10,045×103 J/(kg*K) (în intervalul de temperatură de la 0-100°C), C v 8,3710*103 J/(kg*K) (0-1500°C). Solubilitatea aerului în apă la 0°C este de 0,036%, la 25°C - 0,22%.

Compoziția atmosferică

Istoria formării atmosferice

Istoria timpurie

În prezent, știința nu poate urmări toate etapele formării Pământului cu o precizie sută la sută. Conform celei mai comune teorii, atmosfera Pământului a avut patru compoziții diferite de-a lungul timpului. Inițial, a constat din gaze ușoare (hidrogen și heliu) captate din spațiul interplanetar. Acesta este așa-numitul atmosfera primara. În etapa următoare, activitatea vulcanică activă a dus la saturarea atmosferei cu alte gaze decât hidrogenul (hidrocarburi, amoniac, vapori de apă). Așa s-a format atmosfera secundara. Această atmosferă era reconfortantă. În plus, procesul de formare a atmosferei a fost determinat de următorii factori:

  • scurgere constantă de hidrogen în spațiul interplanetar;
  • reacții chimice care apar în atmosferă sub influența radiațiilor ultraviolete, a descărcărilor de fulgere și a altor factori.

Treptat, acești factori au dus la formare atmosfera tertiara, caracterizată printr-un conținut mult mai scăzut de hidrogen și un conținut mult mai mare de azot și dioxid de carbon (format ca urmare a reacțiilor chimice din amoniac și hidrocarburi).

Apariția vieții și a oxigenului

Odată cu apariția organismelor vii pe Pământ ca urmare a fotosintezei, însoțită de eliberarea de oxigen și absorbția dioxidului de carbon, compoziția atmosferei a început să se schimbe. Există totuși date (analiza compoziției izotopice a oxigenului atmosferic și cea eliberată în timpul fotosintezei) care indică originea geologică a oxigenului atmosferic.

Inițial, oxigenul a fost cheltuit pentru oxidarea compușilor reduși - hidrocarburi, formă feroasă de fier conținută în oceane etc. La sfârșitul acestei etape, conținutul de oxigen din atmosferă a început să crească.

În anii 1990, au fost efectuate experimente pentru a crea un sistem ecologic închis („Biosfera 2”), timp în care nu a fost posibil să se creeze un sistem stabil cu o compoziție uniformă a aerului. Influența microorganismelor a dus la scăderea nivelului de oxigen și la creșterea cantității de dioxid de carbon.

Azot

Formarea unei cantități mari de N 2 se datorează oxidării atmosferei primare de amoniac-hidrogen cu O 2 molecular, care a început să iasă de la suprafața planetei ca urmare a fotosintezei, se presupune că acum aproximativ 3 miliarde de ani (conform la o altă versiune, oxigenul atmosferic este de origine geologică). Azotul este oxidat la NO în straturile superioare atmosferă, este folosit în industrie și este legat de bacterii fixatoare de azot, în același timp N 2 este eliberat în atmosferă ca urmare a denitrificării nitraților și a altor compuși care conțin azot.

Azotul N 2 este un gaz inert și reacționează numai în condiții specifice (de exemplu, în timpul unei descărcări de fulgere). Cianobacteriile și unele bacterii (de exemplu, bacteriile nodulare care formează simbioză rizobială cu plantele leguminoase) o pot oxida și transforma în formă biologică.

Oxidarea azotului molecular prin descărcări electrice este utilizată în productie industrialaîngrășăminte cu azot, a dus, de asemenea, la formarea de depozite unice de nitrați în deșertul Atacama din Chile.

gaze nobile

Arderea combustibilului este principala sursă de gaze poluante (CO, NO, SO2). Dioxidul de sulf este oxidat de aerul O 2 la SO 3 în straturile superioare ale atmosferei, care interacționează cu vaporii de H 2 O și NH 3, iar H 2 SO 4 și (NH 4) 2 SO 4 rezultate se întorc la suprafața Pământului. împreună cu precipitare. Utilizarea motoarelor cu ardere internă duce la o poluare semnificativă a atmosferei cu oxizi de azot, hidrocarburi și compuși de Pb.

Poluarea cu aerosoli a atmosferei este cauzată de: cauze naturale(erupții vulcanice, furtuni de praf, îndepărtarea picăturilor de apă de mare și a particulelor de polen de plante etc.) și activitate economică oameni (exploatarea minereurilor și a materialelor de construcție, arderea combustibilului, fabricarea cimentului etc.). Emisia intensivă la scară largă de particule solide în atmosferă este una dintre cele mai importante motive posibile schimbări ale climei planetei.

Structura atmosferei și caracteristicile cochiliilor individuale

Starea fizică a atmosferei este determinată de vreme și climă. Parametrii de bază ai atmosferei: densitatea aerului, presiunea, temperatura și compoziția. Pe măsură ce altitudinea crește, densitatea aerului și presiunea atmosferică scad. Temperatura se modifică, de asemenea, odată cu schimbările de altitudine. Structura verticală a atmosferei este caracterizată de temperaturi și proprietăți electrice diferite și de condiții diferite de aer. În funcție de temperatura din atmosferă, se disting următoarele straturi principale: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferă, exosferă (sfera de împrăștiere). Regiunile de tranziție ale atmosferei dintre cochiliile vecine se numesc tropopauză, stratopauză etc.

troposfera

Stratosferă

În stratosferă, cea mai mare parte a undelor scurte a radiației ultraviolete (180-200 nm) este reținută, iar energia undelor scurte este transformată. Sub influența acestor raze, câmpurile magnetice se modifică, moleculele se dezintegrează, are loc ionizarea și are loc o nouă formare de gaze și alți compuși chimici. Aceste procese pot fi observate sub formă de aurore boreale, fulgere și alte străluciri.

În stratosferă și în straturile superioare, sub influența radiației solare, moleculele de gaz se disociază în atomi (peste 80 km CO 2 și H 2 se disociază, peste 150 km - O 2, peste 300 km - H 2). La o altitudine de 100-400 km, ionizarea gazelor are loc și în ionosferă; la o altitudine de 320 km, concentrația particulelor încărcate (O + 2, O - 2, N + 2) este ~ 1/300 din concentrația de particule neutre. În straturile superioare ale atmosferei există radicali liberi - OH, HO 2 etc.

Aproape că nu există vapori de apă în stratosferă.

Mezosfera

Până la o altitudine de 100 km, atmosfera este un amestec omogen, bine amestecat de gaze. În straturile superioare, distribuția gazelor după înălțime depinde de greutățile moleculare ale acestora; concentrația de gaze mai grele scade mai repede cu distanța de la suprafața Pământului. Datorită scăderii densității gazului, temperatura scade de la 0°C în stratosferă la −110°C în mezosferă. Cu toate acestea, energia cinetică a particulelor individuale la altitudini de 200-250 km corespunde unei temperaturi de ~1500°C. Peste 200 km se observă fluctuații semnificative ale temperaturii și densității gazelor în timp și spațiu.

La o altitudine de aproximativ 2000-3000 km, exosfera se transformă treptat în așa-numitul vid din spațiul apropiat, care este umplut cu particule foarte rarefiate de gaz interplanetar, în principal atomi de hidrogen. Dar acest gaz reprezintă doar o parte din materia interplanetară. Cealaltă parte este formată din particule de praf de origine cometă și meteorică. Pe lângă aceste particule extrem de rarefiate, în acest spațiu pătrunde radiațiile electromagnetice și corpusculare de origine solară și galactică.

Troposfera reprezintă aproximativ 80% din masa atmosferei, stratosfera - aproximativ 20%; masa mezosferei nu este mai mare de 0,3%, termosfera este mai mică de 0,05% din masa totală a atmosferei. Pe baza proprietăților electrice din atmosferă, se disting neutronosfera și ionosfera. În prezent se crede că atmosfera se extinde până la o altitudine de 2000-3000 km.

În funcție de compoziția gazului din atmosferă, ele emit homosferăȘi heterosferă. Heterosferă- Aceasta este zona în care gravitația afectează separarea gazelor, deoarece amestecul lor la o astfel de altitudine este neglijabil. Aceasta implică o compoziție variabilă a heterosferei. Sub ea se află o parte bine amestecată, omogenă a atmosferei numită homosferă. Limita dintre aceste straturi se numește turbopauză, se află la o altitudine de aproximativ 120 km.

Proprietăți atmosferice

Deja la o altitudine de 5 km deasupra nivelului mării, o persoană neantrenată începe să se confrunte cu înfometarea de oxigen și, fără adaptare, performanța unei persoane este redusă semnificativ. Zona fiziologică a atmosferei se termină aici. Respirația omului devine imposibilă la o altitudine de 15 km, deși până la aproximativ 115 km atmosfera conține oxigen.

