>> Atmosfera Pământului

Descriere Atmosfera Pământului pentru copii de toate vârstele: din ce este făcut aerul, prezența gazelor, straturi cu fotografii, clima și vremea celei de-a treia planete a sistemului solar.

Pentru cei mici Se știe deja că Pământul este singura planetă din sistemul nostru care are o atmosferă viabilă. Pătura de gaz nu este doar bogată în aer, ci ne protejează și de căldura excesivă și radiațiile solare. Important explica copiilor că sistemul este conceput incredibil de bine, deoarece permite suprafeței să se încălzească ziua și să se răcească noaptea, menținând un echilibru acceptabil.

ÎNCEPE explicatie pentru copii Este posibil din faptul că globul atmosferei terestre se întinde pe 480 km, dar cea mai mare parte este situat la 16 km de suprafață. Cum mai multa inaltime, cu atât presiunea este mai mică. Dacă luăm nivelul mării, atunci presiunea este de 1 kg pe centimetru pătrat. Dar la o altitudine de 3 km, se va schimba - 0,7 kg pe centimetru pătrat. Desigur, în astfel de condiții este mai greu să respiri ( copii ai putea simți asta dacă ai făcut vreodată drumeții în munți).

Compoziția aerului Pământului - explicație pentru copii

Printre gaze se numără:

• Azot – 78%.
• Oxigen – 21%.
• Argon – 0,93%.
• Dioxid de carbon – 0,038%.
• Există, de asemenea, vapori de apă și alte impurități de gaz în cantități mici.

Straturile atmosferice ale Pământului - explicație pentru copii

Părinţi sau profesori La scoala Trebuie să vă reamintim că atmosfera pământului este împărțită în 5 niveluri: exosferă, termosferă, mezosferă, stratosferă și troposferă. Cu fiecare strat, atmosfera se dizolvă din ce în ce mai mult până când gazele se dispersează în sfârșit în spațiu.

Troposfera este cea mai apropiată de suprafață. Cu o grosime de 7-20 km, alcătuiește jumătate din atmosfera terestră. Cu cât este mai aproape de Pământ, cu atât aerul se încălzește mai mult. Aproape toți vaporii de apă și praful sunt colectați aici. Copiii ar putea să nu fie surprinși că norii plutesc la acest nivel.

Stratosfera începe din troposferă și se ridică la 50 km deasupra suprafeței. Există mult ozon aici, care încălzește atmosfera și protejează de radiațiile solare dăunătoare. Aerul este de 1000 de ori mai subțire decât deasupra nivelului mării și neobișnuit de uscat. De aceea, avioanele se simt minunat aici.

Mezosfera: 50 km până la 85 km deasupra suprafeței. Vârful se numește mezopauză și este cel mai răcoros loc din atmosfera pământului (-90°C). Este foarte dificil de explorat deoarece avioanele cu reacție nu pot ajunge acolo, iar altitudinea orbitală a sateliților este prea mare. Oamenii de știință știu doar că aici ard meteorii.

Termosfera: 90 km si intre 500-1000 km. Temperatura ajunge la 1500°C. Este considerat parte a atmosferei pământului, dar este important explica copiilor că densitatea aerului aici este atât de scăzută încât cea mai mare parte a acestuia este deja percepută ca spațiu exterior. De fapt, aici circulă navetele spațiale și Internaționalul statie spatiala. În plus, aici se formează aurore. Particulele cosmice încărcate intră în contact cu atomii și moleculele termosferei, transferându-le la un nivel de energie mai înalt. Datorită acestui fapt, vedem acești fotoni de lumină sub forma aurorei.

Exosfera este cel mai înalt strat. O linie incredibil de subțire de îmbinare a atmosferei cu spațiul. Constă din particule de hidrogen și heliu împrăștiate pe scară largă.

Clima și vremea Pământului - explicație pentru copii

Pentru cei mici trebuie sa explica că Pământul reușește să susțină multe specii vii datorită unui climat regional care este reprezentat de frig extrem la poli și căldură tropicală la ecuator. Copii ar trebui să știți că clima regională este vremea care într-o anumită zonă rămâne neschimbată timp de 30 de ani. Desigur, uneori se poate schimba pentru câteva ore, dar în cea mai mare parte rămâne stabil.

