Атмосфера что это – Атмосфера — это… Что такое Атмосфера? — Детская игровая комната «Волшебный лес»

Posted on 21.05.201821.12.2019 by alexxlab

Содержание

Атмосфера — это… Что такое Атмосфера?

атмосфера — атмосфера … Орфографический словарь-справочник

атмосфера — ы, ж. atmosphère f., н. лат. atmosphaera &LT;гр. 1. физ., метеор. Воздушная оболочка земли, воздух. Сл. 18. В атмосфере, или в воздухе, которой нас .. окружает и которым мы дышем. Карамзин 11 111. Разсеивание света атмосферою. Астр. Лаланда 415.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

АТМОСФЕРА — Земли (от греч. atmos пар и sphaira шар), газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вращении. Атмосфера. Схема строения атмосферы Земли (по Рябчикову). Масса А. ок. 5,15 10 8 кг.… … Экологический словарь

АТМОСФЕРА — (греч. atmosphaira, от atmos пар, и sphaira шар, сфера). 1) Газообразная оболочка, окружающая землю или другую планету. 2) умственная среда, в которой кто либо вращается. 3) единица, которою измеряется давление, испытываемое или производимое… … Словарь иностранных слов русского языка

атмосфера — Воздух. См. круг… Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. атмосфера воздух, круг, обстановка, климат, среда, условия, микроклимат, пятый океан, фон Словарь русс … Словарь синонимов

АТМОСФЕРА — (атмосфера неправ.), атмосферы, жен. (от греч. atmos дыхание и sphaira шар). 1. только ед. Воздушная оболочка, окружающая землю (ест.). || Газообразная оболочка, окружающая некоторые планеты (астр.). Атмосфера Марса. 2. только ед. Воздух (разг.) … Толковый словарь Ушакова

АТМОСФЕРА — внесистемная единица давления. Нормальная, или физическая, атмосфера (обозначается атм.) равна 101 325 Па 1013,25 гПа 760 мм ртутного столба 10 332 мм водяного столба 1,0332 ат; техническая атмосфера (ат) равна 1 кгс/см&sup2 735,56 мм ртутного… … Большой Энциклопедический словарь

Атмосфера — (иноск.) среда, сфера, вѣяніе (собств. окружающій насъ воздухъ, которымъ мы дышимъ). Ср. Ольга Ѳедоровна была хорошій барометръ для опредѣленія домашней атмосферы: она какъ нельзя болѣе основательно предсказывала грозу… Лѣсковъ. Захудалый родъ … Большой толково-фразеологический словарь Михельсона (оригинальная орфография)

АТМОСФЕРА — АТМОСФЕРА, оболочка из газов, окружающая землю. Она защищает планету от жестких условий космоса, а газы, составляющие ее, необходимы для существования жизни. Примерно 95% по весу всей атмосферы располагается до высоты 25 км; смесь газов в нижнем… … Научно-технический энциклопедический словарь

АТМОСФЕРА — жен. окружающий шар земной или иное небесное тело воздух, со всеми природными примесями его: испарениями, облаками и пр., мироколица, колоземица. Земная мироколица не подымается от земли и на сто верст. От густоты летней колоземицы марево в… … Толковый словарь Даля

dic.academic.ru

АТМОСФЕРА — это… Что такое АТМОСФЕРА?

атмосфера — атмосфера … Орфографический словарь-справочник

Атмосфера — газовая оболочка Земли, состоящая, исключая воду и пыль (по объему), из азота (78,08%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), углекислоты (около 0,09%) и водорода, неона, гелия, криптона, ксенона и ряда др. газов (в сумме около 0,01%). Состав сухой … Геологическая энциклопедия

dic.academic.ru

Атмосфера Земли

Атмосфера Земли — это газовая оболочка нашей планеты, простирающаяся до тысячи километров ввысь над поверхностью планеты. Она характеризуется высокой динамичностью, физической неоднородностью и уязвимостью к биологическим факторам. На протяжении миллиардов лет истории атмосферы Земли, именно живые существа сильнее всего изменяли ее состав.

Основные свойства атмосферы Земли

Атмосфера — это наш защитный купол от всяческого рода угроз из космоса. В ней сгорает большая часть метеоритов, которые падают на планету, а ее озоновый слой служит фильтром против ультрафиолетового излучения Солнца, энергия которого смертельна для живых существ. Кроме того, именно атмосфера поддерживает комфортную температуру у поверхности Земли — если бы не парниковый эффект, достигаемый за счет многократного отражения солнечных лучей от облаков, Земля была бы в среднем на 20-30 градусов холоднее. Кругооборот воды в атмосфере и движение воздушных масс не только уравновешивают температуру и влажность, но и создают земное разнообразие ландшафтных форм и минералов — такого богатства не встретить нигде в Солнечной системе.

Горение метеоров — один из подарков нашей атмосферы

Масса атмосферы составляет 5,2×10¹⁸ килограмм. Хотя газовые оболочки распространяются на многие тысячи километров от Земли, ее атмосферой считаются лишь те, которые вращаются вокруг оси со скоростью, равной скорости вращения планеты. Таким образом, высота атмосферы Земли составляет около 1000 километров, плавно переходя в космическое пространство в верхнем слое, экзосфере (от др. греческого «внешний шар»).

Состав атмосферы Земли. История развития

Хотя воздух и кажется однородным, он представляет собой смесь разнообразных газов. Если брать только те, которые занимают хотя бы тысячную долю объема атмосферы, их уже будет 12. Если же смотреть на общую картину, то в воздухе одновременно находится вся таблица Менделеева!

Однако добиться такого разнообразия Земле удалось не сразу. Только благодаря уникальным совпадениям химических элементов и наличию жизни атмосфера Земли стала столь сложной. Наша планета сохранила геологические следы этих процессов, что позволяет нам заглянуть на миллиарды лет назад:

Молодая Земля значительно отличалась от своего современного облика. Круглые «озера» — это кратеры от ударов многочисленных метеоритов, которые без труда проникали сквозь тонкую атмосферу.