Atmosfera ne furnizează oxigenul necesar pentru respirație. Cu toate acestea, din cauza scăderii presiunii totale a atmosferei, pe măsură ce vă ridicați la altitudine, presiunea parțială a oxigenului scade în mod corespunzător.

Plămânii umani conțin în mod constant aproximativ 3 litri de aer alveolar. Presiunea parțială a oxigenului în aerul alveolar la presiunea atmosferică normală este de 110 mmHg. Art., presiunea dioxidului de carbon - 40 mm Hg. Art., iar vaporii de apă −47 mm Hg. Artă. Odată cu creșterea altitudinii, presiunea oxigenului scade, iar presiunea totală a vaporilor de apă și dioxid de carbon din plămâni rămâne aproape constantă - aproximativ 87 mm Hg. Artă. Furnizarea de oxigen a plămânilor se va opri complet atunci când presiunea aerului ambiant devine egală cu această valoare.

La o altitudine de aproximativ 19-20 km, presiunea atmosferică scade la 47 mm Hg. Artă. Prin urmare, la această altitudine, apa și lichidul interstițial încep să fiarbă în corpul uman. În afara cabinei presurizate la aceste altitudini, moartea are loc aproape instantaneu. Astfel, din punctul de vedere al fiziologiei umane, „spațiul” începe deja la o altitudine de 15-19 km.

Straturile dense de aer - troposfera și stratosfera - ne protejează de efectele dăunătoare ale radiațiilor. Cu suficientă rarefiere a aerului, la altitudini mai mari de 36 km, radiațiile ionizante - razele cosmice primare - au un efect intens asupra organismului; La altitudini de peste 40 km, partea ultravioletă a spectrului solar este periculoasă pentru oameni.

Planeta albastra...

Acest subiect ar fi trebuit să fie unul dintre primele apărute pe site. La urma urmei, elicopterele sunt aeronave atmosferice. Atmosfera Pământului– habitatul lor, ca să spunem așa:-). A proprietăți fizice aer Tocmai asta determină calitatea acestui habitat :-). Adică acesta este unul dintre elementele de bază. Și ei scriu întotdeauna despre bază mai întâi. Dar mi-am dat seama de asta abia acum. Totuși, după cum știți, este mai bine mai târziu decât niciodată... Să atingem această problemă, fără a intra în buruieni și complicații inutile :-).

Asa de… Atmosfera Pământului. Acest plicul de gaz a planetei noastre albastre. Toată lumea știe acest nume. De ce albastru? Pur și simplu pentru că componenta „albastru” (precum și albastru și violet) a luminii solare (spectrul) este cel mai bine împrăștiată în atmosferă, colorându-l astfel albăstrui-albăstrui, uneori cu o nuanță de violet (într-o zi însorită, desigur :-)) .

Compoziția atmosferei Pământului.

Compoziția atmosferei este destul de largă. Nu voi enumera toate componentele din text, există o ilustrare bună pentru aceasta. Compoziția tuturor acestor gaze este aproape constantă, cu excepția dioxidului de carbon (CO 2 ). În plus, atmosfera conține în mod necesar apă sub formă de vapori, picături în suspensie sau cristale de gheață. Cantitatea de apă nu este constantă și depinde de temperatură și, într-o măsură mai mică, de presiunea aerului. În plus, atmosfera Pământului (în special cea actuală) conține o anumită cantitate de, aș spune, „tot felul de lucruri urâte” :-). Acestea sunt SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, în plus există vapori de mercur Hg. Adevărat, toate acestea sunt acolo în cantități mici, slavă Domnului :-).

Atmosfera Pământului Se obișnuiește să-l împarți în mai multe zone succesive în înălțime deasupra suprafeței.

Prima, cea mai apropiată de pământ, este troposfera. Acesta este cel mai de jos și, ca să spunem așa, stratul principal pentru viață. tipuri diferite. Conține 80% din masa întregului aer atmosferic (deși în volum este doar aproximativ 1% din întreaga atmosferă) și aproximativ 90% din toată apa atmosferică. Cea mai mare parte a vântului, norilor, ploii și zăpezii 🙂 provin de acolo. Troposfera se extinde la altitudini de aproximativ 18 km la latitudini tropicale și până la 10 km la latitudini polare. Temperatura aerului din acesta scade odată cu creșterea înălțimii cu aproximativ 0,65 ° C la fiecare 100 m.

Zonele atmosferice.

Zona a doua - stratosferă. Trebuie spus că între troposferă și stratosferă există o altă zonă îngustă - tropopauza. Oprește scăderea temperaturii odată cu înălțimea. Tropopauza are o grosime medie de 1,5-2 km, dar limitele sale sunt neclare, iar troposfera se suprapune adesea cu stratosfera.

Deci stratosfera are o înălțime medie de 12 km până la 50 km. Temperatura din el rămâne neschimbată până la 25 km (aproximativ -57ºС), apoi undeva până la 40 km se ridică la aproximativ 0ºС și apoi rămâne neschimbată până la 50 km. Stratosfera este o parte relativ calmă a atmosferei pământului. Nefavorabil vreme este practic absent. În stratosferă se află celebrul strat de ozon la altitudini de la 15-20 km până la 55-60 km.

Acesta este urmat de un mic strat limită, stratopauza, în care temperatura rămâne în jurul valorii de 0ºC, iar apoi zona următoare este mezosfera. Se extinde la altitudini de 80-90 km, iar în el temperatura scade la aproximativ 80ºC. În mezosferă, de obicei devin vizibili meteoriți mici, care încep să strălucească în ea și să ard acolo sus.

Următorul interval îngust este mezopauza și dincolo de ea zona termosferei. Înălțimea sa este de până la 700-800 km. Aici temperatura începe să crească din nou și la altitudini de aproximativ 300 km pot atinge valori de ordinul a 1200ºС. Apoi rămâne constantă. În interiorul termosferei, până la o altitudine de aproximativ 400 km, se află ionosfera. Aici aerul este puternic ionizat din cauza expunerii la radiația solară și are o conductivitate electrică ridicată.

Următoarea și, în general, ultima zonă este exosfera. Aceasta este așa-numita zonă de împrăștiere. Aici, există în principal hidrogen și heliu foarte rarefiat (cu o predominanță a hidrogenului). La altitudini de aproximativ 3000 km, exosfera trece în vidul spațial apropiat.

Ceva de genul. De ce aproximativ? Pentru că aceste straturi sunt destul de convenționale. Sunt posibile diferite modificări ale altitudinii, compoziției gazelor, apei, temperaturii, ionizării și așa mai departe. În plus, există mult mai mulți termeni care definesc structura și starea atmosferei pământului.

De exemplu, homosferă și heterosferă. În primul, gazele atmosferice sunt bine amestecate și compoziția lor este destul de omogenă. Al doilea este situat deasupra primului și practic nu există o astfel de amestecare acolo. Gazele din el sunt separate prin gravitație. Limita dintre aceste straturi este situată la o altitudine de 120 km și se numește turbopauză.

Să terminăm cu termenii, dar cu siguranță voi adăuga că este convențional acceptat că limita atmosferei este situată la o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării. Această graniță se numește Linia Karman.

Voi adăuga încă două imagini pentru a ilustra structura atmosferei. Prima, insa, este in germana, dar este completa si destul de usor de inteles :-). Poate fi mărită și văzută clar. Al doilea arată schimbarea temperaturii atmosferice cu altitudinea.

Structura atmosferei Pământului.

Temperatura aerului se modifică odată cu altitudinea.

Orbital modern cu echipaj uman nava spatiala zboară la altitudini de aproximativ 300-400 km. Totuși, aceasta nu mai este aviație, deși zona, desigur, este strâns legată într-un anume sens și despre asta cu siguranță vom vorbi mai târziu :-).

Zona de aviație este troposfera. Avioanele moderne atmosferice pot zbura și în straturile inferioare ale stratosferei. De exemplu, plafonul practic al MIG-25RB este de 23.000 m.

Zbor în stratosferă.

Și exact proprietățile fizice ale aerului Troposfera determină cum va fi zborul, cât de eficient va fi sistemul de control al aeronavei, cum îl vor afecta turbulențele din atmosferă și cum vor funcționa motoarele.

Prima proprietate principală este temperatura aerului. În dinamica gazelor, acesta poate fi determinat pe scara Celsius sau pe scara Kelvin.

Temperatura t 1 la o înălțime dată N pe scara Celsius este determinată de:

t1 = t - 6,5N, Unde t– temperatura aerului în apropierea solului.

Se numește temperatura pe scara Kelvin temperatura absolută, zero pe această scară este zero absolut. La zero absolut, mișcarea termică a moleculelor se oprește. Zero absolut pe scara Kelvin corespunde cu -273º pe scara Celsius.