În plus, se distinge clima globală a pământului - media celei regionale. S-a schimbat de-a lungul istoriei omenirii. Astăzi este o încălzire rapidă. Oamenii de știință trag un semnal de alarmă, deoarece gazele cu efect de seră cauzate de activitatea umană captează căldura în atmosferă, riscând să transforme planeta noastră în Venus.

Atmosfera este învelișul de aer al Pământului. Se extinde până la 3000 km de la suprafața pământului. Urmele sale pot fi urmărite până la altitudini de până la 10.000 km. A. are o densitate neuniformă 50 5 masele sale sunt concentrate până la 5 km, 75% - până la 10 km, 90% - până la 16 km.

Atmosfera este formată din aer - un amestec mecanic de mai multe gaze.

Azot(78%) în atmosferă joacă rolul unui diluant de oxigen, reglând viteza de oxidare și, în consecință, viteza și intensitatea proceselor biologice. azot - elementul principal atmosfera terestră, care schimbă continuu cu materia vie a biosferei, părțile constitutive ale acesteia din urmă fiind compuși de azot (aminoacizi, purine etc.). Azotul este extras din atmosferă pe căi anorganice și biochimice, deși sunt strâns legate între ele. Extracția anorganică este asociată cu formarea compușilor săi N 2 O, N 2 O 5, NO 2, NH 3. Ei sunt in precipitareși se formează în atmosferă sub influența descărcărilor electrice în timpul furtunilor sau al reacțiilor fotochimice sub influența radiației solare.

Fixarea biologică a azotului este realizată de unele bacterii în simbioză cu plantele superioare din sol. Azotul este fixat și de unele microorganisme de plancton și alge mediul marin. În termeni cantitativi, fixarea biologică a azotului depășește fixarea sa anorganică. Schimbul întregului azot din atmosferă are loc în aproximativ 10 milioane de ani. Azotul se găsește în gazele de origine vulcanică și în rocile magmatice. Când diferite probe de roci cristaline și meteoriți sunt încălzite, azotul este eliberat sub formă de molecule de N2 și NH3. Cu toate acestea, principala formă a prezenței azotului, atât pe Pământ, cât și pe planetele terestre, este moleculară. Amoniacul, care intră în atmosfera superioară, se oxidează rapid, eliberând azot. În rocile sedimentare este îngropată împreună cu materia organică și se găsește în cantități crescute în depozitele bituminoase. În timpul metamorfismului regional al acestor roci, azotul este eliberat sub diferite forme în atmosfera Pământului.

Ciclul geochimic al azotului (

Oxigen(21%) este folosit de organismele vii pentru respirație și face parte din materia organică (proteine, grăsimi, carbohidrați). Ozon O 3. întârzie radiațiile ultraviolete care distrug viața de la Soare.

Oxigenul este al doilea gaz cel mai răspândit în atmosferă, jucând un rol extrem de important în multe procese din biosferă. Forma dominantă a existenței sale este O2. ÎN straturile superioareÎn atmosferă, sub influența radiațiilor ultraviolete, are loc disocierea moleculelor de oxigen, iar la o altitudine de aproximativ 200 km, raportul dintre oxigenul atomic și molecular (O:O2) devine egal cu 10. Când aceste forme de oxigen interacționează în atmosfera (la altitudinea de 20-30 km), apare o centura de ozon ( ecran de ozon). Ozonul (O 3) este necesar organismelor vii, blocând cea mai mare parte a radiațiilor ultraviolete de la Soare, care sunt dăunătoare pentru acestea.