Первыми газами, которые окутали молодую Землю 4,3 миллиарда лет назад, были водород и гелий — фундаментальные составляющие атмосферы газовых гигантов вроде Юпитера. Это самые элементарные вещества — из них состояли остатки туманности, родившей Солнце и окружающие его планеты, и они обильно оседали вокруг гравитационных центров-планет. Их концентрация была не очень высока, а низкая атомная масса позволяла им улетучиваться в космос, что они делают до сих пор. На сегодняшний день их общая удельная масса составляет 0,00052% от общей массы атмосферы Земли (0,00002% водорода и 0,0005% гелия), что совсем мало.
Однако внутри самой Земли крылась уйма веществ, которые стремились вырваться из раскаленных недр. Из вулканов было выброшено громадное количество газов — в первую очередь аммиак, метан и углекислый газ, а также сера. Аммиак и метан впоследствии разложились на азот, который ныне занимает львиную долю массы атмосферы Земли — 78%.

Вулканы — одни из главных участников формирования атмосферы

Но настоящая революция в составе атмосферы Земли произошла вместе с приходом кислорода. Он появлялся и естественным путем — раскаленная мантия молодой планеты активно избавлялась от газов, запертых под земной корой. Кроме того, водяные пары, извергаемые вулканами, расщеплялись под воздействием солнечного ультрафиолета на водород и кислород.

Однако такой кислород не мог долго задерживаться в атмосфере. Он вступал в реакции с угарным газом, свободным железом, серой и множеством других элементов на поверхности планеты — а высокие температуры и солнечное излучение катализировало химические процессы. Изменило эту ситуацию только появление живых организмов.

Во-первых, они начали выделять столько кислорода, что он не только окислил все вещества на поверхности, но и начал накапливаться — за пару миллиардов лет его количество выросло с ноля до 21% процента всей массы атмосферы.

Во-вторых, живые организмы активно использовали углерод атмосферы для построения собственных скелетов. В итоге их деятельности земная кора пополнилась целыми геологическими пластами органических материалов и ископаемых, а углекислого газа стало куда меньше

Известняк с останками древних безпозвоночных организмов

И, наконец, избыток кислорода сформировал озоновый слой, который стал защищать живые организмы от ультрафиолета. Жизнь стала эволюционировать активнее и приобретать новые, более сложные формы — среди бактерий и водорослей стали появляться высокоорганизованные существа. Сегодня в озон занимает всего 0,00001% всей массы Земли.

Вам уже наверняка известно, что синий цвет неба на Земле тоже создается кислородом — из всего радужного спектра Солнца он лучше всего рассеивает короткие волны света, отвечающие за синий цвет. Этот же эффект действует в космосе — на расстоянии Земля будто окутывается голубой дымкой, а издали и вовсе превращается в синюю точку.

Кроме того, в атмосфере в значительном количестве присутствуют благородные газы. Среди них больше всего аргона, доля которого в атмосфере составляет 0,9–1%. Его источник — ядерные процессы в глубинах Земли, а попадает на поверхность он через микротрещины в литосферных плитах и вулканические извержения (таким же образом появляется гелий в атмосфере). Из-за своих физических особенностей благородные газы поднимаются в верхние слои атмосферы, где улетучиваются в космическое пространство.

Смог над Китаем, вид из космоса

Как мы можем видеть, состав атмосферы Земли менялся уже не раз, и притом очень сильно — но на это понадобились миллионы лет. С другой стороны, жизненно важные явления очень устойчивы — озоновый слой будет существовать и функционировать, даже если на Земле будет в 100 раз меньше кислорода. На фоне общей истории планеты, деятельность человека не оставила серьезных следов. Однако в локальных масштабах цивилизация способна создавать проблемы — по крайней мере, для себя. Загрязнители воздуха уже сделали жизнь жителей китайского Пекина опасной — а громадные облака грязного тумана над большими городами видны даже из космоса.

Структура атмосферы

Однако экзосфера — это не единственный особый слой нашей атмосферы. Их существует немало, и каждый из них обладает своими уникальными характеристиками. Давайте рассмотрим несколько основных:

Строение атмосферы. Смотреть в полном размере.

Тропосфера

Самый нижний и наиболее плотный слой атмосферы называется тропосферой. Читатель статьи сейчас находится именно в его «придонной» части — если, конечно, он не является одним из 500 тысяч человек, которые летят прямо сейчас в самолете. Верхний предел тропосферы зависит от широты (помните о центробежной силе вращения Земли, из-за которой планета шире на экваторе?) и колеблется от 7 километров на полюсах до 20 километров на экваторе. Также размеры тропосферы зависит от сезона — чем теплее воздух, тем выше поднимается верхний предел.

Название «тропосфера» происходит от древнегреческого слова «tropos», которое переводится как «поворот, изменение». Это достаточно точно отображает свойства слоя атмосферы — он наиболее динамичный и продуктивный. Именно в тропосфере собираются облака и циркулирует вода, создаются циклоны и антициклоны и генерируются ветра — происходят все те процессы, которые мы называем «погода» и «климат». Кроме того, это самый массивный и плотный слой — на него приходится 80% массы атмосферы и почти все содержание воды в ней. Тут же обитает большая часть живых организмов.

Слои атмосферы из космоса. Самый нижний, оранжевый слой — тропосфера.

Всем известно, что чем выше подниматься, тем холоднее становится. Это действительно так — каждые 100 метров вверх температура воздуха падает на 0,5-0,7 градуса. Тем не менее принцип работает только в тропосфере — дальше температура с ростом высоты начинает повышаться. Зона между тропосферой и стратосферой, где температура остается неизменной, называется тропопаузой. А еще с высотой убыстряется течение ветра — на 2–3 км/с на километр ввысь. Поэтому пара- и дельтапланеристы предпочитают для полетов возвышенные плато и горы — там всегда удастся «поймать волну».