În consecință, temperatura T la inaltime N pe scara Kelvin este determinată de:

T = 273K + t-6,5H

Presiunea aerului. Presiunea atmosferică se măsoară în pascali (N/m2), în vechiul sistem de măsurare în atmosfere (atm.). Există, de asemenea, presiunea barometrică. Aceasta este presiunea măsurată în milimetri de mercur folosind un barometru cu mercur. Presiunea barometrică (presiune la nivelul mării) egală cu 760 mmHg. Artă. numit standard. La fizica 1 atm. exact egal cu 760 mm Hg.

Densitatea aerului. În aerodinamică, conceptul cel mai des folosit este densitatea masei aerului. Aceasta este masa de aer în 1 m3 de volum. Densitatea aerului se modifică odată cu altitudinea, aerul devine mai rarefiat.

Umiditatea aerului. Afișează cantitatea de apă din aer. Există un concept" umiditate relativă " Acesta este raportul dintre masa vaporilor de apă și maximul posibil la o anumită temperatură. Conceptul de 0%, adică atunci când aerul este complet uscat, poate exista doar în laborator. Pe de altă parte, 100% umiditate este destul de posibilă. Aceasta înseamnă că aerul a absorbit toată apa pe care ar putea-o absorbi. Ceva de genul unui „burete complet”. Umiditatea relativă ridicată reduce densitatea aerului, în timp ce umiditatea relativă scăzută o crește.

Datorită faptului că zborurile cu aeronave au loc în condiții atmosferice diferite, parametrii lor de zbor și aerodinamici în același mod de zbor pot fi diferiți. Prin urmare, pentru a estima corect acești parametri, am introdus Atmosferă standard internațională (ISA). Arată schimbarea stării aerului odată cu creșterea altitudinii.

Parametrii de bază ai condiției aerului la umiditate zero sunt luați după cum urmează:

presiunea P = 760 mm Hg. Artă. (101,3 kPa);

temperatura t = +15°C (288 K);

densitatea masei ρ = ​​1,225 kg/m 3 ;

Pentru ISA se acceptă (cum s-a menționat mai sus :-)) că temperatura scade în troposferă cu 0,65º pentru fiecare 100 de metri de altitudine.

Atmosferă standard (de exemplu până la 10.000 m).

Tabelele MSA sunt folosite pentru calibrarea instrumentelor, precum și pentru calcule de navigație și inginerie.

Proprietățile fizice ale aerului include, de asemenea, concepte precum inerția, vâscozitatea și compresibilitatea.

Inerția este o proprietate a aerului care îi caracterizează capacitatea de a rezista modificărilor stării sale de repaus sau mișcării liniare uniforme. . O măsură a inerției este densitatea masei aerului. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare forța de inerție și rezistență a mediului atunci când aeronava se deplasează în el.

Viscozitate Determină rezistența la frecarea aerului atunci când aeronava este în mișcare.

Compresibilitatea determină modificarea densității aerului cu modificările presiunii. La viteze mici ale aeronavei (până la 450 km/h), nu există nicio modificare a presiunii atunci când fluxul de aer curge în jurul acesteia, dar la viteze mari începe să apară efectul de compresibilitate. Influența sa este vizibilă mai ales la viteze supersonice. Aceasta este o zonă separată de aerodinamică și un subiect pentru un articol separat :-).

Ei bine, asta pare a fi tot deocamdata... E timpul sa terminam aceasta enumerare usor plictisitoare, care insa nu poate fi evitata :-). Atmosfera Pământului, parametrii săi, proprietățile fizice ale aerului sunt la fel de importanți pentru aeronavă ca și parametrii dispozitivului în sine și nu pot fi ignorați.

Pa, până la următoarele întâlniri și subiecte mai interesante :) ...

P.S. Pentru desert, vă sugerez să urmăriți un videoclip filmat din cabina unui MIG-25PU geamăn în timpul zborului său în stratosferă. Se pare ca a fost filmat de un turist care are bani pentru astfel de zboruri :-). În mare parte, totul a fost filmat prin parbriz. Atentie la culoarea cerului...

Mărimea exactă a atmosferei este necunoscută, deoarece limita sa superioară nu este clar vizibilă. Cu toate acestea, structura atmosferei a fost studiată suficient pentru ca toată lumea să-și facă o idee despre cum este structurată învelișul gazos al planetei noastre.

Oamenii de știință care studiază fizica atmosferei o definesc ca fiind regiunea din jurul Pământului care se rotește cu planeta. FAI oferă următoarele definiție:

  • Granița dintre spațiu și atmosferă trece de-a lungul liniei Karman. Această linie, conform definiției aceleiași organizații, este o altitudine deasupra nivelului mării situată la o altitudine de 100 km.

Tot ce este deasupra acestei linii este spațiu cosmic. Atmosfera se mută treptat în spațiul interplanetar, motiv pentru care există idei diferite despre dimensiunea ei.

Cu limita inferioară a atmosferei, totul este mult mai simplu - trece de-a lungul suprafeței scoarței terestre și a suprafeței de apă a Pământului - hidrosfera. În acest caz, granița, s-ar putea spune, se contopește cu suprafața pământului și a apei, deoarece particulele de acolo sunt și particule de aer dizolvate.

Ce straturi ale atmosferei sunt incluse în dimensiunea Pământului?

Fapt interesant: iarna este mai jos, vara este mai mare.

În acest strat apar turbulențe, anticicloni și cicloni și se formează norii. Această zonă este responsabilă pentru formarea vremii; aproximativ 80% din total masele de aer.

Tropopauza este un strat în care temperatura nu scade odată cu înălțimea. Deasupra tropopauzei, la o altitudine de peste 11 și până la 50 km, se află stratosfera. Stratosfera conține un strat de ozon, despre care se știe că protejează planeta de razele ultraviolete. Aerul din acest strat este subțire, ceea ce explică nuanța violetă caracteristică a cerului. Viteza fluxurilor de aer aici poate ajunge la 300 km/h. Între stratosferă și mezosferă există o stratopauză - o sferă de limită în care are loc temperatura maximă.

Următorul strat este mezosfera. Se extinde la înălțimi de 85-90 de kilometri. Culoarea cerului în mezosferă este neagră, astfel încât stelele pot fi observate chiar și dimineața și după-amiaza. Acolo au loc cele mai complexe procese fotochimice, în timpul cărora are loc strălucirea atmosferică.

Între mezosferă și următorul strat, termosferă, se află mezopauza. Este definit ca un strat de tranziție în care se observă o temperatură minimă. Mai sus, la o altitudine de 100 de kilometri deasupra nivelului mării, se află linia Karman. Deasupra acestei linii se află termosfera (limită de altitudine 800 km) și exosfera, care este numită și „zona de dispersie”. La o altitudine de aproximativ 2-3 mii de kilometri trece în vidul spațial apropiat.

Având în vedere că stratul superior al atmosferei nu este clar vizibil, dimensiunea lui exactă este imposibil de calculat. În plus, în tari diferite există organizații care aderă la opinii diferite pe acest punctaj. Trebuie remarcat faptul că Linia Karman poate fi considerat limita atmosferei pământului doar în mod condiționat, deoarece diferite surse folosesc diferiți markeri de limită. Astfel, în unele surse puteți găsi informații că limita superioară trece la o altitudine de 2500-3000 km.

NASA folosește marcajul de 122 de kilometri pentru calcule. Nu cu mult timp în urmă, au fost efectuate experimente care au clarificat granița ca fiind situată la aproximativ 118 km.

La 0°C - 1,0048.103 J/(kg.K), Cv - 0.7159.103 J/(kg.K) (la 0°C). Solubilitatea aerului în apă (în masă) la 0 °C - 0,0036%, la 25 °C - 0,0023%.

Pe lângă gazele indicate în tabel, atmosfera conține Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, hidrocarburi, HCl, HBr, vapori, I 2, Br 2, precum și multe alte gaze în cantități mici cantități. Troposfera conține în mod constant o cantitate mare de particule solide și lichide în suspensie (aerosoli). Cel mai rar gaz din atmosfera Pământului este radonul (Rn).

Structura atmosferei

Stratul limită atmosferic

Stratul inferior al atmosferei adiacent suprafeței Pământului (1-2 km grosime) în care influența acestei suprafețe afectează direct dinamica acesteia.

troposfera

Limita sa superioară se află la o altitudine de 8-10 km în latitudini polare, 10-12 km în latitudinile temperate și 16-18 km în latitudini tropicale; mai scăzut iarna decât vara. Stratul principal inferior al atmosferei conține mai mult de 80% din masa totală a aerului atmosferic și aproximativ 90% din totalul vaporilor de apă prezenți în atmosferă. Turbulența și convecția sunt foarte dezvoltate în troposferă, apar norii și se dezvoltă cicloni și anticicloni. Temperatura scade odată cu creșterea altitudinii cu un gradient vertical mediu de 0,65°/100 m

Tropopauza

Stratul de tranziție de la troposferă la stratosferă, un strat al atmosferei în care scăderea temperaturii odată cu înălțimea încetează.

Stratosferă

Un strat al atmosferei situat la o altitudine de 11 până la 50 km. Caracterizat printr-o ușoară modificare a temperaturii în stratul de 11-25 km (stratul inferior al stratosferei) și o creștere a temperaturii în stratul de 25-40 km de la −56,5 la 0,8 ° (stratul superior al stratosferei sau regiunea de inversare). Atinsă o valoare de aproximativ 273 K (aproape 0 °C) la o altitudine de aproximativ 40 km, temperatura rămâne constantă până la o altitudine de aproximativ 55 km. Această regiune cu temperatură constantă se numește stratopauză și este granița dintre stratosferă și mezosferă.

Stratopauza

Stratul limită al atmosferei dintre stratosferă și mezosferă. În distribuția verticală a temperaturii există un maxim (aproximativ 0 °C).

Mezosfera

Mezosfera începe la o altitudine de 50 km și se extinde până la 80-90 km. Temperatura scade cu înălțimea cu medie gradient vertical(0,25-0,3)°/100 m. Procesul energetic principal este transferul de căldură radiantă. Procesele fotochimice complexe care implică radicali liberi, molecule excitate vibrațional etc. provoacă strălucirea atmosferei.

Mezopauza

Strat de tranziție între mezosferă și termosferă. Există un minim în distribuția verticală a temperaturii (aproximativ -90 °C).

Linia Karman

Înălțimea deasupra nivelului mării, care este acceptată în mod convențional ca graniță între atmosfera Pământului și spațiu. Conform definiției FAI, linia Karman este situată la o altitudine de 100 km deasupra nivelului mării.

Termosferă

Limita superioară este de aproximativ 800 km. Temperatura se ridică la altitudini de 200-300 km, unde atinge valori de ordinul a 1226,85 C, după care rămâne aproape constantă la altitudini mari. Sub influența radiației solare și a radiației cosmice, are loc ionizarea aerului („aurore”) - principalele regiuni ale ionosferei se află în interiorul termosferei. La altitudini de peste 300 km predomină oxigenul atomic. Limita superioară a termosferei este determinată în mare măsură de activitatea curentă a Soarelui. În perioadele de activitate scăzută - de exemplu, în 2008-2009 - există o scădere vizibilă a dimensiunii acestui strat.

Termopauza

Regiunea atmosferei adiacentă deasupra termosferei. În această regiune, absorbția radiației solare este neglijabilă, iar temperatura nu se modifică efectiv odată cu altitudinea.

Exosfera (sfera de împrăștiere)

Până la o altitudine de 100 km, atmosfera este un amestec omogen, bine amestecat de gaze. În straturile superioare, distribuția gazelor după înălțime depinde de greutățile moleculare ale acestora; concentrația de gaze mai grele scade mai repede cu distanța de la suprafața Pământului. Datorită scăderii densității gazelor, temperatura scade de la 0 °C în stratosferă la −110 °C în mezosferă. Cu toate acestea, energia cinetică a particulelor individuale la altitudini de 200-250 km corespunde unei temperaturi de ~150 °C. Peste 200 km se observă fluctuații semnificative ale temperaturii și densității gazelor în timp și spațiu.

La o altitudine de aproximativ 2000-3500 km, exosfera se transformă treptat în așa-numita în apropierea vidului spațial, care este umplut cu particule foarte rarefiate de gaz interplanetar, în principal atomi de hidrogen. Dar acest gaz reprezintă doar o parte din materia interplanetară. Cealaltă parte este formată din particule de praf de origine cometă și meteorică. Pe lângă particulele de praf extrem de rarefiate, în acest spațiu pătrunde radiațiile electromagnetice și corpusculare de origine solară și galactică.

Revizuire

Troposfera reprezintă aproximativ 80% din masa atmosferei, stratosfera - aproximativ 20%; masa mezosferei nu este mai mare de 0,3%, termosfera este mai mică de 0,05% din masa totală a atmosferei.

Pe baza proprietăților electrice din atmosferă, ele disting neutrosferăȘi ionosferă .

În funcție de compoziția gazului din atmosferă, ele emit homosferăȘi heterosferă. Heterosferă- Aceasta este zona în care gravitația afectează separarea gazelor, deoarece amestecul lor la o astfel de altitudine este neglijabil. Aceasta implică o compoziție variabilă a heterosferei. Sub ea se află o parte bine amestecată, omogenă a atmosferei, numită homosferă. Limita dintre aceste straturi se numește turbopauză, se află la o altitudine de aproximativ 120 km.

Alte proprietăți ale atmosferei și efecte asupra corpului uman

Deja la o altitudine de 5 km deasupra nivelului mării, o persoană neantrenată începe să se confrunte cu înfometarea de oxigen și, fără adaptare, performanța unei persoane este redusă semnificativ. Zona fiziologică a atmosferei se termină aici. Respirația omului devine imposibilă la o altitudine de 9 km, deși până la aproximativ 115 km atmosfera conține oxigen.

Atmosfera ne furnizează oxigenul necesar pentru respirație. Cu toate acestea, din cauza scăderii presiunii totale a atmosferei, pe măsură ce vă ridicați la altitudine, presiunea parțială a oxigenului scade în mod corespunzător.

În straturile rarefiate de aer, propagarea sunetului este imposibilă. Până la altitudini de 60-90 km, este încă posibilă utilizarea rezistenței aerului și a portanței pentru zborul aerodinamic controlat. Însă pornind de la altitudini de 100-130 km, conceptele de număr M și bariera sonoră, familiare fiecărui pilot, își pierd sensul: trece linia convențională Karman, dincolo de care începe regiunea zborului pur balistic, care nu poate decât controlată cu ajutorul forțelor reactive.

La altitudini de peste 100 km, atmosfera este lipsită de o altă proprietate remarcabilă - capacitatea de a absorbi, de a conduce și de a transmite energie termală prin convecție (adică prin amestecarea aerului). Înseamnă că diverse elemente echipamente, echipamente orbitale statie spatiala nu se va putea răci afară în modul în care se face de obicei într-un avion - cu ajutorul jeturilor de aer și radiatoarelor de aer. La o asemenea înălțime, ca în general în spațiu, singura cale transferul de căldură este radiație termică.

Istoria formării atmosferice

Conform celei mai comune teorii, atmosfera Pământului a avut trei compoziții diferite de-a lungul istoriei sale. Inițial, a constat din gaze ușoare (hidrogen și heliu) captate din spațiul interplanetar. Acesta este așa-numitul atmosfera primara. În etapa următoare, activitatea vulcanică activă a dus la saturarea atmosferei cu alte gaze decât hidrogenul (dioxid de carbon, amoniac, vapori de apă). Așa s-a format atmosfera secundara. Această atmosferă era reconfortantă. În plus, procesul de formare a atmosferei a fost determinat de următorii factori:

  • scurgerea gazelor ușoare (hidrogen și heliu) în spațiul interplanetar;
  • reacții chimice care apar în atmosferă sub influența radiațiilor ultraviolete, a descărcărilor de fulgere și a altor factori.

Treptat, acești factori au dus la formare atmosfera tertiara, caracterizată printr-un conținut mult mai scăzut de hidrogen și un conținut mult mai mare de azot și dioxid de carbon (format ca urmare a reacțiilor chimice din amoniac și hidrocarburi).

Azot

Formarea unei cantități mari de azot N2 se datorează oxidării atmosferei amoniac-hidrogen de către oxigenul molecular O2, care a început să iasă de la suprafața planetei ca urmare a fotosintezei, începând cu 3 miliarde de ani. Azotul N2 este, de asemenea, eliberat în atmosferă ca urmare a denitrificării nitraților și a altor compuși care conțin azot. Azotul este oxidat de ozon la NO în atmosfera superioară.

Azotul N 2 reacționează numai în condiții specifice (de exemplu, în timpul descărcării unui fulger). Oxidarea azotului molecular de către ozon în timpul descărcărilor electrice este utilizată în cantități mici în producția industrială de îngrășăminte cu azot. Cianobacterii (alge albastru-verzi) și bacterii nodulare, care formează simbioză rizobială cu plantele leguminoase, care pot fi eficiente gunoi de grajd verzi - plante care nu epuizează, dar îmbogățesc solul cu îngrășăminte naturale, îl pot oxida cu un consum redus de energie și îl pot transforma într-o formă biologic activă.

Oxigen

Compoziția atmosferei a început să se schimbe radical odată cu apariția organismelor vii pe Pământ, ca urmare a fotosintezei, însoțită de eliberarea de oxigen și absorbția de dioxid de carbon. Inițial, oxigenul a fost cheltuit pentru oxidarea compușilor reduși - amoniac, hidrocarburi, formă feroasă de fier conținută în oceane etc. La sfârșitul acestei etape, conținutul de oxigen din atmosferă a început să crească. Treptat, s-a format o atmosferă modernă cu proprietăți oxidante. Deoarece acest lucru a provocat schimbări grave și abrupte în multe procese care au loc în atmosferă, litosferă și biosferă, acest eveniment a fost numit Catastrofa oxigenului.

gaze nobile

Poluarea aerului

ÎN În ultima vreme Omul a început să influențeze evoluția atmosferei. Rezultatul activității umane a fost o creștere constantă a conținutului de dioxid de carbon din atmosferă datorită arderii combustibililor hidrocarburi acumulați în erele geologice anterioare. Cantități uriașe de CO 2 sunt consumate în timpul fotosintezei și absorbite de oceanele lumii. Acest gaz pătrunde în atmosferă datorită descompunerii rocilor carbonatice și a substanțelor organice de origine vegetală și animală, precum și din cauza vulcanismului și activitati de productie persoană. În ultimii 100 de ani, conținutul de CO 2 din atmosferă a crescut cu 10%, cea mai mare parte (360 de miliarde de tone) provenind din arderea combustibilului. Dacă ritmul de creștere a arderii combustibilului continuă, atunci în următorii 200-300 de ani cantitatea de CO 2 din atmosferă se va dubla și ar putea duce la schimbări climatice globale.

Arderea combustibilului este principala sursă de gaze poluante (CO, SO2). Dioxidul de sulf este oxidat de oxigenul atmosferic la SO 3, iar oxidul de azot la NO 2 în straturile superioare ale atmosferei, care la rândul lor interacționează cu vaporii de apă, iar acidul sulfuric rezultat H 2 SO 4 și acidul azotic HNO 3 cad în suprafața Pământului sub forma așa-numită ploaie acidă. Utilizarea motoarelor cu ardere internă conduce la o poluare atmosferică semnificativă cu oxizi de azot, hidrocarburi și compuși de plumb (tetraetil plumb Pb(CH 3 CH 2) 4).

Poluarea cu aerosoli a atmosferei este cauzată atât de cauze naturale (erupții vulcanice, furtuni de praf, antrenare de picături de apă de mare și polen de plante etc.), cât și de activități economice umane (exploatarea minereurilor și materialelor de construcție, arderea combustibilului, fabricarea cimentului etc.). ). Eliberarea intensă la scară largă de particule în atmosferă este una dintre posibilele cauze ale schimbărilor climatice de pe planetă.

Vezi si

  • Jacchia (model de atmosferă)

Scrieți o recenzie despre articolul „Atmosfera Pământului”

Note

  1. M. I. Budyko, K. Ya. Kondratiev Atmosfera Pământului // Marea Enciclopedie Sovietică. a 3-a ed. / Ch. ed. A. M. Prohorov. - M.: Enciclopedia Sovietică, 1970. - T. 2. Angola - Barzas. - p. 380-384.
  2. - articol din Enciclopedia Geologică
  4. Gribbin, John.Ştiinţă. O istorie (1543-2001). - L.: Penguin Books, 2003. - 648 p. - ISBN 978-0-140-29741-6.
  5. Tans, Pieter. Date medii anuale ale suprafeței marine medii la nivel global. NOAA/ESRL. Preluat la 19 februarie 2014.(engleză) (din 2013)
  6. IPCC (engleză) (din 1998).
  7. S. P. Hromov Umiditatea aerului // Marea Enciclopedie Sovietică. a 3-a ed. / Ch. ed. A. M. Prohorov. - M.: Enciclopedia Sovietică, 1971. - T. 5. Veshin - Gazli. - P. 149.
  8. (Engleză) SpaceDaily, 16.07.2010

Literatură

  1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov„Biologie și medicină spațială” (ediția a II-a, revizuită și extinsă), M.: „Prosveshcheniye”, 1975, 223 p.
  2. N. V. Gusakova"Chimie mediu inconjurator", Rostov-pe-Don: Phoenix, 2004, 192 cu ISBN 5-222-05386-5
  3. Sokolov V. A. Geochimia gazelor naturale, M., 1971;
  4. McEwen M., Phillips L. Atmospheric Chemistry, M., 1978;
  5. Wark K., Warner S. Poluarea aerului. Surse și control, trad. din engleză, M.. 1980;
  6. Monitorizarea poluării de fond a mediilor naturale. V. 1, L., 1982.

Legături

  • // 17 decembrie 2013, Centrul FOBOS

Extras care caracterizează atmosfera Pământului

Când Pierre s-a apropiat de ei, a observat că Vera era într-un răpire de conversație, prințul Andrei (ceea ce i se întâmpla rar) părea stânjenit.
- Ce crezi? – spuse Vera cu un zâmbet subtil. „Tu, prinț, ești atât de perspicace și înțelegi atât de imediat caracterul oamenilor.” Ce părere ai despre Natalie, poate fi ea constantă în afecțiunile ei, poate, ca și alte femei (Vera se referea la ea însăși), să iubească o persoană o dată și să-i rămână fidelă pentru totdeauna? Aceasta este ceea ce consider dragoste adevărată. Ce crezi, printe?
„O cunosc prea puțin pe sora ta”, a răspuns prințul Andrei cu un zâmbet batjocoritor, sub care voia să-și ascundă jena, „să rezolve o întrebare atât de delicată; și apoi am observat că cu cât îmi place mai puțin o femeie, cu atât ea este mai constantă”, a adăugat el și s-a uitat la Pierre, care a venit la ei în acel moment.
- Da, este adevărat, prințe; în timpul nostru”, a continuat Vera (menționând vremea noastră, așa cum le place în general să menționeze oamenii cu mintea îngustă, crezând că au găsit și apreciat trăsăturile timpului nostru și că proprietățile oamenilor se schimbă în timp), în vremea noastră o fată are atât de multă libertate încât le plaisir d"etre courtisee [plăcerea de a avea admiratori] îneacă adesea adevăratul sentiment din ea. Et Nathalie, il faut l"avouer, y est tres sensible. [Și Natalya, trebuie să recunosc, este foarte sensibilă la asta.] Întoarcerea la Natalie l-a făcut din nou pe prințul Andrei să se încruntă neplăcut; a vrut să se ridice, dar Vera a continuat cu un zâmbet și mai rafinat.
„Cred că nimeni nu a fost curtizată [obiectul de curte] ca ea”, a spus Vera; - dar niciodată, până de curând, nu i-a plăcut serios de nimeni. „Știi, conte”, se întoarse ea către Pierre, „chiar și dragul nostru văr Boris, care era, entre nous [între noi], foarte, foarte dans le pays du tendre... [în țara tandreței...]
Prințul Andrei s-a încruntat și a tăcut.
– Ești prieten cu Boris, nu-i așa? - i-a spus Vera.
- Da il cunosc…
– Ți-a spus corect despre dragostea lui din copilărie pentru Natasha?
– A existat dragoste din copilărie? - întrebă deodată prințul Andrei, roșind pe neașteptate.
- Da. Vous savez entre cousin et cousine cette intime mene quelquefois a l"amour: le cousinage est un dangereux voisinage, N"est ce pas? [Știi, între o verișoară și o soră, această apropiere duce uneori la iubire. O astfel de rudenie este un cartier periculos. Nu-i așa?]
„Oh, fără îndoială”, a spus prințul Andrei și, brusc, nefiresc de animat, a început să glumească cu Pierre despre cum ar trebui să fie atent în tratamentul cu verii săi de 50 de ani din Moscova și în mijlocul conversației în glumă. s-a ridicat și, luând sub brațul lui Pierre și l-a luat deoparte.
- Bine? - spuse Pierre, uitându-se surprins la animația ciudată a prietenului său și observând privirea pe care o arunca lui Natasha în timp ce se ridica.
„Am nevoie, trebuie să vorbesc cu tine”, a spus Prințul Andrei. – Știți mănușile femeilor noastre (vorbea despre acele mănuși masonice care au fost date unui frate nou ales pentru a le oferi femeii lui iubite). „Eu... Dar nu, o să vorbesc cu tine mai târziu...” Și cu o sclipire ciudată în ochi și neliniște în mișcări, Prințul Andrei s-a apropiat de Natasha și s-a așezat lângă ea. Pierre l-a văzut pe prințul Andrei întrebând-o ceva, iar ea s-a îmbujorat și i-a răspuns.
Dar în acest moment Berg s-a apropiat de Pierre, cerându-i urgent să ia parte la disputa dintre general și colonel despre afacerile spaniole.
Berg era mulțumit și fericit. Zâmbetul de bucurie nu i-a părăsit fața. Seara a fost foarte bună și exact ca în alte seri pe care le văzuse. Totul era similar. Și doamnelor, conversații delicate, și felicitări, și un general la cărți, ridicând vocea, și un samovar și prăjituri; dar mai lipsea un lucru, ceva pe care îl vedea mereu seara, pe care voia să-l imite.
Nu exista o conversație tare între bărbați și o ceartă despre ceva important și inteligent. Generalul a început această conversație și Berg l-a atras pe Pierre la el.

A doua zi, prințul Andrei s-a dus la Rostovi la cină, așa cum îi spunea contele Ilya Andreich, și a petrecut toată ziua cu ei.
Toți cei din casă au simțit pentru cine călătorește prințul Andrei, iar acesta, fără să se ascundă, a încercat să fie toată ziua cu Natasha. Nu numai în sufletul speriat, dar fericit și entuziast al Natașei, dar în toată casa se simțea teama de ceva important care urma să se întâmple. Contesa s-a uitat la prințul Andrei cu ochi triști și serios severi când a vorbit cu Natasha și, timid și prefăcut, a început o conversație neînsemnată de îndată ce a privit înapoi la ea. Sonyei îi era frică să o părăsească pe Natasha și îi era frică să fie o piedică când era cu ei. Natasha păli de teamă de anticipare când rămase singură cu el câteva minute. Prințul Andrei a uimit-o cu timiditatea lui. Ea simțea că trebuie să-i spună ceva, dar că nu se putea hotărî să facă asta.
Când prințul Andrei a plecat seara, Contesa s-a apropiat de Natasha și i-a spus în șoaptă:
- Bine?
„Mamă, pentru numele lui Dumnezeu, nu mă întreba nimic acum.” — Nu poți spune asta, spuse Natasha.
Dar, în ciuda acestui fapt, în acea seară, Natasha, uneori emoționată, alteori speriată, cu ochii ațintiți, a stat mult timp în patul mamei ei. Fie ea i-a spus cum a lăudat-o, apoi cum a spus că va pleca în străinătate, apoi cum a întrebat-o unde vor locui în această vară, apoi cum a întrebat-o despre Boris.
- Dar asta, asta... nu mi s-a întâmplat niciodată! - ea a spus. „Numai că mi-e frică în fața lui, îmi este mereu frică în fața lui, ce înseamnă asta?” Asta înseamnă că este real, nu? Mamă, dormi?
„Nu, suflete, mi-e frică și eu”, a răspuns mama. - Du-te.
- Oricum nu voi dormi. Ce prostie e sa dormi? Mamă, mamă, asta nu mi s-a întâmplat niciodată! – spuse ea cu surprindere și teamă de sentimentul pe care l-a recunoscut în ea însăși. – Și ne-am putea gândi!...
Natasha i s-a părut că chiar și atunci când l-a văzut pentru prima oară pe prințul Andrey la Otradnoye, s-a îndrăgostit de el. Părea să fie înspăimântată de această fericire ciudată, neașteptată, că cea pe care o alesese atunci (era ferm convinsă de asta), că aceeași a reîntâlnit-o acum și, se părea, nu-i era indiferentă. . „Și a trebuit să vină la Sankt Petersburg intenționat, acum că suntem aici. Și a trebuit să ne întâlnim la acest bal. Totul este soarta. Este clar că aceasta este soarta, că toate acestea duceau la asta. Chiar și atunci, de îndată ce l-am văzut, am simțit ceva special.”
- Ce ți-a mai spus? Ce versuri sunt acestea? Citește... - spuse gânditoare mama, întrebând despre poeziile pe care prințul Andrei le-a scris în albumul Natașei.
„Mamă, nu-i păcat că este văduv?”
- E suficient, Natasha. Roagă-te la Dumnezeu. Les Marieiages se font dans les cieux. [Căsătoriile se fac în rai.]
- Dragă, mamă, cât te iubesc, cât de bine mă face să mă simt! – a strigat Natasha, plângând lacrimi de fericire și emoție și îmbrățișându-și mama.
În același timp, prințul Andrei stătea cu Pierre și îi povestea despre dragostea lui pentru Natasha și intenția lui fermă de a se căsători cu ea.

În această zi, contesa Elena Vasilyevna a avut o recepție, a fost un trimis francez, a existat un prinț, care a devenit recent un vizitator frecvent la casa contesei și multe doamne și bărbați străluciți. Pierre era jos, a străbătut holurile și i-a uimit pe toți oaspeții cu înfățișarea sa concentrată, absentă și sumbră.
De pe vremea balonului, Pierre simțise atacurile ipohondriilor care se apropiau și cu efort disperat încerca să lupte împotriva lor. Din momentul în care prințul a devenit apropiat de soția sa, lui Pierre i s-a acordat în mod neașteptat un camerlan, iar din acel moment a început să simtă greutate și rușine în societatea largă și, mai des, vechile gânduri sumbre despre inutilitatea a tot ceea ce este uman au început să apară. către el. În același timp, sentimentul pe care l-a observat între Natasha, pe care o proteja, și prințul Andrei, contrastul dintre poziția sa și cea a prietenului său, a intensificat și mai mult această dispoziție mohorâtă. El a încercat în egală măsură să evite gândurile despre soția sa și despre Natasha și prințul Andrei. Din nou totul i s-a părut nesemnificativ în comparație cu eternitatea, din nou s-a pus întrebarea: „de ce?” Și s-a forțat să lucreze zi și noapte la lucrări masonice, sperând să împiedice apropierea Duh rău. Pierre, la ora 12, după ce a părăsit camerele contesei, stătea sus, într-o cameră joasă, fumurie, într-o halată uzată în fața mesei, copiand acte autentice scoțiene, când cineva a intrat în camera lui. Era prințul Andrei.
— Oh, tu ești, spuse Pierre cu o privire absentă și nemulțumită. „Și lucrez”, a spus el, arătând spre un caiet cu acea privire de mântuire din greutățile vieții cu care oamenii nefericiți își privesc munca.
Prințul Andrei, cu chip strălucitor, entuziasmat și viață reînnoită, s-a oprit în fața lui Pierre și, neobservându-i chipul trist, i-a zâmbit cu egoismul fericirii.
„Ei bine, sufletul meu”, a spus el, „ieri am vrut să-ți spun și astăzi am venit la tine pentru asta.” Nu am experimentat niciodată așa ceva. Sunt îndrăgostit, prietene.
Pierre a oftat din greu și s-a prăbușit cu trupul greu pe canapea, lângă Prințul Andrei.
- Natasha Rostova, nu? - el a spus.
- Da, da, cine? N-aș crede niciodată, dar acest sentiment este mai puternic decât mine. Ieri am suferit, am suferit, dar nu aș renunța la acest chin pentru nimic în lume. Nu am mai trăit. Acum doar eu trăiesc, dar nu pot trăi fără ea. Dar poate ea să mă iubească?... Sunt prea bătrân pentru ea... Ce nu spui?...
- Eu? eu? — Ce ți-am spus, spuse brusc Pierre, ridicându-se și începând să se plimbe prin cameră. - Întotdeauna am crezut asta... Fata asta este o comoară, așa... Aceasta este o fată rară... Dragă prietene, te întreb, nu te deștepți, nu te îndoi, căsătorește-te, căsătorește-te. și căsătorește-te... Și sunt sigur că nu va exista o persoană mai fericită decât tine.
- Dar ea!
- Ea te iubește.
„Nu vorbi prostii...”, a spus Prințul Andrei, zâmbind și privindu-l în ochii lui Pierre.
„El mă iubește, știu”, strigă Pierre furios.
— Nu, ascultă, spuse prințul Andrei, oprindu-l de mână. — Știi în ce situație mă aflu? Trebuie să spun totul cuiva.
„Ei bine, ei bine, spune, mă bucur foarte mult”, a spus Pierre și, într-adevăr, fața i s-a schimbat, ridurile s-au netezit și l-a ascultat cu bucurie pe prințul Andrei. Prințul Andrei părea și era o persoană complet diferită, nouă. Unde era melancolia lui, disprețul față de viață, dezamăgirea? Pierre era singura persoană căreia îndrăznea să vorbească; dar i-a exprimat tot ce era în sufletul lui. Fie a făcut cu ușurință și îndrăzneală planuri pentru un viitor lung, a vorbit despre cum nu și-a putut sacrifica fericirea pentru capriciul tatălui său, cum și-ar forța tatăl să accepte această căsătorie și să o iubească sau să facă fără consimțământul lui, apoi el a fost surprins cum ceva ciudat, străin, independent de el, influențat de sentimentul care îl poseda.
„Nu aș crede pe nimeni care mi-a spus că pot iubi așa”, a spus Prințul Andrei. „Acesta nu este deloc sentimentul pe care l-am avut înainte.” Întreaga lume este împărțită pentru mine în două jumătăți: una - ea și acolo este toată fericirea speranței, lumină; cealaltă jumătate este tot ceea ce ea nu este acolo, există tot deznădejde și întuneric...
— Întuneric și întuneric, repetă Pierre, da, da, înțeleg asta.
– Nu pot să nu iubesc lumea, nu sunt vina mea. Și sunt foarte fericit. Mă înțelegeţi? Știu că ești fericit pentru mine.
— Da, da, confirmă Pierre, uitându-se la prietenul său cu ochi tandre și triști. Cu cât soarta prințului Andrei i se părea mai strălucitoare, cu atât a lui i se părea mai întunecată.

Pentru a se căsători a fost nevoie de acordul tatălui, iar pentru aceasta, a doua zi, prințul Andrei a mers la tatăl său.
Tatăl, cu un calm exterior, dar cu furie interioară, a acceptat mesajul fiului său. Nu putea să înțeleagă că cineva ar dori să schimbe viața, să introducă ceva nou în ea, când viața se terminase deja pentru el. „Dacă m-ar lăsa să trăiesc așa cum vreau și atunci am face ce ne-am dori”, și-a spus bătrânul. Cu fiul său, însă, a folosit diplomația pe care a folosit-o la ocazii importante. Luând un ton calm, a discutat întreaga problemă.
În primul rând, căsătoria nu a fost strălucitoare în ceea ce privește rudenia, bogăția și noblețea. În al doilea rând, prințul Andrei nu era în prima tinerețe și avea o sănătate precară (bătrânul era deosebit de atent la asta), iar ea era foarte tânără. În al treilea rând, era un fiu pe care era păcat să-l dăruiască fetei. În al patrulea rând, în sfârşit, spuse tatăl, privindu-şi batjocoritor la fiul său, te rog să amâni chestiunea cu un an, să pleci în străinătate, să faci tratament, să găseşti, după cum vrei, un neamţ pentru prinţul Nikolai şi apoi, dacă este vorba dragoste, pasiune, încăpățânare, orice vrei, atât de grozav, apoi căsătorește-te.
„Și acesta este ultimul meu cuvânt, știi, ultimul meu...” termină prințul pe un ton care arăta că nimic nu-l va obliga să-și schimbe decizia.
Prințul Andrei a văzut clar că bătrânul spera că sentimentul lui sau al viitoarei sale mirese nu va rezista testului anului, sau că el însuși, bătrânul prinț, va muri până atunci și a decis să îndeplinească voința tatălui său: să propună și să amâne nunta cu un an.
La trei săptămâni după ultima sa seară cu Rostovi, prințul Andrei s-a întors la Sankt Petersburg.

A doua zi după explicația ei cu mama ei, Natasha l-a așteptat toată ziua pe Bolkonsky, dar el nu a venit. A doua zi, a treia zi, s-a întâmplat același lucru. Nici Pierre nu a venit, iar Natasha, neștiind că prințul Andrei se dusese la tatăl său, nu și-a putut explica absența.
Trei săptămâni au trecut așa. Natasha nu voia să meargă nicăieri și, ca o umbră, lenevă și tristă, mergea din cameră în cameră, plângea pe ascuns de la toată lumea seara și seara nu îi apărea mamei sale. Ea se înroși în mod constant și irita. I se părea că toată lumea știa de dezamăgirea ei, râdea și îi era milă de ea. Cu toată puterea durerii ei interioare, această durere deșartă i-a intensificat nenorocirea.
Într-o zi a venit la contesa, a vrut să-i spună ceva și deodată a început să plângă. Lacrimile ei erau lacrimile unui copil jignit care el însuși nu știe de ce este pedepsit.
Contesa a început să o liniștească pe Natasha. Natasha, care ascultase la început cuvintele mamei sale, o întrerupse brusc:
- Încetează, mamă, nu cred și nici nu vreau să mă gândesc! Deci, am călătorit și m-am oprit și m-am oprit...
Vocea i-a tremurat, aproape a plâns, dar și-a revenit și a continuat calm: „Și nu vreau deloc să mă căsătoresc”. Și mi-e frică de el; Acum m-am calmat complet, complet...
A doua zi după această conversație, Natasha și-a îmbrăcat acea rochie veche, pe care era renumită mai ales pentru veselia pe care o aducea dimineața, iar dimineața și-a început vechiul mod de viață, de la care rămăsese în urmă după bal. După ce a băut ceai, s-a dus în sală, pe care o iubea în mod deosebit pentru rezonanța sa puternică și a început să-și cânte solfegele (exerciții de cânt). După ce a terminat prima lecție, s-a oprit în mijlocul sălii și a repetat o frază muzicală care i-a plăcut în mod deosebit. Ea a ascultat cu bucurie farmecul (parcă neașteptat pentru ea) cu care aceste sunete sclipitoare umpleau întregul gol al holului și înghețară încet, și se simți brusc veselă. „Este bine să te gândești atât de mult”, își spuse ea și începu să meargă înainte și înapoi prin hol, nu mergând cu pași simpli pe parchetul zgomotos, ci la fiecare pas trecând de la călcâi (purta ea noua ei). , pantofii preferați) până în picioare și la fel de bucuros cum ascult sunetele vocii mele, ascultând acest zgomot măsurat al unui toc și scârțâitul unui șosete. Trecând pe lângă oglindă, se uită în ea. - "Iată-mă aici!" de parcă expresia de pe chipul ei când s-a văzut ar fi vorbit. - "Asta e bine. Și nu am nevoie de nimeni.”
Lacheul a vrut să intre să curețe ceva în hol, dar ea nu l-a lăsat să intre, închizând din nou ușa în urma lui și și-a continuat mersul. În această dimineață, a revenit din nou la starea ei preferată de iubire de sine și admirație pentru ea însăși. - „Ce farmec este Natasha asta!” îşi spuse ea din nou în cuvintele unei a treia persoane, colectiv, masculin. „Este bună, are o voce, este tânără și nu deranjează pe nimeni, doar lasă-o în pace.” Dar oricât de mult au lăsat-o singură, nu a mai putut fi liniștită și a simțit-o imediat.
Ușa de la intrare s-a deschis pe hol și cineva a întrebat: „Ești acasă?” și s-au auzit pașii cuiva. Natasha s-a uitat în oglindă, dar nu s-a văzut. Ea a ascultat sunete în hol. Când s-a văzut, faţa ei era palidă. Era el. Ea știa asta cu siguranță, deși abia auzi sunetul vocii lui de la ușile închise.
Natasha, palidă și speriată, alergă în sufragerie.
- Mamă, Bolkonsky a sosit! - ea a spus. - Mamă, asta e groaznic, asta e insuportabil! – Nu vreau... să sufăr! Ce ar trebuii să fac?…
Înainte ca contesa să aibă timp să-i răspundă, prințul Andrei a intrat în sufragerie cu o față îngrijorată și serioasă. De îndată ce a văzut-o pe Natasha, fața i s-a luminat. A sărutat mâna contesei și a Natașei și s-a așezat lângă canapea.
„Nu am avut plăcerea de multă vreme...” a început contesa, dar prințul Andrei a întrerupt-o, răspunzându-i la întrebare și evident grăbit să spună de ce avea nevoie.
„Nu am fost cu tine în tot acest timp pentru că am fost cu tatăl meu: trebuia să vorbesc cu el despre o chestiune foarte importantă.” — Tocmai m-am întors aseară, spuse el, uitându-se la Natasha. — Trebuie să vorbesc cu tine, contesă, a adăugat el după un moment de tăcere.
Contesa, oftând din greu, îşi coborî ochii.
„Sunt la dispoziţia dumneavoastră”, a spus ea.
Natasha știa că trebuie să plece, dar nu putea să o facă: ceva îi strângea gâtul și ea a fost cu necuratență, direct, cu ochii deschisi se uită la prinţul Andrei.
"Acum? În acest moment!... Nu, asta nu poate fi!” ea credea.
Se uită din nou la ea, iar această privire a convins-o că nu se înșela. „Da, acum, chiar în acest moment, soarta ei era decisă.”
„Vino, Natasha, te sun eu”, a spus contesa în șoaptă.
Natasha s-a uitat la prințul Andrei și la mama ei cu ochi înspăimântați și rugătoare și a plecat.
„Am venit, contesă, să-i cer mâna fiicei dumneavoastră în căsătorie”, a spus prințul Andrei. Fața contesei se îmbujoră, dar nu spuse nimic.
„Propunerea ta...” începu contesa liniştită. „El a tăcut, uitându-se în ochii ei. – Oferta ta... (era stânjenită) suntem mulțumiți, și... accept oferta ta, mă bucur. Și soțul meu... sper... dar va depinde de ea...
„O să-i spun când voi avea acordul tău... îmi dai mie?” – a spus prințul Andrei.
— Da, spuse contesa și întinse mâna spre el și, cu un sentiment amestecat de distanță și tandrețe, îi lipi buzele de fruntea lui în timp ce el se aplecă peste mâna ei. Voia să-l iubească ca pe un fiu; dar simţea că el era un străin şi o persoană groaznică pentru ea. „Sunt sigură că soțul meu va fi de acord”, a spus contesa, „dar tatăl tău...
- Tatăl meu, căruia i-am comunicat planurile mele, a pus o condiție indispensabilă pentru consimțământ ca nunta să nu fie înainte de un an. Și asta am vrut să vă spun”, a spus prințul Andrei.
– Este adevărat că Natasha este încă tânără, dar de atâta vreme.
„Nu se putea altfel”, a spus prințul Andrei oftând.
— Îți voi trimite, spuse contesa și părăsi camera.
„Doamne, ai milă de noi”, a repetat ea, căutându-și fiica. Sonya a spus că Natasha este în dormitor. Natasha stătea pe pat, palidă, cu ochii uscați, privind la icoane și, făcându-și repede cruce, șoptind ceva. Văzându-și mama, a sărit în sus și s-a repezit la ea.
- Ce? Mama?... Ce?
- Du-te, du-te la el. „Îți cere mâna”, a spus rece contesa, așa cum i s-a părut Natasha... „Hai... vino”, a spus mama cu tristețe și reproș după fiica ei care alergă și a oftat din greu.
Natasha nu-și amintea cum a intrat în sufragerie. Intrând pe uşă şi văzându-l, se opri. „Acest străin chiar a devenit totul pentru mine acum?” ea s-a întrebat și a răspuns instantaneu: „Da, asta este: el singur îmi este acum mai drag decât tot ce este în lume”. Prințul Andrei s-a apropiat de ea, coborând ochii.
„Te-am iubit din momentul în care te-am văzut.” Pot să sper?
Se uită la ea, iar pasiunea serioasă din expresia ei îl izbi. Fața ei a spus: „De ce să întrebi? De ce să te îndoiești de ceva ce nu poți să nu știi? De ce să vorbești când nu poți exprima în cuvinte ceea ce simți?”
S-a apropiat de el și s-a oprit. El o luă de mână și o sărută.
- Mă iubești?
„Da, da”, a spus Natasha ca și cum ar fi supărată, a oftat tare, iar altă dată, din ce în ce mai des, și a început să plângă.
- Despre ce? Ce e în neregulă cu tine?
„Oh, sunt atât de fericită”, a răspuns ea, a zâmbit printre lacrimi, s-a aplecat mai aproape de el, s-a gândit o secundă, de parcă s-ar fi întrebat dacă acest lucru este posibil și l-a sărutat.
Prințul Andrei i-a ținut mâinile, s-a uitat în ochii ei și nu a găsit în sufletul său aceeași dragoste pentru ea. Ceva s-a transformat brusc în sufletul lui: nu exista un fost farmec poetic și misterios al dorinței, dar era milă pentru slăbiciunea ei feminină și copilărească, era teamă de devotamentul și credulitatea ei, o conștiință grea și în același timp vesela a datoriei. care l-a legat pentru totdeauna de ea. Sentimentul real, deși nu era atât de ușor și poetic ca cel precedent, era mai serios și mai puternic.

Structura atmosferei Pământului

Atmosfera este învelișul gazos al Pământului cu particulele de aerosoli pe care le conține, mișcându-se împreună cu Pământul în spațiu ca un întreg și participând în același timp la rotația Pământului. Cea mai mare parte a vieții noastre se desfășoară în fundul atmosferei.

Aproape toate planetele noastre au propriile atmosfere. sistem solar, dar numai atmosfera pământului este capabilă să susțină viața.

Când planeta noastră s-a format acum 4,5 miliarde de ani, se pare că era lipsită de atmosferă. Atmosfera s-a format ca urmare a emisiilor vulcanice de vapori de apa amestecati cu dioxid de carbon, azot si alte substanțe chimice din adâncurile tinerei planete. Dar atmosfera poate conține o cantitate limitată de umiditate, astfel încât excesul ei ca urmare a condensului a dat naștere oceanelor. Dar atunci atmosfera era lipsită de oxigen. Primele organisme vii care au apărut și s-au dezvoltat în ocean, ca urmare a reacției de fotosinteză (H 2 O + CO 2 = CH 2 O + O 2), au început să elibereze mici porțiuni de oxigen, care au început să intre în atmosferă.

Formarea oxigenului în atmosfera Pământului a dus la formarea stratului de ozon la altitudini de aproximativ 8 – 30 km. Și, astfel, planeta noastră a dobândit protecție împotriva efectelor nocive ale studiului ultraviolet. Această împrejurare a servit drept imbold pentru evoluția ulterioară a formelor de viață pe Pământ, deoarece Ca urmare a creșterii fotosintezei, cantitatea de oxigen din atmosferă a început să crească rapid, ceea ce a contribuit la formarea și menținerea formelor de viață, inclusiv pe uscat.

Astăzi, atmosfera noastră este formată din 78,1% azot, 21% oxigen, 0,9% argon și 0,04% dioxid de carbon. Fracțiuni foarte mici în comparație cu gazele principale sunt neonul, heliul, metanul și criptonul.

Particulele de gaz conținute în atmosferă sunt afectate de forța gravitațională a Pământului. Și, având în vedere că aerul este compresibil, densitatea lui scade treptat odată cu înălțimea, trecând în spațiul exterior fără o limită clară. Jumătate din masa totală a atmosferei terestre este concentrată în cei 5 km inferiori, trei sferturi în cei 10 km inferiori, nouă zecimi în cei 20 km inferiori. 99% din masa atmosferei Pământului este concentrată sub o altitudine de 30 km, ceea ce reprezintă doar 0,5% din raza ecuatorială a planetei noastre.

La nivelul mării, numărul de atomi și molecule pe centimetru cub de aer este de aproximativ 2 * 10 19, la o altitudine de 600 km doar 2 * 10 7. La nivelul mării, un atom sau o moleculă călătorește aproximativ 7 * 10 -6 cm înainte de a se ciocni cu o altă particulă. La o altitudine de 600 km aceasta distanta este de aproximativ 10 km. Și la nivelul mării, aproximativ 7 * 10 9 astfel de coliziuni apar în fiecare secundă, la o altitudine de 600 km - doar aproximativ una pe minut!

Dar nu numai presiunea se schimbă odată cu altitudinea. Se schimbă și temperatura. Deci, de exemplu, la picior munte înalt Poate fi destul de cald, în timp ce vârful muntelui este acoperit de zăpadă și temperatura acolo este în același timp sub zero. Și dacă luați un avion la o altitudine de aproximativ 10-11 km, puteți auzi un mesaj că afară sunt -50 de grade, în timp ce la suprafața pământului este cu 60-70 de grade mai cald...

Inițial, oamenii de știință au presupus că temperatura scade odată cu înălțimea până când ajunge la zero absolut (-273,16°C). Dar asta nu este adevărat.

Atmosfera Pământului este formată din patru straturi: troposferă, stratosferă, mezosferă, ionosferă (termosferă). Această împărțire în straturi a fost adoptată și pe baza datelor privind schimbările de temperatură cu înălțimea. Stratul cel mai de jos, unde temperatura aerului scade odată cu înălțimea, se numește troposferă. Stratul de deasupra troposferei, unde scăderea temperaturii se oprește, este înlocuit cu izotermă, iar în final temperatura începe să crească, se numește stratosferă. Stratul de deasupra stratosferei în care temperatura scade din nou rapid este mezosfera. Și în cele din urmă, stratul în care temperatura începe să crească din nou se numește ionosferă sau termosferă.

Troposfera se extinde în medie până la cei 12 km inferioare. Aici se formează vremea noastră. Cei mai înalți nori (cirrus) se formează în straturile superioare ale troposferei. Temperatura din troposferă scade adiabatic cu înălțimea, adică. Schimbarea temperaturii se produce ca urmare a scaderii presiunii cu inaltimea. Profilul de temperatură al troposferei este determinat în mare măsură de radiația solară care ajunge la suprafața Pământului. Ca urmare a încălzirii suprafeței Pământului de către Soare, se formează fluxuri convective și turbulente, îndreptate în sus, care formează vremea. Este de remarcat faptul că influența suprafeței subiacente asupra straturilor inferioare ale troposferei se extinde până la o înălțime de aproximativ 1,5 km. Desigur, excluzând zonele muntoase.

Limita superioară a troposferei este tropopauza - un strat izoterm. Tine minte aspectul caracteristic nori de tunete al căror vârf este o „explozie” de nori cirus numită „nicovală”. Această „nicovală” doar „se răspândește” sub tropopauză, pentru că din cauza izotermei, curenții de aer ascendenți sunt slăbiți semnificativ, iar norul încetează să se dezvolte pe verticală. Dar în cazuri speciale, rare, vârfurile norilor cumulonimbus pot invada straturile inferioare ale stratosferei, rupând tropopauza.

Înălțimea tropopauzei depinde de latitudine. Astfel, la ecuator se află la o altitudine de aproximativ 16 km, iar temperatura sa este de aproximativ –80°C. La poli, tropopauza este situată mai jos, la aproximativ 8 km altitudine. Vara temperatura aici este de –40°C, iar iarna –60°C. Astfel, în ciuda mai multor temperaturi mari lângă suprafața Pământului, tropopauza tropicală este mult mai rece decât la poli.