Det meste af atmosfæren. Atmosfæren på jorden - forklaring på børn

Atmosfæren er det, der gør livet muligt på Jorden. Vi får de allerførste oplysninger og fakta om atmosfæren i folkeskolen. I gymnasiet lærer vi allerede dette koncept mere detaljeret i geografiundervisning.

Jordbaseret atmosfære koncept

Atmosfæren er ikke kun til stede for Jorden, men også for andre himmellegemer. Dette er navnet på gasskallen, der omgiver planeterne. Sammensætningen af \u200b\u200bdette gaslag adskiller sig markant fra planet til planet. Lad os se på det grundlæggende og fakta om den ellers kaldte luft.

Den vigtigste del af det er ilt. Nogle mennesker tror fejlagtigt, at jordens atmosfære udelukkende består af ilt, men i virkeligheden er luft en blanding af gasser. Den indeholder 78% kvælstof og 21% ilt. Den resterende procent inkluderer ozon, argon, kuldioxid, vanddamp. Lad procentdelen af \u200b\u200bdisse gasser være lille, men de udfører en vigtig funktion - de absorberer en væsentlig del af solens strålingsenergi og forhindrer derved lyset i at omdanne alt liv på vores planet til aske. Atmosfærens egenskaber ændres med højden. For eksempel er kvælstof i en højde på 65 km 86% og ilt er 19%.

Sammensætning af Jordens atmosfære

• Carbondioxid vigtigt for planteernæring. I atmosfæren vises det som et resultat af processen med respiration af levende organismer, henfald, forbrænding. Dens fravær i atmosfærens sammensætning ville gøre eksistensen af \u200b\u200bplanter umulige.
• Ilt - en vital komponent i atmosfæren for mennesker. Dens tilstedeværelse er en betingelse for eksistensen af \u200b\u200balle levende organismer. Det udgør ca. 20% af det samlede volumen af \u200b\u200batmosfæriske gasser.
• Ozon - det er en naturlig absorber af ultraviolet solstråling, som påvirker levende organismer negativt. Det meste danner et separat lag af atmosfæren - ozonskærmen. For nylig fører menneskelig aktivitet til, at den gradvist begynder at kollapse, men da det er af stor betydning, er der aktivt arbejde i gang for at bevare og gendanne det.
• Vanddamp bestemmer luftens fugtighed. Dens indhold kan være forskelligt afhængigt af forskellige faktorer: lufttemperatur, territorial placering, sæson. Ved lave temperaturer er der meget lidt vanddamp i luften, den kan være mindre end en procent, og ved høje temperaturer når dens mængde 4%.
• Ud over alt det ovenstående er der altid en vis procentdel til stede i sammensætningen af \u200b\u200bjordens atmosfære faste og flydende urenheder... Disse er sod, aske, havsalt, støv, vanddråber, mikroorganismer. De kan komme i luften både naturligt og menneskeskabt.

Lag af atmosfæren

Luftens temperatur, tæthed og kvalitet er ikke den samme i forskellige højder. På grund af dette er det almindeligt at skelne mellem forskellige lag af atmosfæren. Hver af dem har sine egne egenskaber. Lad os finde ud af hvilke lag af atmosfæren der skelnes mellem:

• Troposfæren - Dette lag af atmosfæren er tættest på jordens overflade. Dens højde er 8-10 km over polerne og 16-18 km i troperne. Den indeholder 90% af al vanddamp, der er i atmosfæren, så der er en aktiv dannelse af skyer. Også i dette lag observeres processer som luft (vind) bevægelse, turbulens, konvektion. Temperaturen varierer fra +45 grader ved middagstid i den varme årstid i troperne til -65 grader ved polerne.
• Stratosfæren er det næst fjerneste lag af atmosfæren. Det ligger i en højde på 11 til 50 km. I det nedre lag af stratosfæren er temperaturen ca. -55; mod afstanden fra jorden stiger den til + 1˚С. Dette område kaldes inversion og er grænsen mellem stratosfæren og mesosfæren.
• Mesosfæren ligger i en højde på 50 til 90 km. Temperaturen ved den nedre kant er ca. 0, øverst når den -80 ...- 90 ˚С. Meteoritter, der kommer ind i Jordens atmosfære, brænder fuldstændigt ud i mesosfæren, derfor lyser luft her.
• Termosfæren er ca. 700 km tyk. Nordlyset vises i dette lag af atmosfæren. De vises på grund af virkningen af \u200b\u200bkosmisk stråling og stråling, der stammer fra solen.
• Eksosfæren er en luftspredningszone. Her er koncentrationen af \u200b\u200bgasser lille, og deres gradvise udslip i det interplanetære rum opstår.