Круговорот воды в природе

Уже упомянутое воздушное дно, где атмосфера контактирует с литосферой, называется приземным пограничным слоем. Его роль в циркуляции атмосферы невероятно велика — отдача тепла и излучения от поверхности создает ветры и перепады давления, а горы и другие неровности рельефа направляют и разделяют их. Тут же происходит водообмен — за 8–12 дней вся вода, взятая из океанов и поверхности, возвращается обратно, превращая тропосферу в своеобразный водный фильтр.

Интересный факт — на водообмене с атмосферой завязан важный процесс в жизнедеятельности растений — транспирация. С ее помощью флора планеты активно влияет на климат — так, большие зеленые массивы смягчают погоду и перепады температуры. Растения в насыщенных водой местах испаряют 99% воды, взятой из почвы. К примеру, гектар пшеницы за лето выбрасывает в атмосферу 2–3 тысячи тонн воды — это значительно больше, чем могла бы отдать безжизненная почва.

Нормальное давление у поверхности Земли — около 1000 миллибар. Эталоном считается давление в 1013 мБар, которое составляет одну «атмосферу» — с этой единицей измерения вы уже наверняка сталкивались. С ростом высоты давление стремительно падает: у границ тропосферы (на высоте 12 километров) оно составляет уже 200 мБар, а на высоте 45 километров и вовсе падает до 1 мБар. Поэтому не странно, что именно в насыщенной тропосфере собрано 80% все массы атмосферы Земли.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся в диапазоне между 8 км высоты (на полюсе) и 50 км (на экваторе), называется стратосферой. Название происходит от др. греческого слова «stratos», которое значит «настил, слой». Это крайне разреженная зона атмосферы Земли, в которой почти нет водного пара. Давление воздух

spacegid.com

АТМОСФЕРА — это… Что такое АТМОСФЕРА?

атмосфера — атмосфера … Орфографический словарь-справочник

dic.academic.ru

Атмосфера Земли — это… Что такое Атмосфера Земли?

Это статья об атмосфере Земли, существуют другие значения термина Атмосфера

Строение атмосферы

Атмосфе́ра (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично земную кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.

Совокупность разделов физики и химии, изучающих атмосферу, принято называть физикой атмосферы. Атмосфера определяет погоду на поверхности Земли, изучением погоды занимается метеорология, а длительными вариациями климата — климатология.

Физические свойства

Толщина атмосферы — примерно 120 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха в атмосфере — (5,1—5,3)·10¹⁸ кг. Из них масса сухого воздуха составляет 5,1352 ±0,0003·10¹⁸ кг, общая масса водяных паров в среднем равна 1,27·10¹⁶ кг.

Молярная масса чистого сухого воздуха составляет 28,966 г/моль, плотность воздуха у поверхности моря приблизительно равна 1,2 кг/м³. Давление при 0 °C на уровне моря составляет 101,325 кПа; критическая температура — −140,7 °C; критическое давление — 3,7 МПа; C_p при 0 °C — 1,0048·10³ Дж/(кг·К), C_v — 0,7159·10³ Дж/(кг·К) (при 0 °C). Растворимость воздуха в воде (по массе) при 0 °C — 0,0036 %, при 25 °C — 0,0023 %.

За «нормальные условия» у поверхности Земли приняты: плотность 1,2 кг/м³, барометрическое давление 101,35 кПа, температура плюс 20 °C и относительная влажность 50 %. Эти условные показатели имеют чисто инженерное значение.

Строение атмосферы

Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 м

Тропопауза

Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

Стратопауза

Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

Мезосфера

Атмосфера Земли

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы.

Мезопауза

Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90 °C).

Линия Кармана

Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Граница атмосферы Земли

Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров^[1]. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.

Термосфера

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности — например, в 2008—2009 гг — происходит заметное уменьшение размеров этого слоя^[2].

Термопауза

Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.

Экзосфера (сфера рассеяния)

Атмосферные слои до высоты 120 км

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разрежёнными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разрежённых пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

Физиологические и другие свойства атмосферы

Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным на высоте 9 км, хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород.

Атмосфера снабжает нас необходимым для дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы по мере подъёма на высоту соответственно снижается и парциальное давление кислорода.

В лёгких человека постоянно содержится около 3 л альвеолярного воздуха. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе при нормальном атмосферном давлении составляет 110 мм рт. ст., давление углекислого газа — 40 мм рт. ст., а паров воды — 47 мм рт. ст. С увеличением высоты давление кислорода падает, а суммарное давление паров воды и углекислоты в лёгких остаётся почти постоянным — около 87 мм рт. ст. Поступление кислорода в лёгкие полностью прекратится, когда давление окружающего воздуха станет равным этой величине.

На высоте около 19—20 км давление атмосферы снижается до 47 мм рт. ст. Поэтому на данной высоте начинается кипение воды и межтканевой жидкости в организме человека. Вне герметической кабины на этих высотах смерть наступает почти мгновенно. Таким образом, с точки зрения физиологии человека, «космос» начинается уже на высоте 15—19 км.

Плотные слои воздуха — тропосфера и стратосфера — защищают нас от поражающего действия радиации. При достаточном разрежении воздуха, на высотах более 36 км, интенсивное действие на организм оказывает ионизирующая радиация — первичные космические лучи; на высотах более 40 км действует опасная для человека ультрафиолетовая часть солнечного спектра.

По мере подъёма на всё большую высоту над поверхностью Земли постепенно ослабляются, а затем и полностью исчезают такие привычные для нас явления, наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение звука, возникновение аэродинамической подъёмной силы и сопротивления, передача тепла конвекцией и др.

В разреженных слоях воздуха распространение звука оказывается невозможным. До высот 60—90 км ещё возможно использование сопротивления и подъёмной силы воздуха для управляемого аэродинамического полёта. Но начиная с высот 100—130 км знакомые каждому лётчику понятия числа М и звукового барьера теряют свой смысл: там проходит условная линия Кармана, за которой начинается область чисто баллистического полёта, управлять которым можно, лишь используя реактивные силы.

