicher kosmischer Strahlung, die aus den Tiefen der Galaxis strömt, und vor der zerstörerischen ultravioletten Strahlung der Sonne. Wenn es keine rettende Gashülle um die Erde gäbe, wäre sie so wasser- und leblos wie der Mond.

Tatsächlich können weder Wasser noch Leben auf einem Planeten ohne Gashülle existieren. Folglich ist alles organische Leben auf der Erde in all seinen vielfältigen Daseinsformen, sogar die Entstehung organischer Substanzen, die in der weiteren Entwicklung zur Entstehung lebender Organismen und zur Veränderung der Gashülle selbst führte, am meisten zu verdanken komplexe Wechselwirkungen zwischen der Strahlungsenergie der Sonne und dem Luftozean, auf dessen Grund sich alles organische Leben entwickelt hat und jetzt existiert.

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften unserer Atmosphäre und die Prozesse der Verteilung und Umwandlung der Sonnenenergie darin, einschließlich sich selbst, haben in ferner geologischer Vergangenheit die Bedingungen für die Entstehung organischen Lebens aus unbelebter Materie geschaffen und unterstützen es, indem sie zu weiteren Prozessen beitragen qualitative und quantitative Veränderungen in den Formen seiner Existenz.

Erinnern wir uns kurz daran Erdatmosphäre Fast 99 Prozent bestehen aus Sauerstoff und Stickstoff. Die Moleküle dieser Gase nehmen (nach Kohlenstoff) eine führende Stelle in der Zusammensetzung aller Proteine oder Proteinsubstanzen ein, deren Existenzweise das Leben ist, wie Engels lehrt.

Daher ist ohne Sauerstoff und Stickstoff, also ohne Luft, kein Leben auf der Erde möglich.

Luft ist ebenso wie Wasser unerlässlich Komponente jeden lebenden Organismus.

Die allermeisten Pflanzen und Tiere, mit der seltenen Ausnahme spezieller, sogenannter anaerober Bakterien, können ohne Luftsauerstoff, ohne Gasaustausch nicht existieren. Ein Mensch kann mehr als einen Monat ohne Nahrung leben, ein Hund mehr als zwei Monate. Und die Lebenszeit ohne Atmung wird in wenigen Minuten berechnet. So hat es sich entwickelt lebende Materie die eine organische Form annahm.

Die Rolle des Luftozeans für jeden terrestrischen Organismus ist komplex und vielfältig. Jede seiner Bewegungen und Bewegungen muss natürlich vorkommen Luft Umgebung. Einerseits leistet es allen Bewegungen einen gewissen Widerstand, andererseits unterstützt und erleichtert es die Bewegung vieler Organismen und ihrer Rudimente (Samen und Sporen) über große Entfernungen.

Und wir werden weiter an einigen Beispielen sehen, wie sich die gesamte Evolution der pflanzlichen und tierischen Organismen in untrennbarer Einheit mit den Bedingungen ihrer Umwelt und zumindest zeitweise in der Luftumgebung abspielte. Jeder Organismus baut seinen Körper aus seiner Umgebung auf. Dadurch werden der Organismus und die für sein Leben notwendigen Bedingungen zu einer Einheit.

Alle grünen Pflanzen nehmen durch Photosynthese das Sonnenlicht, das die Chlorophyllkörner durch die Dicke der Atmosphäre erreicht hat, in ihren Körper auf.

Wir werden sehen, dass ein schöner bildlicher Ausdruck – „Zum Krabbeln geboren – kann nicht fliegen“ – nicht immer auf die Evolution des organischen Lebens auf dem Planeten anwendbar ist.

So wie einst Lebewesen erstmals aus dem Element Wasser, wo sie entstanden, an Land „herausgekrochen“ sind, so haben sich die an Land „kriechenden“ in ihrer allmählichen Entwicklung und Vervollkommnung unter dem Einfluss der Lufthülle der Erde verändert und nach vielen Millionen von Jahren streckten schließlich ihre aufstrebenden Flügel aus, um nicht nur das vom Leben beherrschte Wasser und die Erde, sondern auch das Luftelement zu erobern.

Zwischen Wasser und Luft gibt es Ozeane in Bezug auf organisches Leben komplettes Gegenteil: ganz unten in den tiefen Ozeanen, unterhalb von 7-8 km von ihrer Oberfläche entfernt, ist organisches Leben, obwohl es in sehr eigentümlichen Formen existiert, quantitativ ungleich ärmer als in seichten Gewässern und besonders vor der Küste.

