Երկրի մթնոլորտի մակարդակները. Մթնոլորտի սահմանային շերտը. Մշտական ​​բևեռային կարմիր կամարներ

Երկրի մթնոլորտը մեր մոլորակի գազային ծրարն է: Նրա ստորին սահմանը գտնվում է մակարդակի վրա ընդերքըիսկ հիդրոսֆերան, իսկ վերինն անցնում է արտաքին տարածության մերձերկրային շրջան։ Մթնոլորտը պարունակում է մոտ 78% ազոտ, 20% թթվածին, մինչև 1% արգոն, ածխածնի երկօքսիդ, ջրածին, հելիում, նեոն և որոշ այլ գազեր։

Սա երկրային պատյանբնութագրվում է ընդգծված շերտավորմամբ։ Մթնոլորտի շերտերը որոշվում են ջերմաստիճանի ուղղահայաց բաշխմամբ և տարբեր մակարդակներում գազերի տարբեր խտությամբ։ Երկրի մթնոլորտի այդպիսի շերտեր կան՝ տրոպոսֆերա, ստրատոսֆերա, մեզոսֆերա, թերմոսֆերա, էկզոլորտ։ Իոնոսֆերան առանձնանում է առանձին։

Մթնոլորտի ամբողջ զանգվածի մինչև 80%-ը կազմում է տրոպոսֆերան՝ մթնոլորտի ստորին մակերեսային շերտը։ Տրոպոսֆերան բևեռային գոտիներում գտնվում է մինչև 8-10 կմ բարձրության վրա հողի մակերեսը, արեւադարձային գոտում՝ առավելագույնը մինչեւ 16-18 կմ։ Տրոպոսֆերայի և ծածկող ստրատոսֆերային շերտի միջև կա տրոպոպաուզա՝ անցումային շերտ։ Տրոպոսֆերայում ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության բարձրացման հետ, նմանապես, մթնոլորտային ճնշումը նվազում է բարձրության հետ։ Տրոպոսֆերայում միջին ջերմաստիճանի գրադիենտը 0,6 ° С է 100 մ-ի վրա: Ջերմաստիճանը ժ. տարբեր մակարդակներումայս կեղևը որոշվում է արեգակնային ճառագայթման կլանման և կոնվեկցիայի արդյունավետությամբ: Մարդու գրեթե ողջ գործունեությունը տեղի է ունենում տրոպոսֆերայում։ Մեծ մասը բարձր լեռներմի անցեք տրոպոսֆերայից այն կողմ, միայն օդային տրանսպորտը կարող է անցնել այս կեղևի վերին սահմանը փոքր բարձրության վրա և լինել ստրատոսֆերայում: Ջրային գոլորշիների մեծ մասը պարունակվում է տրոպոսֆերայում, որը որոշում է գրեթե բոլոր ամպերի առաջացումը։ Նաև գրեթե բոլոր աերոզոլները (փոշին, ծուխը և այլն), որոնք առաջանում են երկրի մակերեսին, կենտրոնացած են տրոպոսֆերայում։ Տրոպոսֆերայի ստորին սահմանային շերտում արտահայտվում են ջերմաստիճանի և օդի խոնավության ամենօրյա տատանումներ, քամու արագությունը սովորաբար նվազում է (բարձրանում է բարձրության բարձրության հետ)։ Տրոպոսֆերայում տեղի է ունենում օդի զանգվածի փոփոխական բաժանում օդային զանգվածների հորիզոնական ուղղությամբ, որոնք տարբերվում են մի շարք բնութագրերով՝ կախված գոտուց և դրանց առաջացման տեղանքից։ Մթնոլորտային ճակատներում - օդային զանգվածների միջև սահմանները - ձևավորվում են ցիկլոններ և անտիցիկլոններ, որոնք որոշում են եղանակը որոշակի տարածքում որոշակի ժամանակահատվածում:

Ստրատոսֆերան մթնոլորտի շերտն է տրոպոսֆերայի և մեզոսֆերայի միջև։ Այս շերտի սահմանները Երկրի մակերևույթից 8-16 կմ-ից մինչև 50-55 կմ են։ Ստրատոսֆերայում օդի գազային բաղադրությունը մոտավորապես նույնն է, ինչ տրոպոսֆերայում։ Տարբերակիչ հատկանիշ- ջրի գոլորշու կոնցենտրացիայի նվազում և օզոնի պարունակության բարձրացում. Մթնոլորտի օզոնային շերտը, որը պաշտպանում է կենսոլորտը ուլտրամանուշակագույն լույսի ագրեսիվ ազդեցությունից, գտնվում է 20-ից 30 կմ մակարդակի վրա։ Ստրատոսֆերայում ջերմաստիճանը բարձրանում է բարձրության հետ և ջերմաստիճանի արժեքըորոշվում է արեգակնային ճառագայթմամբ, այլ ոչ թե կոնվեկցիայով (օդային զանգվածների շարժումներով), ինչպես տրոպոսֆերայում։ Ստրատոսֆերայում օդի տաքացումը պայմանավորված է օզոնի կողմից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանմամբ։

Մեզոսֆերան տարածվում է ստրատոսֆերայի վրա մինչև 80 կմ մակարդակ։ Մթնոլորտի այս շերտը բնութագրվում է նրանով, որ ջերմաստիճանը նվազում է 0°C-ից մինչև -90°C բարձրության հետ միասին: Սա մթնոլորտի ամենացուրտ շրջանն է:

Մեզոսֆերայի վերևում մինչև 500 կմ մակարդակի թերմոսֆերա կա։ Մեզոսֆերայի սահմանից մինչև էկզոսֆերա ջերմաստիճանը փոխվում է մոտ 200 Կ–ից մինչև 2000 Կ։ Մինչև 500 կմ մակարդակը օդի խտությունը նվազում է մի քանի հարյուր հազար անգամ։ Ջերմոսֆերայի մթնոլորտային բաղադրիչների հարաբերական կազմը նման է տրոպոսֆերայի մակերևութային շերտին, բայց բարձրության աճով. մեծ քանակությամբթթվածինը անցնում է ատոմային վիճակի. Ջերմոսֆերայի մոլեկուլների և ատոմների որոշակի մասը գտնվում է իոնացված վիճակում և բաշխված է մի քանի շերտերում, դրանք միավորված են իոնոլորտ հասկացությամբ։ Ջերմոսֆերայի բնութագրերը տարբերվում են լայն շրջանակում՝ կախված աշխարհագրական լայնություն, քանակները արեւային ճառագայթում, տարվա ժամանակը և օրը:

Մթնոլորտի վերին մասը էկզոսֆերան է։ Սա մթնոլորտի ամենաբարակ շերտն է։ Էկզոսֆերայում մասնիկների միջին ազատ ուղիներն այնքան մեծ են, որ մասնիկները կարող են ազատորեն շարժվել միջմոլորակային տարածություն: Էկզոլորտի զանգվածը մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածի տասը միլիոներորդն է։ Էկզոլորտի ստորին սահմանը գտնվում է 450-800 կմ մակարդակի վրա, իսկ վերին սահմանը համարվում է այն տարածքը, որտեղ մասնիկների կոնցենտրացիան նույնն է, ինչ արտաքին տիեզերքում՝ Երկրի մակերեւույթից մի քանի հազար կիլոմետր հեռավորության վրա։ Էկզոսֆերան կազմված է պլազմայից՝ իոնացված գազից։ Էկզոսֆերայում են նաև մեր մոլորակի ճառագայթային գոտիները։

Տեսանյութի ներկայացում - Երկրի մթնոլորտի շերտեր.

Հարակից նյութեր.

Գազի կեղևը, որը շրջապատում է մեր Երկիր մոլորակը, որը հայտնի է որպես մթնոլորտ, բաղկացած է հինգ հիմնական շերտերից։ Այս շերտերն առաջանում են մոլորակի մակերևույթից՝ ծովի մակարդակից (երբեմն ներքևից) և բարձրանում դեպի արտաքին տարածություն հետևյալ հաջորդականությամբ.

• Տրոպոսֆերա;
• Ստրատոսֆերա;
• Մեզոսֆերա;
• Ջերմոսֆերա;
• Էկզոսֆերա.

Երկրի մթնոլորտի հիմնական շերտերի դիագրամ

Այս հինգ հիմնական շերտերից յուրաքանչյուրի միջև կան անցումային գոտիներ, որոնք կոչվում են «դադար», որտեղ ջերմաստիճանի, կազմի և օդի խտության փոփոխություններ են տեղի ունենում: Դադարների հետ միասին Երկրի մթնոլորտը ներառում է ընդհանուր առմամբ 9 շերտ։

Տրոպոսֆերա. որտեղ եղանակ է տեղի ունենում

Մթնոլորտի բոլոր շերտերից տրոպոսֆերան այն է, որին մենք առավել ծանոթ ենք (անկախ նրանից՝ դուք դա հասկանում եք, թե ոչ), քանի որ մենք ապրում ենք դրա հատակում՝ մոլորակի մակերեսին: Այն պարուրում է Երկրի մակերեսը և մի քանի կիլոմետր երկարում դեպի վեր։ Տրոպոսֆերա բառը նշանակում է «փոխել գլոբուսը»: Շատ տեղին անուն է, քանի որ այս շերտն այն վայրն է, որտեղ տեղի է ունենում մեր ամենօրյա եղանակը:

Մոլորակի մակերեւույթից սկսած տրոպոսֆերան բարձրանում է 6-ից 20 կմ բարձրության վրա։ Մեզ ամենամոտ շերտի ստորին երրորդը պարունակում է բոլորի 50%-ը մթնոլորտային գազեր... Դա մթնոլորտի ողջ կազմի միակ մասն է, որը շնչում է։ Շնորհիվ այն բանի, որ օդը ներքևից տաքանում է երկրի մակերևույթով, որը կլանում է Արեգակի ջերմային էներգիան, տրոպոսֆերայի ջերմաստիճանը և ճնշումը նվազում են բարձրության բարձրացման հետ։

Վերևում կա մի բարակ շերտ, որը կոչվում է տրոպոպաուզ, որը պարզապես բուֆեր է տրոպոսֆերայի և ստրատոսֆերայի միջև:

Ստրատոսֆերա. օզոնի տուն

Ստրատոսֆերան մթնոլորտի հաջորդ շերտն է։ Այն ձգվում է երկրի մակերևույթից 6-20 կմ-ից մինչև 50 կմ բարձրության վրա։ Սա այն շերտն է, որով թռչում են առևտրային ինքնաթիռների մեծ մասը, իսկ օդապարիկները:

Այստեղ օդը չի հոսում վեր ու վար, այլ շատ արագ օդային հոսանքներով շարժվում է մակերեսին զուգահեռ։ Բարձրանալիս ջերմաստիճանը բարձրանում է՝ շնորհիվ բնական օզոնի առատության (O 3), որը արևային ճառագայթման և թթվածնի կողմնակի արտադրանք է, որն ունի արևի վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները կլանելու հատկություն (օդերեւութաբանության մեջ բարձրության հետ կապված ջերմաստիճանի ցանկացած բարձրացում հայտնի է որպես « ինվերսիա») ...