На высотах выше 100 км атмосфера лишена и другого замечательного свойства — способности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции (т. е. с помощью перемешивания воздуха). Это значит, что различные элементы оборудования, аппаратуры орбитальной космической станции не смогут охлаждаться снаружи так, как это делается обычно на самолёте, — с помощью воздушных струй и воздушных радиаторов. На такой высоте, как и вообще в космосе, единственным способом передачи тепла является тепловое излучение.

История образования атмосферы

Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад)^{[источник не указан 401 день]}. На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком, водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера (около трех миллиардов лет^{[источник не указан 326 дней]} до наших дней). Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:

утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство;
химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим — азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов).

Азот

Образование большого количества азота N₂ обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом О₂, который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N₂ выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотсодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO в верхних слоях атмосферы.

Азот N₂ вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и клубеньковые бактерии, формирующие ризобиальный симбиоз с бобовыми растениями, т. н. сидератами.

Кислород

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов, в результате фотосинтеза, сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений — аммиака, углеводородов, закисной формы железа, содержавшейся в океанах и др. По окончании данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера, обладающая окислительными свойствами. Поскольку это вызвало серьёзные и резкие изменения многих процессов, протекающих в атмосфере, литосфере и биосфере, это событие получило название Кислородная катастрофа.

В течение фанерозоя состав атмосферы и содержание кислорода претерпевали изменения. Они коррелировали прежде всего со скоростью отложения органических осадочных пород. Так, в периоды угленакопления содержание кислорода в атмосфере, видимо, заметно превышало современный уровень.

Углекислый газ

Содержание в атмосфере СО₂ зависит от вулканической деятельности и химических процессов в земных оболочках, но более всего — от интенсивности биосинтеза и разложения органики в биосфере Земли. Практически вся текущая биомасса планеты (около 2,4·10¹² тонн[1]) образуется за счет углекислоты, азота и водяного пара, содержащихся в атмосферном воздухе. Захороненная в океане, в болотах и в лесах органика превращается в уголь, нефть и природный газ.

Благородные газы

Источник инертных газов — аргона, гелия и криптона — вулканические извержения и распад радиоактивных элементов. Земля в целом и атмосфера в частности обеднены инертными газами по сравнению с космосом. Считается, что причина этого заключена в непрерывной утечке газов в межпланетное пространство^{[источник не указан 326 дней]}.

Загрязнение атмосферы

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО₂ потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО₂ в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 200—300 лет количество СО₂ в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.

Сжигание топлива — основной источник и загрязняющих газов (СО, NO, SO₂). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO₃ в верхних слоях атмосферы, который в свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная кислота (Н₂SO₄) и сульфат аммония ((NH₄)₂SO₄) возвращаются на поверхность Земли в виде т. н. кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH₃CH₂)₄)).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос твёрдых частиц в атмосферу — одна из возможных причин изменений климата планеты.

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

В. В. Парин, Ф. П. Космолинский, Б. А. Душков «Космическая биология и медицина» (издание 2-е, переработанное и дополненное), М.: «Просвещение», 1975, 223 стр.
Н. В. Гусакова «Химия окружающей среды», Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 192 с ISBN 5-222-05386-5
Соколов В. А. Геохимия природных газов, М., 1971;
МакИвен М., Филлипс Л. Химия атмосферы, М., 1978;
Уорк K., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М.. 1980;
Мониторинг фонового загрязнения природных сред. в. 1, Л., 1982.

dic.academic.ru

АТМОСФЕРА — это… Что такое АТМОСФЕРА?

атмосфера — атмосфера … Орфографический словарь-справочник

dic.academic.ru

АТМОСФЕРА • Большая российская энциклопедия

АТМОСФЕ́РА Земли (от греч. ἀτμός – пар, испарение и σφαῖρα – шар), воздушная оболочка, состоящая из ряда газов и взвешенных в ней частиц примесей – аэрозолей. Масса А. 5,157·10¹⁵ т. Столб воздуха оказывает давление на поверхность Земли: ср. атмосферное давление на уровне моря 1013,25 гПа (ок. 760 мм рт. ст.). Средняя по глобусу темп-ра воздуха у поверхности Земли 15 °C, при этом темп-ра изменяется примерно от 57 °C в субтропич. пустынях до –89 °C в Антарктиде. Плотность воздуха и давление убывают с высотой по закону, близкому к экспоненциальному.

Строение атмосферы

Среднегодовое вертикальное распределение температуры в атмосфере.

По вертикали А. имеет слоистую структуру, определяемую гл. обр. особенностями вертикального распределения темп-ры (рис.), которое зависит от географич. положения, сезона, времени суток и т. д. Нижний слой А. – тропосфера – характеризуется падением темп-ры с высотой (примерно на 6 °C на 1 км), его высота от 8–10 км в полярных широтах до 16–18 км в тропиках. Благодаря быстрому убыванию плотности воздуха с высотой в тропосфере находится ок. 80% всей массы А. Над тропосферой располагается стратосфера – слой, который характеризуется в общем повышением темп-ры с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой называется тропопаузой. В нижней стратосфере до уровня ок. 20 км темп-ра мало меняется с высотой (т. н. изотермич. область) и нередко даже незначительно уменьшается. Выше темп-ра возрастает из-за поглощения УФ-радиации Солнца озоном, вначале медленно, а с уровня 34–36 км – быстрее. Верхняя граница стратосферы – стратопауза – расположена на выс. 50–55 км, соответствующей максимуму темп-ры (260–270 К). Слой А., расположенный на выс. 55–85 км, где темп-ра снова падает с высотой, называется мезосферой, на его верхней границе – мезопаузе – темп-ра достигает летом 150–160 К, а зимой 200–230 К. Над мезопаузой начинается термосфера – слой, характеризующийся быстрым повышением темп-ры, достигающей на выс. 250 км значений 800–1200 К. В термосфере поглощается корпускулярная и рентгеновская радиация Солнца, тормозятся и сгорают метеоры, поэтому она выполняет функцию защитного слоя Земли. Ещё выше находится экзосфера, откуда атмосферные газы рассеиваются в мировое пространство за счёт диссипации и где происходит постепенный переход от А. к межпланетному пространству.