În primele etape ale dezvoltării Pământului, oxigenul liber a apărut în cantități foarte mici ca urmare a fotodisocierii dioxidului de carbon și a moleculelor de apă din straturile superioare ale atmosferei. Cu toate acestea, aceste cantități mici au fost consumate rapid prin oxidarea altor gaze. Odată cu apariția organismelor fotosintetice autotrofe în ocean, situația s-a schimbat semnificativ. Cantitatea de oxigen liber din atmosferă a început să crească progresiv, oxidând activ multe componente ale biosferei. Astfel, primele porțiuni de oxigen liber au contribuit în primul rând la tranziția formelor feroase de fier în forme de oxid și a sulfurilor în sulfați.

În cele din urmă, cantitatea de oxigen liber din atmosfera Pământului a atins o anumită masă și a fost echilibrată în așa fel încât cantitatea produsă a devenit egală cu cantitatea absorbită. În atmosferă a fost stabilit un conținut relativ constant de oxigen liber.

Ciclul geochimic al oxigenului (V.A. Vronsky, G.V. Voitkevich)

Dioxid de carbon, intră în formarea materiei vii și împreună cu vaporii de apă creează așa-numitul „efect de seră (de seră)”.

Carbon (dioxid de carbon) - cea mai mare parte din atmosferă este sub formă de CO 2 și mult mai puțin sub formă de CH 4. Semnificația istoriei geochimice a carbonului în biosferă este extrem de mare, deoarece face parte din toate organisme vii. În cadrul organismelor vii predomină formele reduse de carbon, iar în mediu inconjurator biosferele sunt oxidate. Astfel, se stabilește un schimb chimic ciclu de viață: CO 2 ↔ materie vie.

Sursa de dioxid de carbon primar din biosferă este activitatea vulcanică asociată cu degazarea seculară a mantalei și orizonturile inferioare ale scoarței terestre. O parte din acest dioxid de carbon apare în timpul descompunerii termice a calcarelor antice în diferite zone metamorfice. Migrarea CO 2 în biosferă are loc în două moduri.

Prima metodă este exprimată prin absorbția CO 2 în timpul fotosintezei cu formarea de substanțe organice și îngroparea ulterioară în condiții reducătoare favorabile în litosferă sub formă de turbă, cărbune, petrol și șisturi bituminoase. Conform celei de-a doua metode, migrarea carbonului duce la crearea unui sistem carbonatic în hidrosferă, unde CO 2 se transformă în H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2. Apoi, cu participarea calciului (mai puțin frecvent magneziu și fier), carbonații sunt depozitați pe căi biogene și abiogene. Apar straturi groase de calcar și dolomit. Potrivit lui A.B. Ronov, raportul dintre carbon organic (Corg) și carbon carbonat (Ccarb) în istoria biosferei a fost de 1:4.

Alături de ciclul global al carbonului, există și o serie de cicluri mici ale carbonului. Deci, pe uscat, plantele verzi absorb CO 2 pentru procesul de fotosinteză în în timpul zilei, iar noaptea îl eliberează în atmosferă. Odată cu moartea organismelor vii de pe suprafața pământului, are loc oxidarea substanțelor organice (cu participarea microorganismelor) cu eliberarea de CO 2 în atmosferă. ÎN ultimele decenii Un loc special în ciclul carbonului îl ocupă arderea masivă a combustibililor fosili și creșterea conținutului acestuia în atmosfera modernă.

Ciclul carbonului în anvelopa geografică (după F. Ramad, 1981)

Argon- al treilea cel mai răspândit gaz atmosferic, care îl deosebește puternic de celelalte gaze inerte extrem de slab distribuite. Cu toate acestea, argonul în istoria sa geologică împărtășește soarta acestor gaze, care se caracterizează prin două caracteristici:

1. ireversibilitatea acumulării lor în atmosferă;
2. strânsă legătură cu dezintegrarea radioactivă a anumitor izotopi instabili.

Gazele inerte se află în afara ciclului majorității elementelor ciclice din biosfera Pământului.