Grænsen mellem jordens atmosfære og det ydre rum anses for at være en grænse på 100 km. Denne linje kaldes Pocket line.

Atmosfærisk tryk

Når vi lytter til vejrudsigten, hører vi ofte barometriske trykmålinger. Men hvad betyder atmosfærisk tryk, og hvordan kan dette påvirke os?

Vi fandt ud af, at luft består af gasser og urenheder. Hver af disse komponenter har sin egen vægt, hvilket betyder, at atmosfæren ikke er vægtløs, som man troede indtil det 17. århundrede. Atmosfærisk tryk er den kraft, hvormed alle lag af atmosfæren presses på jordens overflade og på alle objekter.

Forskere udførte komplekse beregninger og beviste, at atmosfæren presser med en kraft på 10.333 kg pr. Kvadratmeter areal. Dette betyder, at den menneskelige krop er udsat for lufttryk, hvis vægt er 12-15 tons. Hvorfor føler vi det ikke? Det redder os med sit indre tryk, som afbalancerer det eksterne. Du kan mærke atmosfærens tryk i et fly eller højt i bjergene, da det atmosfæriske tryk i højden er meget lavere. I dette tilfælde er fysisk ubehag, øreblokering og svimmelhed mulig.

Meget kan siges om den omgivende atmosfære. Vi kender mange interessante fakta om hende, og nogle af dem kan virke overraskende:

• Vægten af \u200b\u200bjordens atmosfære er 5.300.000.000.000.000.000 tons.
• Det fremmer lydtransmission. I en højde på mere end 100 km forsvinder denne ejendom på grund af en ændring i atmosfærens sammensætning.
• Atmosfærens bevægelse fremkaldes af ujævn opvarmning af jordens overflade.
• Et termometer bruges til at bestemme lufttemperaturen, og et barometer bruges til at finde ud af styrken af \u200b\u200bdet atmosfæriske tryk.
• Atmosfærens tilstedeværelse redder vores planet fra 100 tons meteoritter dagligt.
• Luftens sammensætning var fast i flere hundrede millioner år, men begyndte at ændre sig med starten af \u200b\u200ben kraftig industriel aktivitet.
• Atmosfæren menes at strække sig opad til en højde på 3000 km.

Atmosfærens værdi for mennesker

Atmosfærens fysiologiske zone er 5 km. I en højde af 5000 m over havets overflade begynder en person at manifestere ilt sult, hvilket udtrykkes i et fald i hans præstationer og en forringelse af velvære. Dette viser, at en person ikke kan overleve i et rum uden denne fantastiske blanding af gasser.

Al information og fakta om atmosfæren bekræfter kun dens betydning for mennesker. Takket være dets tilstedeværelse blev det muligt for udviklingen af \u200b\u200bliv på jorden. Allerede i dag, efter at have vurderet omfanget af den skade, som menneskeheden er i stand til at påføre den livgivende luft ved sine handlinger, bør vi tænke på yderligere foranstaltninger for at bevare og genskabe atmosfæren.

Jordens atmosfære er en luftskal.

Tilstedeværelsen af \u200b\u200ben særlig kugle over jordens overflade blev bevist af de gamle grækere, der kaldte atmosfæren en damp- eller gaskugle.

Dette er en af \u200b\u200bplanetens geosfærer, uden hvilken eksistensen af \u200b\u200balle levende ting ikke ville være mulig.

Hvor er atmosfæren

Atmosfæren omgiver planeterne med et tæt lag af luft, der starter fra jordens overflade. Det kommer i kontakt med hydrosfæren, dækker litosfæren og går langt ud i det ydre rum.

Hvad atmosfæren består af

Jordens luftlag består hovedsageligt af luft, hvis samlede masse når 5,3 * 1018 kg. Af disse er den syge del tør luft og meget mindre vanddamp.

Over havet er atmosfærens tæthed 1,2 kg pr. Kubikmeter. Temperaturen i atmosfæren kan nå –140,7 grader, luft opløses i vand ved nul temperatur.

Atmosfæren indeholder flere lag:

• Troposfæren;
• Tropopause;
• Stratosfæren og stratopausen
• Mesosfære og mesopause;
• En særlig linje over havets overflade kaldet Karman-linjen;
• Termosfære og termopause;
• Dispersionszone eller eksosfære.

Hvert lag har sine egne egenskaber, de er indbyrdes forbundne og sikrer, at planetens luftkappe fungerer.

