Compoziția atmosferei. Atmosfera este format dintr-un amestec de mai multe gaze, numite de aer, în care sunt suspendate particulele solide și lichide. Principalele gaze de aer uscat sunt azotul (mai mult de 78% în volum) și oxigen (aproximativ 21%), o proporție semnificativă aparține argon (aproximativ 1%) și dioxid de carbon (aproximativ 0,03%). Mai mult decât atât, în atmosfera conținută în urmă cantități kripton, xenon, neon, heliu, hidrogen, ozon, iod, radon, metan, amoniac, peroxid de hidrogen, oxid de azot și alte gaze. Atmosfera are o cantitate variabilă de vapori de apă în intervalul de la aproximativ 0 până la 4%.
atmosfera primară a Pământului a constat în principal din vapori de apă, hidrogen și amoniac. Sub influența radiațiilor ultraviolete descompun vapori de apă în hidrogen și oxigen. Hidrogenul în parte considerabilă din stânga în spațiu, oxigenul este reacționat cu amoniac pentru a forma azot și apă. Într-un stadiu incipient al istoriei geologice a Pământului în atmosfera predomina dioxidul de carbon, care este alimentat din interior sub erupții vulcanice intense. Odată cu apariția în oxigen paleozoic târziu plante verzi a început să intre în atmosferă datorită descompunerii de dioxid de carbon în fotosinteza, și compoziția atmosferică a luat aspect modern.
Particulele în suspensie din atmosferă sunt numite aerosoli. Acestea includ picăturile de apă și cristalele, mineralul de praf și origine organică, fum și cenușă de la incendii forestiere, arderea combustibilului și erupții vulcanice, particule de sare de mare, microorganisme, praf cosmic și a produselor radioactive descompuse care apar în timpul exploziilor nucleare de testare și Fusion bombe. Aerosolii sunt conținute în principal în cele mai mici straturi ale atmosferei. Multe dintre ele servesc ca nuclee pe care condensarea vaporilor de apă începe formarea de nori și ceață.
Starea fizică a atmosferei. Luați în considerare caracteristicile de bază ale stării fizice a atmosferei din care depinde în primul rând de structura și rolul său în dezvoltarea cochiliei geografice. Aceste caracteristici includ temperatura, presiunea și densitatea aerului, și derivat din ele mișcarea aerului.
Presiunea, densitatea și temperatura ecuația stare de gaz interconectate
unde P - presiunea, # 961; - densitate, T - scară absolută a temperaturii, R - constanta de gaz, care depinde de natura gazului. Cu aproximație suficientă această ecuație se aplică în atmosferă. Din ecuația rezultă că densitatea și temperatura este proporțională cu presiunea. Prin urmare, în cazul în care presiunea scade cu altitudinea, aceasta ar trebui să scadă densitatea și temperatura.
Temperatura medie a aerului la suprafață 14 ° pământului. Aceasta variază în limite largi valorile extreme cuprinse între + 58 ° (în deșert tropical) la -88 ° (în Antarctica). Cu o inaltime de temperatura este în general redusă prin lege complicată.
Presiunea exercitată de atmosfera de pe suprafața pământului la nivelul mării este o medie de 1013 mbar. Cea mai mare presiune redusă la nivelul mării, înregistrate în Asia (1080 MB), cea mai mică - în Pacific (887 mb). Cu o presiune de înălțime scade aproximativ exponențial, atunci când înălțimea crește într-o progresie aritmetică. La presiune 5 km de aproape două ori mai mic decât la nivelul mării, la nivelul de 10 km - 4 ori, la 20 km - de 18 ori mai mic.
densitatea aerului scade cu altitudinea mai mică decât presiunea. La nivelul solului, densitatea medie este de 1250 g / g, la o înălțime de 3. 5 km - 735 g / m 3, 10 km - 411 g / m 3 20 km - 87 g / m3.
Datorită schimbărilor de presiune a aerului este în continuă mișcare în direcțiile orizontale și verticale, ceea ce duce la un schimb de căldură și de umiditate la suprafață și în atmosfera inferioară. mișcarea orizontală a aerului are loc la o viteză medie la suprafața de 5-10 m / s, un maxim de 50 m / sec. În atmosfera superioară observată m / s viteza de 100 sau mai mult. Deplasarea verticală a aerului are loc la o rată de câțiva metri până la 10-20 m / sec.
atmosferă Structura. În direcția verticală a atmosferei poate fi compus din mai multe straturi concentrice, relativ difera brusc în proprietățile lor fizice. Presiunea și densitatea atmosferei este coborât treptat de la o înălțime și nu poate provoca o schimbare bruscă în proprietăți ale atmosferei. Schimbarea temperaturii asociat cu presiunea și densitatea ecuației starea gazului, scade treptat până la o anumită înălțime. Mai târziu în cursul temperaturii interferează cu ultraviolete și corpuscular
Radiația solară, în cazul în care presiunea și densitatea deja mici. Radiațiile ultraviolete duce la formarea stratului de ozon, și, prin urmare, reducerea temperaturii cu altitudinea inițial echilibrată, apoi temperatura este crescută. La altitudini unde influența ozonului încetează să afecteze temperatura începe să scadă din nou. La altitudini de peste 80 km sub acțiunea UV și a radiațiilor corpusculare soarelui formarea ionilor în atmosferă, ceea ce va duce la creșterea temperaturii (Fig. 10). Astfel, cauza principală a structurii concentrice a atmosferei este UV si radiatii corpusculare soarelui.
Deasupra troposfera la o altitudine de aproximativ 55 km se află în stratosferă. Se ridică stratul de ozon cu concentrația maximă la o înălțime de 25 la 30 de km. stratosfera inferioară are o temperatură mai mare sau mai puțin constantă de aproximativ -70 ° deasupra ecuatorului și de la -45 la -65 ° peste polul nord. Cu înălțimea de 25 km temperatura începe să crească și atinge limita superioară a stratosferei 10-30 °. Distribuția temperaturii în stratosferă este cauza regula transportului aerian orizontal, ceea ce conduce, în special, la un schimb de masă de aer între latitudinile.
Pe ordinea înălțimii de la 55 la 80 km se află mezosferei. Aici, temperatura scade cu înălțimea de până la câteva zeci de grade, la limita superioară și, prin urmare, domină mișcarea verticală a aerului.
Deasupra mezosfera la o înălțime de aproximativ 1200 km este ionosfera (termosfera). Temperatura crește în aceasta cu înălțime de până la 1000 °, și, eventual, mai mult. Proprietățile fizice ale ionosferei depind în principal de magnetosfera, activitatea solară, și variațiile acestora. Acest lucru conduce, în special, la formarea de straturi permanente și temporare și nori de mare densitate de gaz ionizat. ionosferice variabilitate puternică afectează în mod indirect starea atmosferei inferioare și, prin urmare, vreme și climă.
Deasupra ionosferă este protonosphere constând în principal din ioni de hidrogen (protoni). Ea se întinde până la limita superioară a magnetosfera.