Состав атмосферы

До выс. ок. 100 км А. практически однородна по химич. составу и ср. молекулярная масса воздуха (ок. 29) в ней постоянна. Вблизи поверхности Земли А. состоит из азота (ок. 78,1% по объёму) и кислорода (ок. 20,9%), а также содержит малые количества аргона, диоксида углерода (углекислого газа), неона и др. постоянных и переменных компонентов (см. Воздух).

Кроме того, А. содержит небольшие количества озона, оксидов азота, аммиака, радона и др. Относит. содержание осн. составляющих воздуха постоянно во времени и однородно в разных географич. районах. Содержание водяного пара и озона переменно в пространстве и времени; несмотря на малое содержание, их роль в атмосферных процессах весьма существенна.

Выше 100–110 км происходит диссоциация молекул кислорода, углекислого газа и водяного пара, поэтому молекулярная масса воздуха уменьшается. На выс. ок. 1000 км начинают преобладать лёгкие газы – гелий и водород, а ещё выше А. Земли постепенно переходит в межпланетный газ.

Наиболее важная переменная компонента А. – водяной пар, который поступает в А. при испарении с поверхности воды и влажной почвы, а также путём транспирации растениями. Относит. содержание водяного пара меняется у земной поверхности от 2,6% в тропиках до 0,2% в полярных широтах. С высотой оно быстро падает, убывая наполовину уже на выс. 1,5–2 км. В вертикальном столбе А. в умеренных широтах содержится ок. 1,7 см «слоя осаждённой воды». При конденсации водяного пара образуются облака, из которых выпадают осадки атмосферные в виде дождя, града, снега.

Важной составляющей атмосферного воздуха является озон, сосредоточенный на 90% в стратосфере (между 10 и 50 км), ок. 10% его находится в тропосфере. Озон обеспечивает поглощение жёсткой УФ-радиации (с длиной волны менее 290 нм), и в этом – его защитная роль для биосферы. Значения общего содержания озона меняются в зависимости от широты и сезона в пределах от 0,22 до 0,45 см (толщина слоя озона при давлении $p=$ 1 атм и темп-ре $T=$ 0 °C). В озоновых дырах, наблюдаемых весной в Антарктике с нач. 1980-х гг., содержание озона может падать до 0,07 см. Оно увеличивается от экватора к полюсам и имеет годовой ход с максимумом весной и минимумом осенью, причём амплитуда годового хода мала в тропиках и растёт к высоким широтам. Существенной переменной компонентой А. является углекислый газ, содержание которого в атмосфере за последние 200 лет выросло на 35%, что объясняется в осн. антропогенным фактором. Наблюдается его широтная и сезонная изменчивость, связанная с фотосинтезом растений и растворимостью в морской воде (согласно закону Генри, растворимость газа в воде уменьшается с ростом её темп-ры).

Важную роль в формировании климата планеты играет атмосферный аэрозоль – взвешенные в воздухе твёрдые и жидкие частицы размером от нескольких нм до десятков мкм. Различаются аэрозоли естественного и антропогенного происхождения. Аэрозоль образуется в процессе газофазных реакций из продуктов жизнедеятельности растений и хозяйств. деятельности человека, вулканич. извержений, в результате подъёма пыли ветром с поверхности планеты, особенно с её пустынных регионов, а также образуется из космич. пыли, попадающей в верхние слои А. Бóльшая часть аэрозоля сосредоточена в тропосфере, аэрозоль от вулканич. извержений образует т. н. слой Юнге на выс. ок. 20 км. Наибольшее количество антропогенного аэрозоля попадает в А. в результате работы автотранспорта и ТЭЦ, химич. производств, сжигания топлива и др. Поэтому в некоторых районах состав А. заметно отличается от обычного воздуха, что потребовало создания спец. службы наблюдений и контроля за уровнем загрязнения атмосферного воздуха.

Эволюция атмосферы

Совр. А. имеет, по-видимому, вторичное происхождение: она образовалась из газов, выделенных твёрдой оболочкой Земли после завершения формирования планеты ок. 4,5 млрд. лет назад. В течение геологич. истории Земли А. претерпевала значит. изменения своего состава под влиянием ряда факторов: диссипации (улетучивания) газов, преим. более лёгких, в космич. пространство; выделения газов из литосферы в результате вулканич. деятельности; химич. реакций между компонентами А. и породами, слагающими земную кору; фотохимич. реакций в самой А. под влиянием солнечного УФ-излучения; аккреции (захвата) материи межпланетной среды (напр., метеорного вещества). Развитие А. тесно связано с геологич. и геохимич. процессами, а последние 3–4 млрд. лет также с деятельностью биосферы. Значит. часть газов, составляющих совр. А. (азот, углекислый газ, водяной пар), возникла в ходе вулканич. деятельности и интрузии, выносившей их из глубин Земли. Кислород появился в заметных количествах ок. 2 млрд. лет тому назад как результат деятельности фотосинтезирующих организмов, первоначально зародившихся в поверхностных водах океана.

По данным о химич. составе карбонатных отложений получены оценки количества углекислого газа и кислорода в А. геологического прошлого. На протяжении фанерозоя (последние 570 млн. лет истории Земли) количество углекислого газа в А. изменялось в широких пределах в соответствии с уровнем вулканич. активности, темп-рой океана и уровнем фотосинтеза. Большую часть этого времени концентрация углекислого газа в А. была значительно выше современной (до 10 раз). Количество кислорода в А. фанерозоя существенно изменялось, причём преобладала тенденция к его увеличению. В А. докембрия масса углекислого газа была, как правило, больше, а масса кислорода – меньше по сравнению с А. фанерозоя. Колебания количества углекислого газа оказывали в прошлом существенное влияние на климат, усиливая парниковый эффект при росте концентрации углекислого газа, благодаря чему климат на протяжении осн. части фанерозоя был гораздо теплее по сравнению с совр. эпохой.

Атмосфера и жизнь

Без А. Земля была бы мёртвой планетой. Органич. жизнь протекает в тесном взаимодействии с А. и связанными с ней климатом и погодой. Незначительная по массе по сравнению с планетой в целом (примерно миллионная часть), А. является непременным условием для всех форм жизни. Наибольшее значение из атмосферных газов для жизнедеятельности организмов имеют кислород, азот, водяной пар, углекислый газ, озон. При поглощении углекислого газа фотосинтезирующими растениями создаётся органич. вещество, используемое как источник энергии подавляющим большинством живых существ, включая человека. Кислород необходим для существования аэробных организмов, для которых приток энергии обеспечивается реакциями окисления органич. вещества. Азот, усваиваемый некоторыми микроорганизмами (азотофиксаторами), необходим для минер. питания растений. Озон, поглощающий жёсткое УФ-излучение Солнца, значительно ослабляет эту вредную для жизни часть солнечной радиации. Конденсация водяного пара в А., образование облаков и последующее выпадение атмосферных осадков поставляют на сушу воду, без которой невозможны никакие формы жизни. Жизнедеятельность организмов в гидросфере во многом определяется количеством и химич. составом атмосферных газов, растворённых в воде. Поскольку химич. состав А. существенно зависит от деятельности организмов, биосферу и А. можно рассматривать как часть единой системы, поддержание и эволюция которой (см. Биогеохимические циклы) имела большое значение для изменения состава А. на протяжении истории Земли как планеты.

Радиационный, тепловой и водный балансы атмосферы

Солнечная радиация является практически единств. источником энергии для всех физич. процессов в А. Главная особенность радиац. режима А. – т. н. парниковый эффект: А. достаточно хорошо пропускает к земной поверхности солнечную радиацию, но активно поглощает тепловое длинноволновое излучение земной поверхности, часть которого возвращается к поверхности в форме встречного излучения, компенсирующего радиац. потерю тепла земной поверхностью (см. Атмосферное излучение). В отсутствие А. ср. темп-ра земной поверхности была бы –18 °C, в действительности она 15 °C. Приходящая солнечная радиация частично (ок. 20%) поглощается в А. (гл. обр. водяным паром, каплями воды, углекислым газом, озоном и аэрозолями), а также рассеивается (ок. 7%) на частицах аэрозоля и флуктуациях плотности (рэлеевское рассеяние). Суммарная радиация, достигая земной поверхности, частично (ок. 23%) отражается от неё. Коэф. отражения определяется отражат. способностью подстилающей поверхности, т. н. альбедо. В среднем альбедо Земли для интегрального потока солнечной радиации близко к 30%. Оно меняется от нескольких процентов (сухая почва и чернозём) до 70–90% для свежевыпавшего снега. Радиац. теплообмен между земной поверхностью и А. существенно зависит от альбедо и определяется эффективным излучением поверхности Земли и поглощённым ею противоизлучением А. Алгебраич. сумма потоков радиации, входящих в земную атмосферу из космич. пространства и уходящих из неё обратно, называется радиационным балансом.

Преобразования солнечной радиации после её поглощения А. и земной поверхностью определяют тепловой баланс Земли как планеты. Гл. источник тепла для А. – земная поверхность; теплота от неё передаётся не только в виде длинноволнового излучения, но и путём конвекции, а также выделяется при конденсации водяного пара. Доли этих притоков теплоты равны в ср. 20%, 7% и 23% соответственно. Сюда же добавляется ок. 20% теплоты за счёт поглощения прямой солнечной радиации. Поток солнечной радиации за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную солнечным лучам и расположенную вне А. на ср. расстоянии от Земли до Солнца (т. н. солнечная постоянная), равен 1367 Вт/м², изменения составляют 1–2 Вт/м²в зависимости от цикла солнечной активности. При планетарном альбедо ок. 30% средний по времени глобальный приток солнечной энергии к планете составляет 239 Вт/м². Поскольку Земля как планета испускает в космос в среднем такое же количество энергии, то, согласно закону Стефана – Больцмана, эффективная темп-ра уходящего теплового длинноволнового излучения 255 К (–18 °C). В то же время ср. темп-ра земной поверхности составляет 15 °C. Разница в 33 °C возникает за счёт парникового эффекта.

Водный баланс А. в целом соответствует равенству количества влаги, испарившейся с поверхности Земли, количеству осадков, выпадающих на земную поверхность. А. над океанами получает больше влаги от процессов испарения, чем над сушей, а теряет в виде осадков 90%. Избыток водяного пара над океанами переносится на континенты воздушными потоками. Количество водяного пара, переносимого в А. с океанов на континенты, равно объёму стока рек, впадающих в океаны.

Движение воздуха

Фотография участка атмосферы с атмосферным вихрем(снимок сделан со спутника).

Земля имеет шарообразную форму, поэтому к её высоким широтам приходит гораздо меньше солнечной радиации, чем к тропикам. Вследствие этого между широтами возникают большие температурные контрасты. На распределение темп-ры в существенной мере влияет также взаимное расположение океанов и континентов. Из-за большой массы океанич. вод и высокой теплоёмкости воды сезонные колебания темп-ры поверхности океана значительно меньше, чем суши. В связи с этим в средних и высоких широтах темп-ра воздуха над океанами летом заметно ниже, чем над континентами, а зимой – выше.

Неодинаковый разогрев А. в разных областях земного шара вызывает неоднородное по пространству распределение атмосферного давления. На уровне моря распределение давления характеризуется относительно низкими значениями вблизи экватора, увеличением в субтропиках (поясá высокого давления) и понижением в средних и высоких широтах. При этом над материками внетропич. широт давление зимой обычно повышено, а летом понижено, что связано с распределением темп-ры. Под действием градиента давления воздух испытывает ускорение, направленное от областей с высоким давлением к областям с низким, что приводит к перемещению масс воздуха. На движущиеся воздушные массы действуют также отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса), сила трения, убывающая с высотой, а при криволинейных траекториях и центробежная сила. Большое значение имеет турбулентное перемешивание воздуха (см. Турбулентность в атмосфере).

С планетарным распределением давления связана сложная система воздушных течений (общая циркуляция атмосферы). В меридиональной плоскости в среднем прослеживаются две или три ячейки меридиональной циркуляции. Вблизи экватора нагретый воздух поднимается и опускается в субтропиках, образуя ячейку Хэдли. Там же опускается воздух обратной ячейки Феррела. В высоких широтах часто прослеживается прямая полярная ячейка. Скорости меридиональной циркуляции порядка 1 м/с или меньше. Из-за действия силы Кориолиса в большей части А. наблюдаются зап. ветры со скоростями в средней тропосфере ок. 15 м/с. Существуют сравнительно устойчивые системы ветров. К ним относятся пассаты – ветры, дующие от поясов высокого давления в субтропиках к экватору с заметной вост. составляющей (с востока на запад). Достаточно устойчивы муссоны – воздушные течения, имеющие чётко выраженный сезонный характер: они дуют с океана на материк летом и в противоположном направлении зимой. Особенно регулярны муссоны Индийского ок. В средних широтах движение воздушных масс имеет в осн. зап. направление (с запада на восток). Это зона атмосферных фронтов, на которых возникают крупные вихри – циклоны и антициклоны, охватывающие мн. сотни и даже тысячи километров. Циклоны возникают и в тропиках; здесь они отличаются меньшими размерами, но очень большими скоростями ветра, достигающего ураганной силы (33 м/с и более), т. н. тропические циклоны. В Атлантике и на востоке Тихого ок. они называются ураганами, а на западе Тихого ок. – тайфунами. В верхней тропосфере и нижней стратосфере в областях, разделяющих прямую ячейку меридиональной циркуляции Хэдли и обратную ячейку Феррела, часто наблюдаются сравнительно узкие, в сотни километров шириной, струйные течения с резко очерченными границами, в пределах которых ветер достигает 100–150 и даже 200 м/с.

Климат и погода

Различие в количестве солнечной радиации, приходящей на разных широтах к разнообразной по физич. свойствам земной поверхности, определяет многообразие климатов Земли. От экватора до тропич. широт темп-ра воздуха у земной поверхности в ср. 25–30 °C и мало меняется в течение года. В экваториальном поясе обычно выпадает много осадков, что создаёт там условия избыточного увлажнения. В тропич. поясах количество осадков уменьшается и в ряде областей становится очень малым. Здесь располагаются обширные пустыни Земли.

В субтропич. и средних широтах темп-ра воздуха значительно меняется в течение года, причём разница между темп-рами лета и зимы особенно велика в удалённых от океанов областях континентов. Так, в некоторых районах Вост. Сибири годовая амплитуда темп-ры воздуха достигает 65 °C. Условия увлажнения в этих широтах весьма разнообразны, зависят в осн. от режима общей циркуляции А. и существенно меняются от года к году.

В полярных широтах темп-ра остаётся низкой в течение всего года, даже при наличии её заметного сезонного хода. Это способствует широкому распространению ледового покрова на океанах и суше и многолетнемёрзлых пород, занимающих в России св. 65% её площади, в осн. в Сибири.

За последние десятилетия стали всё более заметны изменения глобального климата. Темп-ра повышается больше в высоких широтах, чем в низких; больше зимой, чем летом; больше ночью, чем днём. За 20 в. ср.-годовая темп-ра воздуха у земной поверхности в России выросла на 1,5–2 °C, причём в отд. районах Сибири наблюдается повышение на неск. градусов. Это связывается с усилением парникового эффекта вследствие роста концентрации малых газовых примесей.

Погода определяется условиями циркуляции А. и географич. положением местности, она наиболее устойчива в тропиках и наиболее изменчива в средних и высоких широтах. Более всего погода меняется в зонах смены воздушных масс, обусловленных прохождением атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов, несущих осадки и усиление ветра. Данные для прогноза погоды собираются на наземных метеостанциях, морских и воздушных судах, с метеорологич. спутников. См. также Метеорология.

Оптические, акустические и электрические явления в атмосфере

При распространении электромагнитного излучения в А. в результате рефракции, поглощения и рассеяния света воздухом и разл. частицами (аэрозоль, кристаллы льда, капли воды) возникают разнообразные оптич. явления: радуга, венцы, гало, мираж и др. Рассеяние света обусловливает видимую высоту небесного свода и голубой цвет неба. Дальность видимости предметов определяется условиями распространения света в А. (см. Атмосферная видимость). От прозрачности А. на разл. длинах волн зависят дальность связи и возможность обнаружения объектов приборами, в т. ч. возможность астрономич. наблюдений с поверхности Земли. Для исследований оптич. неоднородностей стратосферы и мезосферы важную роль играет явление сумерек. Напр., фотографирование сумерек с космич. аппаратов позволяет обнаруживать аэрозольные слои. Особенности распространения электромагнитного излучения в А. определяют точность методов дистанционного зондирования её параметров. Все эти вопросы, как и мн. другие, изучает атмосферная оптика. Рефракция и рассеяние радиоволн обусловливают возможности радиоприёма (см. Распространение радиоволн).

Распространение звука в А. зависит от пространственного распределения темп-ры и скорости ветра (см. Атмосферная акустика). Оно представляет интерес для зондирования А. дистанц. методами. Взрывы зарядов, запускаемых ракетами в верхнюю А., дали богатую информацию о системах ветров и ходе темп-ры в стратосфере и мезосфере. В устойчиво стратифицированной А., когда темп-ра падает с высотой медленнее адиабатического градиента (9,8 К/км), возникают т. н. внутренние волны. Эти волны могут распространяться вверх в стратосферу и даже в мезосферу, где они затухают, способствуя усилению ветра и турбулентности.

Отрицательный заряд Земли и обусловленное им электрич. поле А. вместе с электрически заряженными ионосферой и магнитосферой создают глобальную электрич. цепь. Важную роль при этом играет образование облаков и грозового электричества. Опасность грозовых разрядов вызвала необходимость разработки методов грозозащиты зданий, сооружений, линий электропередач и связи. Особую опасность это явление представляет для авиации. Грозовые разряды вызывают атмосферные радиопомехи, получившие назв. атмосфериков (см. Свистящие атмосферики). Во время резкого увеличения напряжённости электрич. поля наблюдаются светящиеся разряды, возникающие на остриях и острых углах предметов, выступающих над земной поверхностью, на отд. вершинах в горах и др. (Эльма огни). А. всегда содержит сильно меняющееся в зависимости от конкретных условий количество лёгких и тяжёлых ионов, которые определяют электрич. проводимость А. Главные ионизаторы воздуха у земной поверхности – излучение радиоактивных веществ, содержащихся в земной коре и в А., а также космич. лучи. См. также Атмосферное электричество.

Влияние человека на атмосферу

В течение последних столетий происходил рост концентрации парниковых газов в А. вследствие хозяйств. деятельности человека. Процентное содержание углекислого газа возросло с 2,86 10^–2 двести лет назад до 3,8·10^–2 в 2005, содержание метана – с 0,7· 10^–4 примерно 300–400 лет назад до 1,8·10^–4 в нач. 21 в.; ок. 20% в прирост парникового эффекта за последнее столетие дали фреоны, которых практически не было в А. до сер. 20 в. Эти вещества признаны разрушителями стратосферного озона, и их производство запрещено Монреальским протоколом 1987. Рост концентрации углекислого газа в А. вызван сжиганием всё возрастающих количеств угля, нефти, газа и др. видов углеродного топлива, а также сведе́нием лесов, в результате чего уменьшается поглощение углекислого газа путём фотосинтеза. Концентрация метана увеличивается с ростом добычи нефти и газа (за счёт его потерь), а также при расширении посевов риса и увеличении поголовья крупного рогатого скота. Всё это способствует потеплению климата.

Для изменения погоды разработаны методы активного воздействия на атмосферные процессы. Они применяются для защиты с.-х. растений от градобития путём рассеивания в грозовых облаках спец. реагентов. Существуют также методы рассеяния туманов в аэропортах, защиты растений от заморозков, воздействия на облака с целью увеличения осадков в нужных местах или для рассеяния облаков в моменты массовых мероприятий.

Изучение атмосферы

Сведения о физич. процессах в А. получают прежде всего из метеорологических наблюдений, которые проводятся глобальной сетью постоянно действующих метеорологич. станций и постов, расположенных на всех континентах и на мн. островах. Ежедневные наблюдения дают сведения о темп-ре и влажности воздуха, атмосферном давлении и осадках, облачности, ветре и др. Наблюдения за солнечной радиацией и её преобразованиями проводятся на актинометрич. станциях. Большое значение для изучения А. имеют сети аэрологич. станций, на которых при помощи радиозондов выполняются метеорологич. измерения до выс. 30–35 км. На ряде станций проводятся наблюдения за атмосферным озоном, электрич. явлениями в А., химич. составом воздуха.

Данные наземных станций дополняются наблюдениями на океанах, где действуют «суда погоды», постоянно находящиеся в определённых районах Мирового ок., а также метеорологич. сведениями, получаемыми с н.-и. и др. судов.

Всё больший объём сведений об А. в последние десятилетия получают с помощью метеорологич. спутников, на которых установлены приборы для фотографирования облаков и измерения потоков ультрафиолетовой, инфракрасной и микроволновой радиации Солнца. Спутники позволяют получать сведения о вертикальных профилях темп-ры, облачности и её водозапасе, элементах радиац. баланса А., о темп-ре поверхности океана и др. Используя измерения рефракции радиосигналов с системы навигац. спутников, удаётся определять в А. вертикальные профили плотности, давления и темп-ры, а также влагосодержания. С помощью спутников стало возможным уточнить величину солнечной постоянной и планетарного альбедо Земли, строить карты радиац. баланса системы Земля – А., измерять содержание и изменчивость малых атмосферных примесей, решать мн. др. задачи физики атмосферы и мониторинга окружающей среды.

bigenc.ru

Атмосфера — это… Что такое Атмосфера?

АТМОСФЕРА — это… Что такое АТМОСФЕРА?

Атмосфера Земли

Основные свойства атмосферы Земли

Состав атмосферы Земли. История развития

Структура атмосферы

Тропосфера

Стратосфера

АТМОСФЕРА — это… Что такое АТМОСФЕРА?

Атмосфера Земли — это… Что такое Атмосфера Земли?

Физические свойства

Строение атмосферы

Тропосфера

Тропопауза

Стратосфера

Стратопауза

Мезосфера

Мезопауза

Линия Кармана

Граница атмосферы Земли

Термосфера

Термопауза

Экзосфера (сфера рассеяния)

Физиологические и другие свойства атмосферы

История образования атмосферы

Азот

Кислород

Углекислый газ

Благородные газы

Загрязнение атмосферы

См. также

Примечания

Ссылки

Литература

АТМОСФЕРА — это… Что такое АТМОСФЕРА?

АТМОСФЕРА • Большая российская энциклопедия

Строение атмосферы

Состав атмосферы

Эволюция атмосферы

Атмосфера и жизнь

Радиационный, тепловой и водный балансы атмосферы

Движение воздуха

Климат и погода

Оптические, акустические и электрические явления в атмосфере

Влияние человека на атмосферу

Изучение атмосферы

Добавить комментарий Отменить ответ