اهمیت سیاره ای جو. نقش جو در حیات زمین

نقش جو زمین

جو سبک ترین ژئوسفر زمین است، با این وجود، تأثیر آن بر بسیاری از فرآیندهای زمین بسیار زیاد است.

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که به لطف جو بود که پیدایش و وجود حیات در سیاره ما ممکن شد. حیوانات مدرن بدون اکسیژن نمی توانند کار کنند و اکثر گیاهان، جلبک ها و سیانوباکتری ها بدون دی اکسید کربن نمی توانند کار کنند. اکسیژن توسط حیوانات برای تنفس استفاده می شود، دی اکسید کربن توسط گیاهان در فرآیند فتوسنتز استفاده می شود که به دلیل آن مواد آلی پیچیده مانند ترکیبات مختلف کربن، کربوهیدرات ها، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب لازم برای زندگی گیاهان ایجاد می شود.

نقش اتمسفر به عنوان محافظ سیاره ما در برابر پرتوهای فرابنفش و اشعه ایکس خورشید، پرتوهای کیهانی و شهاب ها برای زندگی عادی موجودات روی زمین مهم است. اکثریت قریب به اتفاق تشعشعات توسط لایه های بالایی جو - استراتوسفر و مزوسفر به دام افتاده است که در نتیجه آن پدیده های الکتریکی شگفت انگیزی مانند شفق قطبی آشکار می شود. بقیه، بخش کوچکتری از تشعشع، پراکنده شده است. در اینجا لایه های بالاییجو، و شهاب‌ها می‌سوزند، که می‌توانیم آن‌ها را به شکل «ستاره‌های در حال سقوط» مشاهده کنیم.

قسمت های مختلف زمین به طور ناهموار گرم می شوند. عرض های جغرافیایی کم سیاره ما، یعنی. مناطق با آب و هوای نیمه گرمسیری و گرمسیری نسبت به مناطق متوسط و مرتفع با نوع آب و هوای معتدل و قطب شمال (قطب جنوب) گرمای بسیار بیشتری از خورشید دریافت می کنند. قاره ها و اقیانوس ها به طور متفاوتی گرم می شوند. در حالی که اولی خیلی سریعتر گرم می شود و سرد می شود، دومی گرما را برای مدت طولانی جذب می کند، اما در همان زمان و همچنین آن را برای مدت طولانی از بین می برد. همانطور که معلوم است هوای گرمسبک تر از سرد است، و بنابراین بالا می رود. جای آن در سطح توسط هوای سردتر و سنگین تر گرفته شده است. اینگونه باد شکل می گیرد و هوا شکل می گیرد. و باد نیز به نوبه خود منجر به فرآیندهای هوازدگی فیزیکی و شیمیایی می شود که مورد آخر لندفرم های بیرونی را تشکیل می دهند.

با افزایش ارتفاع، تفاوت های آب و هوایی بین مناطق مختلف کره زمین شروع به محو شدن می کند. و از ارتفاع 100 کیلومتری شروع می شود. هوای اتمسفر از توانایی جذب، هدایت و انتقال انرژی حرارتی توسط همرفت محروم است. تنها راه انتقال گرما تابش حرارتی است، یعنی. گرم شدن هوا توسط پرتوهای کیهانی و خورشید.

علاوه بر این، تنها در صورت وجود جو در سیاره، چرخه آب در طبیعت، بارش و تشکیل ابر امکان پذیر است.

چرخه آب فرآیند حرکت چرخه ای آب در داخل بیوسفر زمین است که از فرآیندهای تبخیر، تراکم و بارش تشکیل شده است. چرخه آب 3 سطح دارد:

چرخه کوچک یا اقیانوسی - بخار آب تشکیل شده در بالای سطح اقیانوس متراکم می شود و به عنوان بارندگی دوباره به اقیانوس می افتد.

گردش درون قاره ای - آبی که در بالای سطح زمین تبخیر شده است به شکل بارش جوی به خشکی می ریزد.

همچنین شایان ذکر است که بارش تنها در صورتی امکان پذیر می شود که به اصطلاح هسته های تراکم - کوچکترین ذرات جامد. اگر چنین ذرات در اتمسفر زمین وجود نداشت، هیچ بارشی رخ نمی داد.

و آخرین چیزی که می خواستم در مورد نقش جو زمین بگویم این است که تنها به لطف آن در سیاره ما، انتشار صداها و پیدایش بالابر آیرودینامیکی امکان پذیر است. در سیاراتی که فاقد اتمسفر کم قدرت هستند یا دارای اتمسفر کم قدرت هستند، سکوت مرده حاکم است. فردی که در چنین اجرام آسمانی قرار دارد به معنای واقعی کلمه لال است. در غیاب جو، کنترل پرواز آیرودینامیکی غیرممکن می شود که با پرواز بالستیک جایگزین می شود.

نقش جو در زندگی سیاره

جو

من می خواهم سیگار آمریکایی بکشم. ...

جو یکی از شرایط لازمپیدایش و وجود حیات بر روی زمین.

جو:

در شکل گیری آب و هوا روی سیاره شرکت می کند.
رژیم حرارتی سیاره را تنظیم می کند.
باعث توزیع مجدد گرما در سطح می شود.
از زمین در برابر نوسانات دمایی ناگهانی محافظت می کند. در غیاب جو و مخازن، دمای سطح زمین در طول روز در محدوده 200 0C در نوسان است.
به دلیل وجود اکسیژن، جو در تبادل و گردش مواد در بیوسفر شرکت می کند. V وضعیت هنرجو برای صدها میلیون سال وجود داشته است، همه موجودات زنده با ترکیب کاملاً تعریف شده آن سازگار شده اند.
پوسته گاز از موجودات زنده در برابر پرتوهای مخرب فرابنفش، اشعه ایکس و کیهانی محافظت می کند.
جو زمین را از سقوط شهاب سنگ ها محافظت می کند.
پرتوهای خورشید در جو پخش و پراکنده می شوند که باعث ایجاد نور یکنواخت می شود.
جو رسانه ای است که صدا در آن منتشر می شود.

به دلیل عمل نیروهای گرانشی، جو در فضای جهان پراکنده نمی شود، بلکه زمین را احاطه کرده، همراه با آن می چرخد.

جو، ایمنی، رایگان، BJD، زمین، آب و هوا، دوره آموزشی، سیاره، چکیده، دانلود

سوال 135: کدام لایه از جو برای حیات روی زمین مهمتر است؟

پاسخ:تروپوسفر

سوال 136: مدت زمان تغییر رطوبت جو چقدر است؟

پاسخ: 10 روز

سؤال 137: بخش انسان….

پاسخ:زیست کره

سؤال 138: اولین بار چه کسی اصطلاح «زیست کره» را مطرح کرد؟

پاسخ:سیوسوم

سؤال 139: کدام یک از کره ها آخرین بار در طبیعت ظاهر شده است؟ L

پاسخ:زیست کره

سؤال 140: چه کسی برای اولین بار دکترین زیست کره را ایجاد کرد؟

پاسخ:ورنادسکی

سؤال 141: کدام پوسته از سنگهای رسوبی و آذرین تشکیل شده است؟

پاسخ:لیتوسفر

سؤال 142: حداکثر فاصله زمین تا خورشید چقدر است؟

پاسخ: 4 میلیون کیلومتر

سؤال 143: اولین کسی که از کروی بودن زمین صحبت کرد چه کسی بود؟

پاسخ:ارسطو، فیثاغورث

سؤال 144: چه مقدار از حجم هیدروسفر را آب شیرین تشکیل می دهد؟

پاسخ: 2,5%

سؤال 145: غلیظ شدن بخار آب در پایین جو چه نام دارد؟

پاسخ:آب و هوا

سؤال 146: وضعیت تروپوسفر در یک مکان معین در این لحظهتماس گرفت

پاسخ:آب و هوا

سؤال 147: خاک است

پاسخ:لایه نازک بالایی زمین که باروری دارد

پاسخ:ایرتیش

سؤال 149: قسمتی از پوشش جغرافیایی که موجودات در آن ساکن و تغییر یافته است.

پاسخ:زیست کره

سوال 150: بزرگترین دریاچه جهان 1 ص

پاسخ:کاسپین

سؤال 151: پوسته زمین و قسمت بالایی گوشته نامگذاری شده است.

پاسخ:لیتوسفر

سؤال 152: لایه حاصلخیز بالایی زمین است

پاسخ:خاک

سؤال 153: پوسته هواي زمين

پاسخ:جو

سؤال 154: دستگاهی که فشار اتمسفر را اندازه گیری می کند

پاسخ:فشارسنج

سؤال 155: ترکیب پوشش جغرافیایی -

پاسخ:هیدروسفر، بیوسفر، بخشی از جو، بخشی از لیتوسفر

سوال 156: نیروی اصلی که پوسته جغرافیایی تی را تشکیل می دهد

پاسخ:تابش خورشیدی

سوال 157: تغییر اقلیم، تخریب لایه ازن مشکل دارد

پاسخ:زیست محیطی

سوال 158: من جهت زیست محیطی را در جغرافیا باز کردم

پاسخ: I. V. Mushketov

سؤال 159: ارتفاع این لایه در جو به 50-55 کیلومتر می رسد.

پاسخ:استراتوسفر

سؤال 160: چند منبع آلودگی هوا وجود دارد؟

پاسخ: 3

سوال 161: بدترین آلودگی هوا چیست؟

پاسخ:تولید صنعتی

سؤال 162: منابع آب رودخانه جمهوری ...

پاسخ: 100.5 کیلومتر

سؤال 163: بر تر چقدر حجم آب رودخانه تشکیل می شود؟ خزانه

پاسخ: 56.5 کیلومتر

سوال 164: سومین آب بسته بزرگ کازنا

پاسخ:آر. یا

سؤال 165: در هر تر چند عدد.

Kav-na ذخایر آب زیرزمینی را کاوش کرد

پاسخ: 700

سوال 166: قانون حفاظت از هوای جوی در چه سالی تصویب شد؟

پاسخ:سال 2002

سؤال 167: آنچه در هنگام احتراق سنگ معدن گوگرد آزاد می شود

پاسخ:انیدرید گوگردی

سؤال 168: سالانه چقدر دی اکسید گوگرد متصاعد می شود؟

پاسخ: 170 میلیون تن

lektsii.net - سخنرانی ها. شماره - 2014-2018. (0.007 ثانیه) تمام مطالب ارائه شده در سایت صرفاً برای اطلاع خوانندگان است و اهداف تجاری یا نقض حق چاپ را دنبال نمی کند.

جو سبک ترین ژئوسفر زمین است، با این وجود، تأثیر آن بر بسیاری از فرآیندهای زمین بسیار زیاد است.

با افزایش ارتفاع، فشار جزئی اکسیژن شروع به کاهش می کند. چه مفهومی داره؟ این بدان معنی است که در هر واحد حجم، اتم های اکسیژن کمتر و کمتر است. در فشار معمولی اتمسفر، فشار جزئی اکسیژن در ریه های انسان (به اصطلاح هوای آلوئولی) 110 میلی متر است. rt هنر، فشار دی اکسید کربن 40 میلی متر جیوه است. هنر، و بخار آب - 47 میلی متر جیوه. خیابان .. هنگام افزایش ارتفاع، فشار اکسیژن در ریه ها شروع به کاهش می کند و دی اکسید کربن و آب در همان سطح باقی می مانند.

با شروع از ارتفاع 3 کیلومتری از سطح دریا، اکثر مردم دچار گرسنگی اکسیژن یا هیپوکسی می شوند. فرد دچار تنگی نفس، افزایش ضربان قلب، سرگیجه، وزوز گوش، سردرد، حالت تهوع، ضعف عضلانی، تعریق، اختلال در بینایی، خواب آلودگی. ظرفیت کاری به شدت کاهش می یابد. در ارتفاعات بیش از 9 کیلومتر، تنفس انسان غیرممکن می شود و بنابراین بدون دستگاه تنفسی خاص اکیدا ممنوع است.

نقش اتمسفر به عنوان محافظ سیاره ما در برابر پرتوهای فرابنفش و اشعه ایکس خورشید، پرتوهای کیهانی و شهاب ها برای زندگی عادی موجودات روی زمین مهم است. اکثریت قریب به اتفاق تشعشعات توسط لایه های بالایی جو - استراتوسفر و مزوسفر به دام افتاده است که در نتیجه آن پدیده های الکتریکی شگفت انگیزی مانند شفق قطبی آشکار می شود. بقیه، بخش کوچکتری از تشعشع، پراکنده شده است. در اینجا، در لایه های بالایی جو، شهاب ها نیز می سوزند که می توانیم آنها را به شکل "ستارگان در حال سقوط" مشاهده کنیم.

جو به عنوان یک تنظیم کننده برای نوسانات دمای فصلی و هموارسازی روزانه عمل می کند و از گرم شدن بیش از حد زمین در روز و خنک شدن در شب جلوگیری می کند. اتمسفر به دلیل وجود بخار آب، دی اکسید کربن، متان و ازن در ترکیبات خود، اشعه های خورشید را به راحتی منتقل می کند و لایه های زیرین و سطح زیرین آن را گرم می کند، اما تابش حرارتی برگشتی از سطح زمین را به صورت حفظ می کند. تابش موج بلند این ویژگی جو را اثر گلخانه ای می نامند. بدون آن، نوسانات روزانه در دمای لایه های پایینی جو به مقادیر عظیمی می رسد: تا 200 درجه سانتیگراد و طبیعتاً زندگی را به شکلی که ما می شناسیم غیرممکن می کند.

قسمت های مختلف زمین به طور ناهموار گرم می شوند. عرض های جغرافیایی کم سیاره ما، یعنی. مناطق با آب و هوای نیمه گرمسیری و گرمسیری نسبت به مناطق متوسط و مرتفع با نوع آب و هوای معتدل و قطب شمال (قطب جنوب) گرمای بسیار بیشتری از خورشید دریافت می کنند. قاره ها و اقیانوس ها به طور متفاوتی گرم می شوند. در حالی که اولی خیلی سریعتر گرم می شود و سرد می شود، دومی گرما را برای مدت طولانی جذب می کند، اما در همان زمان و همچنین آن را برای مدت طولانی از بین می برد. همانطور که می دانید هوای گرم سبک تر از هوای سرد است و در نتیجه بالا می رود. جای آن در سطح توسط هوای سردتر و سنگین تر گرفته شده است. اینگونه باد شکل می گیرد و هوا شکل می گیرد. و باد نیز به نوبه خود منجر به فرآیندهای هوازدگی فیزیکی و شیمیایی می شود که این دومی اشکال برون زا از امداد را تشکیل می دهد.

تنها راه انتقال گرما تابش حرارتی است، یعنی. گرم شدن هوا توسط پرتوهای کیهانی و خورشید.

علاوه بر این، تنها در صورت وجود جو در سیاره، چرخه آب در طبیعت، بارش و تشکیل ابر امکان پذیر است.

چرخه بزرگ یا جهانی - بخار آب تشکیل شده در بالای سطح اقیانوس ها توسط بادها به قاره ها منتقل می شود، به صورت بارش در آنجا می ریزد و به صورت رواناب به اقیانوس باز می گردد. در این فرآیند، کیفیت آب تغییر می کند: در طول تبخیر، شور آب دریاتبدیل به تازه و آلوده می شود - پاک می شود.

تاریخ انتشار: 1394/10/26; خواندن: 1269 | نقض حق چاپ صفحه

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0.001 s) ...

جو و عملکردهای حفاظتی آن

حیات زمینی در برابر پرتوهای کیهانی آسیب پذیر است و نیاز به محافظت مداوم و قابل اعتماد در برابر آن دارد. پوسته هوای زمین، مانند هر پوشش بیرونی، عملکردهای محافظتی را نیز انجام می دهد. اگرچه، طبق استانداردهای روزمره ما، جو در مفهوم وسیله حفاظتی قرار نمی گیرد، این هوای "بی وزن" است که مانعی قابل اعتماد در برابر اثرات مخرب فضا است.

فقط شهاب سنگ های بزرگ با جرم اولیه ده ها و صدها تن می توانند به این "زره" نفوذ کنند - همانطور که می دانید یک پدیده خارق العاده است. شهاب سنگ های کوچکتر به هیچ وجه غیر معمول نیستند. هر روز تا 200 شهاب سنگ در آسمان مسکو سوراخ می شود و به طور کامل در جو می سوزد.
انرژی از خورشید به زمین می آید و در نتیجه امکان حیات وجود دارد. اما دوز حیاتی انرژی خورشیدی توسط جو "اندازه گیری" می شود. اگر نبود، خورشید در طول روز سطح زمین را تا + 100 درجه سانتیگراد گرم می کرد و در شب تا -100 درجه سانتیگراد توسط فضای یخی سرد می شد. تفاوت 200 درجه ای در دمای روزانه بسیار فراتر از قابلیت بقای بیشتر موجودات زنده است.
هنگامی که الکسی لئونوف برای اولین بار وارد فضای باز شد، زندگی و سلامت او توسط قوی ترین لباس فضایی محافظت می شد. و در زمین، ما به طور قابل اعتمادی توسط یک پتوی هوا محافظت می شویم.
یک جریان قدرتمند از خورشید و سایر تشعشعات کیهانی از طیف گسترده ای از امواج و انرژی ها در هر ثانیه بر روی مرز بالایی جو می افتد: - تابش گاما، اشعه ایکس، پرتو های فرابنفش، نور مرئی، تشعشعات فروسرخ و غیره. اگر همه آنها به سطح زمین می رسیدند، آنگاه انرژی قاتل فوری آنها همه موجودات زنده را می سوزاند. این اتفاق نمی افتد و زندگی بر روی زمین به لطف جو وجود دارد.
برای تمام انواع تشعشعات، اتمسفر تنها دو "پنجره شفافیت"، دو "شکاف" باریک که از طریق آنها برخی امواج رادیویی نفوذ می کنند، و همچنین نور با بخشی از اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز باقی می ماند. نقش اصلییونوسفر و صفحه اوزون در ارتفاع 20 تا 55 کیلومتری بازی می کنند. اگرچه ازن بسیار کمیاب است، اما بیشتر انرژی اشعه ماوراء بنفش در این قسمت صرف شکستن مولکول های اکسیژن می شود. آنها که از طریق فیلتر ازن صاف می شوند، هنوز برای برخی از میکروارگانیسم ها از جمله پاتوژن ها خطرناک هستند و برای انسان مفید هستند.

در نهایت، نور و گرما که زندگی را به زمین می آورد از طریق جو عبور می کند. هر چیزی که مرگ را می کارد توسط جو مهار می شود.
آب و هوا و آب و هوا.جو تنظیم می کند مهمترین پارامترهاآب و هوا - رطوبت، دما، فشار.
تجمع قطرات رطوبت یا کریستال های یخ، یعنی تشکیل ابرها، تنها در صورتی امکان پذیر است که هسته های تراکم در هوا وجود داشته باشد - ذرات جامد با قطر صدم میکرومتر، یا به عبارت ساده تر، ریزترین گرد و غبار. در یک فضای کاملا "استریل"، باران غیرممکن است.
حرکات عمودی و افقی توده های هوای گرم و سرد، خشک و مرطوب، توزیع موضعی دما و بارش، یعنی شکل گیری آب و هوا، به دلیل اختلاف فشار جوی و وقوع وزش باد انجام می شود.
نقش جو در گردش مواد.چرخه های اکسیژن، کربن، نیتروژن، آب لزوماً از مرحله اتمسفر عبور می کنند. حوضه هوا به عنوان یک مخزن غول پیکر عمل می کند، جایی که همه این مواد در آن جمع می شوند و مهمتر از همه، در سراسر کره زمین پخش می شوند. بنابراین، تنظیم سرعت و شدت گردش مواد در طبیعت انجام می شود.

جو بخشی از محیط زندگی است.برای اکثر ساکنان این سرزمین و در میان آنها انسان ها، ویژگی های فیزیکی جو مهم است.
فشار اتمسفر در سطح زمین (حدود 9.8 104 Pa) نرمال نامیده می شود. این هنجار وجود ارگانیسم های زمینی است که ما مانند هر هنجاری متوجه آن نمی شویم ، اگرچه 10-12 تن هوا به فرد فشار می آورد. برای ما، فقط انحراف از آن قابل درک است: هنگامی که فشار در ارتفاع حدود 5 هزار متری کاهش می یابد، علائم "بیماری کوهستان" ظاهر می شود (سرگیجه، حالت تهوع، ضعف). هنگامی که در آب تا عمق 10 متر غوطه ور می شود، فشار تأثیر قابل توجهی بر بدن انسان می گذارد (درد در پرده گوش، تنگی نفس و غیره). در خلاء مطلق، مرگ فورا رخ می دهد.
شفافیت، یعنی نفوذپذیری جو برای تشعشعات خورشیدی - مرئی، فرابنفش، مادون قرمز - برای موجودات زنده بسیار مهم است. کمیت و کیفیت نور شدت فتوسنتز را تعیین می کند - تنها فرآیند طبیعی تثبیت انرژی خورشیدی روی زمین. افزایش سطح اشعه ماوراء بنفش می تواند منجر به سوختگی و سایر پدیده های دردناک شود، کاهش شرایطی را برای تولید مثل انبوه عوامل بیماری زا ایجاد می کند. اثر پیچیده شفافیت بر تعادل حرارتی زمین مشخص شده است که در ادامه با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. تغییرات مدرن در شفافیت جو عمدتاً توسط تأثیرات انسانی تعیین می شود که قبلاً منجر به ظهور تعدادی از مشکلات جدی شده است.
وضعیت تعادل گاز برای بیوسفر بسیار مهم است. بیش از 3/4 هوا نیتروژن است که لاووازیه آن را "بی جان" نامید. این در اصل اساسی حامل های زندگی - پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک - گنجانده شده است. درست است که نیتروژن اتمسفر مستقیماً در سنتز آنها شرکت نمی کند، اما یک مخزن غول پیکر از "مواد خام" اولیه هم برای فعالیت میکروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن و جلبک ها و هم برای صنعت کود نیتروژن است. مقیاس و به ویژه نرخ رشد تثبیت نیتروژن صنعتی در حال حاضر برخی از تنظیمات را برای ایده پایان ناپذیری ذخایر آن در جو ایجاد می کند.
موارد فوق حتی بیشتر در مورد اکسیژن که یک چهارم اتم های ماده زنده را تشکیل می دهد، قابل استفاده است. تنفس بدون اکسیژن و در نتیجه انرژی جانوران چند سلولی غیرممکن است. در عین حال، اکسیژن یک محصول زائد است که توسط موجودات فتوسنتزی آزاد می شود. تجمع تنها 1٪ اکسیژن در طول تکامل متقابل جو و بیوسفر شرایطی را برای توسعه سریع ایجاد کرد. فرم های مدرنزندگی در همان زمان، یک صفحه ازن تشکیل شد - محافظت در برابر پرتوهای کیهانی پر انرژی. کاهش اکسیژن در اتمسفر منجر به کندی در فرآیندهای حیاتی می شود. از دست دادن اکسیژن باعث جایگزینی اجتناب ناپذیر اشکال حیات هوازی با انواع بی هوازی می شود.
دی اکسید کربن موجود در جو زمین تنها حاوی 0.03 درصد است. اما امروزه موضوع مورد توجه و اضطراب قابل توجهی است. با افزایش نسبت دی اکسید کربن به تنها 0.1٪، حیوانات در تنفس مشکل دارند، بیش از 4٪ دی اکسید کربن موجود در هوا به معنای یک وضعیت اضطراری است. حتی تغییرات بسیار ناچیز (به میزان هزارم درصد) در محتوای دی اکسید کربن در اتمسفر، نفوذپذیری آن را در برابر پرتوهای گرمایی منعکس شده از سطح زمین تغییر می دهد.
زندگی روی زمین بدون جو غیرممکن است. اما بدون آب و بدون مواد مغذی و بدون خیلی بیشتر غیرممکن است. یک فرد می تواند هفته ها بدون غذا، بدون آب - روزها، بدون هوا - دقیقه ها، بدون حفاظت اتمسفر - ثانیه ها زندگی کند.
چنین تفاوت های قابل توجهی به ویژه با توانایی متفاوت بدن برای ذخیره برخی مواد توجیه می شود. به طور متوسط، یک فرد روزانه بیش از 500 لیتر اکسیژن مصرف می کند، بیش از 10 هزار لیتر (حدود 12 کیلوگرم) هوا و 1.5-2 کیلوگرم آب و غذا از طریق ریه ها عبور می کند.
یک مورد مهم دیگر وجود دارد. در طول تکامل، حیوانات سیستم های حفاظتی چند مرحله ای و نسبتاً قابل اعتماد در برابر مواد سمی و سایر مواد مضر با منشاء طبیعی (آب و غذا با کیفیت پایین، گرد و غبار، دود و غیره) ایجاد کرده اند.

NS.). بنابراین، هم حیوان و هم موجودات انسانیمعلوم شد که در برابر چیزی که در زیستگاه طبیعی آنها نیست - در برابر گازهای سمی بدون رنگ، بو و مزه، که در انتشارات انسان ساز زیاد است، کاملاً غیر مسلح هستند: اکسید نیتریک (II)، سرب در اگزوز خودرو، مونوکسید کربن(CO) و بسیاری از ترکیبات دیگر. در این موارد، راه‌های هوایی ما هم اکسیر حیات و هم سم مهلک را بدون مانع عبور می‌کنند، بدون اینکه وسیله‌ای برای تشخیص آن‌ها داشته باشیم.

جو پوشش گازی سیاره ما است که با زمین می چرخد. گاز موجود در جو را هوا می نامند. جو هیدروسفر را لمس می کند و تا حدی لیتوسفر را می پوشاند. اما تعیین مرزهای بالایی دشوار است. معمولاً فرض بر این است که جو برای حدود سه هزار کیلومتر به سمت بالا گسترش می یابد. در آنجا به آرامی به فضایی بدون هوا جریان می یابد.

ترکیب شیمیایی جو زمین

تشکیل ترکیب شیمیاییجو حدود چهار میلیارد سال پیش آغاز شد. در ابتدا، جو فقط از گازهای سبک - هلیوم و هیدروژن تشکیل شده بود. به گفته دانشمندان، پیش نیازهای اولیه برای ایجاد یک پوسته گازی در اطراف زمین، فوران های آتشفشانی بود که همراه با گدازه، حجم عظیمی از گازها را منتشر می کرد. بعدها تبادل گاز با فضاهای آبی، با موجودات زنده با محصولات فعالیت آنها آغاز شد. ترکیب هوا به تدریج تغییر کرد و در فرم مدرنچندین میلیون سال پیش ثبت شده است.

اجزای اصلی جو نیتروژن (حدود 79٪) و اکسیژن (20٪) هستند. درصد باقیمانده (1%) روی گازهای زیر است: آرگون، نئون، هلیوم، متان، دی اکسید کربن، هیدروژن، کریپتون، زنون، ازن، آمونیاک، گوگرد و دی اکسید نیتروژن، اکسید نیتروژن و مونوکسید کربن که در این یک درصد گنجانده شده است. .

علاوه بر این، هوا حاوی بخار آب و ذرات معلق (گرده گیاهان، گرد و غبار، کریستال های نمک، ناخالصی های آئروسل) است.

V اخیرادانشمندان به یک تغییر کیفی، بلکه کمی در برخی از ترکیبات هوا اشاره می کنند. و دلیل این امر انسان و فعالیت های اوست. تنها در 100 سال گذشته، میزان دی اکسید کربن به میزان قابل توجهی افزایش یافته است! این مملو از مشکلات بسیاری است که جهانی ترین آنها تغییرات آب و هوایی است.

تشکیل آب و هوا و آب و هوا

جو نقش مهمی در شکل گیری آب و هوا و آب و هوا روی زمین دارد. خیلی به مقدار بستگی دارد اشعه های خورشید، در مورد ماهیت سطح زیرین و گردش اتمسفر.

بیایید عوامل را به ترتیب در نظر بگیریم.

1. جو اجازه عبور گرمای نور خورشید را می دهد و تشعشعات مضر را جذب می کند. این واقعیت که پرتوهای خورشید در قسمت های مختلف زمین می افتند زوایای مختلف، یونانیان باستان می دانستند. خود کلمه "اقلیم" در ترجمه یونانی باستان به معنای "شیب" است. بنابراین، در خط استوا، پرتوهای خورشید تقریباً عمودی می‌افتند، زیرا اینجا بسیار گرم است. هرچه به قطب ها نزدیکتر باشد، زاویه شیب بیشتر است. و دما پایین می آید.

2. در اثر گرمای ناهموار زمین، جریان های هوا در جو ایجاد می شود. آنها بر اساس اندازه آنها طبقه بندی می شوند. کوچکترین آنها (دهها و صدها متر) بادهای محلی هستند. به دنبال آن بادهای موسمی و بادهای تجاری، طوفان‌ها و پادسیکلون‌ها، مناطق پیشانی سیاره‌ای دنبال می‌شوند.

همه این توده های هوا دائما در حال حرکت هستند. برخی از آنها بسیار ثابت هستند. به عنوان مثال، بادهای تجاری که از مناطق نیمه گرمسیری به سمت استوا می وزند. حرکت دیگران تا حد زیادی به فشار اتمسفر بستگی دارد.

3. فشار اتمسفر یکی دیگر از عوامل مؤثر در شکل گیری اقلیم است. این فشار هوا روی سطح زمین است. همانطور که مشخص است، توده های هوا از ناحیه ای با فشار اتمسفر افزایش یافته به سمت ناحیه ای که این فشار کمتر است حرکت می کند.

در مجموع 7 منطقه وجود دارد. استوا - منطقه فشار کم... علاوه بر این، در هر دو طرف استوا تا دهه سی عرض های جغرافیایی - یک منطقه فشار بالا. از 30 درجه تا 60 درجه - دوباره فشار کم. و از 60 درجه تا قطب - یک منطقه فشار بالا. توده های هوا بین این مناطق در گردش هستند. آنهایی که از دریا به خشکی می روند باران و هوای بد می آورند و آنهایی که از قاره ها می وزند - هوای صاف و خشک. در مکان هایی که جریان های هوا با هم برخورد می کنند، مناطقی از یک جبهه جوی تشکیل می شود که با بارش و هوای بد و بادی مشخص می شود.

دانشمندان ثابت کرده اند که حتی رفاه یک فرد به فشار اتمسفر بستگی دارد. طبق استانداردهای بین المللی، فشار معمولی اتمسفر 760 میلی متر جیوه است. ستون در دمای 0 درجه سانتیگراد. این نشانگر برای مناطقی طراحی شده است که تقریباً هم سطح با سطح دریا هستند. فشار با ارتفاع کاهش می یابد. بنابراین، به عنوان مثال، برای سنت پترزبورگ 760 میلی متر جیوه. هنجار است. اما برای مسکو که بالاتر قرار دارد، فشار طبیعی 748 میلی متر جیوه است.

فشار نه تنها به صورت عمودی، بلکه به صورت افقی نیز تغییر می کند. این امر به ویژه هنگام عبور از طوفان ها احساس می شود.

ساختار جو

فضا یادآور یک شیرینی پفکی است. و هر لایه ویژگی های خاص خود را دارد.

. تروپوسفر- نزدیک ترین لایه به زمین. "ضخامت" این لایه با فاصله از استوا تغییر می کند. در بالای استوا، لایه به مدت 16-18 کیلومتر به سمت بالا گسترش می یابد، در مناطق معتدل - برای 10-12 کیلومتر، در قطب ها - برای 8-10 کیلومتر.

اینجاست که 80 درصد از کل جرم هوا و 90 درصد بخار آب را شامل می شود. در اینجا ابرها شکل می گیرند، طوفان ها و پاد سیکلون ها ظاهر می شوند. دمای هوا به ارتفاع زمین بستگی دارد. به طور متوسط در هر 100 متر 0.65 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

. تروپوپوز- لایه انتقالی جو. ارتفاع آن از چند صد متر تا 1-2 کیلومتر است. دمای هوا در تابستان بیشتر از زمستان است. بنابراین، به عنوان مثال، در بالای قطب در زمستان -65 درجه سانتیگراد. و بالای استوا در هر زمانی از سال -70 درجه سانتیگراد را نگه می دارد.

. استراتوسفر- این لایه ای است که مرز بالایی آن در ارتفاع 50-55 کیلومتری قرار دارد. تلاطم در اینجا کم است، محتوای بخار آب در هوا ناچیز است. اما مقدار زیادی ازن وجود دارد. حداکثر غلظت آن در ارتفاع 20-25 کیلومتری است. در استراتوسفر، دمای هوا شروع به افزایش می کند و به + 0.8 درجه سانتیگراد می رسد. این به دلیل این واقعیت است که لایه اوزون با اشعه ماوراء بنفش تعامل دارد.

. استراتوپوز- یک لایه میانی کم بین استراتوسفر و مزوسفر به دنبال آن.

. مزوسفر- مرز بالایی این لایه 80-85 کیلومتر است. فرآیندهای فتوشیمیایی پیچیده شامل رادیکال های آزاد در اینجا انجام می شود. آنها درخشش ملایم آبی سیاره ما را که از فضا دیده می شود، ارائه می دهند.

بیشتر دنباله دارها و شهاب سنگ ها در مزوسفر می سوزند.

. مزوپوز- لایه میانی بعدی، دمای هوا که در آن حداقل -90 درجه است.

. ترموسفر- مرز پایینی از ارتفاع 80 - 90 کیلومتری شروع می شود و مرز بالایی لایه در حدود 800 کیلومتر است. دمای هوا افزایش می یابد. می تواند از + 500 درجه سانتیگراد تا + 1000 درجه سانتیگراد متغیر باشد. نوسانات دما در طول روز صدها درجه است! اما هوای اینجا آنقدر کمیاب است که درک اصطلاح "دما" آنطور که ما تصور می کنیم در اینجا مناسب نیست.

. یون کره- مزوسفر، مزوپوز و ترموسفر را متحد می کند. هوا در اینجا عمدتاً از مولکول های اکسیژن و نیتروژن و همچنین پلاسمای شبه خنثی تشکیل شده است. پرتوهای خورشید که به یونوسفر می افتند، مولکول های هوا را به شدت یونیزه می کنند. در لایه زیرین (تا 90 کیلومتر) درجه یونیزاسیون کم است. هرچه بیشتر باشد، یونیزاسیون بیشتر است. بنابراین، در ارتفاع 100-110 کیلومتری، الکترون ها متمرکز می شوند. این به بازتاب امواج رادیویی کوتاه تا متوسط کمک می کند.

مهمترین لایه یونوسفر لایه بالایی است که در ارتفاع 150-400 کیلومتری قرار دارد. ویژگی آن این است که امواج رادیویی را منعکس می کند و این به انتقال سیگنال های رادیویی در فواصل طولانی کمک می کند.

در یونوسفر است که پدیده ای مانند شفق قطبی رخ می دهد.

. اگزوسفر- از اتم های اکسیژن، هلیوم و هیدروژن تشکیل شده است. گاز در این لایه بسیار کمیاب است و اتم های هیدروژن اغلب به فضای بیرونی فرار می کنند. بنابراین به این لایه «منطقه پراکندگی» می گویند.

اولین دانشمندی که پیشنهاد کرد جو ما وزن دارد، E. Torricelli ایتالیایی بود. به عنوان مثال، اوستاپ بندر در رمان "گوساله طلایی" از اینکه یک ستون هوا به وزن 14 کیلوگرم روی هر نفر فشار می آورد! اما ترکیب بزرگ کمی اشتباه بود. یک فرد بالغ تحت فشار 13-15 تن است! اما ما این سنگینی را احساس نمی کنیم، زیرا فشار اتمسفر با فشار درونی فرد متعادل می شود. وزن جو ما 5,300,000,000,000,000 تن است. این رقم بسیار بزرگ است، اگرچه تنها یک میلیونم وزن سیاره ما است.

هوا یکی از عناصر اصلی محیط است که برای همه موجودات زنده روی زمین ضروری است. یک نفر می تواند پنج هفته بدون غذا، پنج روز بدون آب، پنج دقیقه بدون هوا کار کند. اما فعالیت عادی زندگی نه تنها به وجود هوا، بلکه به خلوص معین آن نیز نیاز دارد. سلامت مردم، وضعیت دنیای حیوانات و گیاهان، استحکام و دوام هر سازه ساختمان ها و سازه ها به کیفیت هوا بستگی دارد. هوای آلوده منبع آلودگی آب، زمین، دریا و خاک است.

مصرف کننده اصلی هوا در طبیعت، گیاهان و جانوران زمین است. تخمین زده می شود که کل اقیانوس هوا در حدود ده سال از موجودات زنده روی زمین از جمله انسان عبور می کند.

اهمیت هوای اتمسفر چیست؟

اول از همه، هوای اتمسفر زیستگاه انسان و سایر موجودات زنده است.

جو رژیم حرارتی زمین را تنظیم می کند، به توزیع مجدد گرما در سراسر جهان کمک می کند. انرژی تابشی خورشید که از جو نفوذ می کند، عملا تنها منبع گرما برای سطح زمین است. انرژی تابشی خورشید تا حدی توسط جو جذب می شود. با رسیدن به سطح زمین، تا حدی توسط خاک و آب، دریاها و اقیانوس ها جذب می شود و تا حدی در جو منعکس می شود. اگر اتمسفر وجود نداشت، در شب و در زمستان زمین به دلیل تابش خود خنک می شد و در تابستان و در طول روز به دلیل تابش خورشید بیش از حد گرم می شد (این چیزی است که در ماه اتفاق می افتد).

پوشش گازی "پتو" زمین است که آن را از سرد شدن بیش از حد و گرمای بیش از حد محافظت می کند. به لطف این، هیچ انتقال ناگهانی از یخبندان به گرما و بازگشت روی زمین وجود ندارد.

پوسته گاز سپر قابل اعتمادی است که هر چیزی را که روی زمین زندگی می کند از اشعه مخرب فرابنفش، اشعه ایکس و کیهانی نجات می دهد. لایه های بالایی جو این پرتوها را تا حدی جذب و تا حدی پراکنده می کنند.

جو همچنین از ما در برابر "آخرهای ستاره" محافظت می کند. برخورد با اتمسفر با سرعت زیاد (از 11 تا 64 کیلومتر در ساعت) تحت تأثیر گرانش، به دلیل اصطکاک در برابر هوا و در ارتفاع حدود 60-70 کیلومتری گرم می شود. در بیشتر مواردسوختن.

جو نیز در توزیع نور اهمیت زیادی دارد. هوای جو، پرتوهای خورشید را به میلیون‌ها پرتو کوچک می‌شکند، آن‌ها را پراکنده می‌کند و آن نور یکنواختی را ایجاد می‌کند که انسان به آن عادت کرده است.

جو رسانه ای است که صداها در آن منتشر می شوند. بدون هوا، سکوت بر زمین حکمفرما می شد، صدای همدیگر را نمی شنیدیم، آواز پرندگان و صدای نهر را تحسین نمی کردیم. گفتار انسان ممکن نخواهد بود.

در پوشش هوا، یا بهتر است بگوییم در نزدیک ترین قسمت تروپوسفر به سطح زمین، آب و هوا تشکیل می شود، بنابراین هواشناسان اغلب آن را "آشپزخانه آب و هوا" می نامند. و، درست است، پدیده های آب و هوایی به فرآیندهایی بستگی دارد که تحت تأثیر سطح زمین و هیدروسفر رخ می دهد. حرکت توده های هوا به شکل گیری باد کمک می کند، تراکم یا یخ زدگی بخار آب باعث بارش باران، برف یا تگرگ می شود. یونیزه شدن ذرات هوا منجر به تشکیل رعد و برق می شود.

علاوه بر تمام آنچه گفته شد، جو منبع عناصر شیمیایی است. صنعت ما از اکسیژن موجود در هوا استفاده می کند کار معمولیکوره اجاق باز و سایر فرآیندهای صنعتی. باکتری های تثبیت کننده نیتروژن نیتروژن هوا را جذب کرده و آن را در گره های ریشه جمع می کنند که به راحتی در سیستم ریشه حبوبات یافت می شود و در نتیجه خاک را با نیتروژن غنی می کنند.

نیتروژن و اکسیژن صنعتی از جداسازی هوا بدست می آید. حدود سه چهارم از نیتروژن به دست آمده برای سنتز آمونیاک استفاده می شود و همچنین به عنوان یک محیط بی اثر در فرآیندهای تکنولوژیکیدر متالورژی آهنی، شیمی کک، مهندسی مکانیک و سایر بخش‌های اقتصاد ملی. نیتروژن مایع در صنعت تبرید و فناوری برودتی به عنوان مبرد فعال استفاده می شود.

اکسیژن مایع جزء سوخت موشک است.

هوای اتمسفر نیز به عنوان مواد عایق حرارت، الکتریکی و صدا استفاده می شود. هوای فشرده به عنوان سیال کاری برای انجام کارهای مکانیکی در معادن، کارخانه ها و وسایل نقلیه استفاده می شود. این در ماشین های مختلف پنوماتیک کار می کند، چکش های جک، در لاستیک خودرو، دستگاه های جت و اسپری.

اکسیژن از طریق اکسیداسیون بیولوژیکی مواد مختلف در بدن، انرژی لازم برای زندگی را در اختیار انسان ها، حیوانات و گیاهان قرار می دهد.

گازهای خنثی از هوا آزاد می شوند که در علم، فناوری و صنعت کاربرد فراوانی دارند. اینها عمدتاً هلیوم، آرگون، کریپتون، زنون، نئون و رادون هستند.

وجود پوسته هوا به آسمان ما رنگ آبی می دهد، زیرا مولکول های عناصر اصلی هوا و ناخالصی های مختلف موجود در آن عمدتاً پرتوهایی با طول موج کوتاه را پراکنده می کنند، یعنی. بنفش، آبی و آبی. گاهی رنگ آسمان آبی خالص نیست. این بستگی به مقدار و اندازه ناخالصی های موجود در جو دارد.

بسیار مدت زمان طولانیمردم معتقد بودند که هوا است ماده ساده... و فقط در قرن هجدهم. Lavoisier دانشمند فرانسوی دریافت که هوا مخلوطی مکانیکی از گازهای مختلف است.

اتمسفر زمین، یا به قول ما زندگی روزمره، هوا از اجزای ثابت و متغیر تشکیل شده است. ثابت ها عبارتند از: نیتروژن که 78.09 درصد حجمی و 75.53 درصد جرمی را اشغال می کند. اکسیژن، به ترتیب - 20.95٪ و 23.14٪، آرگون - 0.93٪ و 1.28٪، دی اکسید کربن - 0.03٪ و 0.05٪. 0.1 درصد باقیمانده حجم را گازهای بی اثر اشغال می کنند: نئون، کریپتون، زنون، رادون، هلیوم و هیدروژن.

برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که هوا جرم ندارد. فقط در قرن هفدهم. ثابت شد که جرم 1 متر مکعب هوای خشک اگر در سطح دریا و در دمای 0 درجه سانتیگراد وزن شود برابر با 1293 گرم است و به ازای هر سانتی متر مربع از سطح زمین 1033 گرم هوا وجود دارد.

در بالا، فشار هوا و جرم آن کاهش می یابد: در ارتفاع 20 کیلومتری، جرم 1 متر مکعب هوا 43 گرم و در ارتفاع 40 کیلومتری، تنها 4 گرم است.

دانشمندان جرم جو زمین را محاسبه کردند و معلوم شد که جرم کل آن 5.15 10 15 تن است که به زبان روزمره ترجمه شده به معنای 5 کوادریلیون و 150 تریلیون تن است.

مطالعات نشان داده است که بخش عمده ای از هوا - 50٪ - در تروپوسفر تا ارتفاع 6 کیلومتری متمرکز شده است. 25٪ بعدی در لایه از 6 تا 12 کیلومتر، 12.5٪ - در ارتفاع 12 تا 18 کیلومتر و غیره قرار دارند.

جو زمین یک شکل طبیعی پیچیده است. این یک ساختار اصلی دارد، ساختار خاص خود را. اول از همه، جو از نظر ارتفاع به چندین لایه تقسیم می شود که هر لایه ویژگی های خاص خود را دارد. لایه سطحی از سطح زمین یا اقیانوس تا ارتفاع 12-15 کیلومتری (8-10 کیلومتر در مناطق قطبی و تا 16-18 کیلومتر در خط استوا) است. تروپوسفر، پشت آن به ارتفاع 55 تا 60 کیلومتری قرار دارد استراتوسفر... لایه بعدی نامیده می شود مزوسفر، به 80 - 85 کیلومتر می رسد. پشت آن است ترموسفر، که تا ارتفاع 1000 کیلومتری امتداد دارد. از ارتفاع حدود 70 - 80 کیلومتری (که بخشی از مزوسفر و ترموسفر را اشغال می کند)، یونوسفر قرار دارد و تا ارتفاع 450 - 600 کیلومتری گسترش می یابد. در ادبیات علمی، یونوسفر به دو لایه تقسیم می شود: لایه زیرین یونوسفر و لایه بالایی، از 150 تا 600 کیلومتر، مگنتوسفر است. از ارتفاع 1000 کیلومتری قرار دارد اگزوسفر، که به تدریج به فضای بیرونی می رود. بین لایه‌های منفرد (کره‌ها) لایه‌های انتقالی از یک کره به کره دیگر وجود دارد که به آنها مکث می‌گویند. بنابراین، بین تروپوسفر و استراتوسفر تروپوپوز، بین استراتوسفر و مزوسفر استراتوپوز، لایه انتقال بعدی مزوپوز، و سپس، به ترتیب، ترموپوز است.

این تقسیم اتمسفر در سال 1960 توسط اتحادیه بین المللی ژئودزی و کارتوگرافی در ارتباط با تغییر مسیر دما در هنگام بالا آمدن آن از سطح زمین به تصویب رسید.

مرز پایین اتمسفر توسط سطح زیرین زمین یا اقیانوس های جهان تعیین می شود و قسمت بالایی آن مرز مشخصی ندارد، زیرا در اوج یونوسفر، انتقال تدریجی به فضای بیرونی از قبل آغاز می شود.

از نظر ترکیب شیمیایی، کل جو زمین به پایین (تا 100 کیلومتر) تقسیم می شود - هموسفر که ترکیبی شبیه به هوای سطح دارد و قسمت بالایی - هتروسفر ترکیب شیمیایی ناهمگن. جو فوقانی با فرآیندهای تفکیک و یونیزاسیون گازها که تحت تأثیر تابش خورشیدی رخ می دهد مشخص می شود.

نقش جو در حیات زمین

جو پوسته گازی است که سیاره زمین را احاطه کرده است. سطح داخلی آن هیدروسفر و تا حدی را می پوشاند پوسته زمین، قسمت بیرونی با بخش نزدیک به زمین فضای بیرونی مرز است.

مجموعه ای از شاخه های فیزیک و شیمی که جو را مطالعه می کنند معمولاً فیزیک جو نامیده می شود. جو آب و هوای سطح زمین را تعیین می کند، هواشناسی آب و هوا را مطالعه می کند و اقلیم شناسی با تغییرات آب و هوایی طولانی مدت سروکار دارد.

در حال حاضر در ارتفاع 5 کیلومتری از سطح دریا، یک فرد آموزش ندیده دچار گرسنگی اکسیژن می شود و بدون سازگاری، ظرفیت کاری فرد به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این جایی است که منطقه فیزیولوژیکی جو به پایان می رسد. تنفس انسان در ارتفاع 9 کیلومتری غیرممکن می شود، اگرچه جو حاوی اکسیژن تا حدود 115 کیلومتر است.

اتمسفر اکسیژن مورد نیاز ما را برای تنفس تامین می کند. با این حال، به دلیل کاهش فشار کل جو هنگام بالا رفتن از ارتفاع، فشار جزئی اکسیژن نیز به همین نسبت کاهش می یابد.

ریه های انسان دائماً حاوی حدود 3 لیتر هوای آلوئولی هستند. فشار جزئی اکسیژن در هوای آلوئولی در فشار معمولی اتمسفر 110 میلی متر جیوه است. هنر، فشار دی اکسید کربن 40 میلی متر جیوه است. هنر، و بخار آب - 47 میلی متر جیوه. هنر با افزایش ارتفاع، فشار اکسیژن کاهش می یابد و فشار کل بخار آب و دی اکسید کربن در ریه ها تقریباً ثابت می ماند - حدود 87 میلی متر جیوه. هنر هنگامی که فشار هوای اطراف به این مقدار برسد، جریان اکسیژن به ریه ها به طور کامل متوقف می شود.

در ارتفاع حدود 19-20 کیلومتری، فشار اتمسفر به 47 میلی متر جیوه کاهش می یابد. هنر بنابراین در این ارتفاع آب و مایع بینابینی در بدن انسان شروع به جوشیدن می کند. در خارج از کابین تحت فشار، در این ارتفاعات، مرگ تقریباً بلافاصله اتفاق می افتد. بنابراین، از نقطه نظر فیزیولوژی انسان، "فضا" از قبل در ارتفاع 15-19 کیلومتری شروع می شود.

لایه های متراکم هوا - تروپوسفر و استراتوسفر - از ما محافظت می کنند اقدام آسیب رسانتابش - تشعشع. با کمیاب شدن کافی هوا، در ارتفاعات بیش از 36 کیلومتر، پرتوهای یونیزان - پرتوهای اولیه کیهانی - تأثیر شدیدی بر بدن دارد. در ارتفاعات بیش از 40 کیلومتری، قسمت فرابنفش طیف خورشیدی که برای انسان خطرناک است عمل می کند. تشعشعات استراتوسفر اکسیژن جو

همانطور که به ارتفاع بیشتر از سطح زمین بالا می رود، چنین پدیده هایی برای ما آشنا هستند که در لایه های زیرین جو مشاهده می شوند، مانند انتشار صوت، ظهور بالابر و مقاومت آیرودینامیکی، انتقال حرارت به وسیله همرفت و غیره. ، به تدریج ضعیف شده و سپس کاملاً ناپدید می شوند.

در لایه های کمیاب هوا، انتشار صدا غیرممکن است. تا ارتفاع 60-90 کیلومتری همچنان می توان از مقاومت و بالابر هوا برای پرواز آیرودینامیکی کنترل شده استفاده کرد.

اما با شروع از ارتفاع 100-130 کیلومتری، مفاهیم عدد M و دیوار صوتی، آشنا برای هر خلبان، معنای خود را از دست می دهند: خط مشروط کارمان از آنجا عبور می کند، که فراتر از آن منطقه پرواز صرفا بالستیک آغاز می شود، که فقط با استفاده از نیروهای واکنشی قابل کنترل است.

در ارتفاعات بالاتر از 100 کیلومتر، جو همچنین فاقد ویژگی قابل توجه دیگری است - توانایی جذب، هدایت و انتقال انرژی حرارتی توسط همرفت (یعنی با مخلوط کردن هوا). معنیش اینه که عناصر مختلفتجهیزات، دستگاه برای مدار ایستگاه فضایینمی تواند از بیرون خنک شود همانطور که معمولاً در هواپیما انجام می شود - با کمک جت های هوا و رادیاتورهای هوا. در چنین ارتفاعی، به طور کلی در فضا، تنها راهانتقال حرارت تابش حرارتی است.

پوشش گاز از زمین در برابر سرمای فضای بین سیاره ای که نزدیک به صفر مطلق است محافظت می کند. از همه موجودات زنده در برابر پرتوهای مرگبار کیهانی که از اعماق کهکشان سرازیر می شوند و از تشعشعات مخرب فرابنفش خورشید محافظت می کند. اگر هیچ پوسته گاز نجات دهنده ای در اطراف زمین وجود نداشت، مانند ماه بی آب و بی جان بود.

در واقع، نه آب و نه حیات نمی توانند در سیاره ای بدون پوشش گاز وجود داشته باشند. در نتیجه، تمام حیات ارگانیک در کره زمین، در تمام اشکال مختلف وجودی آن، حتی ظهور مواد آلی، که در توسعه بعدی منجر به ظهور موجودات زنده و تغییر خود پوشش گازی شد، به دلیل بیشترین است. فعل و انفعالات پیچیده بین انرژی تابشی خورشید و اقیانوس هوا، در پایین ترین نقطه ای که تمام حیات ارگانیک توسعه یافته و اکنون وجود دارد.

خواص فیزیکوشیمیایی جو ما و فرآیندهای گسترش و تبدیل انرژی خورشیدی در آن، از جمله خود آن، در گذشته های دور زمین شناسی شرایطی را برای ظهور حیات آلی از مواد بی جان ایجاد کرده و از آن حمایت می کند و به فرآیندهای بعدی کمک می کند. تغییرات کمی و کیفی در اشکال وجودی آن.

اجازه دهید به طور خلاصه آن را یادآوری کنیم جو زمینیتقریباً 99 درصد اکسیژن و نیتروژن است. مولکول های این گازها جایگاه اصلی (بعد از کربن) را در ترکیب هر پروتئین یا ماده پروتئینی به خود اختصاص می دهند، همانطور که انگلس می آموزد نحوه وجود آنها زندگی است.

بنابراین، بدون اکسیژن و نیتروژن، یعنی بدون هوا، زندگی روی زمین غیرممکن است.

هوا نیز مانند آب ضروری است جزءهر موجود زنده

توده عظیم گیاهان و جانوران، به استثنای نادر باکتری های خاص، به اصطلاح بی هوازی، نمی توانند بدون اکسیژن اتمسفر، بدون تبادل گاز وجود داشته باشند. یک انسان می تواند بیش از یک ماه بدون غذا زندگی کند، یک سگ بیش از دو ماه. و مدت زندگی بدون تنفس در چند دقیقه محاسبه می شود. بنابراین خود تکامل یافت ماده زنده، که یک شکل ارگانیک به خود گرفت.

نقش اقیانوس هوا برای هر موجود زمینی پیچیده و متنوع است. هر حرکت و حرکت او، طبیعتاً باید در آن رخ دهد محیط هوا... از یک طرف در برابر همه حرکات مقاومتی ایجاد می کند و از طرف دیگر به بسیاری از موجودات و عناصر اولیه آنها (دانه ها و هاگ ها) کمک و تسهیل می کند تا در فواصل طولانی حرکت کنند.

و در ادامه تعدادی از نمونه ها خواهیم دید که چگونه کل تکامل موجودات گیاهی و جانوری در وحدتی غیر قابل تجزیه با شرایط محیطی آنها و حداقل به طور موقت در هوا اتفاق افتاده است. هر موجودی بدن خود را از محیط خود می سازد. در نتیجه ارگانیسم و شرایط لازم برای زندگی او به یک وحدت تبدیل می شود.

همه گیاهان سبز از طریق فتوسنتز نور خورشید را در بدن خود می گنجانند که از طریق جو به دانه های کلروفیل رسیده است.

خواهیم دید که عبارت تصویری زیبا - "متولد برای خزیدن - نمی تواند پرواز کند" - همیشه برای تکامل حیات ارگانیک در این سیاره قابل استفاده نیست.

همانطور که زمانی موجودات زنده ابتدا از عنصر آب، جایی که سرچشمه می‌گیرند، روی خشکی «خزیدند»، در توسعه و بهبود تدریجی خود تحت تأثیر پوسته هوای زمین تغییر کردند و پس از میلیون‌ها سال بر روی زمین «خزیدند». آنها سرانجام بالهای در حال ظهور خود را گسترش دادند تا نه تنها آب و زمینی را که زندگی بر آنها تسلط یافته است، بلکه عنصر هوا را نیز فتح کنند.

بین اقیانوس های آب و هوا در رابطه با حیات ارگانیک وجود دارد کاملا برعکس: در ته اعماق اقیانوس ها، در زیر 7-8 کیلومتری سطح آنها، حیات ارگانیک، اگرچه به شکل های بسیار عجیبی وجود دارد، از نظر کمی فقیرتر از آب های کم عمق و به ویژه در سواحل است.

در اقیانوس هوا، یک پدیده کاملاً متضاد مشاهده می شود: فراوان ترین و متنوع ترین حیات طبیعت ارگانیک دقیقاً در انتهای آن، یعنی در سطح زمین قرار دارد. هرچه به هوا بالاتر می‌رویم، موجودات زنده یا جنین‌هایشان فقیرتر و کمتر می‌شوند. منظور ما آنقدر کوه هایی که به سمت بالا سر به فلک کشیده اند، فضای آزاد نیست.

بخش عمده ای از حشرات پرنده، پرندگان، دانه های گیاهان و غیره در لایه هوای سطحی تا حدود 100-200 متر از سطح زمین متمرکز شده اند. درست است که انواع خاصی از حشرات در ارتفاع 4-5 کیلومتری یافت می شوند. پرندگان شکاری تا 6-7 کیلومتر بلند می شوند. اما در حال حاضر در استراتوسفر، موجودات زنده نمی توانند وجود داشته باشند. این امر نه تنها به دلیل دمای پایین و فشار کم حاکم در آنجا غیرممکن است، بلکه به دلیل انرژی تشعشعی کیهانی، به ویژه اشعه ماوراء بنفش خورشید، که پایدارترین هاگ قارچ ها و باکتری ها را می کشد، غیرممکن است.

همانطور که آب در اقیانوس‌ها نور خورشید را جذب و پراکنده می‌کند و از نفوذ آن به اعماق جلوگیری می‌کند، اقیانوس هوا نیز پرتوهای کیهانی و فرابنفش را جذب و تبدیل می‌کند و از حیات در پایین خود - زمین از اثرات مضر آنها محافظت می‌کند.

در مورد شرایط زندگی موجودات در خاک باید چند کلمه گفت. از طریق کارهای دانشمندان برجسته ما - V.V.Dokuchaev، P.A.Kostychev، V.R.، می دانیم که خاک خود محصول رابطه پیچیده بین انرژی تابشی خورشید، محیط هوا و فعالیت میکروارگانیسم ها، همراه با سایر موجودات است. که به طور کامل یا جزئی مانند ریشه گیاهان در خاک نشسته اند.

اما تمام خاک نیز از هوا اشباع شده است - اقیانوس هوا ده ها متر و گاهی اوقات بیشتر در زیر سطح لایه های زمین نفوذ می کند. و توده ی عظیم ارگانیسم های ساکن خاک، هوای خاک را تنفس می کنند و با این نوع تنفس سازگار شده اند.

بنابراین، ما تأکید می کنیم که حیات ارگانیک در سیاره ما تحت تأثیر مستقیم پوسته گازی که زمین را احاطه کرده است، پدید آمده، توسعه یافته، اصلاح شده و بهبود یافته است.

بنابراین، اکثریت مطلق موجودات زمینی در تمام مظاهر زندگی خود از نزدیک با هوای جوی مرتبط هستند که تا حد زیادی زیستگاه آنهاست.

و اگر ناگهان کره هوا، که همه موجودات در آن زندگی می کنند و بسته به آن رشد می کنند، ناپدید شد، دیگر وجود نداشت، مرگ و نابودی رخ می داد.

اگر اکثر در اوایل بهاربه محض اینکه لکه های آب شده خشک شدند، اما در برخی مکان ها هنوز بارش برف وجود دارد، در یک روز آفتابی صاف به لبه جنگلی به ظاهر بی جان بروید، جایی که بوته های فندق رشد می کنند، یا به برکه ای نزدیک شوید که درختان توسکا روی آن خم شده اند، می توانید مشاهده کنید. یک عکس بسیار جالب

آرامش کامل سکوت ناگهان یک مه زرد کوچک و به سختی قابل توجه از گوشواره زرد و بسیار کشیده فندقی یا توسکا خارج می شود و در هوا پخش می شود و بی سر و صدا فرو می رود. این بساک گل های نر بود که صدها در گوشواره جمع شده بود، ترکید و گرده ها پراکنده شدند. گاهی اوقات جریان‌های هوا که از ما دور هستند، گرده‌ها را با خود می‌برند و در نهایت همچنان می‌توانند روی کلاله‌های متمایل به قرمز متمایل به ساده گل‌های ماده بی‌وصف شوند. لقاح رخ داده است. جمع آوری آجیل در تابستان امکان پذیر خواهد بود.

به همین ترتیب توسکا «غبار می کند». گرده نه تنها روی گلهای ماده بوته یا درخت خود در همان تاج می افتد. باد سبک ترین گرده کاج را صدها کیلومتر و خیلی دورتر به درختان دیگر پرتاب می کند. وقتی کاج ها شکوفا می شوند، باد ابرهایی از گرده های زرد را از جنگل می برد و گاهی اوقات در آن مستقر می شود. اعداد عظیمدور از مزارع کاج

طبیعت، همانطور که بود، نیاز به لقاح متقابل برای رشد فرزندان پایدارتر، بهتر و غیر رو به زوال دارد. بنابراین باد - حرکت هوا - نه تنها به تکثیر بسیاری از گونه های درختی و سایر گیاهان ما کمک می کند، بلکه به بهبود کیفیت نژاد آنها نیز کمک می کند.

ما گروه بزرگی از گیاهان به اصطلاح اسپور را می شناسیم. اینها شامل سرخس های شناخته شده است. کوچکترین هاگ آنها مانند گرده فندق، توسکا یا مخروطیان، باد گاهی فواصل زیادی را می برد.

یک بار گروهی از گیاه شناسان که در مناطق کوهستانی آفریقای استوایی کار می کردند، گروهی از سرخس ها را که برای آنها ناشناخته بود، روی صخره ها پیدا کردند. تا اون موقع این نوع جدیددر قاره آفریقا کاملاً ناشناخته بود. معلوم شد که این یک گونه آمریکای جنوبی است که در آنجا گسترده است. او چگونه می‌توانست وارد مناطق وحشی آفریقایی شود که مردم از آن بازدید نمی‌کردند؟

بدیهی است که اسپورهای او توسط جریان هوا به طول 4-5 هزار کیلومتر پرتاب شده است. هیچ چیز باور نکردنی در این وجود ندارد، همانطور که در ادامه خواهیم دید. مشخص است که جریان های هوا در این ارتفاعات می توانند با سرعت 120-150 کیلومتر در ساعت به مدت دو تا سه روز تقریبا بدون تغییر جهت اصلی حرکت کنند. هاگ های سبک در توده را می توان با صعود جریان های هوا تا ارتفاع 4-5 هزار کیلومتری بالا برد و با برداشتن جریان های افقی، می تواند در چند روز یا شاید حتی زودتر از آفریقا بر فراز آفریقا باشد.

باد تعداد بیشماری از هاگ های قارچی را با خود حمل می کند، از کپک های داخلی و بارانی های گرد معروف گرفته تا بهترین گونه های خوراکی مانند پورسینی و شامپینیون.

باد همچنین دانه های گیاهان گلدار را حمل می کند - در ماه ژوئن، در اوج تابستان، هر سال خیابان های مسکو، مانند بسیاری از شهرها و روستاهای دیگر، با "برف" کرکی و غیر ذوب پوشیده می شود. گاهی اوقات به طور انبوه در هوا پرواز می کند، از طریق پنجره ها و درها به اتاق ها نفوذ می کند، وارد بینی و چشم می شود.

با درختان صنوبر ماده کاشته می شود. همه گیاهان گرده افشانی شده با باد دارای گلهای نر و ماده روی درختان مشابه فندق و توسکا نیستند. از جمله آنها به اصطلاح دوپایه یا دوپایه هستند. اینها شامل صنوبر و صنوبر هستند. در اوایل بهار، باد گرده درختان نر را به درختان ماده منتقل می کند و باعث بارور شدن آنها می شود و در تابستان دانه های کرکی را به دور می برد و پراکندگی این گونه های درختی را تسهیل می کند.

بنابراین ارگانیسم های بی حرکت و با ریشه های محکم می توانند فرزندان خود را برای صدها کیلومتر انتقال دهند.

نمونه های مشابه بسیاری را می توان از پوشش گیاهی علفی ذکر کرد. بیایید قاصدک زرد همیشگی خود را به یاد بیاوریم. در حال محو شدن، به یک توپ روباز زیبا تبدیل می‌شود که توسط چترهای شگفت‌انگیز بسیاری شکل می‌گیرد که فعلاً توسط آکنه‌های روی گیاه مادر نگه داشته می‌شوند.

اما حالا دانه ها رسیده اند. باد ساقه یک قاصدک را که در این زمان بلند بود، کمی تکان داد و ده‌ها چتر نجات دانه‌ها را به داخل کارزار کاشت هوا بردند.

اولین گل های بهاری ما - مادر و نامادری - نیز دانه های خود را می پاشند و در تابستان علف های هرز بد مزارع - خار و خار می کارند، چای ایوان یاس بنفش زیبا، ساکن جنگل های قطع شده و دامنه ها و درختچه هایی که برای آنها مناسب نیست. گیاهان دیگر

اجازه دهید یکی دیگر از نمونه‌های مشابه بیاوریم که در آن جریان‌های هوا نقش اصلی را در پراکندگی گیاهان دارند. گیاهی به نام tumbleweed یا kurai وجود دارد. این به روشی اصلی سازگار است تا مسافت های طولانی را در استپ ها طی کند و در طول این سفر کمی از دانه های خود را پراکنده کند.

زمانی که دانه ها می رسند، سلول های بافتی نزدیک پایه ساقه شروع به از بین رفتن می کنند و ساقه به راحتی می شکند، درست همانطور که یک برگ زرد به راحتی از شاخه در پاییز می افتد. شاخه های تابلوی تشکیل می شود شکل گردو چنین توپ‌های مرده، اما هنوز نذری، که توسط باد رانده شده‌اند، ده‌ها کیلومتر می‌چرخند حتی زمانی که زمستان گستره‌های استپی را با پوششی از برف می‌پوشاند.

در بیابان های شنی، در میان تپه های بی پایان، چندین نوع درختچه وجود دارد که با شرایط این بیابان ها سازگار شده اند. آنها دانه های عجیب و غریبی دارند. دانه کوچک توسط یک شبکه روباز از رویش های قهوه ای سخت احاطه شده است. به نظر می رسد یک توپ سبک به اندازه گیلاس بزرگ... و چنین گلوله‌های بیابانی-بیابانی توسط بادها صدها کیلومتر از میان تپه‌های شنی رانده می‌شوند تا زمانی که با مانعی متوقف شوند، اغلب گیاهان دیگر، که در میان آنها دانه‌های متوقف شده جوانه می‌زنند.

نمونه های ذکر شده از نقش استثنایی اقیانوس هوا در زندگی و توزیع تعداد زیادی از گیاهان صحبت می کنند. اما ارزیابی نقش هوا فقط به عنوان یک حامل مکانیکی گرده و دانه ها بسیار محدود خواهد بود.

اقیانوس هوا تامین می کند دنیای سبزیجاتضروری ترین رطوبت و بدون آب زندگی ارگانیک به طور کلی غیر قابل تصور است. همه موجودات نیز از آب تشکیل شده اند. در صورت کمبود، رشد و نمو گیاهان و حیوانات کند می شود.

و هوا تمام قاره ها را با آب تامین می کند.

در فصل‌های دیگر کتاب در مورد این صحبت شد که چگونه انرژی حرارتی پرتوهای خورشید یک چرخه ثابت از آب را در جو ایجاد می‌کند و هزاران کیلومتر مکعب آب را از سطح اقیانوس‌ها، دریاها، دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و از خود زمین بلند می‌کند. سال هوا بخارات خود را می گیرد، آنها را تا مرزهای تروپوسفر بالا می برد، آنها را بر فراز بلندترین قله های کوه می اندازد و آنها را به بیابان های سوخته می برد و به آنها فرصتی برای توسعه زندگی ارگانیک می دهد.

بازدید از بیابان ها ضروری است تا به وضوح نقش کاملاً انحصاری اقیانوس هوا در زندگی این مناطق ناچیز کره زمین را تصور کنید. نویسنده این فرصت را داشت که از بیابان‌های آمریکایی آریزونا و کالیفرنیا، در بیابان‌های مرتفع مکزیک، در بیابان‌های غرب و غرب بازدید کند. آسیای جنوبی... در زمان خشکسالی خسیس و خشن هستند. گرمای خاک و زمین تا 82-85 درجه می رسد. هوای گرم همه چیز را خشک می کند. عذاب تشنگی روی بوته های خاردار گرد و غبار، یک برگ سبز قابل مشاهده نیست: آنها پاییز برگ زمستانی ندارند، اما فقط تابستان، به دلیل خشکسالی. مقداری گیاهان کم اندازهبه توده های قهوه ای متراکم منقبض می شود. نه مارمولک ها و نه حشرات قابل مشاهده نیستند - همه موجودات زنده در پناهگاه های منزوی در کمین هستند.

«در بیابان بی‌نقص و خسیس، روی خاک گرمای سوزان...» همه چیز مرده و بی‌جان به نظر می‌رسد.

اما جریان‌های هوایی که در اثر تشعشعات خورشیدی بر روی پوسته گازی زمین ایجاد می‌شوند، شروع به تغییر جهت می‌کنند و مثلاً باران‌های موسمی فراوان را به بیابان‌های هند یا عربستان می‌آورند.

بیابان ها به معنای واقعی کلمه در حال دگرگونی هستند. سبزی های تازه یکساله با سرعت شگفت انگیزی ظاهر می شوند که دانه های آن در خاک خشک قرار دارند. گلهای معطر شکوفا می شوند. بوته ها و درختان خاردار با شاخ و برگ های تازه یا قبل از ظهور گل های معطر پوشیده شده اند. حشرات در همه جا می چرخند، پروانه های درخشان پرواز می کنند.

جریان هوا رطوبت به ارمغان آورد و زندگی فعال را در بیابان ها زنده کرد. اما به محض اینکه وزش بادهای موسمی متوقف می شود، باران ها از بین می روند، بیابان ها دوباره می سوزند، و زندگی ناچیز پایدارترین موجودات، سازگار با خشکی و گرما، به سختی در آنها می درخشد.

در مناطقی از جهان که بادهای ثابت بیشتری رطوبت را از اقیانوس ها حمل می کنند، جنگل های استوایی - جنگل ها، که در آن در تمام طول سالمتنوع ترین زندگی در نوسان کامل است، بدون دانستن وقفه های ناشی از خشکسالی. این حیات سرسبز و فراوان مشروط به همان اقیانوسی بود که نهرهای عظیمش بر دریا و خشکی می‌پیچید.

این به نقش عظیمی که هوا در زندگی موجودات زنده و به ویژه گیاهان ایفا می کند خاتمه نمی یابد، اهمیت آن به عنوان یک منبع تغذیه نیز بسیار زیاد است، اما در فصل های دیگر در این مورد خواهید خواند.

عنصر هوا به همان اندازه نقش مهمی در زندگی حیوانات ایفا می کند، از کندورهای بزرگ گرفته تا عنکبوت های کوچک و پشه ها و پشه ها که به سختی قابل توجه هستند.

ذهن کنجکاو شخصی که "تواریخ زمین و آب" را می خواند - زمانی سنگ های رسوبی را که اکنون در اعماق زیاد قرار داشتند، در آنجا آثار و بقایای باستانی ترین پرندگان - مارمولک های شکارچی دندانه دار که در فرآیند تکامل بال گرفتند را یافت. .

در خاک رس سیاه که به صورت لایه‌هایی در میان درزهای زغال سنگ یافت می‌شود، آثار بال‌های سنجاقک‌های غول‌پیکر به اندازه تقریباً یک متر، سوسک‌های باستانی و بسیاری از حشرات بالدار دیگر به خوبی حفظ شده‌اند. در نتیجه، صدها میلیون سال پیش، کره هوا، به عنوان زیستگاه حیوانات، بر تکامل آنها تأثیر گذاشت، موجودات زنده را مجبور کرد که تحت تأثیر شرایط وجود بر روی آنها در پوشش گازی کره زمین تغییر کنند.

از همین رو. اکنون چنین انبوهی از سازگاری های عجیب و غریب را در ساختار بدن و در رفتار هزاران گونه از موجودات زنده مشاهده می کنیم که در گذشته به نظر مردم یک معجزه ماوراء طبیعی و کامل از جانب خداوند بود. وزیران فرقه مذهبی و آرمان گرایان گفتند که پرندگان تیزبال و همه موجودات دیگر تنها با مشیت الهی ساخته می شوند.

اکنون می دانیم که پرندگان در هوا نیز در نتیجه تکاملی ظاهر شدند که میلیون ها سال به طول انجامید - سازگاری حیوانات خشکی با شرایط جدید وجود در عنصر هوا برای آنها.

اسکلت یک پرنده چقدر سبک است، بال هایش چقدر برای حرکت در هوا سازگار است! توانایی یک عقاب برای اوج گرفتن با بالهای دراز و به ظاهر بی حرکت یا بادبادک، وقتی که به دنبال طعمه خود روی زمین است، چقدر شگفت انگیز است! سپس یخ می زند، سپس به سرعت بال هایش را تکان می دهد، سپس یک سانتی متر حرکت نمی کند - و ناگهان مانند یک سنگ به پایین سقوط می کند، قربانی خود را می گیرد و دوباره در اقیانوس هوا اوج می گیرد.

با نگاه به آنها حق داریم به صورت مجازی بگوییم: پرندگان هوا را ساختند.

هزاران پرنده بر فراز راه های هوایی دورتر پرواز می کنند. از کرانه های رود نیل، از جنگل های نخل شط العرب یا از سواحل جنوبی دریای خزر، جایی که قوها، غازها، اردک ها، مرغان دریایی، جرثقیل ها و هزاران پرنده دیگر ماه های زمستان را سپری می کنند، شروع می کنند. در سرزمین های دوردست شمالی در اوایل بهار. زمانی صحبت می کنیم که اولین روک ها را می بینیم که روی خیس راه می روند جاده های زمستانی: «پیام آوران بهار رسیدند».

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً یک متن را انتخاب کنید و فشار دهید Ctrl + Enter.