Toate gazele inerte pot fi împărțite în primare și radiogenice. Cele primare le includ pe cele care au fost capturate de Pământ în perioada formării sale. Sunt extrem de rare. Partea primară a argonului este reprezentată în principal de izotopii 36 Ar și 38 Ar, în timp ce argonul atmosferic este format în întregime din izotopul 40 Ar (99,6%), care este fără îndoială radiogen. În rocile cu conținut de potasiu, acumularea de argon radiogen a avut loc și continuă să apară datorită dezintegrarii potasiului-40 prin captarea electronilor: 40 K + e → 40 Ar.

Prin urmare, conținutul de argon din roci este determinat de vârsta lor și de cantitatea de potasiu. În această măsură, concentrația de heliu din roci este o funcție de vârsta lor și de conținutul de toriu și uraniu. Argonul și heliul sunt eliberate în atmosferă din intestinele pământului în timpul erupțiilor vulcanice, prin fisurile din scoarța terestră sub formă de jeturi de gaz și, de asemenea, în timpul intemperiilor rocilor. Conform calculelor efectuate de P. Dimon și J. Culp, heliu și argon în era moderna se acumulează în scoarța terestră și intră în atmosferă în cantități relativ mici. Rata de intrare a acestor gaze radiogenice este atât de scăzută încât în ​​timpul istoriei geologice a Pământului nu a putut asigura conținutul lor observat în atmosfera modernă. Prin urmare, rămâne de presupus că cea mai mare parte a argonului din atmosferă a provenit din interiorul Pământului în primele etape ale dezvoltării sale și mult mai puțin a fost adăugat ulterior în timpul procesului de vulcanism și în timpul intemperii rocilor care conțin potasiu. .

Astfel, de-a lungul timpului geologic, heliul și argonul au avut procese de migrare diferite. Există foarte puțin heliu în atmosferă (aproximativ 5 * 10 -4%), iar „respirația de heliu” a Pământului a fost mai ușoară, deoarece acesta, fiind cel mai ușor gaz, s-a evaporat în spațiul cosmic. Iar „respirația de argon” a fost grea, iar argonul a rămas în limitele planetei noastre. Majoritatea gazelor nobile primordiale, cum ar fi neonul și xenonul, au fost asociate cu neonul primordial capturat de Pământ în timpul formării sale, precum și cu eliberarea în timpul degazării mantalei în atmosferă. Întregul corp de date privind geochimia gazelor nobile indică faptul că atmosfera primară a Pământului a apărut în primele etape ale dezvoltării sale.

Atmosfera contine vapor de apăȘi apăîn stare lichidă și solidă. Apa din atmosferă este un acumulator important de căldură.

Straturile inferioare ale atmosferei conțin un numar mare de praf și aerosoli minerale și tehnogene, produse de ardere, săruri, spori și polen etc.

Până la o altitudine de 100-120 km, datorită amestecării complete a aerului, compoziția atmosferei este omogenă. Raportul dintre azot și oxigen este constant. Deasupra predomină gazele inerte, hidrogenul etc.. În straturile inferioare ale atmosferei sunt vapori de apă. Odată cu distanța față de pământ, conținutul său scade. Cu cât se modifică raportul gazelor, de exemplu, la o altitudine de 200-800 km, oxigenul predomină asupra azotului de 10-100 de ori.

Compoziția Pământului. Aer

Aerul este un amestec mecanic de diverse gaze care formează atmosfera Pământului. Aerul este necesar pentru respirația organismelor vii și este utilizat pe scară largă în industrie.

Faptul că aerul este un amestec, și nu o substanță omogenă, a fost dovedit în timpul experimentelor savantului scoțian Joseph Black. În timpul uneia dintre ele, omul de știință a descoperit că atunci când magnezia albă (carbonatul de magneziu) este încălzită, se eliberează „aer legat”, adică dioxid de carbon și se formează magnezia arsă (oxid de magneziu). La arderea calcarului, dimpotrivă, „aerul legat” este îndepărtat. Pe baza acestor experimente, omul de știință a concluzionat că diferența dintre dioxidul de carbon și alcalii caustici este că primul conține dioxid de carbon, care este unul dintre constituenții aerului. Astăzi știm că, pe lângă dioxidul de carbon, compoziția aerului pământului include:

Raportul dintre gazele din atmosfera pământului indicat în tabel este tipic pentru straturile sale inferioare, până la o altitudine de 120 km. În aceste zone se află o regiune bine amestecată, omogenă, numită homosferă. Deasupra homosferei se află heterosfera, care se caracterizează prin descompunerea moleculelor de gaz în atomi și ioni. Regiunile sunt separate unele de altele printr-o pauză turbo.

Reacția chimică în care moleculele sunt descompuse în atomi sub influența radiațiilor solare și cosmice se numește fotodisociere. Dezintegrarea oxigenului molecular produce oxigen atomic, care este principalul gaz al atmosferei la altitudini de peste 200 km. La altitudini de peste 1200 km, hidrogenul și heliul, care sunt cele mai ușoare dintre gaze, încep să predomine.

Deoarece cea mai mare parte a aerului este concentrată în cele 3 straturi atmosferice inferioare, modificările compoziției aerului la altitudini de peste 100 km nu au un efect vizibil asupra compozitia generala atmosfera.

Azotul este cel mai comun gaz, reprezentând mai mult de trei sferturi din volumul de aer al Pământului. Azotul modern s-a format prin oxidarea atmosferei timpurii de amoniac-hidrogen de către oxigenul molecular, care se formează în timpul fotosintezei. În prezent, cantități mici de azot intră în atmosferă ca urmare a denitrificării - procesul de reducere a nitraților la nitriți, urmat de formarea de oxizi gazoși și azot molecular, care este produs de procariotele anaerobe. O parte din azot intră în atmosferă în timpul erupțiilor vulcanice.

În straturile superioare ale atmosferei, atunci când este expus la descărcări electrice cu participarea ozonului, azotul molecular este oxidat la monoxid de azot:

N2 + O2 → 2NO

În condiții normale, monoxidul reacționează imediat cu oxigenul pentru a forma protoxid de azot:

2NO + O 2 → 2N 2 O

Azotul este esențial element chimic atmosfera pământului. Azotul face parte din proteine ​​și oferă nutriție minerală plantelor. Determină viteza reacțiilor biochimice și joacă rolul unui diluant de oxigen.

Al doilea cel mai frecvent gaz din atmosfera Pământului este oxigenul. Formarea acestui gaz este asociată cu activitatea fotosintetică a plantelor și bacteriilor. Și cu cât organismele fotosintetice au devenit mai diverse și mai numeroase, cu atât procesul de conținut de oxigen din atmosferă a devenit mai semnificativ. O cantitate mică de oxigen greu este eliberată în timpul degazării mantalei.

În straturile superioare ale troposferei și stratosferei, sub influența radiației solare ultraviolete (o notăm hν), se formează ozon:

O 2 + hν → 2O

Ca urmare a aceleiași radiații ultraviolete, ozonul se descompune:

O 3 + hν → O 2 + O

О 3 + O → 2О 2

Ca rezultat al primei reacții, se formează oxigenul atomic, iar în urma celei de-a doua se formează oxigenul molecular. Toate cele 4 reacții sunt numite „mecanismul Chapman”, numit după omul de știință britanic Sidney Chapman care le-a descoperit în 1930.

Oxigenul este folosit pentru respirația organismelor vii. Cu ajutorul lui, au loc procese de oxidare și ardere.

Ozonul servește la protejarea organismelor vii de radiațiile ultraviolete, care provoacă mutații ireversibile. Cea mai mare concentrație de ozon se observă în stratosfera inferioară în așa-numita. strat de ozon sau ecran de ozon, situat la altitudini de 22-25 km. Conținutul de ozon este scăzut: at presiune normală tot ozonul din atmosfera terestră ar ocupa un strat de numai 2,91 mm grosime.

Formarea celui de-al treilea cel mai frecvent gaz din atmosferă, argonul, precum și neonul, heliul, kriptonul și xenonul, este asociată cu erupțiile vulcanice și dezintegrarea elementelor radioactive.

