Atmosfera - stratul exterior al gazului al Pământului, un amestec mecanic de gaze diferite, vapori de apă și particule solide (aerosoli).
Este nevoie de aerul atmosferic pentru respirația este utilizat în procesele de ardere și ca materie primă de topire pentru producția de oxigen, azot, gaze inerte, monoxid de carbon organismelor vii (ființe). Atmosfera este mediul gazos pentru a se potrivi deșeurilor. Sub influența precipitațiilor, radiația solară și aerul de masă de aer rezultat scapă de impurități. Acest proces se numește auto-curățare a atmosferei.
Compoziția, structura, proprietățile și funcțiile atmosferei.
Atmosfera îndeplinește următoarele funcții:
- conține oxigen, necesar pentru respirația organismelor vii;
- este o sursă de dioxid de carbon pentru fotosinteza plantelor;
- protejează organismele vii de radiațiile cosmice;
- păstrează căldura Pământului și reglează climatul;
- transformă produse metabolice gazoase; transferă vapori de apă pe întreaga planetă;
- este habitatul formelor de zbor ale organismelor; servește ca sursă de materii prime și energie chimice; primește și transformă deșeurile gazoase și pulverizate.
Compoziția atmosferei este într-o stare de echilibru dinamic, susținut astfel de factori climatici ca mișcarea maselor de aer (vânt și convecție) și precipitațiile, activitatea vitală a lumi de plante și animale, în special de pădure și ocean planktfga, și ca urmare a proceselor cosmice, efectele geochimice și economice umană.
Compoziția chimică aproximativă a aerului atmosferic (în procente de volum în ceea ce privește aerul uscat) este prezentată în Fig. 4.1.
Masa totală a atmosferei este de 5,14-1015 tone. Aproximativ 50% din masa atmosferei cade pe stratul inferior de circa 5 km grosime. Masa stratului de 30 km grosime este de 99% din masa totală a atmosferei.
Pe verticală, atmosfera are o structură stratificată. Izolarea zonelor individuale (tabelul 4.1) se bazează pe o schimbare a temperaturii cu altitudinea.
Tabelul 4.1. Caracterizarea zonelor principale emise în atmosferă
Limita superioară a atmosferei nu este clar distinctă. Se trece treptat în spațiul cosmic.
Temperatura medie a atmosferei la latitudini medii scade liniar cu o înălțime de 11 km. Temperatura medie la nivelul mării se presupune a fi 288 K, iar la o altitudine de 11 km este de 216,7 K (Figura 4.2).
Pe această bază, gradientul de temperatură standard sau normal este:
-(
Fig. 4.1. Compoziția chimică a aerului atmosferic (în procente în volum):
Presiunea atmosferică medie la nivelul mării este de 101,3 kPa.
Fig. 4.2. Distribuția presiunii și temperaturii aerului atmosferic în înălțime (în anumite condiții medii)
Cu condițiile corespunzătoare presiunii medii la nivelul mării și de temperatura medie a aerului pe termen lung la nivelul mării, la 15 ° C, cu înălțimea distribuției presiunii determină prin formula barometric International:
unde P este presiunea, kPa; Н - înălțimea deasupra nivelului mării, km.
Diferențele în încălzirea aerului conduc la gradienți de presiune orizontală, care, la rândul lor, cauzează convecția mișcărilor orizontale ale masei de aer.
Deplasarea maselor de aer este de asemenea afectată de forța Coriolis, care provine din rotația Pământului; accelerarea centrifugală care apare în regiunile adiacente regiunilor cu înaltă și joasă presiune; Forțele de fricțiune care încetinesc mișcarea aerului aproape de suprafața pământului. În emisfera nordică, mișcarea fluxurilor de aer în jurul centrelor de înaltă presiune este în sensul acelor de ceasornic, cu o deviere ascendentă și în jos față de mișcarea circulară. Acest curent este numit unul descendent și este unul dintre posibilele obstacole în calea dispersiei poluanților din atmosferă.
Când aerul curge în jurul unor centre de joasă presiune, vectorul de viteză este direcționat spre interior și în sus de la mișcarea circulară în sens contrar acelor de ceasornic. În acest caz, poluanții din straturile inferioare ale atmosferei sunt transferați în sus și împrăștiați în volume mari de aer.
Când aerul se mișcă în emisfera nordică în sens invers acelor de ceasornic în jurul centrului de joasă presiune, se formează un ciclon, în timp ce se mișcă în sensul acelor de ceasornic în jurul centrului de presiune ridicată - anticiclon.