Քանի որ ստրատոսֆերան ներքևում ունի ավելի տաք ջերմաստիճան, իսկ վերևում՝ ավելի սառը, մթնոլորտի այս հատվածում հազվադեպ է կոնվեկցիան (օդային զանգվածների ուղղահայաց շարժում): Փաստորեն, դուք կարող եք դիտել տրոպոսֆերայում մոլեգնող փոթորիկը ստրատոսֆերայից, քանի որ շերտը գործում է որպես կոնվեկցիոն «գլխարկ», որի միջով փոթորկի ամպերը չեն կարող թափանցել:

Ստրատոսֆերայից հետո նորից կա բուֆերային շերտ, որն այս անգամ կոչվում է ստրատոպաուզա։

Մեզոսֆերա՝ միջին մթնոլորտ

Մեզոսֆերան գտնվում է Երկրի մակերևույթից մոտավորապես 50-80 կմ հեռավորության վրա։ Մեզոսֆերայի վերին շրջանը ամենացուրտն է բնական վայրԵրկրի վրա, որտեղ ջերմաստիճանը կարող է իջնել -143 ° C-ից ցածր:

Թերմոսֆերա՝ վերին մթնոլորտ

Մեզոսֆերային և մեզոպաուզային հաջորդում է թերմոսֆերան, որը գտնվում է մոլորակի մակերևույթից 80-ից 700 կմ բարձրության վրա և պարունակում է մթնոլորտային ծրարի ամբողջ օդի 0,01%-ից պակասը: Ջերմաստիճանը այստեղ հասնում է մինչև + 2000 ° C, բայց օդի ուժեղ հազվադեպության և ջերմության փոխանցման համար գազի մոլեկուլների բացակայության պատճառով, բարձր ջերմաստիճաններընկալվում են որպես շատ ցուրտ:

Էկզոսֆերա՝ մթնոլորտի և տարածության սահմանը

Երկրի մակերևույթից մոտ 700-10000 կմ բարձրության վրա կա էկզոլորտ՝ մթնոլորտի արտաքին եզրը՝ սահմանակից տիեզերքին: Այստեղ օդերեւութաբանական արբանյակները պտտվում են Երկրի շուրջը։

Ի՞նչ կասեք իոնոսֆերայի մասին:

Իոնոսֆերան առանձին շերտ չէ, բայց իրականում տերմինն օգտագործվում է 60-ից 1000 կմ բարձրության վրա գտնվող մթնոլորտը վերաբերելու համար: Այն ներառում է մեզոսֆերայի ամենավերին մասերը, ամբողջ թերմոսֆերան և էկզոլորտի մի մասը։ Իոնոսֆերան ստացել է իր անվանումը, քանի որ մթնոլորտի այս հատվածում Արեգակի ճառագայթումը իոնացվում է, երբ այն անցնում է Երկրի մագնիսական դաշտերը և: Այս երեւույթը դիտվում է գետնից, ինչպես հյուսիսափայլը։

Կոլեգիալ YouTube

1 / 5

✪ Երկիր տիեզերանավ(Սերիա 14) - Մթնոլորտ

✪ Ինչու՞ մթնոլորտը չի ներքաշվել տիեզերական վակուումի մեջ:

✪ Soyuz TMA-8 տիեզերանավի մուտքը Երկրի մթնոլորտ

✪ Մթնոլորտային կառուցվածք, նշանակություն, ուսումնասիրություն

✪ Օ.Ս. Ուգոլնիկով «Վերին մթնոլորտ. Երկրի և տիեզերքի հանդիպում»

սուբտիտրեր

Մթնոլորտի սահմանը

Մթնոլորտը համարվում է այն տարածքը Երկրի շուրջ, որտեղ գազային միջավայրը պտտվում է Երկրի հետ միասին։ Մթնոլորտն աստիճանաբար անցնում է միջմոլորակային տարածություն՝ էկզոսֆերայում՝ սկսած Երկրի մակերեւույթից 500-1000 կմ բարձրությունից։

Միջազգային ավիացիոն ֆեդերացիայի կողմից առաջարկված սահմանման համաձայն՝ մթնոլորտի և տիեզերքի միջև սահմանը գծվում է մոտ 100 կմ բարձրության վրա գտնվող Կարման գծի երկայնքով, որից վեր օդային թռիչքները լիովին անհնարին են դառնում։ NASA-ն օգտագործում է 122 կիլոմետր (400,000 ֆուտ) որպես մթնոլորտի սահման, որտեղ մաքոքները շարժիչով մանևրելուց անցնում են աերոդինամիկական մանևրելու:

Ֆիզիկական հատկություններ

Բացի աղյուսակում նշված գազերից, մթնոլորտը պարունակում է Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, ածխաջրածիններ, HCl,, HBr,, գոլորշիներ, I 2, Br 2, ինչպես նաև շատ. այլ գազեր՝ աննշան քանակությամբ։ Տրոպոսֆերայում մշտապես հայտնաբերվում են մեծ քանակությամբ կասեցված պինդ և հեղուկ մասնիկներ (աերոզոլներ)։ Երկրի մթնոլորտի ամենահազվագյուտ գազը ռադոնն է (Rn):

Մթնոլորտի կառուցվածքը

Մթնոլորտի սահմանային շերտ

Ստորին տրոպոսֆերային շերտը (1-2 կմ հաստությամբ), որում Երկրի մակերեսի վիճակն ու հատկությունները ուղղակիորեն ազդում են մթնոլորտի դինամիկայի վրա։