Im Luftozean wird ein völlig entgegengesetztes Phänomen beobachtet: Das reichlichste und vielfältigste Leben der organischen Natur befindet sich genau an ihrem Grund, dh auf der Erdoberfläche. Je höher wir in die Luft steigen, desto ärmer und weniger Lebewesen bzw. deren Embryonen. Wir meinen weniger hohe Berge als freie Atmosphäre.

Der Großteil der fliegenden Insekten, Vögel, Pflanzensamen usw. konzentriert sich in der Oberflächenschicht der Luft, bis zu etwa 100-200 Meter von der Erdoberfläche entfernt. Zwar kommen einzelne Insektenarten in einer Höhe von 4-5 Kilometern vor; Greifvögel steigen auf 6-7 Kilometer auf. Aber bereits in der Stratosphäre können keine lebenden Organismen existieren. Dies ist nicht nur wegen der dort herrschenden niedrigen Temperaturen und des niedrigen Drucks unmöglich, sondern auch wegen der kosmischen Strahlungsenergie, insbesondere der ultravioletten Sonnenstrahlen, die die hartnäckigsten Pilz- und Bakteriensporen abtöten.

So wie das Wasser in den Ozeanen das Sonnenlicht absorbiert und streut und es daran hindert, in die Tiefe einzudringen, so absorbiert und wandelt der Luftozean kosmische und ultraviolette Strahlen um und schützt so das Leben auf seinem Grund – der Erde – vor ihren schädlichen Auswirkungen.

Zu den Lebensbedingungen der Organismen im Boden sind einige Worte zu sagen. Durch die Arbeit unserer herausragenden Wissenschaftler - V. V. Dokuchaev, P. A. Kostychev, V. R. Williams und heute Professor M. S. Gilyarov, der das Leben und die Entwicklung einer Vielzahl von Organismen untersucht, die im Boden leben, und andere. , wissen wir, dass der Boden selbst ist das Produkt einer komplexen Beziehung zwischen der Strahlungsenergie der Sonne, der Luftumgebung und der Aktivität von Mikroorganismen sowie anderen Organismen, die sich ganz oder teilweise wie Pflanzenwurzeln im Boden angesiedelt haben.

Aber auch der gesamte Boden ist mit Luft gesättigt - der Luftozean dringt Dutzende Meter und manchmal mehr unter die Oberfläche der Erdschichten. Und die überwiegende Mehrheit der bodenbewohnenden Organismen atmet Bodenluft, nachdem sie sich an diese Art der Atmung angepasst hat.

Wir betonen also, dass organisches Leben auf unserem Planeten unter dem direkten Einfluss der gasförmigen Hülle, die die Erde umgibt, entstanden, entwickelt, verändert und verbessert wurde.

Daher sind die allermeisten Landorganismen in all ihren Lebenserscheinungen aufs engste mit der atmosphärischen Luft verbunden, die mehr oder weniger ihr Lebensraum ist.

Und wenn plötzlich die Luftsphäre, in der alle Organismen leben und je nachdem, wie sie sich entwickeln, verschwindet, dann würden sie aufhören zu existieren, Tod und Zerstörung würden eintreten.

Wenn die meisten im zeitigen Frühjahr, sobald die aufgetauten Stellen vertrocknen, aber stellenweise noch Schneewehen liegen, an einem klaren Sonnentag hinausgehen an einen scheinbar leblosen Waldrand, wo Haselnusssträucher wachsen, oder zu einem Teich gehen, über den sich Erlen lehnen, kann man beobachten ein sehr interessantes Bild.

Völlige Ruhe. Schweigen. Plötzlich fliegt ein kleiner, kaum wahrnehmbarer gelblicher Dunst aus einem gelben, stark verlängerten Hasel- oder Erlenkätzchen und löst sich in der Luft auf, leise niedergehend. Es waren die Staubbeutel männlicher Blüten, die zu Hunderten in einem Ohrring gesammelt wurden, die platzten und die Pollen verstreuten. Manchmal tragen die Luftströmungen, die wir nicht erkennen können, Pollen weg, und am Ende können sie immer noch auf die bescheidenen, kaum wahrnehmbaren rötlichen Narben unscheinbarer weiblicher Blüten gelangen. Die Befruchtung hat stattgefunden. Im Sommer wird es möglich sein, Nüsse zu sammeln.