În special, heliul este un produs al dezintegrarii radioactive a uraniului, toriului și radiului: 238 U → 234 Th + α, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + α (în aceste reacții particula α este nucleul de heliu, care în În timpul procesului de pierdere a energiei, captează electroni și devine 4 He).

Argonul se formează în timpul dezintegrarii izotopului radioactiv al potasiului: 40 K → 40 Ar + γ.

Neonul scapă din rocile magmatice.

Kryptonul se formează ca produs final al descompunerii uraniului (235 U și 238 U) și a toriului Th.

Cea mai mare parte a criptonului atmosferic s-a format în primele etape ale evoluției Pământului ca urmare a dezintegrarii elementelor transuranice cu un timp de înjumătățire fenomenal de scurt sau provenind din spațiu, unde conținutul de cripton este de zece milioane de ori mai mare decât pe Pământ.

Xenonul este rezultatul fisiunii uraniului, dar cea mai mare parte a acestui gaz rămâne din primele etape ale formării Pământului, din atmosfera primordială.

Dioxidul de carbon intră în atmosferă ca urmare a erupțiilor vulcanice și în timpul descompunerii materiei organice. Conținutul său în atmosfera de la latitudinile medii ale Pământului variază foarte mult în funcție de anotimpurile anului: iarna cantitatea de CO 2 crește, iar vara scade. Această fluctuație este asociată cu activitatea plantelor care folosesc dioxid de carbon în procesul de fotosinteză.

Hidrogenul se formează ca urmare a descompunerii apei prin radiația solară. Dar, fiind cel mai ușor dintre gazele care alcătuiesc atmosfera, se evaporă constant în spațiul cosmic și, prin urmare, conținutul său în atmosferă este foarte mic.

Vaporii de apă sunt rezultatul evaporării apei de la suprafața lacurilor, râurilor, mărilor și pământului.

Concentrația gazelor principale din straturile inferioare ale atmosferei, cu excepția vaporilor de apă și a dioxidului de carbon, este constantă. În cantități mici, atmosfera conține oxid de sulf SO 2, amoniac NH 3, monoxid de carbon CO, ozon O 3, acid clorhidric HCl, acid fluorhidric HF, monoxid de azot NO, hidrocarburi, vapori de mercur Hg, iod I 2 și multe altele. În partea de jos stratul atmosferic Troposfera conține în mod constant un număr mare de particule solide și lichide în suspensie.

Sursele de particule în atmosfera Pământului sunt erupțiile vulcanice, polenul vegetal, microorganismele și În ultima vremeși activitățile umane, cum ar fi arderea combustibililor fosili în timpul producției. Cele mai mici particule de praf, care sunt nuclee de condensare, provoacă formarea de ceață și nori. Fără particulele prezente în mod constant în atmosferă, precipitațiile nu ar cădea pe Pământ.

Atmosfera Pământului este carcasă de gaz a planetei noastre. Limita sa inferioară trece la nivelul scoarței terestre și al hidrosferei, iar limita sa superioară trece în regiunea apropiată a Pământului a spațiului cosmic. Atmosfera conține aproximativ 78% azot, 20% oxigen, până la 1% argon, dioxid de carbon, hidrogen, heliu, neon și alte gaze.

Învelișul acestui pământ este caracterizat de o stratificare clar definită. Straturile atmosferei sunt determinate de distribuția verticală a temperaturii și de densitățile diferite ale gazelor la diferite niveluri. Se disting următoarele straturi ale atmosferei Pământului: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferă, exosferă. Ionosfera este separată.

Până la 80% din masa totală a atmosferei este troposfera - cea inferioară stratul de pământ atmosfera. Troposfera din zonele polare este situată la un nivel de până la 8-10 km deasupra suprafața pământului, V zona tropicala- maxim pana la 16-18 km. Între troposferă și stratul de deasupra stratosferei există o tropopauză - un strat de tranziție. În troposferă, temperatura scade pe măsură ce altitudinea crește; în mod similar, scade cu altitudinea Presiunea atmosferică. Gradientul mediu de temperatură în troposferă este de 0,6°C la 100 m. Temperatura la diferite niveluri a unei învelișuri date este determinată de caracteristicile de absorbție a radiației solare și de eficiența convecției. Aproape toată activitatea umană are loc în troposferă. Cel mai munti inalti nu treceți dincolo de troposferă, doar transportul aerian poate traversa limita superioară a acestui înveliș la o altitudine joasă și poate fi în stratosferă. O mare proporție de vapori de apă se găsește în troposferă, care este responsabilă pentru formarea aproape tuturor norilor. De asemenea, aproape toți aerosolii (praf, fum etc.) formați pe suprafața pământului sunt concentrați în troposferă. În stratul limită inferior al troposferei, fluctuațiile zilnice ale temperaturii și umidității aerului sunt pronunțate, iar viteza vântului este de obicei redusă (crește odată cu creșterea altitudinii). În troposferă, există o diviziune variabilă a grosimii aerului în mase de aer pe direcția orizontală, care diferă într-un număr de caracteristici în funcție de zona și zona de formare a acestora. Pe fronturi atmosferice– limite între masele de aer – se formează cicloni și anticicloni, determinând vremea pe anumit teritoriuîntr-o anumită perioadă de timp.

Stratosfera este stratul de atmosferă dintre troposferă și mezosferă. Limitele acestui strat variază de la 8-16 km la 50-55 km deasupra suprafeței Pământului. În stratosferă, compoziția gazului aerului este aproximativ aceeași ca în troposferă. Trăsătură distinctivă– scăderea concentrației vaporilor de apă și creșterea conținutului de ozon. Stratul de ozon al atmosferei, care protejează biosfera de efectele agresive ale luminii ultraviolete, este situat la un nivel de 20 până la 30 km. În stratosferă, temperatura crește odată cu altitudinea, iar valorile temperaturii sunt determinate de radiația solară, și nu de convecție (mișcări). masele de aer), ca în troposferă. Încălzirea aerului din stratosferă se datorează absorbției radiațiilor ultraviolete de către ozon.

Deasupra stratosferei mezosfera se extinde la un nivel de 80 km. Acest strat al atmosferei se caracterizează prin faptul că temperatura scade pe măsură ce altitudinea crește de la 0 ° C la - 90 ° C. Aceasta este cea mai rece regiune a atmosferei.

Deasupra mezosferei se află termosfera până la un nivel de 500 km. De la granița cu mezosferă până la exosferă, temperatura variază de la aproximativ 200 K la 2000 K. Până la nivelul de 500 km, densitatea aerului scade de câteva sute de mii de ori. Compoziția relativă a componentelor atmosferice ale termosferei este similară cu stratul de suprafață al troposferei, dar odată cu creșterea altitudinii, mai mult oxigen devine atomic. O anumită proporție de molecule și atomi ai termosferei se află în stare ionizată și sunt distribuite în mai multe straturi; acestea sunt unite prin conceptul de ionosferă. Caracteristicile termosferei variază într-o gamă largă în funcție de latitudinea geografică, cantitatea de radiație solară, perioada anului și ziua.

Stratul superior al atmosferei este exosfera. Acesta este cel mai subțire strat al atmosferei. În exosferă, calea liberă medie a particulelor este atât de enormă încât particulele pot scăpa liber în spațiul interplanetar. Masa exosferei este o zece milioane din masa totală a atmosferei. Limita inferioară a exosferei este nivelul de 450-800 km, iar limita superioară este considerată a fi regiunea în care concentrația de particule este aceeași ca în spațiul cosmic - la câteva mii de kilometri de suprafața Pământului. Exosfera este formată din plasmă - gaz ionizat. De asemenea, în exosferă se află centurile de radiații ale planetei noastre.

Prezentare video - straturi ale atmosferei Pământului:

Materiale conexe:

Învelișul gazos care înconjoară planeta noastră Pământ, cunoscut sub numele de atmosferă, este format din cinci straturi principale. Aceste straturi își au originea pe suprafața planetei, de la nivelul mării (uneori mai jos) și se ridică în spațiul cosmic în următoarea secvență:

• troposfera;
• Stratosferă;
• Mezosfera;
• Termosferă;
• Exosfera.

Diagrama principalelor straturi ale atmosferei terestre

Între fiecare dintre aceste cinci straturi principale se află zone de tranziție numite „pauze” în care apar modificări ale temperaturii, compoziției și densității aerului. Împreună cu pauzele, atmosfera Pământului include un total de 9 straturi.

Troposfera: unde apare vremea

Dintre toate straturile atmosferei, troposfera este cea cu care suntem cel mai familiar (fie că îți dai seama sau nu), din moment ce trăim pe fundul ei - suprafața planetei. Acesta învăluie suprafața Pământului și se extinde în sus pe câțiva kilometri. Cuvântul troposferă înseamnă „schimbarea globului”. Foarte nume adecvat, deoarece acest strat este locul unde apare vremea noastră de zi cu zi.

Pornind de la suprafața planetei, troposfera se ridică la o înălțime de 6 până la 20 km. Treimea inferioară a stratului, cea mai apropiată de noi, conține 50% din toate gazele atmosferice. Aceasta este singura parte din întreaga atmosferă care respiră. Datorită faptului că aerul este încălzit de jos de suprafața pământului, absorbind energie termală Soarele, cu creșterea altitudinii, temperatura și presiunea troposferei scad.

În partea de sus există un strat subțire numit tropopauză, care este doar un tampon între troposferă și stratosferă.

Stratosfera: casa ozonului

Stratosfera este următorul strat al atmosferei. Se întinde de la 6-20 km până la 50 km deasupra suprafeței Pământului. Acesta este stratul în care zboară majoritatea avioanelor comerciale și călătoresc baloanele cu aer cald.

Aici aerul nu curge în sus și în jos, ci se mișcă paralel cu suprafața în curenți de aer foarte mari. Pe măsură ce te ridici, temperatura crește, datorită abundenței de ozon natural (O3), un produs secundar al radiației solare și al oxigenului, care are capacitatea de a absorbi razele ultraviolete dăunătoare ale soarelui (orice creștere a temperaturii cu altitudinea este cunoscută în meteorologie). ca o „inversie”).

Din moment ce stratosfera are mai mult temperaturile calde dedesubt și mai rece deasupra, convecția (mișcarea verticală a maselor de aer) este rară în această parte a atmosferei. De fapt, din stratosferă puteți vedea o furtună care dezlănțuie în troposferă, deoarece stratul acționează ca un capac de convecție care împiedică pătrunderea norilor de furtună.

După stratosferă există din nou un strat tampon, numit de data aceasta stratopauză.

Mezosfera: atmosfera mijlocie

Mezosfera este situată la aproximativ 50-80 km de suprafața Pământului. Mezosfera superioară este cel mai rece loc natural de pe Pământ, unde temperaturile pot scădea sub -143°C.

Termosfera: atmosfera superioara

După mezosferă și mezopauză vine termosfera, situată între 80 și 700 km deasupra suprafeței planetei, și conține mai puțin de 0,01% din aerul total din învelișul atmosferic. Temperaturile aici ajung până la +2000° C, dar din cauza rarefării puternice a aerului și a lipsei moleculelor de gaz pentru a transfera căldura, acestea temperaturi mari sunt percepute ca fiind foarte reci.

Exosfera: granița dintre atmosferă și spațiu

La o altitudine de aproximativ 700-10.000 km deasupra suprafeței pământului se află exosfera - marginea exterioară a atmosferei, învecinată cu spațiul. Aici sateliții meteo orbitează în jurul Pământului.

Dar ionosfera?

Ionosfera nu este un strat separat, dar de fapt termenul este folosit pentru a se referi la atmosfera între 60 și 1000 km altitudine. Include părțile superioare ale mezosferei, întreaga termosferă și o parte a exosferei. Ionosfera își primește numele deoarece în această parte a atmosferei radiația de la Soare este ionizată atunci când trece prin câmpurile magnetice ale Pământului la și. Acest fenomen este observat de la sol ca aurora boreală.