Տրոպոսֆերա

Նրա վերին սահմանը գտնվում է բևեռային 8-10 կմ, բարեխառն գոտում 10-12 կմ և արևադարձային լայնություններում՝ 16-18 կմ բարձրության վրա; ձմռանը այն ավելի ցածր է, քան ամռանը։
Մթնոլորտի ստորին, հիմնական շերտը պարունակում է մթնոլորտային օդի ընդհանուր զանգվածի ավելի քան 80%-ը և մթնոլորտի ամբողջ ջրային գոլորշիների մոտ 90%-ը։ Տրոպոսֆերայում շատ զարգացած են տուրբուլենտությունը և կոնվեկցիան, առաջանում են ամպեր, զարգանում են ցիկլոններ և անտիցիկլոններ։ Ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության աճով 0,65 ° / 100 մ միջին ուղղահայաց գրադիենտով:

Տրոպոպաուզա

Անցումային շերտ տրոպոսֆերայից ստրատոսֆերա, մթնոլորտի շերտ, որտեղ ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության հետ դադարում է։

Ստրատոսֆերա

11-ից 50 կմ բարձրության վրա գտնվող մթնոլորտի շերտը։ Ջերմաստիճանի աննշան փոփոխություն 11-25 կմ շերտում (ստրատոսֆերայի ստորին շերտ) և դրա բարձրացումը 25-40 կմ շերտում -56,5-ից մինչև +0,8 ° (ստրատոսֆերայի վերին շերտ կամ ինվերսիոն շրջան. ) բնորոշ են. Մոտ 40 կմ բարձրության վրա հասնելով մոտ 273 Կ (գրեթե 0 ° C) արժեքի, ջերմաստիճանը մնում է անփոփոխ մինչև մոտ 55 կմ բարձրության վրա: Մշտական ​​ջերմաստիճանի այս շրջանը կոչվում է ստրատոպաուզա և հանդիսանում է ստրատոսֆերայի և մեզոսֆերայի սահմանը:

Ստրատոպաուզա

Մթնոլորտի սահմանային շերտը ստրատոսֆերայի և մեզոսֆերայի միջև։ Ուղղահայաց ջերմաստիճանի բաշխումն ունի առավելագույնը (մոտ 0 ° C):

Մեզոսֆերա

Ջերմոսֆերա

Վերին սահմանը մոտ 800 կմ է։ Ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 200-300 կմ բարձրություններ, որտեղ հասնում է 1500 Կ կարգի արժեքների, որից հետո մինչև բարձր բարձրությունները մնում է գրեթե անփոփոխ։ Արեգակնային ճառագայթման և տիեզերական ճառագայթման ազդեցության տակ օդը իոնացված է («ավրորա») - իոնոլորտի հիմնական տարածքները գտնվում են թերմոսֆերայի ներսում: 300 կմ-ից ավելի բարձրությունների վրա գերակշռում է ատոմային թթվածինը։ Ջերմոսֆերայի վերին սահմանը մեծապես որոշվում է Արեգակի ընթացիկ ակտիվությամբ։ Ցածր ակտիվության ժամանակաշրջաններում, օրինակ՝ 2008-2009 թվականներին, այս շերտի չափերի նկատելի նվազում է նկատվում։

Թերմոպաուզա

Ջերմոսֆերայի գագաթին հարող մթնոլորտի տարածքը: Այս տարածքում արեգակնային ճառագայթման կլանումը աննշան է, և ջերմաստիճանը իրականում չի փոխվում բարձրության հետ:

Էկզոսֆերա (ցրման գունդ)

Մինչև 100 կմ բարձրության վրա մթնոլորտը գազերի միատարր, լավ խառնված խառնուրդ է։ Բարձր շերտերում գազերի բաշխումը բարձրության վրա կախված է դրանց մոլեկուլային զանգվածից, ավելի ծանր գազերի կոնցենտրացիան ավելի արագ է նվազում Երկրի մակերևույթից հեռավորության հետ։ Գազերի խտության նվազման պատճառով ստրատոսֆերայում ջերմաստիճանը իջնում ​​է 0 °C-ից մինչև −110 °C՝ մեզոսֆերայում։ Այնուամենայնիվ, 200-250 կմ բարձրությունների վրա առանձին մասնիկների կինետիկ էներգիան համապատասխանում է ~ 150 ° C ջերմաստիճանի: 200 կմ-ից բարձր ժամանակի և տարածության մեջ նկատվում են գազերի ջերմաստիճանի և խտության զգալի տատանումներ։

Մոտ 2000-3500 կմ բարձրության վրա էկզոսֆերան աստիճանաբար վերածվում է այսպես կոչված. մոտ տարածության վակուում, որը լցված է միջմոլորակային գազի հազվագյուտ մասնիկներով, հիմնականում՝ ջրածնի ատոմներով։ Բայց այս գազը միջմոլորակային նյութի միայն մի մասն է: Մյուս մասը կազմված է գիսաստղային և մետեորիկ ծագման փոշու նման մասնիկներից։ Ի լրումն չափազանց հազվագյուտ փոշու նման մասնիկների, այս տարածություն է ներթափանցում արևային և գալակտիկական ծագման էլեկտրամագնիսական և կորպուսկուլյար ճառագայթումը:

Ընդհանուր ակնարկ

Տրոպոսֆերային բաժին է ընկնում մթնոլորտի զանգվածի մոտ 80%-ը, ստրատոսֆերային՝ մոտ 20%-ը; մեզոսֆերայի զանգվածը 0,3%-ից ոչ ավելի է, թերմոսֆերան՝ մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածի 0,05%-ից պակաս։

Մթնոլորտի էլեկտրական հատկությունների հիման վրա. նեյտրոսֆերաև իոնոսֆերա .