Erle "staubt" auf die gleiche Weise. Pollen fallen nicht nur auf die weiblichen Blüten des eigenen Busches oder Baumes innerhalb derselben Krone. Der Wind wirft die leichtesten Pinienpollen Hunderte von Kilometern und viel weiter zu anderen Bäumen. Wenn die Kiefern blühen, trägt der Wind gelbe Pollenwolken aus dem Wald, die sich manchmal niederlassen riesige Mengen weg von Pinienwäldern.

Die Natur erfordert sozusagen eine gegenseitige Befruchtung für die Entwicklung stabilerer, besserer, nicht degenerierter Nachkommen. So trägt der Wind – die Luftbewegung – nicht nur zur Vermehrung vieler unserer Baumarten und anderer Pflanzen bei, sondern auch zur Verbesserung ihrer Stammbaumqualitäten.

Wir kennen eine große Gruppe sogenannter Sporenpflanzen. Dazu gehören die bekannten Farne. Ihre kleinsten Sporen, wie die Pollen von Hasel, Erle oder Nadelbäume, trägt der Wind manchmal über weite Strecken.

Einst fand eine Expedition von Botanikern, die in den Bergregionen Äquatorialafrikas arbeiteten, eine ihnen unbekannte Gruppe von Farnen auf den Felsen. Bis dahin das die neue art war auf dem afrikanischen Kontinent völlig unbekannt. Es stellte sich heraus, dass es sich um eine südamerikanische Art handelt, die dort weit verbreitet ist. Wie konnte er in die unerforschte, unbesuchte afrikanische Wildnis gelangen?

Offensichtlich wurden seine Sporen von Luftströmungen über 4-5.000 Kilometer geschleudert. Das ist, wie wir später sehen werden, nicht unglaublich. Es ist bekannt, dass sich Luftströme in diesen Höhen zwei bis drei Tage lang mit einer Geschwindigkeit von 120 bis 150 Stundenkilometern bewegen können, fast ohne ihre Hauptrichtung zu ändern. Leichte Sporen in der Masse könnten durch aufsteigende Luftströmungen in eine Höhe von 4-5.000 Kilometern emporgehoben werden und, von horizontalen Strömungen erfasst, in wenigen Tagen, vielleicht sogar früher, über Afrika sein.

Der Wind trägt eine Vielzahl von Pilzsporen, von Zimmerpilzen und den bekannten runden Puffballs bis hin zu den besten essbaren Arten wie Steinpilzen und Champignons.

Der Wind trägt auch die Samen von Blütenpflanzen - im Juni, im Hochsommer, sind die Straßen Moskaus wie viele andere Städte und Dörfer jedes Jahr mit flauschigem, nicht schmelzendem "Schnee" bedeckt. Es fliegt manchmal in Massen durch die Luft, dringt durch Fenster und Türen in Räume ein, dringt in Nase und Augen ein.

Es ist mit weiblichen Pappeln besät. Nicht alle windbestäubten Pflanzen haben sowohl männliche als auch weibliche Blüten an denselben Bäumen, wie Hasel und Erle. Unter ihnen sind die sogenannten zweihäusigen oder diözischen. Dazu gehören Pappeln und Espen. Im frühen Frühling trägt der Wind Pollen von männlichen Bäumen zu weiblichen Bäumen, wodurch diese befruchtet werden, und im Sommer trägt er flauschige Samen weit und trägt zur Verbreitung dieser Baumarten bei.

So erhalten unbewegliche, fest verwurzelte Organismen die Möglichkeit, ihre Nachkommen Hunderte von Kilometern zu transferieren.

Man könnte viele ähnliche Beispiele aus der krautigen Vegetation anführen. Erinnern Sie sich an unseren üblichen gelben Löwenzahn. Beim Verblassen verwandelt sie sich in eine schöne durchbrochene Kugel, die aus vielen wunderbaren Fallschirmen besteht, die vorerst von Achänen an der Mutterpflanze gehalten werden.

Aber die Samen sind reif. Der Wind wiegte leicht den Löwenzahnstängel, der sich zu diesem Zeitpunkt in die Höhe gestreckt hatte, und Dutzende weißer Fallschirme trugen die Samen zur Luftaussaatkampagne.

Unsere ersten Frühlingsblumen, der Huflattich, verbreiten auch ihre Samen und im Sommer das bösartige Unkraut der Felder - Saudistel und Distel, schönes lila Weidenröschen, ein Bewohner von Waldschnitten und Hängen und Sträuchern, die nicht sehr bequem sind für andere Pflanzen.

Lassen Sie uns noch eines von vielen solchen Beispielen nennen, bei denen Luftströmungen eine große Rolle bei der Ausbreitung von Pflanzen spielen. Es gibt so eine Tumbleweed-Pflanze oder Kurai. Es ist auf die ursprünglichste Art angepasst, um lange Strecken durch die Steppen zu reisen und während dieser Reise seine Samen nach und nach zu verstreuen.

Wenn die Samen in Kurai reifen, beginnen Gewebezellen in der Nähe der Stängelbasis abzusterben, und der Stängel bricht leicht, so wie ein vergilbendes Blatt im Herbst leicht von einem Ast fällt. Es bilden sich Tumbleweed-Zweige runde Form, und solche toten, aber noch nicht gesäten Kugeln rollen vom Wind getrieben Dutzende von Kilometern, selbst wenn der Winter die Steppenweiten mit einem Schneeschleier bedeckt.

In den Sandwüsten, zwischen den grenzenlosen Dünen, wachsen verschiedene Arten von Sträuchern, die sich an die Bedingungen dieser Wüsten angepasst haben. Sie haben ihre eigenen Samen. Ein kleiner Samen ist von einem durchbrochenen Plexus aus harten braunen Auswüchsen umgeben. Es stellt sich eine leichte Kugel von der Größe heraus große Kirsche. Und solche "Tumbleweeds-Desert" Balls-Samen werden Hunderte von Kilometern durch die Dünen getrieben, bis ihr Lauf durch ein Hindernis gestoppt wird, meistens andere Pflanzen, unter denen die gestoppten Samen keimen.

Die angeführten Beispiele sprechen von der außergewöhnlichen Rolle des Luftozeans im Leben und in der Verbreitung einer großen Zahl von Pflanzen. Aber es wäre zu eng, die Rolle der Luft nur als mechanischen Träger von Pollen und Samen zu beurteilen.

Luft Ozean liefert pflanzliche Welt die benötigte Feuchtigkeit, und ohne Wasser ist organisches Leben überhaupt nicht denkbar. Alle Organismen bestehen auch aus Wasser; sein Mangel verlangsamt das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen und Tieren.

Luft versorgt alle Kontinente mit Wasser.

In anderen Kapiteln des Buches wurde gesagt, wie die Wärmeenergie der Sonnenstrahlen eine konstante Zirkulation von Wasser durch die Atmosphäre bewirkt und viele tausend Kubikmeter von der Oberfläche der Ozeane, Meere, Seen, Flüsse und vom Land selbst abhebt Kilometer Wasser pro Jahr. Die Luft nimmt seine Dämpfe auf, hebt sie bis an die Grenzen der Troposphäre, wirft sie über die höchsten Berggipfel und trägt sie in die verbrannten Wüsten, um auch dort dem organischen Leben die Möglichkeit zu geben, sich zu entwickeln.

Es ist notwendig, die Wüsten zu besuchen, um sich die absolut außergewöhnliche Rolle des Luftozeans im Leben dieser kargen Regionen der Erde klar vorzustellen. Der Autor besuchte zufällig die amerikanischen Wüsten von Arizona und Kalifornien, die Hochlandwüsten von Mexiko, die Wüsten von Western und Südasien. Sie sind geizig und hart während Dürren. Der Boden und der Boden werden auf 82-85 Grad erhitzt. Die heiße Luft trocknet alles aus. Es ist durstig. Auf staubigen Dornenbüschen ist kein grünes Blatt sichtbar: Sie haben keinen Winterlaubfall, sondern nur Sommer aufgrund von Dürre. Etwas zu kleine Pflanzen zu dichten bräunlichen Klumpen zusammengepresst. Weder Eidechsen noch Insekten sind zu sehen – alle Lebewesen lauern in abgelegenen Unterständen.

„In der Wüste, verkümmert und geizig, auf heißem Boden …“ alles wirkt tot, leblos.

Aber jetzt beginnen die Luftströmungen, die durch die Einwirkung der Sonnenstrahlung auf die gasförmige Hülle der Erde entstehen, ihre Richtung zu ändern und zum Beispiel reichlich Monsunregen in die indischen oder arabischen Wüsten zu bringen.

Wüsten werden buchstäblich verwandelt. Mit erstaunlicher Geschwindigkeit erscheinen frische Grüns von Einjährigen, deren Samen in trockenem Boden liegen. Duftende Blumen blühen. Dornige Büsche und Bäume sind mit frischem Laub oder, bevor es erscheint, mit duftenden Blumen bedeckt. Überall tummeln sich Insekten, bunte Schmetterlinge fliegen.

Luftströmungen brachten Feuchtigkeit und belebten das aktive Leben in den Wüsten. Aber sobald der Monsun aufhört zu wehen, der Regen aufhört zu fallen, die Wüsten wieder ausbrennen und das magere Leben der hartnäckigsten Organismen, angepasst an Trockenheit und Hitze, kaum noch in ihnen flackert.

In den Gebieten der Erde, in denen konstantere Winde Feuchtigkeit aus den Ozeanen transportieren, gedeihen äquatoriale Wälder - Dschungel, in denen das ganze Jahr Das vielfältigste Leben ist in vollem Gange, ohne die Unterbrechungen durch Dürren zu kennen. Dieses großartige und reiche Leben wurde bestimmt von demselben luftigen Ozean mit seinen mächtigen Strömen, die über das Meer und über das Land fegten.

Damit ist die große Rolle, die die Luft im Leben lebender Organismen und insbesondere der Pflanzen spielt, noch lange nicht beendet, ihre Bedeutung ist auch als Nahrungsquelle groß, aber darüber werden Sie in anderen Kapiteln lesen.

Das Luftelement spielt eine ebenso wichtige Rolle im Leben der Tiere, von riesigen Kondoren über kleine Spinnen bis hin zu kaum wahrnehmbaren Mücken und Mücken.

Der neugierige Geist eines Menschen, der die „Chroniken von Erde und Wasser“ liest – einst abgelagerte Sedimentgesteine, die heute in großen Tiefen liegen, fanden dort die Abdrücke und Überreste der ältesten ersten Vögel – zahnige Raubeidechsen, die im Laufe der Evolution Flügel bekamen .

In dem schwarzen Ton, der in Zwischenschichten zwischen den Kohleschichten gefunden wurde, sind die Abdrücke der Flügel von fast einem Meter großen Riesenlibellen, alten Kakerlaken und vielen anderen geflügelten Insekten gut erhalten. Folglich beeinflusste die Luftsphäre als Lebensraum der Tiere bereits vor Hunderten von Millionen Jahren ihre Evolution, zwang die Organismen, sich unter dem Einfluss der Lebensbedingungen in der gasförmigen Hülle der Erde zu verändern.

Deshalb. Wir beobachten jetzt so viele eigentümliche Anpassungen in der Struktur des Körpers und im Verhalten von Tausenden von Arten von Lebewesen, die den Menschen in der Vergangenheit wie ein übernatürliches Wunder erschienen, das von einem Gott vollbracht wurde. Nur durch die göttliche Vorsehung könnten Schnellflügelvögel und alle anderen Kreaturen geschaffen werden, sagten die Geistlichen und Idealisten.

Wir wissen heute, dass Vögel in der Luft auch als Ergebnis einer Jahrmillionen dauernden Evolution entstanden sind – der Anpassung von Landtieren an neue Bedingungen für ihre Existenz im Element Luft.

Wie leicht ist das Skelett eines Vogels, wie perfekt sind seine Flügel an die Fortbewegung in der Luft angepasst! Wie wunderbar ist die Fähigkeit eines Adlers, mit ausgebreiteten, scheinbar bewegungslosen Flügeln zu schweben, oder eines Drachens, wenn er am Boden nach seiner Beute Ausschau hält! Dann erstarrt er, schlägt dann schnell mit den Flügeln, bewegt sich dann nicht einmal einen Zentimeter - und fällt plötzlich wie ein Stein herunter, packt sein Opfer und steigt erneut in den Luftozean auf.

Wenn wir sie betrachten, haben wir das Recht, bildlich zu sagen: "Die Luft hat die Vögel gemacht."

Myriaden von Vögeln fliegen über entfernte Luftwege. Von den Ufern des Nils, von den Palmenwäldern von Shatt-el-Arab oder von den Südufern des Kaspischen Meeres, wo Schwäne, Gänse, Enten, Möwen, Kraniche und Tausende anderer Vögel die Wintermonate verbringen, gehen sie unter im zeitigen Frühjahr in die fernen nördlichen Länder. Wir sprechen und sehen die ersten Türme auf nassem Boden laufen Winterstraßen: "Die Frühlingsboten sind angekommen."

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