Atmosfære grænser

Atmosfærens nederste kant løber langs hydrosfæren og de øvre lag af litosfæren. Den øvre grænse begynder i eksosfæren, som ligger 700 kilometer fra planetens overflade og vil brænde op til 1,3 tusind kilometer.

Ifølge nogle rapporter når atmosfæren 10 tusind kilometer. Forskere var enige om, at luftlagets øvre grænse skulle være Karman-linjen, da luftfart ikke længere er mulig her.

Gennem kontinuerlige undersøgelser på dette område har forskere fastslået, at atmosfæren er i kontakt med ionosfæren i en højde af 118 kilometer.

Kemisk sammensætning

Dette lag på jorden består af gasser og gasurenheder, som inkluderer forbrændingsrester, havsalt, is, vand, støv. Sammensætningen og massen af \u200b\u200bgasser, der findes i atmosfæren, ændrer sig praktisk talt aldrig, kun koncentrationen af \u200b\u200bvand og kuldioxid ændres.

Vandets sammensætning kan variere fra 0,2 procent til 2,5 procent afhængigt af breddegrad. Yderligere elementer er klor, nitrogen, svovl, ammoniak, kulstof, ozon, carbonhydrider, saltsyre, hydrogenfluorid, hydrogenbromid, hydrogeniodid.

En separat del optages af kviksølv, jod, brom, nitrogenoxid. Derudover findes flydende og faste partikler, kaldet aerosoler, i troposfæren. En af de sjældneste gasser på planeten, radon, findes i atmosfæren.

Med hensyn til kemisk sammensætning optager kvælstof mere end 78% af atmosfæren, ilt - næsten 21%, kuldioxid - 0,03%, argon - næsten 1%, den samlede mængde stof er mindre end 0,01%. Denne luftsammensætning blev dannet, da planeten lige opstod og begyndte at udvikle sig.

Med fremkomsten af \u200b\u200ben mand, der gradvist skiftede til produktion, ændredes den kemiske sammensætning. Især øges mængden af \u200b\u200bkuldioxid konstant.

Atmosfærens funktioner

Gasserne i luftlaget har forskellige funktioner. For det første absorberer de stråler og strålende energi. For det andet påvirker de dannelsen af \u200b\u200btemperatur i atmosfæren og på jorden. For det tredje giver det liv og dets gang på jorden.

Derudover tilvejebringer dette lag termoregulering, som påvirker vejret og klimaet, tilstanden for varmefordeling og atmosfærisk tryk. Troposfæren hjælper med at regulere strømmen af \u200b\u200bluftmasser, til at bestemme vandets bevægelse, processerne til varmeveksling.

Atmosfæren interagerer konstant med lithosfæren, hydrosfæren og giver geologiske processer. Den vigtigste funktion er, at den er beskyttet mod støv af meteoritoprindelse, fra indflydelse fra rummet og solen.

Fakta

• Oxygen tilvejebringer på jorden nedbrydningen af \u200b\u200borganisk materiale af fast sten, hvilket er meget vigtigt i emissioner, nedbrydning af sten og oxidation af organismer.
• Kuldioxid fremmer fotosyntese og bidrager også til transmission af korte bølger af solstråling, absorption af termiske lange bølger. Hvis dette ikke sker, observeres den såkaldte drivhuseffekt.
• Et af de største problemer forbundet med atmosfæren er forurening, der opstår ved drift af fabrikker og bilemissioner. Derfor er der i mange lande indført særlig miljøkontrol, og på internationalt plan gennemføres der særlige mekanismer for at regulere emissioner og drivhuseffekten.

Det skal siges, at strukturen og sammensætningen af \u200b\u200bjordens atmosfære ikke altid var konstante værdier på et eller andet tidspunkt i udviklingen af \u200b\u200bvores planet. I dag er den lodrette struktur af dette element, som har en samlet "tykkelse" på 1,5-2,0 tusind km, repræsenteret af flere hovedlag, herunder:

1. Troposfæren.
2. Tropopause.
3. Stratosfæren.
4. Stratopause.
5. Mesosfære og mesopause.
6. Termosfære.
7. Eksosfære.

Grundlæggende elementer i atmosfæren

Troposfæren er et lag, hvor der observeres stærke lodrette og vandrette bevægelser, det er her, vejret, sedimentære fænomener og klimatiske forhold dannes. Det strækker sig 7-8 kilometer fra planetens overflade næsten overalt, med undtagelse af polarområderne (op til 15 km der). I troposfæren er der et gradvist fald i temperaturen med ca. 6,4 ° C for hver kilometer højde. Dette tal kan variere for forskellige breddegrader og årstider.

Sammensætningen af \u200b\u200bjordens atmosfære i denne del er repræsenteret af følgende elementer og deres procenter:

Kvælstof - omkring 78 procent;

Ilt - næsten 21 procent;

Argon - omkring en procent;

Kuldioxid - mindre end 0,05%.

Enkelt tog op til 90 kilometer

Herudover kan du finde støv, vanddråber, vanddamp, forbrændingsprodukter, iskrystaller, havsalt, mange aerosolpartikler osv. En sådan sammensætning af jordens atmosfære observeres op til cirka halvtreds kilometer i højden, så luften er omtrent den samme i kemisk sammensætning, ikke kun i troposfæren, men også i de overliggende lag. Men atmosfæren der har fundamentalt forskellige fysiske egenskaber. Laget, der har en fælles kemisk sammensætning, kaldes homosfæren.

Hvilke andre elementer er en del af jordens atmosfære? Som en procentdel (i volumen, i tør luft) kan sådanne gasser som krypton (ca. 1,14 x 10-4), xenon (8,7 x 10-7), brint (5,0 x 10-5), methan (ca. 1,7 x 10 - 4), dinitrogenoxid (5,0 x 10 -5) osv. I vægtprocent af de anførte komponenter mest af alt dinitrogenoxid og hydrogen efterfulgt af helium, krypton osv.

Fysiske egenskaber ved forskellige atmosfæriske lag

De fysiske egenskaber ved troposfæren er tæt knyttet til dens overholdelse af planetens overflade. Herfra ledes den reflekterede solvarme i form af infrarøde stråler tilbage opad, herunder processerne med varmeledning og konvektion. Derfor falder temperaturen med afstanden fra jordens overflade. Dette fænomen observeres op til stratosfærens højde (11-17 kilometer), derefter bliver temperaturen praktisk talt uændret op til 34-35 km, og derefter stiger temperaturen igen til højder på 50 kilometer (den øverste grænse for stratosfæren). Mellem stratosfæren og troposfæren er der et tyndt mellemlag af tropopausen (op til 1-2 km), hvor konstante temperaturer observeres over ækvator - ca. minus 70 ° C og derunder. Over polerne "opvarmes tropopausen" om sommeren til minus 45 ° С, om vinteren svinger temperaturer her omkring -65 ° С.

Gassammensætningen i Jordens atmosfære inkluderer et så vigtigt element som ozon. Det er relativt lille nær overfladen (ti til minus sjette effekt på en procent), da gassen dannes under påvirkning af sollys fra atom ilt i de øverste dele af atmosfæren. Især ligger det meste af ozon i en højde på ca. 25 km, og hele "ozonskærmen" er placeret i områder fra 7-8 km i polområdet, fra 18 km ved ækvator og op til halvtreds kilometer i alt over planetens overflade.

Atmosfæren beskytter mod solstråling

Sammensætningen af \u200b\u200bluften i Jordens atmosfære spiller en meget vigtig rolle for at bevare livet, da visse kemiske grundstoffer og sammensætninger med succes begrænser adgangen til solstråling til jordens overflade og de mennesker, dyr og planter, der lever på den. For eksempel absorberer vanddampmolekyler effektivt næsten alle infrarøde intervaller med undtagelse af længder i området fra 8 til 13 mikron. Ozon absorberer ultraviolet lys op til en bølgelængde på 3100 A. Uden dets tynde lag (det vil kun være 3 mm i gennemsnit, hvis det er placeret på jordens overflade), kan kun vand i en dybde på mere end 10 meter beboes ...

Nul Celsius i stratopausen

Mellem de næste to niveauer i atmosfæren, stratosfæren og mesosfæren, er der et bemærkelsesværdigt lag - stratopausen. Det svarer omtrent til højden af \u200b\u200bozonmaksimaet, og der er en relativt behagelig temperatur for mennesker - ca. 0 ° C. Over stratopausen i mesosfæren (den starter et sted i en højde af 50 km og ender i en højde på 80-90 km) er der igen et fald i temperaturer med stigende afstand fra jordens overflade (op til minus 70-80 ° C). I mesosfæren brænder meteorer normalt helt ud.

I termosfæren - plus 2000 K!

Den kemiske sammensætning af jordens atmosfære i termosfæren (begynder efter mesopausen fra højder på ca. 85-90 til 800 km) bestemmer muligheden for et sådant fænomen som gradvis opvarmning af lag af meget sjælden "luft" under påvirkning af solstråling. I denne del af planetens "luftslør" opstår temperaturer fra 200 til 2000 K, som opnås i forbindelse med ionisering af ilt (atomært ilt er placeret over 300 km) samt rekombination af iltatomer til molekyler ledsaget af frigivelse af en stor mængde varme. Termosfæren er oprindelsen til nordlysene.

Over termosfæren er eksosfæren - det ydre lag af atmosfæren, hvorfra lette og hurtigt bevægelige brintatomer kan flygte ud i rummet. Den kemiske sammensætning af jordens atmosfære repræsenteres her mere af individuelle iltatomer i de nederste lag, heliumatomer i midten og næsten udelukkende af brintatomer i de øverste. Her hersker høje temperaturer - ca. 3000 K, og der er intet atmosfærisk tryk.

Hvordan dannedes jordens atmosfære?

Men som nævnt ovenfor havde planeten ikke altid en sådan sammensætning af atmosfæren. I alt er der tre begreber om oprindelsen af \u200b\u200bdette element. Den første hypotese antager, at atmosfæren blev taget fra en protoplanetær sky under tilvækst. Imidlertid er denne teori i dag udsat for betydelig kritik, da en sådan primær atmosfære burde have været ødelagt af solens "vind" fra solen i vores planetariske system. Derudover antages det, at flygtige elementer ikke kunne forblive i jordzonenes dannelseszone på grund af for høje temperaturer.

Sammensætningen af \u200b\u200bJordens primære atmosfære, som den anden hypotese antyder, kunne have været dannet på grund af den aktive bombardement af overfladen af \u200b\u200basteroider og kometer, der ankom fra nærhed af solsystemet i de tidlige stadier af udviklingen. Det er svært nok at bekræfte eller tilbagevise dette koncept.

Eksperiment ved IDG RAS

Den tredje hypotese synes at være den mest plausible, som mener, at atmosfæren dukkede op som et resultat af frigivelse af gasser fra jordskorpens kappe for omkring 4 milliarder år siden. Dette koncept blev verificeret ved Institut for Geologi og Geologi ved Det Russiske Videnskabsakademi under et eksperiment kaldet "Tsarev 2", da en prøve af meteorisk materiale blev opvarmet i et vakuum. Derefter blev frigivelsen af \u200b\u200bgasser som H2, CH4, CO, H20, N2 osv. Registreret. Derfor antog forskere med rette, at den kemiske sammensætning af jordens primære atmosfære omfattede vand og kuldioxid, hydrogenfluorid (HF) damp, kulilte gas (CO), hydrogensulfid (H2S), nitrogenforbindelser, hydrogen, methan (CH4), ammoniakdampe (NH3), argon osv. Vanddamp fra den primære atmosfære deltog i dannelsen af \u200b\u200bhydrosfæren, kuldioxid viste sig at være mere i en bundet tilstand i organisk materiale og klipper passerede nitrogen nitrogen i sammensætningen af \u200b\u200bmoderne luft og også igen i sedimentære klipper og organisk materiale.

Sammensætningen af \u200b\u200bJordens primære atmosfære tillod ikke moderne mennesker at være i den uden åndedrætsværn, da der ikke var ilt i de krævede mængder på det tidspunkt. Dette element optrådte i betydelige mængder for en og en halv milliard år siden, menes det i forbindelse med udviklingen af \u200b\u200bfotosynteseprocessen i blågrønne og andre alger, som er de ældste indbyggere på vores planet.

Oxygen minimum

Den kendsgerning, at sammensætningen af \u200b\u200bjordens atmosfære oprindeligt var næsten anoxisk, er angivet ved, at let oxideret, men ikke oxideret grafit (kulstof) findes i de ældste (katarkanske) klipper. Derefter dukkede de såkaldte båndede jernmalm op, som omfattede lag beriget jernoxider, hvilket betyder udseendet på planeten af \u200b\u200ben kraftig iltkilde i molekylær form. Men disse elementer kom kun periodisk over (måske de samme alger eller andre iltproducenter syntes som små øer i den anoxiske ørken), mens resten af \u200b\u200bverden var anaerob. Sidstnævnte understøttes af det faktum, at let oxiderbar pyrit blev fundet i form af småsten behandlet af strømmen uden spor af kemiske reaktioner. Da strømmende vand ikke kan luftes dårligt, er det blevet hævdet, at atmosfæren før Cambrian indeholdt mindre end en procent ilt af nutidens sammensætning.

Revolutionerende ændring i luftsammensætningen

Cirka midt i proterozoikummet (1,8 milliarder år siden) fandt en "iltrevolution" sted, da verden skiftede til aerob respiration, hvor et næringsstofmolekyle (glukose) kan opnås fra 38 og ikke to (som ved anaerob respiration) enheder af energi. Sammensætningen af \u200b\u200bjordens atmosfære i form af ilt begyndte at overstige en procent af nutiden, et ozonlag begyndte at dukke op, der beskyttede organismer mod stråling. Det var fra hende, at gamle dyr som trilobitter "gemte sig" under tykke skaller. Siden da og indtil vores tid er indholdet af det vigtigste "respiratoriske" element gradvist og langsomt steget og giver en række forskellige livsformer på planeten.

Sammen med Jorden roterer vores gasskal, kaldet atmosfæren. Processerne, der finder sted i det, bestemmer vejret på vores planet, det er også atmosfæren, der beskytter dyre- og planteverdenen mod de skadelige virkninger af ultraviolette stråler, sikrer den optimale temperatur osv. , det er ikke så let at definere, og her er hvorfor.

Atmosfære af jord km

Atmosfæren er et gasrum. Dens øvre grænse udtrykkes ikke tydeligt, da jo højere gasser, jo sjældnere er de og passerer gradvist ud i det ydre rum. Hvis vi taler cirka om diameteren på jordens atmosfære, kalder forskere figuren omkring 2-3 tusind kilometer.

Jordens atmosfære af fire lag, som også glat smelter sammen. Det:

• troposfæren;
• stratosfæren;
• mesosfæren;
• ionosfæren (termosfæren).

Forresten, en interessant kendsgerning: planeten jorden uden en atmosfære ville være lige så stille som månen, da lyd er vibrationer fra luftpartikler. Og det faktum, at himlen er blåt lys, forklares ved detaljerne i nedbrydningen af \u200b\u200bsolens stråler, der passerer gennem atmosfæren.

Funktioner i hvert lag af atmosfæren

Tykkelsen af \u200b\u200btroposfæren er fra otte til ti kilometer (i tempererede breddegrader - op til 12 og over ækvator - op til 18 kilometer). Luften i dette lag opvarmes fra land og vand, så jo mere jordens atmosfære, jo lavere temperatur. Her koncentreres 80 procent af hele atmosfærens masse og vanddamp koncentreres, tordenvejr, storme, skyer, nedbør dannes, luft bevæger sig i lodrette og vandrette retninger.

Stratosfæren er placeret fra troposfæren i en højde på otte til 50 kilometer. Luften her er tyndere, så solens stråler ikke er spredt, og himmelens farve bliver lilla. Dette lag absorberer ultraviolet lys på grund af ozon.

Mesosfæren ligger endnu højere - i en højde af 50-80 kilometer. Her ser himlen allerede sort ud, og lagets temperatur er op til minus halvfems grader. Derefter kommer termosfæren, her stiger temperaturen kraftigt og stopper derefter i en højde af 600 km ved omkring 240 grader.

Det mest sjældne lag er ionosfæren, det er kendetegnet ved høj elektrificering, og det reflekterer også radiobølger af forskellige længder, som et spejl. Det er her nordlyset dannes.

Opdateret: 31. marts 2016 af forfatteren: Anna Volosovets

Atmosfæren er Jordens luftkonvolut. Strækker sig op til 3000 km fra jordens overflade. Dens spor kan spores op til en højde på 10.000 km. Afrika har en ujævn tæthed på 50,5 Dens masser er koncentreret op til 5 km, 75% op til 10 km, 90% op til 16 km.

Atmosfæren består af luft - en mekanisk blanding af flere gasser.

Kvælstof(78%) i atmosfæren spiller rollen som et iltfortyndingsmiddel, der regulerer oxidationshastigheden og følgelig hastigheden og intensiteten af \u200b\u200bbiologiske processer. Kvælstof er det vigtigste element i jordens atmosfære, der kontinuerligt udveksles med biosfærens levende stof, og nitrogenforbindelser (aminosyrer, puriner osv.) Er de bestanddele af sidstnævnte. Ekstraktionen af \u200b\u200bkvælstof fra atmosfæren sker uorganisk og biokemisk, selvom de er tæt forbundne. Uorganisk ekstraktion er forbundet med dannelsen af \u200b\u200bdets forbindelser N20, N205, NO2, NH3. De findes i atmosfærisk nedbør og dannes i atmosfæren under påvirkning af elektriske udladninger under tordenvejr eller fotokemiske reaktioner under påvirkning af solstråling.

Biologisk nitrogenbinding udføres af nogle bakterier i symbiose med højere planter i jord. Kvælstof fikseres også af nogle planktoniske mikroorganismer og alger i havmiljøet. Kvantitativt overstiger biologisk nitrogenfiksering sin uorganiske fiksering. Udvekslingen af \u200b\u200balt kvælstof i atmosfæren tager cirka 10 millioner år. Kvælstof findes i gasser af vulkansk oprindelse og i vulkanske klipper. Når forskellige prøver af krystallinske klipper og meteoritter opvarmes, frigives nitrogen i form af N2- og NH3-molekyler. Imidlertid er den vigtigste form for tilstedeværelsen af \u200b\u200bnitrogen, både på Jorden og på de jordbaserede planeter, molekylær. Ammoniak, der kommer ind i den øvre atmosfære, oxideres hurtigt og frigiver kvælstof. I sedimentære klipper begraves det sammen med organisk materiale og findes i øgede mængder i bituminøse aflejringer. I processen med regional metamorfisme af disse klipper frigøres kvælstof i forskellige former i jordens atmosfære.

Geokemisk kvælstofcyklus (

Ilt(21%) bruges af levende organismer til åndedræt, er en del af organisk stof (proteiner, fedtstoffer, kulhydrater). Ozon O 3. tilbageholder ultraviolet stråling fra solen, som er livsfarlig.

Ilt er den næstmest udbredte gas i atmosfæren og spiller en yderst vigtig rolle i mange processer i biosfæren. Den dominerende form for dets eksistens er O 2. I de øverste lag af atmosfæren adskilles iltmolekyler under indflydelse af ultraviolet stråling, og i en højde på ca. 200 km bliver forholdet mellem atomær ilt og molekylært ilt (O: O 2) lig med 10. Når disse former for ilt interagerer i atmosfæren (i en højde på 20-30 km) ozonbælte (ozonskærm). Ozon (O 3) er nødvendigt for levende organismer og fanger det meste af solens ultraviolette stråling, hvilket er destruktivt for dem.

I de tidlige stadier af jordens udvikling opstod frit ilt i meget små mængder som et resultat af fotodissociation af kuldioxid og vandmolekyler i den øvre atmosfære. Imidlertid blev disse små mængder hurtigt forbrugt ved oxidation af andre gasser. Med fremkomsten af \u200b\u200bautotrofiske fotosyntetiske organismer i havet har situationen ændret sig betydeligt. Mængden af \u200b\u200bfrit ilt i atmosfæren begyndte at øges gradvist og oxiderede aktivt mange komponenter i biosfæren aktivt. Så de første dele af frit ilt fremmede først og fremmest overgangen af \u200b\u200bjernholdige former af jern til oxid og sulfider til sulfater.

I sidste ende nåede mængden af \u200b\u200bfrit ilt i jordens atmosfære en bestemt masse og blev afbalanceret på en sådan måde, at den producerede mængde blev lig med den absorberede mængde. Den relative bestandighed af det frie iltindhold blev etableret i atmosfæren.

Geokemisk iltcyklus (V.A. Vronsky, G.V. Voitkevich)

Carbondioxid, går til dannelsen af \u200b\u200blevende stof og skaber sammen med vanddamp den såkaldte "drivhuseffekt".

Kulstof (kuldioxid) - det meste af det i atmosfæren er i form af CO 2 og meget mindre i form af CH 4. Værdien af \u200b\u200bden geokemiske historie af kulstof i biosfæren er ekstremt høj, da den er en del af alle levende organismer. Inden for grænserne for levende organismer er reducerede former for kulstof dominerende og i biosfærens miljø - oxiderede. Således etableres den kemiske udveksling af livscyklussen: СО 2 ↔ levende stof.

Kilden til primær kuldioxid i biosfæren er vulkansk aktivitet forbundet med verdslig afgasning af kappen og lavere horisonter af jordskorpen. Noget af dette kuldioxid stammer fra termisk nedbrydning af gamle kalksten i forskellige zoner med metamorfisme. CO 2 -migration i biosfæren sker på to måder.

Den første metode udtrykkes i absorptionen af \u200b\u200bCO 2 i fotosyntese med dannelsen af \u200b\u200borganiske stoffer og efterfølgende nedgravning under gunstige reducerende betingelser i litosfæren i form af tørv, kul, olie, olieskifer. Ifølge den anden metode fører vandringen af \u200b\u200bkulstof til dannelsen af \u200b\u200bet carbonatsystem i hydrosfæren, hvor C02 omdannes til H2C03, HCO3-1, CO3-2. Derefter, med deltagelse af calcium (mindre ofte magnesium og jern), forekommer udfældningen af \u200b\u200bcarbonater på en biogen og abiogen måde. Tykke lag af kalksten og dolomit vises. Ifølge A.B. Ronov, forholdet mellem organisk kulstof (Corg) og carbonatkulstof (kulstof) i biosfærens historie var 1: 4.

Sammen med den globale kulstofcyklus er der også et antal af dens mindre cyklusser. Så på land absorberer grønne planter CO 2 til fotosyntese om dagen, og om natten frigiver de det i atmosfæren. Ved døden af \u200b\u200blevende organismer på jordens overflade sker oxidationen af \u200b\u200borganiske stoffer (med deltagelse af mikroorganismer) med frigivelsen af \u200b\u200bCO 2 i atmosfæren. I de seneste årtier har et særligt sted i kulstofcyklussen været optaget af massiv forbrænding af fossile brændstoffer og stigningen i deres indhold i den moderne atmosfære.

Kulstofcyklus i den geografiske ramme (efter F. Ramad, 1981)

Argon- den tredje mest almindelige atmosfæriske gas, der skelner skarpt fra de ekstremt dårligt fordelte andre inaktive gasser. Imidlertid deler argon i sin geologiske historie skæbnen for disse gasser, som er kendetegnet ved to funktioner:

1. irreversibilitet af deres ophobning i atmosfæren
2. et tæt forhold til det radioaktive henfald af visse ustabile isotoper.

Inerte gasser er uden for cyklussen for de fleste cykliske elementer i jordens biosfære.

Alle inerte gasser kan opdeles i primære og radiogene. De primære er dem, der blev fanget af Jorden under dens dannelse. De er ekstremt sjældne. Den primære del af argon er hovedsageligt repræsenteret af isotoperne 36 Ar og 38 Ar, mens atmosfærisk argon udelukkende består af isotopen 40 Ar (99,6%), der utvivlsomt er radiogen. I kaliumholdige klipper har akkumulering af radiogen argon fundet sted og fortsætter med at forekomme på grund af henfaldet af kalium-40 ved elektronopsamling: 40 K + e → 40 Ar.

Derfor bestemmes argonindholdet i klipper af deres alder og mængden af \u200b\u200bkalium. I dette omfang er koncentrationen af \u200b\u200bhelium i klipper en funktion af deres alder og indholdet af thorium og uran. Argon og helium frigives i atmosfæren fra jordens indre under vulkanudbrud langs revner i jordskorpen i form af gasstråler og også under forvitring af klipper. Ifølge beregninger foretaget af P. Daimon og J. Culp akkumuleres helium og argon i den moderne æra i jordskorpen og kommer ind i atmosfæren i relativt små mængder. Tilstrømningshastigheden for disse radiogene gasser er så lav, at den ikke kunne give det observerede indhold af dem i den moderne atmosfære under Jordens geologiske historie. Derfor er det fortsat at antage, at det meste af atmosfærens argon kom fra jordens tarm i de tidligste stadier af dets udvikling, og meget mindre blev tilføjet senere i vulkanismen og under forvitringen af \u200b\u200bkaliumholdige klipper.

Således har helium og argon haft forskellige migrationsprocesser gennem geologisk tid. Der er meget lidt helium i atmosfæren (ca. 5 * 10 -4%), og "helium-vejrtrækningen" på jorden var lettere, da den som den letteste gas slap ud i rummet. Og "argonånding" var tung, og argon forblev inden for grænserne for vores planet. De fleste af de primære inaktive gasser, som neon og xenon, var forbundet med det primære neon, der blev fanget af Jorden under dens dannelse, samt med frigørelsen af \u200b\u200bkappen i atmosfæren under afgasning. Hele mængden af \u200b\u200bdata om geokemi af ædle gasser indikerer, at Jordens primære atmosfære opstod i de tidligste stadier af dens udvikling.

Atmosfæren indeholder og vanddamp og vandi flydende og fast tilstand. Vand i atmosfæren er en vigtig akkumulator af varme.

Den lavere atmosfære indeholder en stor mængde mineralsk og menneskeskabt støv og aerosoler, forbrændingsprodukter, salte, sporer og pollen af \u200b\u200bplanter osv.

Op til en højde på 100-120 km på grund af fuldstændig blanding af luften er atmosfærens sammensætning homogen. Forholdet mellem nitrogen og ilt er konstant. Ovenfor hersker inerte gasser, brint osv. Vanddamp findes i de nedre lag af atmosfæren. Med afstand fra jorden falder dens indhold. Ovenfor ændres forholdet mellem gasser, for eksempel i en højde på 200-800 km, hersker ilt 10-100 gange over nitrogen.