Կախված մթնոլորտում առկա գազի բաղադրությունից. հոմոսֆերաև հետերոսֆերա. Հետերոսֆերա- սա այն տարածքն է, որտեղ գրավիտացիան ազդում է գազերի տարանջատման վրա, քանի որ դրանց խառնումն այս բարձրության վրա աննշան է: Այստեղից էլ հետերոսֆերայի փոփոխական կազմը։ Դրա տակ ընկած է մթնոլորտի լավ խառնված, բաղադրությամբ միատարր հատվածը, որը կոչվում է հոմոսֆերա։ Այս շերտերի միջև սահմանը կոչվում է տուրբոպաուզա, այն գտնվում է մոտ 120 կմ բարձրության վրա:

Մթնոլորտի այլ հատկություններ և ազդեցություններ մարդու մարմնի վրա

Արդեն ծովի մակարդակից 5 կմ բարձրության վրա չմարզված մարդու մոտ առաջանում է թթվածնային քաղց և առանց հարմարվելու մարդու աշխատունակությունը զգալիորեն նվազում է։ Այստեղ ավարտվում է մթնոլորտի ֆիզիոլոգիական գոտին։ 9 կմ բարձրության վրա մարդու շնչառությունը անհնար է դառնում, թեև մթնոլորտը թթվածին է պարունակում մինչև մոտ 115 կմ:

Մթնոլորտը մեզ մատակարարում է շնչելու համար անհրաժեշտ թթվածին: Այնուամենայնիվ, մթնոլորտի ընդհանուր ճնշման անկման պատճառով, երբ այն բարձրանում է դեպի բարձրություն, թթվածնի մասնակի ճնշումը նույնպես համապատասխանաբար նվազում է:

Մթնոլորտի ձևավորման պատմությունը

Ամենատարածված տեսության համաձայն՝ Երկրի մթնոլորտը վերջինիս պատմության ընթացքում եղել է երեք տարբեր կազմով. Այն ի սկզբանե բաղկացած էր միջմոլորակային տարածությունից բռնված թեթև գազերից (ջրածին և հելիում)։ Սա այսպես կոչված առաջնային մթնոլորտ... Հաջորդ փուլում ակտիվ հրաբխային ակտիվությունը հանգեցրեց մթնոլորտի հագեցվածությանը ջրածնից բացի այլ գազերով (ածխաթթու գազ, ամոնիակ, ջրային գոլորշի): Այսպիսով, այն ձևավորվեց երկրորդական մթնոլորտ... Մթնոլորտը վերականգնողական էր. Ավելին, մթնոլորտի ձևավորման գործընթացը որոշվել է հետևյալ գործոններով.

• թեթև գազերի (ջրածին և հելիում) արտահոսք միջմոլորակային տարածություն.
• քիմիական ռեակցիաներ մթնոլորտում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման, կայծակնային արտանետումների և որոշ այլ գործոնների ազդեցության տակ:

Աստիճանաբար այս գործոնները հանգեցրին ձեւավորմանը երրորդական մթնոլորտբնութագրվում է ջրածնի շատ ավելի ցածր պարունակությամբ և ազոտի և ածխածնի երկօքսիդի շատ ավելի բարձր պարունակությամբ (առաջացած քիմիական ռեակցիաներամոնիակից և ածխաջրածիններից):

Ազոտ

Կրթություն մեծ թվովազոտ N 2 պայմանավորված է ամոնիակ-ջրածին մթնոլորտի օքսիդացումով մոլեկուլային O 2 թթվածնով, որը սկսել է հոսել մոլորակի մակերեւույթից ֆոտոսինթեզի արդյունքում՝ սկսած 3 միլիարդ տարի առաջ։ Նիտրատների և ազոտ պարունակող այլ միացությունների ապանիտրացման արդյունքում մթնոլորտ է արտանետվում նաև N 2 ազոտը։ Ազոտը օզոնով օքսիդանում է մինչև NO վերին շերտերըմթնոլորտ.

N 2 ազոտը արձագանքում է միայն կոնկրետ պայմաններում (օրինակ՝ կայծակի հարվածի ժամանակ)։ Մոլեկուլային ազոտի օքսիդացումը օզոնով էլեկտրական լիցքաթափման ժամանակ փոքր քանակությամբ օգտագործվում է արդյունաբերական արտադրության մեջ ազոտական ​​պարարտանյութեր... Այն կարող է օքսիդանալ ցածր էներգիայի սպառման դեպքում և վերածվել կենսաբանորեն ակտիվ ձևի՝ ցիանոբակտերիաների (կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ) և հանգույցային բակտերիաների կողմից, որոնք ձևավորում են ռիզոբիական սիմբիոզ հատիկաբույսերի հետ, որոնք կարող են լինել արդյունավետ կանաչ գոմաղբի բույսեր, որոնք չեն սպառում, բայց հարստացնում են հողը: բնական պարարտանյութեր.

Թթվածին

Մթնոլորտի բաղադրությունը սկսեց արմատապես փոխվել Երկրի վրա կենդանի օրգանիզմների հայտնվելուն զուգընթաց՝ ֆոտոսինթեզի արդյունքում, որն ուղեկցվում էր թթվածնի արտազատմամբ և ածխաթթու գազի կլանմամբ։ Սկզբում թթվածինը ծախսվում էր կրճատված միացությունների՝ ամոնիակի, ածխաջրածինների, օվկիանոսներում պարունակվող երկաթի գունավոր ձևի և այլ օքսիդացման վրա։ Այս փուլի վերջում մթնոլորտում թթվածնի պարունակությունը սկսեց աճել։ Աստիճանաբար ձևավորվեց օքսիդացնող հատկություններով ժամանակակից մթնոլորտ։ Քանի որ դա լուրջ և կտրուկ փոփոխություններ է առաջացրել մթնոլորտում, լիթոսֆերայում և կենսոլորտում տեղի ունեցող բազմաթիվ գործընթացներում, այս իրադարձությունը կոչվում է թթվածնային աղետ:

Ազնիվ գազեր

Օդի աղտոտվածություն

Վ վերջին ժամանակներըմարդը սկսեց ազդել մթնոլորտի էվոլյուցիայի վրա: Արդյունքը մարդկային գործունեությունդարձել է մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդի պարունակության մշտական ​​աճ՝ նախորդ երկրաբանական դարաշրջաններում կուտակված ածխաջրածնային վառելանյութերի այրման պատճառով։ Հսկայական քանակությամբ CO 2 սպառվում է ֆոտոսինթեզի ընթացքում և ներծծվում համաշխարհային օվկիանոսի կողմից: Այս գազը մթնոլորտ է մտնում կարբոնատի քայքայման պատճառով ժայռերև բուսական և կենդանական ծագման օրգանական նյութեր, ինչպես նաև հրաբխային հետևանքով և արտադրական գործունեությունմարդ. Վերջին 100 տարվա ընթացքում CO 2-ի պարունակությունը մթնոլորտում աճել է 10%-ով, ընդ որում հիմնական մասը (360 միլիարդ տոննա) ստացվել է վառելիքի այրումից: Եթե ​​վառելիքի այրման աճի տեմպերը շարունակվեն, ապա առաջիկա 200-300 տարում СО 2-ի քանակը մթնոլորտում կկրկնապատկվի և կարող է հանգեցնել կլիմայի գլոբալ փոփոխությունների։

Վառելիքի այրումը աղտոտող գազերի հիմնական աղբյուրն է (CO, SO 2): Ծծմբի երկօքսիդը մթնոլորտային թթվածնով օքսիդանում է մինչև SO 3, իսկ ազոտի օքսիդը մինչև NO 2 մթնոլորտի վերին մասում, որն իր հերթին փոխազդում է ջրային գոլորշու հետ, և ստացված ծծմբաթթուն Н 2 SO 4 և ազոտական ​​թթու НNO 3 ընկնում են Երկրի մակերեսին։ այսպես կոչված թթվային անձրևից: Օգտագործումը

Բոլոր նրանք, ովքեր թռչել են ինքնաթիռով, սովոր են այսպիսի հաղորդագրության. «Մեր թռիչքը տեղի է ունենում 10000 մ բարձրության վրա, օդում ջերմաստիճանը 50 °C է»: Թվում է, թե առանձնահատուկ բան չկա: Որքան հեռու է Երկրի մակերևույթից, որը տաքանում է Արեգակի կողմից, այնքան ավելի ցուրտ է այն: Շատերը կարծում են, որ բարձրության հետ ջերմաստիճանի նվազումը շարունակվում է և աստիճանաբար ջերմաստիճանը նվազում է՝ մոտենալով տարածության ջերմաստիճանին։ Ի դեպ, գիտնականներն այդպես էին կարծում մինչև 19-րդ դարի վերջը։

Եկեք ավելի սերտ նայենք Երկրի վրա օդի ջերմաստիճանի բաշխմանը: Մթնոլորտը բաժանված է մի քանի շերտերի, որոնք հիմնականում արտացոլում են ջերմաստիճանի փոփոխության բնույթը։

Ստորին մթնոլորտը կոչվում է տրոպոսֆերա, որը նշանակում է «պտտման ոլորտ»: Եղանակի և կլիմայի բոլոր փոփոխությունները արդյունք են ֆիզիկական գործընթացներտեղի է ունենում այս կոնկրետ շերտում: Այս շերտի վերին սահմանը գտնվում է այնտեղ, որտեղ ջերմաստիճանի նվազումը բարձրության հետ զիջում է դրա աճին՝ մոտավորապես հասարակածից 15-16 կմ և բևեռներից 7-8 կմ բարձրության վրա: Ինչպես ինքը Երկիրը, այնպես էլ մթնոլորտը, մեր մոլորակի պտույտի ազդեցության տակ, նույնպես որոշ չափով հարթվում է բևեռներից և ուռչում հասարակածից վեր։ Այնուամենայնիվ, այս ազդեցությունը շատ ավելի արտահայտված է մթնոլորտում, քան Երկրի ամուր թաղանթում: Երկրի մակերեւույթից դեպի տրոպոսֆերայի վերին սահման ուղղությամբ օդի ջերմաստիճանը նվազում է։ Հասարակածից վեր նվազագույն ջերմաստիճանօդը մոտ -62 ° C է, իսկ բևեռներից բարձր մոտ -45 ° C: Բարեխառն լայնություններում մթնոլորտի զանգվածի ավելի քան 75%-ը գտնվում է տրոպոսֆերայում։ Արևադարձային գոտիներում մթնոլորտի զանգվածի մոտ 90%-ը գտնվում է տրոպոսֆերայի ներսում։

1899 թվականին դրա նվազագույնը հայտնաբերվեց ուղղահայաց ջերմաստիճանի պրոֆիլում որոշակի բարձրության վրա, իսկ հետո ջերմաստիճանը մի փոքր բարձրացավ: Այս աճի սկիզբը նշանակում է անցում մթնոլորտի հաջորդ շերտին՝ դեպի ստրատոսֆերաՍտրատոսֆերա տերմինը նշանակում և արտացոլում է տրոպոսֆերայի վերևում ընկած շերտի եզակիության նախկին գաղափարը: Ստրատոսֆերան տարածվում է մինչև երկրագնդի մակերևույթից մոտ 50 կմ բարձրության վրա: Օզոնի արձագանքը ձևավորումը - մթնոլորտում տեղի ունեցող հիմնական քիմիական ռեակցիաներից մեկը:

Օզոնի հիմնական մասը կենտրոնացած է մոտ 25 կմ բարձրությունների վրա, սակայն ընդհանուր առմամբ, օզոնային շերտը բարձր ձգված թաղանթ է, որը ծածկում է գրեթե ողջ ստրատոսֆերան։ Թթվածնի փոխազդեցությունը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների հետ բարենպաստ գործընթացներից է երկրային մթնոլորտնպաստելով Երկրի վրա կյանքի պահպանմանը: Օզոնի կողմից այս էներգիայի կլանումը կանխում է դրա ավելորդ հոսքը դեպի երկրի մակերես, որտեղ ստեղծվում է էներգիայի այնպիսի մակարդակ, որը հարմար է գոյության համար: երկրային ձևերկյանքը։ Օզոնոսֆերան կլանում է մթնոլորտով անցնող ճառագայթային էներգիայի մի մասը: Արդյունքում, օզոնոսֆերայում հաստատվում է օդի ջերմաստիճանի ուղղահայաց գրադիենտ՝ մոտ 0,62 ° С 100 մ-ի վրա, այսինքն՝ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև ստրատոսֆերայի վերին սահմանը՝ ստրատոպաուզա (50 կմ)՝ հասնելով, ըստ ոմանց. տվյալներ, 0 ° С.

50-ից 80 կմ բարձրությունների վրա կա մթնոլորտի շերտ, որը կոչվում է մեզոսֆերա... «Մեզոսֆերա» բառը նշանակում է «միջանկյալ գունդ», այստեղ օդի ջերմաստիճանը շարունակում է նվազել բարձրության հետ։ Մեզոսֆերայի վերևում՝ շերտով, որը կոչվում է թերմոսֆերա, ջերմաստիճանը կրկին բարձրանում է մոտ 1000 ° C բարձրության վրա, այնուհետև շատ արագ իջնում ​​է մինչև -96 ° C: Սակայն անվերջ չի իջնում, հետո նորից ջերմաստիճանը բարձրանում է։

Ջերմոսֆերաառաջին շերտն է իոնոսֆերա... Ի տարբերություն նախկինում նշված շերտերի, իոնոլորտը չի տարբերվում ջերմաստիճանով։ Իոնոսֆերան էլեկտրական բնույթի տարածք է, որը հնարավոր է դարձնում ռադիոհաղորդակցության բազմաթիվ տեսակներ: Իոնոսֆերան բաժանված է մի քանի շերտերի, որոնք նշվում են D, E, F1 և F2 տառերով։Այս շերտերն ունեն նաև հատուկ անուններ։ Շերտերի բաժանումը պայմանավորված է մի քանի պատճառներով, որոնցից ամենակարևորը շերտերի անհավասար ազդեցությունն է ռադիոալիքների հաղորդման վրա։ Ամենացածր շերտը՝ D, հիմնականում կլանում է ռադիոալիքները և դրանով իսկ կանխում դրանց հետագա տարածումը։ Լավագույն ուսումնասիրված E շերտը գտնվում է երկրի մակերևույթից մոտ 100 կմ բարձրության վրա։ Այն նաև կոչվում է Kennelly-Heaviside շերտ՝ այն ամերիկացի և անգլիացի գիտնականների անունով, ովքեր միաժամանակ և ինքնուրույն հայտնաբերեցին այն։ Շերտը E-ն, ինչպես հսկա հայելին, արտացոլում է ռադիոալիքները։ Այս շերտի շնորհիվ երկար ռադիոալիքները անցնում են ավելի հեռու տարածություններ, քան սպասվում էր, եթե դրանք տարածվեն միայն ուղիղ գծով, առանց արտացոլվելու E շերտից: F շերտն ունի նմանատիպ հատկություններ: Այն նաև կոչվում է Appleton շերտ: Kennelly-Heaviside շերտի հետ միասին այն արտացոլում է ռադիոալիքները դեպի վերգետնյա ռադիոկայաններ:Նման արտացոլումները կարող են առաջանալ տարբեր անկյուններից: Appleton-ի շերտը գտնվում է մոտ 240 կմ բարձրության վրա։

Մթնոլորտի ամենահեռավոր շրջանը՝ իոնոլորտի երկրորդ շերտը, հաճախ կոչվում է էկզոլորտ... Այս տերմինը ցույց է տալիս Երկրի մոտ տիեզերքի ծայրամասերի առկայությունը։ Դժվար է ճշգրիտ որոշել, թե որտեղ է ավարտվում մթնոլորտը և որտեղ է սկսվում տարածությունը, քանի որ բարձրության հետ մթնոլորտային գազերի խտությունը աստիճանաբար նվազում է, և մթնոլորտն ինքնին սահուն վերածվում է գրեթե վակուումի, որում հայտնաբերվում են միայն առանձին մոլեկուլներ: Արդեն մոտ 320 կմ բարձրության վրա մթնոլորտի խտությունն այնքան ցածր է, որ մոլեկուլները կարող են անցնել ավելի քան 1 կմ՝ առանց միմյանց բախվելու։ Առավելագույնը արտաքին մասմթնոլորտը ծառայում է որպես դրա վերին սահման, որը գտնվում է 480-ից 960 կմ բարձրությունների վրա:

Մթնոլորտում ընթացող գործընթացների մասին լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել «Երկրի կլիմա» կայքում։

Տիեզերքը լցված է էներգիայով։ Էներգիան անհավասար է լցնում տարածությունը: Կան նրա կենտրոնացման և լիցքաթափման վայրեր։ Այսպես կարելի է գնահատել խտությունը։ Մոլորակը կարգավորված համակարգ է՝ կենտրոնում նյութի առավելագույն խտությամբ և դեպի ծայրամասի նկատմամբ կոնցենտրացիայի աստիճանական նվազում։ Փոխազդեցության ուժերը որոշում են նյութի վիճակը, այն ձևը, որով այն գոյություն ունի: Ֆիզիկան նկարագրում է նյութերի ագրեգացման վիճակը՝ պինդ, հեղուկ, գազ և այլն։

Մթնոլորտը գազային միջավայրն է, որը շրջապատում է մոլորակը: Երկրի մթնոլորտը թույլ է տալիս ազատ տեղաշարժվել և թույլ է տալիս լույսին անցնել՝ ստեղծելով մի տարածություն, որտեղ կյանքը ծաղկում է:

Երկրի մակերևույթից մինչև մոտ 16 կիլոմետր բարձրություն (հասարակածից մինչև բևեռներ, ցածր արժեքը նույնպես կախված է սեզոնից) տարածքը կոչվում է տրոպոսֆերա։ Տրոպոսֆերան մի շերտ է, որում կենտրոնացած է ողջ մթնոլորտային օդի մոտ 80%-ը և գրեթե ամբողջ ջրային գոլորշին։ Այստեղ է, որ տեղի են ունենում եղանակը ձևավորող գործընթացները։ Ճնշման և ջերմաստիճանի նվազում բարձրության հետ: Օդի ջերմաստիճանի նվազման պատճառը ադիաբատիկ գործընթացն է, երբ գազը ընդլայնվում է, այն սառչում է։ Տրոպոսֆերայի վերին սահմանին արժեքները կարող են հասնել -50, -60 աստիճան Ցելսիուսի:

Հետո սկսվում է ստրատոսֆերան։ Այն ձգվում է դեպի վեր 50 կիլոմետր: Մթնոլորտի այս շերտում ջերմաստիճանը բարձրանում է բարձրության հետ՝ ձեռք բերելով մոտ 0 C արժեք վերին կետում։ Ջերմաստիճանի բարձրացումը պայմանավորված է օզոնային շերտի կողմից կլանման գործընթացով։ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ... Ճառագայթումը առաջացնում է քիմիական ռեակցիա։ Թթվածնի մոլեկուլները քայքայվում են առանձին ատոմների, որոնք կարող են միավորվել նորմալ թթվածնի մոլեկուլների հետ՝ առաջացնելով օզոն։

Արեգակից 10-ից 400 նանոմետր ալիքի երկարությամբ ճառագայթումը դասակարգվում է որպես ուլտրամանուշակագույն: Որքան կարճ է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ալիքի երկարությունը, այնքան մեծ է այն վտանգը կենդանի օրգանիզմների համար: Ճառագայթման միայն մի փոքր մասն է հասնում Երկրի մակերեսին, ընդ որում՝ նրա սպեկտրի պակաս ակտիվ մասը։ Բնության այս հատկանիշը թույլ է տալիս մարդուն առողջ արեւայրուք ստանալ։

Մթնոլորտի հաջորդ շերտը կոչվում է Մեզոսֆերա։ Սահմանները մոտավորապես 50 կմ-ից 85 կմ են: Մեզոսֆերայում օզոնի կոնցենտրացիան, որը կարող է գրավել ուլտրամանուշակագույն էներգիան, ցածր է, ուստի ջերմաստիճանը կրկին սկսում է իջնել բարձրության հետ: Պիկ կետում ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև -90 C, որոշ աղբյուրներ ցույց են տալիս -130 C արժեք: Մթնոլորտի այս շերտում երկնաքարերի մեծ մասն այրվում է:

Մթնոլորտի շերտը, որը ձգվում է 85 կմ բարձրությունից մինչև Երկրից 600 կմ հեռավորության վրա, կոչվում է Թերմոսֆերա։ Ջերմոսֆերան առաջինն է, որը հանդիպում է արեգակնային ճառագայթմանը, ներառյալ, այսպես կոչված, վակուումային ուլտրամանուշակագույնը։

Վակուումային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը հետաձգվել է օդ, դրանով իսկ տաքացնում է մթնոլորտի այս շերտը մինչև հսկայական ջերմաստիճան։ Այնուամենայնիվ, քանի որ ճնշումն այստեղ չափազանց փոքր է, այս շիկացած թվացող գազը օբյեկտների վրա նույն ազդեցությունը չի թողնում, ինչ երկրի մակերևույթի պայմաններում: Ընդհակառակը, նման միջավայրում տեղադրված առարկաները կսառչեն։

100 կմ բարձրության վրա անցնում է «Կարմանի գիծ» պայմանական գիծը, որը համարվում է տիեզերքի սկիզբ։

Ավրորաները հայտնվում են թերմոսֆերայում: Մթնոլորտի այս շերտում արևային քամին փոխազդում է նրա հետ մագնիսական դաշտըմոլորակներ.

Մթնոլորտի վերջին շերտը Էկզոսֆերան է՝ արտաքին թաղանթ, որը ձգվում է հազարավոր կիլոմետրերով: Էկզոսֆերան գործնականում դատարկ տեղ, այնուամենայնիվ, այստեղ թափառող ատոմների թիվը մեծության կարգով ավելի մեծ է, քան միջմոլորակային տարածության մեջ։

Մարդը օդ է շնչում. Նորմալ ճնշումը 760 միլիմետր սնդիկ է: 10000 մ բարձրության վրա ճնշումը մոտ 200 մմ է։ rt. Արվեստ. Այս բարձրության վրա մարդը հավանաբար կարող է շնչել, թեկուզ ոչ երկար ժամանակ, բայց դրա համար անհրաժեշտ է նախապատրաստություն։ Պետությունն ակնհայտորեն անգործունակ է լինելու.

Գազի կազմըմթնոլորտ՝ 78% ազոտ, 21% թթվածին, մոտ մեկ տոկոս արգոն, մնացած ամեն ինչ գազերի խառնուրդ է, որը ներկայացնում է ընդհանուրի ամենափոքր մասը: