Yerning tarkibi. Havo
Havo Yer atmosferasini tashkil etuvchi turli gazlarning mexanik aralashmasidir. Havo tirik organizmlarning nafas olishi uchun zarur bo'lib, sanoatda keng qo'llaniladi.
Havoning bir hil modda emas, balki aralashma ekanligi Shotlandiya olimi Jozef Blekning tajribalari davomida isbotlangan. Ulardan birida olim oq magniy (magniy karbonat) qizdirilganda "bog'langan havo" ajralib chiqishini, ya'ni karbonat angidrid va kuygan magniy (magniy oksidi) hosil bo'lishini aniqladi. Ohaktoshni yoqish paytida, aksincha, "bog'langan havo" chiqariladi. Olim ana shu tajribalarga asoslanib, karbonat angidriddan gidroksidi gidroksididan farqi shundaki, birinchisida havo tarkibidagi karbonat angidrid mavjud degan xulosaga keldi. Bugungi kunda biz bilamizki, karbonat angidriddan tashqari, er havosi tarkibiga quyidagilar kiradi:
Jadvalda ko'rsatilgan er atmosferasidagi gazlarning nisbati uning 120 km balandlikdagi pastki qatlamlari uchun xosdir. Bu hududlarda gomosfera deb ataladigan yaxshi aralashgan, bir hil mintaqa joylashgan. Gomosferaning tepasida gaz molekulalarining atom va ionlarga parchalanishi bilan tavsiflangan geterosfera joylashgan. Mintaqalar bir-biridan turbo pauza bilan ajratilgan.
Quyosh va kosmik nurlanish taʼsirida molekulalarning atomlarga parchalanishi kimyoviy reaksiyaga fotodissosiatsiya deyiladi. Molekulyar kislorodning parchalanishi 200 km dan yuqori balandliklarda atmosferaning asosiy gazi bo'lgan atom kislorodini hosil qiladi. 1200 km dan yuqori balandliklarda gazlarning eng yengili bo'lgan vodorod va geliy ustunlik qila boshlaydi.
Havoning asosiy qismi atmosferaning 3 ta quyi qatlamlarida toʻplanganligi sababli, 100 km dan yuqori balandliklarda havo tarkibining oʻzgarishi atmosferaning umumiy tarkibiga sezilarli taʼsir koʻrsatmaydi.
Azot eng keng tarqalgan gaz bo'lib, Yer havosining to'rtdan uch qismidan ko'prog'ini tashkil qiladi. Zamonaviy azot fotosintez jarayonida hosil bo'lgan molekulyar kislorod bilan erta ammiak-vodorod atmosferasining oksidlanishidan hosil bo'lgan. Hozirgi vaqtda denitrifikatsiya natijasida atmosferaga oz miqdorda azot kiradi - nitratlarning nitritlarga qaytarilishi, so'ngra gazsimon oksidlar va anaerob prokariotlar tomonidan ishlab chiqariladigan molekulyar azotning hosil bo'lishi. Vulqon otilishi paytida atmosferaga azotning bir qismi kiradi.
Atmosferaning yuqori qatlamlarida ozon ishtirokidagi elektr zaryadlari ta'sirida molekulyar azot azot oksidigacha oksidlanadi:
N 2 + O 2 → 2NO
Oddiy sharoitlarda monooksid darhol kislorod bilan reaksiyaga kirishib, azot oksidini hosil qiladi:
2NO + O 2 → 2N 2 O
Azot yer atmosferasidagi eng muhim kimyoviy elementdir. Azot oqsillarning bir qismi bo'lib, o'simliklarni mineral oziqlantirishni ta'minlaydi. U biokimyoviy reaktsiyalar tezligini aniqlaydi va kislorodni suyultiruvchi rolini o'ynaydi.
Yer atmosferasidagi ikkinchi eng keng tarqalgan gaz kisloroddir. Ushbu gazning paydo bo'lishi o'simliklar va bakteriyalarning fotosintetik faolligi bilan bog'liq. Fotosintetik organizmlar qanchalik xilma-xil va ko'p bo'lsa, atmosferadagi kislorod miqdori shunchalik muhim bo'ldi. Mantiyani gazsizlantirish jarayonida oz miqdorda og'ir kislorod chiqariladi.
Troposfera va stratosferaning yuqori qatlamlarida ultrabinafsha quyosh nurlari ta'sirida (biz uni hn deb belgilaymiz) ozon hosil bo'ladi:
O 2 + hn → 2O
Xuddi shu ultrabinafsha nurlanish natijasida ozon parchalanadi:
O 3 + hn → O 2 + O
O 3 + O → 2O 2
Birinchi reaksiya natijasida atom kislorodi, ikkinchisi natijasida molekulyar kislorod hosil bo'ladi. Barcha 4 ta reaksiya 1930 yilda ularni kashf etgan ingliz olimi Sidni Chapman nomi bilan atalgan “Chepmen mexanizmi” deb ataladi.
Kislorod tirik organizmlarning nafas olishi uchun ishlatiladi. Uning yordami bilan oksidlanish va yonish jarayonlari sodir bo'ladi.
Ozon tirik organizmlarni ultrabinafsha nurlanishdan himoya qilish uchun xizmat qiladi, bu esa qaytarilmas mutatsiyalarni keltirib chiqaradi. Ozonning eng yuqori kontsentratsiyasi pastki stratosferada deb ataladigan qismda kuzatiladi. ozon qatlami yoki ozon ekrani, 22-25 km balandlikda yotgan. Ozon miqdori kichik: normal bosimda er atmosferasidagi barcha ozon atigi 2,91 mm qalinlikdagi qatlamni egallaydi.
Atmosferada uchinchi eng keng tarqalgan gaz - argon, shuningdek, neon, geliy, kripton va ksenonning paydo bo'lishi vulqon otilishi va radioaktiv elementlarning parchalanishi bilan bog'liq.
Xususan, geliy uran, toriy va radiyning radioaktiv parchalanish mahsuloti: 238 U → 234 Th + a, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + a (bu reaksiyalarda a-zarracha geliy yadrosi bo'lib, u energiyani yo'qotish jarayonida elektronlarni ushlaydi va 4 He ga aylanadi.
Argon kaliyning radioaktiv izotopining parchalanishi paytida hosil bo'ladi: 40 K → 40 Ar + g.
Neon magmatik jinslardan qochadi.
Kripton uran (235 U va 238 U) va toriy Th parchalanishining yakuniy mahsuloti sifatida hosil bo'ladi.
Atmosfera kriptonining asosiy qismi Yer evolyutsiyasining dastlabki bosqichlarida transuranik elementlarning parchalanishi natijasida hosil bo'lgan yoki kosmosdan kelgan, bu erda kripton miqdori Yerdagidan o'n million baravar yuqori.
Ksenon uranning bo'linishi natijasidir, ammo bu gazning asosiy qismi Yer shakllanishining dastlabki bosqichlarida, ibtidoiy atmosferadan qolgan.
Karbonat angidrid atmosferaga vulqon otilishi natijasida va organik moddalarning parchalanishi paytida kiradi. Yerning o'rta kengliklari atmosferasida uning tarkibi yil fasllariga qarab juda katta farq qiladi: qishda CO 2 miqdori ortadi, yozda esa kamayadi. Ushbu tebranish fotosintez jarayonida karbonat angidriddan foydalanadigan o'simliklarning faolligi bilan bog'liq.
Vodorod quyosh nurlari ta'sirida suvning parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Ammo atmosferani tashkil etuvchi gazlarning eng engili bo'lib, u doimo kosmosga bug'lanadi va shuning uchun uning atmosferadagi tarkibi juda kichik.
Suv bug'i ko'llar, daryolar, dengizlar va quruqlikdagi suvning bug'lanishi natijasidir.
Atmosferaning pastki qatlamlarida suv bug'lari va karbonat angidriddan tashqari asosiy gazlarning kontsentratsiyasi doimiydir. Kichik miqdorda atmosferada oltingugurt oksidi SO 2, ammiak NH 3, uglerod oksidi CO, ozon O 3, vodorod xlorid HCl, vodorod ftorid HF, azot oksidi NO, uglevodorodlar, simob bug'lari Hg, yod I 2 va boshqalar mavjud. Atmosferaning quyi qatlamida - troposferada doimo ko'p miqdorda to'xtatilgan qattiq va suyuq zarrachalar mavjud.
Yer atmosferasidagi zarracha moddalar manbalariga vulqon otilishi, gulchanglar, mikroorganizmlar va yaqinda inson faoliyati, masalan, qazib olish jarayonida qazilma yoqilg‘ilarni yoqish kiradi. Kondensatsiya yadrolari bo'lgan changning eng kichik zarralari tuman va bulutlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Atmosferada doimo mavjud bo'lgan zarrachalar bo'lmasa, yog'ingarchilik Yerga tushmas edi.
Atmosfera(yunoncha atmos - bug 'va spharia - to'p) - Yerning havo qobig'i, u bilan birga aylanadi. Atmosferaning rivojlanishi sayyoramizda sodir bo'layotgan geologik va geokimyoviy jarayonlar, shuningdek, tirik organizmlarning faoliyati bilan chambarchas bog'liq edi.
Atmosferaning pastki chegarasi Yer yuzasiga to'g'ri keladi, chunki havo tuproqdagi eng kichik teshiklarga kiradi va hatto suvda ham eriydi.
2000-3000 km balandlikdagi yuqori chegara asta-sekin koinotga o'tadi.
Kislorodni o'z ichiga olgan atmosfera tufayli Yerda hayot mumkin. Atmosfera kislorodi odamlar, hayvonlar va o'simliklarning nafas olish jarayonida ishlatiladi.
Agar atmosfera bo'lmaganida, Yer Oy kabi tinch edi. Axir, tovush havo zarralarining tebranishidir. Osmonning ko'k rangi atmosferadan o'tadigan quyosh nurlari, xuddi linzalar kabi, ularning tarkibiy ranglariga ajralishi bilan izohlanadi. Bunday holda, ko'k va ko'k ranglarning nurlari eng ko'p tarqalgan.
Atmosfera quyoshning ultrabinafsha nurlanishining katta qismini ushlab turadi, bu tirik organizmlarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Shuningdek, u Yer yuzasi yaqinida issiqlikni saqlab, sayyoramizning sovishini oldini oladi.
Atmosferaning tuzilishi
Atmosferada zichligi bo'yicha farq qiluvchi bir necha qatlamlarni ajratish mumkin (1-rasm).
Troposfera
Troposfera- atmosferaning eng quyi qatlami, qalinligi qutblardan yuqorida 8-10 km, mo''tadil kengliklarda - 10-12 km, ekvatordan yuqorida - 16-18 km.
Guruch. 1. Yer atmosferasining tuzilishi
Troposferadagi havo yer yuzasi, ya'ni quruqlik va suv orqali isitiladi. Shuning uchun bu qatlamdagi havo harorati balandlik bilan har 100 m uchun o'rtacha 0,6 ° C ga kamayadi.Troposferaning yuqori chegarasida u -55 ° C ga etadi. Shu bilan birga, troposferaning yuqori chegarasidagi ekvator mintaqasida havo harorati -70 ° C, Shimoliy qutb mintaqasida esa -65 ° C.
Atmosfera massasining 80% ga yaqini troposferada to`plangan, deyarli barcha suv bug`lari joylashgan, momaqaldiroq, bo`ronlar, bulutlar va yog`ingarchiliklar sodir bo`ladi, havoning vertikal (konveksiya) va gorizontal (shamol) harakati sodir bo`ladi.
Aytishimiz mumkinki, ob-havo asosan troposferada shakllanadi.
Stratosfera
Stratosfera- troposfera ustidagi 8 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu qatlamdagi osmonning rangi binafsha rangda ko'rinadi, bu havoning nozikligi bilan izohlanadi, buning natijasida quyosh nurlari deyarli tarqalmaydi.
Stratosfera atmosfera massasining 20% ni o'z ichiga oladi. Bu qatlamdagi havo kam uchraydi, suv bug'i deyarli yo'q, shuning uchun bulutlar va yog'ingarchiliklar deyarli hosil bo'lmaydi. Biroq stratosferada barqaror havo oqimlari kuzatiladi, ularning tezligi 300 km/soatga etadi.
Bu qatlam konsentratsiyalangan ozon(ozon ekrani, ozonosfera), ultrabinafsha nurlarni o'ziga singdiruvchi qatlam, ularning Yerga etib borishiga to'sqinlik qiladi va shu bilan sayyoramizdagi tirik organizmlarni himoya qiladi. Ozon tufayli stratosferaning yuqori chegarasida havo harorati -50 dan 4-55 ° C gacha.
Mezosfera va stratosfera o'rtasida o'tish zonasi - stratopauz mavjud.
Mezosfera
Mezosfera- 50-80 km balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu yerdagi havo zichligi Yer yuzasidagidan 200 baravar kam. Mezosferada osmonning rangi qora ko'rinadi, kunduzi yulduzlar ko'rinadi. Havo harorati -75 (-90) ° S gacha tushadi.
80 km balandlikda boshlanadi termosfera. Bu qatlamdagi havo harorati keskin 250 m balandlikka ko'tariladi va keyin doimiy bo'ladi: 150 km balandlikda u 220-240 ° S ga etadi; 500-600 km balandlikda 1500 ° S dan oshadi.
Mezosfera va termosferada kosmik nurlar ta'sirida gaz molekulalari atomlarning zaryadlangan (ionlangan) zarralariga parchalanadi, shuning uchun atmosferaning bu qismi deyiladi. ionosfera- 50 dan 1000 km gacha balandlikda joylashgan, asosan ionlangan kislorod atomlari, azot oksidi molekulalari va erkin elektronlardan tashkil topgan juda kam uchraydigan havo qatlami. Bu qatlam yuqori elektrifikatsiya bilan ajralib turadi va undan uzoq va o'rta radioto'lqinlar, xuddi oynadagi kabi aks etadi.
Ionosferada auroralar paydo bo'ladi - Quyoshdan uchadigan elektr zaryadlangan zarralar ta'sirida siyrak gazlarning porlashi va magnit maydonning keskin tebranishlari kuzatiladi.
Ekzosfera
Ekzosfera- 1000 km dan yuqorida joylashgan atmosferaning tashqi qatlami. Bu qatlam tarqaladigan sfera deb ham ataladi, chunki gaz zarralari bu erda yuqori tezlikda harakatlanadi va kosmosga tarqalishi mumkin.
Atmosfera tarkibi
Atmosfera azot (78,08%), kislorod (20,95%), karbonat angidrid (0,03%), argon (0,93%), oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton (0,01%)dan tashkil topgan gazlar aralashmasidir. ozon va boshqa gazlar, lekin ularning tarkibi ahamiyatsiz (1-jadval). Yer havosining zamonaviy tarkibi yuz million yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan, ammo insonning ishlab chiqarish faolligi keskin o'sishi uning o'zgarishiga olib keldi. Hozirgi vaqtda CO 2 miqdori taxminan 10-12% ga oshgan.
Atmosferani tashkil etuvchi gazlar turli funktsional rollarni bajaradi. Biroq, bu gazlarning asosiy ahamiyati, birinchi navbatda, ular nurlanish energiyasini juda kuchli yutishlari va shu bilan Yer yuzasi va atmosferaning harorat rejimiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi bilan belgilanadi.
Jadval 1. Yer yuzasiga yaqin quruq atmosfera havosining kimyoviy tarkibi
|
Hajmi konsentratsiyasi. % |
Molekulyar og'irlik, birliklar |
|
|
Kislorod |
||
|
Karbonat angidrid |
||
|
Azot oksidi |
||
|
0 dan 0,00001 gacha |
||
|
Oltingugurt dioksidi |
yozda 0 dan 0,000007 gacha; qishda 0 dan 0,000002 gacha |
|
|
0 dan 0,000002 gacha |
46,0055/17,03061 |
|
|
Azog dioksidi |
||
|
Uglerod oksidi |
azot, Atmosferadagi eng keng tarqalgan gaz, u kimyoviy jihatdan faol emas.
Kislorod, azotdan farqli o'laroq, kimyoviy jihatdan juda faol element. Kislorodning o'ziga xos funktsiyasi - vulqonlar tomonidan atmosferaga chiqariladigan geterotrof organizmlarning organik moddalari, jinslar va kam oksidlangan gazlarni oksidlash. Kislorod bo'lmasa, o'lik organik moddalarning parchalanishi bo'lmaydi.
Atmosferadagi karbonat angidridning roli nihoyatda katta. U atmosferaga yonish jarayonlari, tirik organizmlarning nafas olishi va parchalanishi natijasida kiradi va birinchi navbatda, fotosintez jarayonida organik moddalarni yaratish uchun asosiy qurilish materialidir. Bundan tashqari, karbonat angidridning qisqa to'lqinli quyosh nurlanishini o'tkazish va termal uzun to'lqinli nurlanishning bir qismini o'zlashtirish qobiliyati katta ahamiyatga ega, bu esa quyida muhokama qilinadigan issiqxona effektini yaratadi.
Atmosfera jarayonlariga, ayniqsa stratosferaning issiqlik rejimiga ham ta'sir qiladi. ozon. Bu gaz quyoshdan ultrabinafsha nurlanishining tabiiy yutuvchisi bo'lib xizmat qiladi va quyosh nurlanishining yutilishi havoning isishiga olib keladi. Atmosferadagi umumiy ozon miqdorining o'rtacha oylik ko'rsatkichlari yil kengligi va vaqtiga qarab 0,23-0,52 sm oralig'ida o'zgarib turadi (bu ozon qatlamining er bosimi va haroratida qalinligi). Ekvatordan qutblarga ozon miqdori ortib boradi va yillik tsikl minimal kuzda va maksimal bahorda kuzatiladi.
Atmosferaning xarakterli xususiyati shundaki, asosiy gazlarning (azot, kislorod, argon) tarkibi balandlikda bir oz o'zgaradi: 65 km balandlikda atmosferada azot miqdori 86%, kislorod - 19, argon - 0,91 ni tashkil qiladi. , 95 km balandlikda - azot 77, kislorod - 21,3, argon - 0,82%. Atmosfera havosi tarkibining vertikal va gorizontal ravishda doimiyligi uning aralashishi bilan saqlanadi.
Gazlarga qo'shimcha ravishda havo mavjud suv bug'i Va qattiq zarralar. Ikkinchisi ham tabiiy, ham sun'iy (antropogen) kelib chiqishi mumkin. Bular gulchanglar, mayda tuz kristallari, yo'l changlari va aerozol aralashmalari. Quyosh nurlari derazadan kirganda, ularni oddiy ko'z bilan ko'rish mumkin.
Shaharlar va yirik sanoat markazlari havosida, ayniqsa, ko'plab zarracha zarralari mavjud bo'lib, u erda zararli gazlar va ularning yonishi paytida hosil bo'lgan aralashmalar aerozollarga qo'shiladi.
Atmosferadagi aerozollarning kontsentratsiyasi havoning shaffofligini belgilaydi, bu esa Yer yuzasiga yetib boradigan quyosh radiatsiyasiga ta'sir qiladi. Eng katta aerozollar kondensatsiya yadrolari (lot. kondensatsiya- siqilish, qalinlash) - suv bug'ining suv tomchilariga aylanishiga hissa qo'shadi.
Suv bug'ining ahamiyati, birinchi navbatda, er yuzasidan uzoq to'lqinli termal nurlanishni kechiktirishi bilan belgilanadi; katta va kichik namlik davrlarining asosiy bo'g'inini ifodalaydi; suv yotoqlarining kondensatsiyasi paytida havo haroratini oshiradi.
Atmosferadagi suv bug'ining miqdori vaqt va makonga qarab o'zgaradi. Shunday qilib, yer yuzasida suv bug'ining kontsentratsiyasi tropiklarda 3% dan Antarktidada 2-10 (15)% gacha.
Mo''tadil kengliklarda atmosferaning vertikal ustunidagi suv bug'ining o'rtacha miqdori taxminan 1,6-1,7 sm ni tashkil qiladi (bu kondensatsiyalangan suv bug'lari qatlamining qalinligi). Atmosferaning turli qatlamlarida suv bug'lari haqidagi ma'lumotlar bir-biriga ziddir. Masalan, 20 dan 30 km gacha bo'lgan balandlik oralig'ida o'ziga xos namlik balandlik bilan kuchli ortadi deb taxmin qilingan. Biroq, keyingi o'lchovlar stratosferaning ko'proq quruqligini ko'rsatadi. Ko'rinib turibdiki, stratosferadagi o'ziga xos namlik balandlikka ozgina bog'liq va 2-4 mg / kg ni tashkil qiladi.
Troposferadagi suv bug'ining o'zgaruvchanligi bug'lanish, kondensatsiya va gorizontal tashish jarayonlarining o'zaro ta'siri bilan belgilanadi. Suv bug'ining kondensatsiyasi natijasida bulutlar hosil bo'ladi va yog'ingarchilik yomg'ir, do'l va qor shaklida tushadi.
Suvning fazaviy o'tish jarayonlari asosan troposferada sodir bo'ladi, shuning uchun stratosferada (20-30 km balandlikda) va mezosferada (mezopauza yaqinida) marvarid va kumush deb ataladigan bulutlar nisbatan kam kuzatiladi, troposfera bulutlari. ko'pincha butun yer yuzasining taxminan 50% ni qoplaydi.
Havoda bo'lishi mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdori havo haroratiga bog'liq.
-20 ° C haroratda 1 m 3 havoda 1 g dan ko'p bo'lmagan suv bo'lishi mumkin; 0 ° C da - 5 g dan oshmasligi kerak; +10 ° C da - 9 g dan oshmasligi kerak; +30 ° C da - 30 g dan ko'p bo'lmagan suv.
Xulosa: Havoning harorati qanchalik baland bo'lsa, unda ko'proq suv bug'lari bo'lishi mumkin.
Havo bo'lishi mumkin boy Va to'yinmagan suv bug'i. Shunday qilib, agar +30 ° C haroratda 1 m 3 havoda 15 g suv bug'i bo'lsa, havo suv bug'i bilan to'yingan emas; agar 30 g bo'lsa - to'yingan.
Mutlaq namlik 1 m3 havodagi suv bug'ining miqdori. U grammda ifodalanadi. Misol uchun, agar ular "mutlaq namlik 15" deb aytishsa, bu 1 m L 15 g suv bug'ini o'z ichiga oladi.
Nisbiy namlik- bu 1 m 3 havodagi suv bug'ining haqiqiy tarkibining ma'lum bir haroratda 1 m L ga bo'lishi mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdoriga nisbati (foizda). Misol uchun, agar radio nisbiy namlik 70% bo'lgan ob-havo haqida xabar bersa, bu havo o'sha haroratda ushlab turadigan suv bug'ining 70% ni o'z ichiga oladi.
Nisbiy namlik qanchalik yuqori bo'lsa, ya'ni. Havo to'yinganlik holatiga qanchalik yaqin bo'lsa, yog'ingarchilik ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi.
Ekvatorial zonada har doim yuqori (90% gacha) havoning nisbiy namligi kuzatiladi, chunki u erda havo harorati yil davomida yuqori bo'lib qoladi va okeanlar yuzasidan katta bug'lanish sodir bo'ladi. Qutbli hududlarda nisbiy namlik ham yuqori, lekin past haroratlarda suv bug'ining kichik miqdori ham havoni to'yingan yoki to'yingan darajaga yaqinlashtiradi. Mo''tadil kengliklarda nisbiy namlik fasllarga qarab o'zgarib turadi - qishda u ko'proq, yozda past bo'ladi.
Cho'llarda havoning nisbiy namligi ayniqsa past: 1 m 1 havoda ma'lum bir haroratda mumkin bo'lganidan ikki-uch baravar kam suv bug'lari mavjud.
Nisbiy namlikni o'lchash uchun higrometr (yunoncha gigros - nam va metrko - o'lchayman) ishlatiladi.
Sovutilganda, to'yingan havo bir xil miqdordagi suv bug'ini ushlab turolmaydi, u qalinlashadi (kondensatsiyalanadi), tuman tomchilariga aylanadi. Tuman yozda tiniq, salqin kechada kuzatilishi mumkin.
Bulutlar- bu xuddi shu tuman, faqat u yer yuzasida emas, balki ma'lum bir balandlikda hosil bo'ladi. Havo ko'tarilganda, u soviydi va undagi suv bug'lari kondensatsiyalanadi. Olingan mayda suv tomchilari bulutlarni hosil qiladi.
Bulutli shakllanishi ham o'z ichiga oladi zarrachalar troposferada muallaq holatda.
Bulutlar turli shakllarga ega bo'lishi mumkin, bu ularning paydo bo'lish sharoitiga bog'liq (14-jadval).
Eng past va eng ogʻir bulutlar qatlamdir. Ular yer yuzasidan 2 km balandlikda joylashgan. 2 dan 8 km gacha bo'lgan balandlikda yanada go'zal to'plangan bulutlarni kuzatish mumkin. Eng balandi va eng yengili sirrus bulutlaridir. Ular yer yuzasidan 8 – 18 km balandlikda joylashgan.
|
Oilalar |
Bulutlar turlari |
Tashqi ko'rinish |
|
A. Yuqori bulutlar - 6 km dan yuqori |
I. Sirrus |
Ipga o'xshash, tolali, oq |
|
II. Cirrocumulus |
Qatlamlar va mayda yoriqlar va jingalaklarning tizmalari, oq |
|
|
III. Cirrostratus |
Shaffof oq rangli parda |
|
|
B. Oʻrta darajadagi bulutlar – 2 km dan yuqori |
IV. Altokumulus |
Oq va kulrang rangdagi qatlamlar va tizmalar |
|
V. Altostratifikatsiya qilingan |
Sutli kul rangdagi silliq parda |
|
|
B. Past bulutlar - 2 km gacha |
VI. Nimbostratus |
Qattiq shaklsiz kulrang qatlam |
|
VII. Stratocumulus |
Kul rangning shaffof bo'lmagan qatlamlari va tizmalari |
|
|
VIII. Qatlamli |
Shaffof bo'lmagan kulrang parda |
|
|
D. Vertikal rivojlanish bulutlari - pastdan yuqori qatlamgacha |
IX. Kumulus |
Klublar va gumbazlar yorqin oq, shamolda yirtilgan qirralari bor |
|
X. Kumulonimbus |
To'q rangli qo'rg'oshin rangidagi kuchli kümülüs shaklidagi massalar |
Atmosferadan himoya qilish
Asosiy manbalar sanoat korxonalari va avtomobillardir. Katta shaharlarda asosiy transport yo'llarida gazning ifloslanishi muammosi juda keskin. Shuning uchun ham dunyoning ko‘plab yirik shaharlarida, jumladan, mamlakatimizda ham avtomobil chiqindi gazlarining zaharliligiga ekologik nazorat joriy qilingan. Mutaxassislarning fikricha, havodagi tutun va chang quyosh energiyasini yer yuzasiga etkazib berishni ikki baravar kamaytirishi mumkin, bu esa tabiiy sharoitlarning o‘zgarishiga olib keladi.
Atmosfera - bu Yerni o'rab turgan gaz qobig'i. Atmosfera "ko'p qavatli" tuzilishga ega va troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera va ekzosfera kabi qatlamlarga bo'linadi. Atmosferaning quruq qoldig'ining tarkibi butun qalinligi bo'ylab deyarli bir xil. Ammo uning zichligi va harorati har xil bo'lib, pastki qatlamda (troposferada) tuproq ustidagi suv, qattiq zarralar va karbonat angidrid miqdori ortadi. Troposfera atmosferaning umumiy massasining taxminan 80% ni o'z ichiga oladi.
Atmosferaning asosiy komponentlari azot (78% dan ortiq) va kislorod (20% dan ortiq), shuningdek, bir qator boshqa gazlar (1% gacha) - argon, neon, karbonat angidrid, metan, geliy, vodorod. , kripton, ksenon, azot oksidi, ozon, oltingugurt dioksidi. Ba'zi gazlar atmosfera havosida iz miqdorda topiladi.
Gazlarning tarkibi
Atmosferadagi azot boshqa gazlarga qaraganda ancha yuqori konsentratsiyada (78%) mavjud. Taxminan uch million yil oldin yashil o'simliklarning paydo bo'lishi va shunga mos ravishda fotosintez natijasida atmosferaga kislorod ko'p miqdorda chiqarila boshlandi. Ammiak-vodorod atmosferasi molekulyar kislorod bilan oksidlanganda juda ko'p miqdorda azot paydo bo'ldi. Hozirgi vaqtda bu gaz mikroorganizmlar hayoti davomida atmosferaga chiqariladi, chunki bu kimyoviy element o'simlik va hayvonot oqsillarining ajralmas qismidir. Atmosfera havosi nitratlar va ba'zi azot saqlovchi birikmalar denitrifikatsiyasi jarayonida azot bilan boyitiladi. Atmosferaning yuqori qatlamlarida azot ozon taʼsirida azot oksidigacha oksidlanadi. Erkin azot kimyoviy reaktsiyalarga faqat maxsus sharoitlarda, masalan, chaqmoq oqimi paytida kiradi. Azot moddalarning tabiiy aylanishida va atmosferada molekulyar kislorod kontsentratsiyasini tartibga solishda ishtirok etadi, uning ortiqcha to'planishini oldini oladi.
Atmosfera havosidagi hajm miqdori bo'yicha kislorod, azotdan keyin ikkinchi o'rinda turadi (20,85%). Atmosfera tarkibidagi keskin o'zgarishlar Yerda tirik organizmlar, xususan, fotosintez natijasida havoni kislorod bilan boyitib, karbonat angidridni o'zlashtiradigan o'simliklar paydo bo'lgandan keyin sodir bo'ldi. Yer atmosferasi rivojlanishining dastlabki bosqichlarida chiqarilgan kislorod ammiak, uglevodorodlar va temirning oksidlanishiga sarflangan. Bu davr tugagach, havodagi kislorod miqdori asta-sekin o'sib bordi. Qadimgi sayyora atmosferasi zamonaviyga xos xususiyatlarga ega bo'la boshladi. Atmosfera tomonidan oksidlovchi xususiyatlarni olish litosfera va biosferadagi o'zgarishlarning ko'rinishini aniqladi. Atmosfera tarkibidagi kislorod tirik organizmlar uchun nafas olish, parchalanish va yonish kabi muhim jarayonlarning sodir bo'lishi uchun zarurdir. Shunday qilib, bu kimyoviy elementsiz hayot mumkin emas. Hozirgi vaqtda deyarli barcha erkin kislorod atmosferaga o'simlik hujayralarida fotosintez tufayli kiradi.
Havoning muhim tarkibiy qismi atmosferada oz miqdorda (0,03%) bo'lgan karbonat angidriddir. Uning kontsentratsiyasi vulqonlarning faolligiga, Yer qobig'idagi kimyoviy jarayonlarga (mineral buloqlar, tuproqlar, parchalanish mahsulotlari) bog'liq. Shuningdek, sanoat korxonalaridan atmosferaga ko'p miqdorda karbonat angidrid gazi chiqariladi. Ammo bu birikmaning asosiy qismi sayyoramiz biosferasidagi organik moddalarning biosintezi va parchalanishi natijasida atmosferaga kiradi. Karbonat angidrid Yerning isitgichi hisoblanadi, chunki u quyosh radiatsiyasini sayyora yuzasiga yaxshi uzatadi va undan chiqadigan issiqlikni saqlaydi.
Atmosferadagi boshqa gazlarning miqdori ahamiyatsiz. Neon, argon, ksenon kabi asil gazlar vulqon otilishi va ayrim radioaktiv elementlarning parchalanishi natijasida atmosferaga kiradi. Olimlarning fikricha, yer atmosferasida koinotda doimiy ravishda tarqalib turishi sababli bunday oz miqdordagi noiloj gazlar mavjud.
Bug'lar va zarralar
Gazlardan tashqari, atmosfera havosida suv bug'lari va aerozol shaklida qattiq zarralar mavjud. Havodagi suv bug'ining kontsentratsiyasi Yer yuzasidan suvning bug'lanishi tufayli ortadi. Uning mazmuni turli sohalarda farqlanadi va u ham yil davomida o'zgarishi mumkin. Yog'ingarchilik va bulutlar suv bug'idan hosil bo'ladi. Tarkibida suv bugʻining mavjudligi tufayli atmosfera er yuzasidan issiqlikning 60% ga yaqinini ushlab turadi.
Atmosfera havosidagi zarrachalar - kosmik va vulqon kelib chiqishi changlari, tuz kristallari, tutun, mikroorganizmlar, o'simlik organizmlarining gulchanglari va boshqalar. Zarracha moddalarning suspenziyalari Yer yuzasiga keladigan quyosh radiatsiyasini kamaytiradi, shuningdek, suv bug'ining kondensatsiyasini va bulutlarning paydo bo'lishini tezlashtiradi.
Tegishli materiallar:
Atmosfera havosining gaz tarkibi
Biz nafas olayotgan havoning gaz tarkibi quyidagicha ko'rinadi: 78% azot, 21% kislorod va 1% boshqa gazlar. Ammo yirik sanoat shaharlari atmosferasida bu nisbat ko'pincha buziladi.
Katta qismini korxonalar va transport vositalaridan chiqadigan zararli aralashmalar tashkil etadi. Avtomobil transporti atmosferaga ko'plab aralashmalarni kiritadi: tarkibi noma'lum bo'lgan uglevodorodlar, benzo(a)piren, karbonat angidrid, oltingugurt va azot birikmalari, qo'rg'oshin, uglerod oksidi.
Atmosfera bir qator gazlar - havo aralashmasidan iborat bo'lib, ularda kolloid aralashmalar - chang, tomchilar, kristallar va boshqalar. Atmosfera havosining tarkibi balandlik bilan ozgina o'zgaradi. Biroq, taxminan 100 km balandlikdan boshlab molekula kislorodi va azot bilan bir qatorda atom kislorodi ham molekulalarning dissotsiatsiyasi natijasida paydo bo'ladi va gazlarning tortishish kuchi bilan ajralishi boshlanadi. 300 km dan yuqori atmosferada atom kislorodi, 1000 km dan yuqori - geliy, keyin esa atom vodorodi ustunlik qiladi. Atmosferaning bosimi va zichligi balandlik bilan kamayadi; atmosferaning umumiy massasining qariyb yarmi 5 km pastda, 9/10 qismi 20 km pastda va 99,5% 80 km pastda joylashgan. Taxminan 750 km balandlikda havo zichligi 10-10 g / m3 gacha pasayadi (er yuzasida u taxminan 103 g / m3 ni tashkil qiladi), ammo bunday past zichlik ham auroralarning paydo bo'lishi uchun etarli. Atmosferaning keskin yuqori chegarasi yo'q; uning tarkibidagi gazlarning zichligi
Har birimiz nafas olayotgan atmosfera havosining tarkibiga bir nechta gazlar kiradi, ularning asosiylari: azot (78,09%), kislorod (20,95%), vodorod (0,01%), karbonat angidrid (karbonat angidrid) (0,03%) va inert gazlar (0,93%). Bundan tashqari, havoda har doim ma'lum miqdorda suv bug'i mavjud bo'lib, uning miqdori har doim harorat o'zgarishi bilan o'zgaradi: harorat qanchalik baland bo'lsa, bug 'miqdori shunchalik ko'p bo'ladi va aksincha. Havodagi suv bug'lari miqdorining o'zgarishi tufayli undagi gazlarning foizi ham doimiy emas. Havoni tashkil etuvchi barcha gazlar rangsiz va hidsizdir. Havoning og'irligi nafaqat haroratga, balki undagi suv bug'ining tarkibiga ham qarab o'zgaradi. Xuddi shu haroratda quruq havoning og'irligi nam havodan kattaroqdir, chunki suv bug'i havo bug'idan ancha engilroq.
Jadvalda atmosferaning gaz tarkibi hajmli massa nisbati, shuningdek asosiy komponentlarning ishlash muddati ko'rsatilgan:
Bosim ostida atmosfera havosini tashkil etuvchi gazlarning xossalari o'zgaradi.
Masalan: 2 atmosferadan ortiq bosim ostida kislorod organizmga toksik ta'sir ko'rsatadi.
5 atmosferadan yuqori bosim ostida azot giyohvandlik ta'siriga ega (azot bilan zaharlanish). Chuqurlikdan tez ko'tarilish qondan azot pufakchalarining tez chiqishi, go'yo uni ko'piklashi tufayli dekompressiya kasalligini keltirib chiqaradi.
Nafas olish aralashmasida karbonat angidridning 3% dan ortiq ko'payishi o'limga olib keladi.
Havoni tashkil etuvchi har bir komponent bosimning ma'lum chegaralarga ko'tarilishi bilan tanani zaharlashi mumkin bo'lgan zaharga aylanadi.
Atmosferaning gaz tarkibini o'rganish. Atmosfera kimyosi
Atmosfera kimyosi deb ataladigan nisbatan yosh fan sohasining jadal rivojlanishi tarixi uchun yuqori tezlikdagi sportda ishlatiladigan "otish" (otish) atamasi eng mos keladi. Boshlang'ich to'pponcha, ehtimol, 1970-yillarning boshlarida chop etilgan ikkita maqola orqali otilgan. Ular stratosfera ozonini azot oksidlari - NO va NO 2 tomonidan yo'q qilinishi mumkinligi haqida gapirishdi. Birinchisi bo'lajak Nobel mukofoti sovrindori, keyin esa Stokgolm universiteti xodimi P.Krutsenga tegishli bo'lib, u stratosferadagi azot oksidlarining ehtimoliy manbasini quyosh nuri ta'sirida parchalanadigan N 2 O tabiiy azot oksidi deb hisobladi. Ikkinchi maqola muallifi, Berklidagi Kaliforniya universiteti kimyogari G. Jonston, azot oksidlari stratosferada inson faoliyati natijasida, ya'ni yuqori balandlikdagi samolyotlarning reaktiv dvigatellaridan yonish mahsulotlarini chiqarish jarayonida paydo bo'lishini taklif qildi.
Albatta, yuqoridagi farazlar o‘z-o‘zidan paydo bo‘lmagan. Atmosfera havosidagi eng kamida asosiy komponentlar - azot, kislorod, suv bug'lari va boshqalar molekulalarining nisbati ancha oldin ma'lum bo'lgan. 19-asrning ikkinchi yarmida allaqachon.
Evropada er usti havosidagi ozon kontsentratsiyasini o'lchash amalga oshirildi. 1930-yillarda ingliz olimi S.Chepman sof kislorodli atmosferada ozon hosil boʻlish mexanizmini kashf qildi, bu kislorod atomlari va molekulalarining, shuningdek, ozonning boshqa havo komponentlari boʻlmagan holda oʻzaro taʼsirlari majmuasini koʻrsatib berdi. Biroq, 50-yillarning oxirlarida ob-havo raketalari yordamida o'tkazilgan o'lchovlar stratosferada Chapman reaktsiyasi tsikliga ko'ra kamroq ozon mavjudligini ko'rsatdi. Garchi bu mexanizm bugungi kungacha asosiy bo'lib qolsa-da, atmosfera ozonini shakllantirishda faol ishtirok etadigan boshqa jarayonlar ham borligi aniq bo'ldi.
Shuni ta'kidlash kerakki, 70-yillarning boshlariga kelib, atmosfera kimyosi sohasidagi bilimlar, asosan, alohida olimlarning sa'y-harakatlari natijasida olingan bo'lib, ularning tadqiqotlari hech qanday ijtimoiy ahamiyatga ega bo'lmagan tushuncha bilan birlashtirilmagan va ko'pincha sof akademik xususiyatga ega edi. Jonstonning ishi boshqa masala: uning hisob-kitoblariga ko'ra, kuniga 7 soat uchadigan 500 ta samolyot stratosfera ozonini kamida 10% ga kamaytirishi mumkin edi! Va agar bu baholashlar adolatli bo'lsa, muammo darhol ijtimoiy-iqtisodiy bo'lib qoldi, chunki bu holda tovushdan tez transport aviatsiyasini va tegishli infratuzilmani rivojlantirish bo'yicha barcha dasturlar sezilarli o'zgarishlarga duch kelishi va hatto yopilishi kerak edi. Bundan tashqari, birinchi marta antropogen faoliyat mahalliy emas, balki global kataklizmga olib kelishi mumkin degan savol tug'ildi. Tabiiyki, hozirgi vaziyatda nazariya juda qattiq va ayni paytda tezkor tekshirishga muhtoj edi.
Eslatib o'tamiz, yuqorida qayd etilgan gipotezaning mohiyati azot oksidi ozon NO + O 3 ® NO 2 + O 2 bilan reaksiyaga kirishadi, keyin bu reaktsiyada hosil bo'lgan azot dioksidi NO 2 + O ® NO kislorod atomi bilan reaksiyaga kirishadi. + O 2, shu bilan atmosferada NO mavjudligini tiklaydi, ozon molekulasi esa abadiy yo'qoladi. Bunda ozon parchalanishining azotli katalitik siklini tashkil etuvchi bunday juft reaksiyalar har qanday kimyoviy yoki fizik jarayonlar atmosferadan azot oksidlarini olib tashlashga olib kelguncha takrorlanadi. Masalan, NO 2 nitrat kislota HNO 3 ga oksidlanadi, u suvda yaxshi eriydi va shuning uchun atmosferadan bulutlar va yog'ingarchilik bilan chiqariladi. Azot katalitik aylanishi juda samarali: NO ning bir molekulasi atmosferada bo'lishi davomida o'n minglab ozon molekulalarini yo'q qilishga muvaffaq bo'ladi.
Ammo, siz bilganingizdek, muammo yolg'iz kelmaydi. Tez orada AQSh universitetlari - Michigan (R.Stolarski va R.Sitserone) va Garvard (S.Vofsi va M.Makelroy) mutaxassislari ozonning bundan ham shafqatsiz dushmani - xlor birikmalariga ega bo'lishi mumkinligini aniqladilar. Ozonni yo'q qilishning xlor katalitik aylanishi (Cl + O 3 ® ClO + O 2 va ClO + O ® Cl + O 2 reaktsiyalari), ularning hisob-kitoblariga ko'ra, azotga qaraganda bir necha baravar samaraliroq bo'lgan. Ehtiyotkorlik bilan optimizmning yagona sababi shundaki, atmosferada tabiiy ravishda paydo bo'ladigan xlor miqdori nisbatan kichik, ya'ni uning ozonga ta'sirining umumiy ta'siri juda kuchli bo'lmasligi mumkin. Biroq, 1974 yilda Irvindagi Kaliforniya universiteti xodimlari S. Rouland va M. Molina stratosferadagi xlorning manbai xloroftorokarbonli birikmalar (XFK) ekanligini aniqlaganlarida, vaziyat keskin o'zgardi, ular sovutish moslamalarida, aerozolli qadoqlashda keng qo'llaniladi. va boshqalar. Yonuvchan, zaharli va kimyoviy jihatdan passiv bo'lgan bu moddalar er yuzasidan ko'tarilgan havo oqimlari orqali asta-sekin stratosferaga ko'chiriladi, bu erda ularning molekulalari quyosh nuri ta'sirida vayron bo'ladi, natijada erkin xlor atomlari ajralib chiqadi. 30-yillarda boshlangan CFClarning sanoat ishlab chiqarilishi va ularning atmosferaga chiqarilishi keyingi barcha yillarda, ayniqsa 70-80-yillarda barqaror ravishda oshdi. Shunday qilib, nazariyotchilar juda qisqa vaqt ichida kuchli antropogen ifloslanish natijasida yuzaga kelgan atmosfera kimyosining ikkita muammosini aniqladilar.
Biroq, ilgari surilgan farazlarning to'g'riligini tekshirish uchun ko'plab vazifalarni bajarish kerak edi.
Birinchidan, laboratoriya tadqiqotlarini kengaytirish, uning davomida atmosfera havosining turli komponentlari o'rtasidagi fotokimyoviy reaktsiyalar tezligini aniqlash yoki aniqlashtirish mumkin edi. Aytish kerakki, o'sha paytda mavjud bo'lgan ushbu tezliklar bo'yicha juda kam ma'lumotlar ham juda katta xatolikka ega edi (bir necha yuz foizgacha). Bundan tashqari, o'lchovlar amalga oshirilgan sharoitlar, qoida tariqasida, atmosfera haqiqatiga to'g'ri kelmadi, bu xatoni jiddiy ravishda kuchaytirdi, chunki aksariyat reaktsiyalarning intensivligi haroratga, ba'zan esa atmosfera bosimi yoki zichligiga bog'liq edi. havo.
Ikkinchidan, bir qator kichik atmosfera gazlarining radiatsion-optik xossalarini laboratoriya sharoitida intensiv o'rganish.
Atmosfera havosining ko'plab tarkibiy qismlarining molekulalari Quyoshdan ultrabinafsha nurlanish ta'sirida (fotoliz reaktsiyalarida) yo'q qilinadi, ular orasida nafaqat yuqorida aytib o'tilgan CFClar, balki molekulyar kislorod, ozon, azot oksidi va boshqalar ham bor. Shuning uchun har bir fotoliz reaktsiyasining parametrlarini baholash atmosfera kimyoviy jarayonlarini to'g'ri ko'paytirish uchun turli molekulalar orasidagi reaktsiyalar tezligi kabi zarur va muhim edi.
Havoning kimyoviy tarkibi nafas olish funktsiyasini amalga oshirishda muhim ahamiyatga ega. Atmosfera havosi gazlar aralashmasi: kislorod, karbonat angidrid, argon, azot, neon, kripton, ksenon, vodorod, ozon va boshqalar Kislorod eng muhim hisoblanadi. Dam olishda odam 0,3 l / min emiradi. Jismoniy faollik paytida kislorod iste'moli oshadi va 4,5-8 l / min ga yetishi mumkin.Atmosferadagi kislorod miqdorining o'zgarishi kichik va 0,5% dan oshmaydi. Agar kislorod miqdori 11-13% gacha kamaysa, kislorod etishmovchiligi belgilari paydo bo'ladi. 7-8% kislorod miqdori o'limga olib kelishi mumkin. Karbonat angidrid rangsiz va hidsiz, nafas olish va parchalanish, yoqilg'ining yonishi paytida hosil bo'ladi. Atmosferada 0,04%, sanoat zonalarida esa 0,05-0,06%. Ko'p odamlar bilan u 0,6 - 0,8% gacha ko'tarilishi mumkin. 1-1,5% karbonat angidridni o'z ichiga olgan havoni uzoq vaqt inhalatsiyalash bilan sog'lig'ining yomonlashishi va 2-2,5% bilan patologik o'zgarishlar qayd etiladi. 8-10% ongni yo'qotish va o'lim holatida havo atmosfera yoki barometrik deb ataladigan bosimga ega. U simob millimetrlari (mmHg), gektopaskal (hPa), millibar (mb) bilan o'lchanadi.
Oddiy atmosfera bosimi dengiz sathida 45˚ kenglikdagi havo harorati 0˚C bo'lgan deb hisoblanadi. U 760 mmHg ga teng. (Xonadagi havo 1% karbonat angidridni o'z ichiga olgan holda sifatsiz hisoblanadi. Bu qiymat xonalarda ventilyatsiyani loyihalash va o'rnatishda hisoblangan qiymat sifatida qabul qilinadi.
Havoning ifloslanishi. Uglerod oksidi rangsiz va hidsiz gaz bo'lib, yoqilg'ining to'liq yonishi natijasida hosil bo'ladi va atmosferaga sanoat chiqindilari va ichki yonuv dvigatellaridan chiqadigan gazlar bilan kiradi. Megapolislarda uning konsentratsiyasi 50-200 mg/m3 ga yetishi mumkin. Tamaki chekayotganda uglerod oksidi tanaga kiradi. Uglerod oksidi qon va umumiy zaharli zahardir. U gemoglobinni bloklaydi, kislorodni to'qimalarga o'tkazish qobiliyatini yo'qotadi. O'tkir zaharlanish havodagi uglerod oksidi kontsentratsiyasi 200-500 mg / m3 bo'lganda sodir bo'ladi. Bunday holda bosh og'rig'i, umumiy zaiflik, ko'ngil aynishi va qayt qilish kuzatiladi. Maksimal ruxsat etilgan o'rtacha kunlik kontsentratsiya 0 1 mg / m3, bir martalik - 6 mg / m3. Havo oltingugurt dioksidi, kuyikish, smolali moddalar, azot oksidi va uglerod disulfidi bilan ifloslanishi mumkin.
Mikroorganizmlar. Ular har doim havoda oz miqdorda topiladi, ular tuproq changi bilan olib ketiladi. Atmosferaga kiradigan yuqumli kasalliklar mikroblari tezda nobud bo'ladi. Turar-joy binolari va sport inshootlari havosi epidemiologiya nuqtai nazaridan alohida xavf tug'diradi. Masalan, kurash zallarida 1 m3 havoda 26 000 gacha mikroblar mavjud. Bunday havoda aerogen infektsiyalar juda tez tarqaladi.
Chang Bu mineral yoki organik kelib chiqadigan engil zich zarralar bo'lib, chang o'pkaga tushganda u erda qoladi va turli kasalliklarni keltirib chiqaradi. Sanoat changlari (qo'rg'oshin, xrom) zaharlanishga olib kelishi mumkin. Shaharlarda chang 0,15 mg/m3 dan oshmasligi kerak.Sport maydonchalari muntazam ravishda sug'orilishi, yashil maydonga ega bo'lishi, nam tozalash ishlarini olib borishi kerak. Atmosfera havosini ifloslantiruvchi barcha korxonalar uchun sanitariya muhofazasi zonalari tashkil etilgan. Xavf sinfiga ko'ra ular turli o'lchamlarga ega: 1-sinfdagi korxonalar uchun - 1000 m, 2 - 500 m, 3 - 300 m, 4 -100 m, 5 - 50 m.Sport inshootlarini korxonalar yaqinida joylashtirishda, bu shamol gulini, sanitariya-himoya zonalarini, havoning ifloslanish darajasini va boshqalarni hisobga olish kerak.
Atmosfera havosi holatini profilaktik va doimiy sanitariya nazorati va tizimli monitoringi atmosfera muhitini muhofaza qilishning muhim chora-tadbirlaridan biridir. U avtomatlashtirilgan monitoring tizimi yordamida amalga oshiriladi.
Yer yuzasida toza atmosfera havosi quyidagi kimyoviy tarkibga ega: kislorod - 20,93%, karbonat angidrid - 0,03-0,04%, azot - 78,1%, argon, geliy, kripton 1%.
Nafas olingan havoda 25% kamroq kislorod va 100 barobar ko'p karbonat angidrid mavjud.
Kislorod. Havoning eng muhim komponenti. Bu tanadagi redoks jarayonlarining oqishini ta'minlaydi. Voyaga etgan odam dam olishda 12 litr kislorod iste'mol qiladi, jismoniy mehnat paytida esa 10 baravar ko'p. Qonda kislorod gemoglobin bilan bog'lanadi.
Ozon. Kimyoviy jihatdan beqaror gaz, u barcha tirik mavjudotlarga zararli ta'sir ko'rsatadigan quyoshning qisqa to'lqinli ultrabinafsha nurlanishini o'zlashtirishga qodir. Ozon Yerdan chiqadigan uzun to'lqinli infraqizil nurlanishni o'zlashtiradi va shu bilan uning haddan tashqari sovishini oldini oladi (Yerning ozon qatlami). Ultraviyole nurlanish ta'sirida ozon kislorod molekulasiga va atomga parchalanadi. Ozon suvni zararsizlantirish uchun bakteritsid vositadir. Tabiatda u elektr zaryadsizlanishi paytida, suvning bug'lanishi paytida, ultrabinafsha nurlanish paytida, momaqaldiroq paytida, tog'larda va ignabargli o'rmonlarda hosil bo'ladi.
Karbonat angidrid. U odamlar va hayvonlar organizmida sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayonlari, yoqilg'ining yonishi va organik moddalarning parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Shaharlar havosida karbonat angidrid kontsentratsiyasi sanoat chiqindilari hisobiga ortadi - 0,045% gacha, turar-joy binolarida - 0,6-0,85 gacha. Dam olish vaqtida kattalar soatiga 22 litr karbonat angidrid chiqaradi, jismoniy ish paytida esa 2-3 baravar ko'p. Odam sog'lig'ining yomonlashuvi belgilari faqat 1-1,5% karbonat angidridni o'z ichiga olgan havoni uzoq vaqt inhalatsiyalashda, aniq funktsional o'zgarishlarda - 2-2,5% konsentratsiyada va aniq belgilarda (bosh og'rig'i, umumiy zaiflik, nafas qisilishi, yurak urishi, pasayish) paydo bo'ladi. ishlash) - 3-4% da. Karbonat angidridning gigienik ahamiyati shundaki, u havoning umumiy ifloslanishining bilvosita ko'rsatkichi bo'lib xizmat qiladi. Sport zallarida karbonat angidrid miqdori 0,1% ni tashkil qiladi.
Azot. Inferent gaz boshqa gazlar uchun suyultiruvchi sifatida xizmat qiladi. Azotning inhalatsiyasining kuchayishi giyohvandlik ta'siriga ega bo'lishi mumkin.
Uglerod oksidi. Organik moddalarning to'liq yonishi paytida hosil bo'ladi. Uning rangi ham, hidi ham yo'q. Atmosferadagi kontsentratsiya transport vositalari harakatining intensivligiga bog'liq. O'pka alveolalari orqali qonga kirib, u karboksigemoglobinni hosil qiladi, buning natijasida gemoglobin kislorodni tashish qobiliyatini yo'qotadi. Karbon monoksitning maksimal ruxsat etilgan o'rtacha kunlik kontsentratsiyasi 1 mg / m3 ni tashkil qiladi.
Uglerod oksidining havodagi zaharli dozalari 0,25-0,5 mg/l ni tashkil qiladi. Uzoq muddatli ta'sir qilish, bosh og'rig'i, hushidan ketish, yurak urishi bilan.
Oltingugurt dioksidi. Oltingugurtga (ko'mir) boy yoqilg'ining yonishi natijasida atmosferaga kiradi. Oltingugurt rudalarini qovurish va eritish va gazlamalarni bo'yash jarayonida hosil bo'ladi. Ko'z va yuqori nafas yo'llarining shilliq pardalarini bezovta qiladi. Sensatsiya chegarasi 0,002-0,003 mg/l. Gaz o'simliklarga, ayniqsa ignabargli daraxtlarga zararli ta'sir ko'rsatadi.
Mexanik havo aralashmalari tutun, kuyik, kuyik, maydalangan tuproq zarralari va boshqa qattiq moddalar shaklida keladi. Havoning chang tarkibi tuproqning tabiatiga (qum, gil, asfalt), uning sanitariya holatiga (sug'orish, tozalash), sanoat chiqindilaridan havo ifloslanishiga va binolarning sanitariya holatiga bog'liq.
Chang yuqori nafas yo'llari va ko'zlarning shilliq pardalarini mexanik ravishda bezovta qiladi. Changning muntazam inhalatsiyasi nafas olish kasalliklarini keltirib chiqaradi. Burun orqali nafas olayotganda 40-50% gacha chang saqlanib qoladi. Uzoq vaqt davomida to'xtatib qo'yilgan mikroskopik chang gigienik nuqtai nazardan eng noqulay hisoblanadi. Changning elektr zaryadi uning o'pkaga kirib borish va qolib ketish qobiliyatini oshiradi. Chang. qo'rg'oshin, mishyak, xrom va boshqa zaharli moddalarni o'z ichiga olgan holda, odatda zaharlanish hodisalarini keltirib chiqaradi va nafaqat nafas olish, balki teri va oshqozon-ichak trakti orqali ham kirib boradi. Changli havoda quyosh nurlanishining intensivligi va havoning ionlanishi sezilarli darajada kamayadi. Changning organizmga salbiy ta'sirini oldini olish uchun turar-joy binolari havoni ifloslantiruvchi moddalarning shamol tomonida joylashgan. Ular orasida kengligi 50-1000 m va undan ortiq bo'lgan sanitariya muhofazasi zonalari tashkil etilgan. Turar-joy binolarida muntazam nam tozalash, xonalarni ventilyatsiya qilish, poyabzal va tashqi kiyimlarni almashtirish, ochiq joylarda changsiz tuproqlardan foydalanish va sug'orish.
Havo mikroorganizmlari. Atmosferaning, shuningdek, atrof-muhitning boshqa ob'ektlari (suv, tuproq) bakterial ifloslanishi epidemiologik xavf tug'diradi. Havoda turli mikroorganizmlar mavjud: bakteriyalar, viruslar, mog'orlar, xamirturush hujayralari. Eng tez-tez uchraydigan infektsiyalar havo orqali yuqadi: ko'p miqdordagi mikroblar havoga kiradi va nafas olayotganda sog'lom odamlarning nafas olish yo'llariga kiradi. Masalan, baland ovozda suhbat paytida va undan ham ko'proq yo'tal va hapşırma paytida mayda tomchilar 1-1,5 m masofaga püskürtülür va 8-9 m dan ortiq havo bilan tarqaladi.Bu tomchilar 4-5 soat davomida to'xtatilishi mumkin, lekin ko'p hollarda 40-60 daqiqada joylashadi. Changda gripp virusi va difteriya tayoqchalari 120-150 kun davomida yashovchanlikni saqlaydi. Ma'lum munosabatlar mavjud: xona ichidagi havoda qancha ko'p chang bo'lsa, undagi mikroflora miqdori shunchalik ko'p bo'ladi.
Havo Yerning evolyutsiyasi jarayonida hosil bo'lgan gazlarning tabiiy aralashmasidir. Havo inson muhitining va sayyoramizdagi barcha tirik mavjudotlarning eng muhim elementidir. Havo doimo inson tanasini o'rab oladi va uning normal ishlashi uchun juda muhimdir. Nafas olish jarayonlarisiz hayotning o'zi mumkin emas.
Havo tarkibi
Yer atmosferasi ko'p qatlamli. Biz nafas olayotgan Yerga eng yaqin atmosfera qatlami davriy jadvalning quyidagi elementlaridan iborat: azot, kislorod, argon, shuningdek karbonat angidrid. Keyinchalik havoning umumiy hajmidagi ulushi 0,002% dan kam bo'lgan gazlar keladi, - geliy, neon gaz, kripton, vodorod, ksenon, metan Va ozon.
Ushbu kompozitsiya joylashuvga qarab sezilarli darajada farq qilishi mumkin, masalan, shaharda va o'rmonda, dengiz qirg'og'ida va tog'larda farqlanadi.
Suv bug'lari, ozon va karbonat angidrid quyosh nurlarining kuchli isishi va sayyora yuzasida yashovchi tirik organizmlarni yo'q qilishning oldini olish orqali muhim rol o'ynaydi.
Karbonat angidrid haqida alohida aytish kerak: u sayyoradagi barcha tirik mavjudotlar tomonidan chiqariladi, chirigan o'simliklar va organizmlar tomonidan chiqariladi va u olovdan tutun tarkibida mavjud. Faqat o'simliklar karbonat angidridni "nafas olish" va kislorodni "nafas olish" ga qodir. Odamlar va hayvonlar, aksincha, kislorodni nafas oladi va karbonat angidridni chiqaradi.
Havo tarkibi
Havoning xossalari
Havo siqilishi mumkin va u elastik bo'ladi. Odamlar siqilgan havo kuchidan foydalanishni o'rgandilar, buning natijasida ko'plab mexanizmlar ishlaydi. Bu, masalan, akvarium uchun kompressor, velosiped va avtomobil shinalarini puflash uchun nasos.
Havo issiqlikni yaxshi ushlab turadi. Bu xususiyat odamlarga, hayvonlarga va hatto o'simliklarga yordam beradi. Biror kishi eshiklari orasiga havo bo'lgan ikkita ramka o'rnatadi va shu bilan o'z uyini izolyatsiya qiladi. Qushlar va sutemizuvchilar o'zlarining tana haroratini patlari yoki mo'ynalari orasiga tushgan havo orqali ushlab turadilar. Sovuq havoda o'simliklar qor ostida qor parchalari orasida joylashgan havo bilan isitiladi. Shuning uchun o'simliklar qishda qorli adyolga muhtoj.
Ozon qatlami
Momaqaldiroqdan keyin yangilik hidi - bu hid ozon. Quyoshdan ultrabinafsha nurlanish ta'sirida kislorod ozonga aylanadi. Bu gaz qoplamasi Yerni 18-25 km balandlikda qoplaydi. Bu barcha tirik mavjudotlar uchun halokatli bo'lgan quyosh nurlarini to'sadigan narsa. Bundan tashqari, ozon elektr zaryadlari tufayli hosil bo'ladi, masalan, momaqaldiroq paytida va ignabargli daraxtlardan dengiz o'tlari yoki qatronlarning oksidlanishi paytida.
Ozon xlor yoki ftor o'z ichiga olgan kimyoviy birikmalar tomonidan yo'q qilinadi. Masalan, bu sovutgich sifatida ishlatiladigan freon. Bu moddalarning ta'siri natijasida atmosferadagi ozon qatlami yupqalashib, ozon teshigini hosil qiladi. Biroq, ozon teshiklarining o'sishi va qisqarishi ham tabiiy hodisa bo'lib, inson faoliyatiga to'liq bog'liq emas.
Bugungi kunda olimlar Antarktida ustidagi ozon qatlamining qalinligi sezilarli darajada pasayganligini aniqladilar. Shu sababli Yer yuzasiga ko'p miqdorda ultrabinafsha nurlar etib boradi.
Atmosfera shovqini
Inson atmosferani unga zararli gazlarni chiqarib, ifloslantiradi, ular turli nomlarga ega: metan, karbon monoksit, oltingugurt dioksidi. Zararli gazlar turli moddalarning yonishidan olinadi: avtomobillar ishlaydigan benzin, pechni isitish uchun ishlatiladigan ko'mir, sun'iy ravishda yaratilgan materiallar va turli korxonalar tomonidan yoqiladigan kimyoviy moddalar. Bu biz nafas olayotgan havodagi kislorod miqdori sezilarli darajada pasayishiga va karbonat angidrid miqdori oshishiga olib keladi.
Ayniqsa, barcha tirik materiya uchun xavfli, ular deyiladi aerozollar. Agar siz bunday moddalarni nafas olsangiz, siz jiddiy kasal bo'lishingiz mumkin. Katta shaharlarda aerozollar miqdori juda yuqori. Shuning uchun ko'pincha shaharlarda nafas olish qiyin.
Atmosferaning tarkibi va tuzilishi.
Atmosfera Yerning gazsimon qobig'idir. Atmosferaning vertikal uzunligi uch Yer radiusidan ko'proq (o'rtacha radiusi 6371 km) va massasi 5,157x10 15 tonnani tashkil etadi, bu Yer massasining milliondan bir qismidir.
Atmosferaning vertikal yo'nalishda qatlamlarga bo'linishi quyidagilarga asoslanadi:
- atmosfera havosining tarkibi;
— fizik-kimyoviy jarayonlar;
— haroratni balandlikda taqsimlash;
— atmosferaning pastki yuzasi bilan o'zaro ta'siri.
Sayyoramizning atmosferasi turli gazlar, jumladan, suv bug'lari, shuningdek, ma'lum miqdordagi aerozollarning mexanik aralashmasidir. 100 km pastdagi quruq havo tarkibi deyarli o'zgarmasligicha qolmoqda. Suv bugʻi, chang va boshqa aralashmalardan xoli toza va quruq havo gazlar, asosan azot (havo hajmining 78%) va kislorod (21%) aralashmasidir. Bir foizdan sal kamroq argon va juda oz miqdorda boshqa ko'plab gazlar mavjud - ksenon, kripton, karbonat angidrid, vodorod, geliy va boshqalar (1.1-jadval).
Atmosfera havosining azot, kislorod va boshqa tarkibiy qismlari atmosferada doimo gazsimon holatda bo'ladi, chunki kritik haroratlar, ya'ni ular suyuq holatda bo'lishi mumkin bo'lgan haroratlar sirtda kuzatilgan haroratlardan ancha past bo'ladi. Yer. Istisno - bu karbonat angidrid. Biroq, suyuqlik holatiga o'tish uchun haroratdan tashqari, to'yinganlik holatiga ham erishish kerak. Atmosferada ozgina karbonat angidrid mavjud (0,03%) va u boshqa atmosfera gazlarining molekulalari orasida teng taqsimlangan alohida molekulalar shaklida topiladi. So'nggi 60-70 yil ichida uning tarkibi inson faoliyati ta'sirida 10-12% ga oshdi.
O'zgarishlarga eng moyil bo'lgan suv bug'ining tarkibi bo'lib, uning kontsentratsiyasi yuqori haroratlarda Yer yuzasida 4% ga yetishi mumkin. Balandlikning oshishi va haroratning pasayishi bilan suv bug'ining tarkibi keskin kamayadi (1,5-2,0 km balandlikda - ekvatordan qutbgacha yarmi va 10-15 marta).
So'nggi 70 yil ichida shimoliy yarim shar atmosferasidagi qattiq aralashmalar massasi taxminan 1,5 baravar oshdi.
Havoning gaz tarkibining doimiyligi havoning pastki qatlamini intensiv aralashtirish orqali ta'minlanadi.
Quruq havoning pastki qatlamlarining gaz tarkibi (suv bug'isiz)
Atmosfera havosining asosiy gazlarining roli va ahamiyati
KISLOROD (HAQIDA) sayyoramizning deyarli barcha aholisi uchun juda muhimdir. Bu faol gaz. U boshqa atmosfera gazlari bilan kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etadi. Kislorod nurlanish energiyasini, ayniqsa 2,4 mikrondan kam bo'lgan juda qisqa to'lqin uzunliklarini faol ravishda o'zlashtiradi. Quyosh ultrabinafsha nurlanishining ta'siri ostida (X< 03 mkm), kislorod molekulasi atomlarga parchalanadi. Atom kislorodi kislorod molekulasi bilan qo'shilib, yangi moddani hosil qiladi - uch atomli kislorod yoki ozon(Oz). Ozon asosan yuqori balandliklarda uchraydi. U yerda uning roli sayyora uchun juda foydali. Yer yuzasida ozon chaqmoq oqimlari paytida hosil bo'ladi.
Atmosferadagi boshqa barcha ta'msiz va hidsiz gazlardan farqli o'laroq, ozon o'ziga xos hidga ega. Yunon tilidan tarjima qilingan "ozon" so'zi "o'tkir hidli" degan ma'noni anglatadi. Momaqaldiroqdan keyin bu hid yoqimli, u tazelik hidi sifatida qabul qilinadi. Ko'p miqdorda ozon zaharli moddadir. Avtomobillar soni ko'p bo'lgan va shuning uchun avtomobil gazlarining katta emissiyasi bo'lgan shaharlarda ozon quyosh nuri ta'sirida aniq yoki qisman bulutli ob-havoda hosil bo'ladi. Shahar sariq-ko'k bulut bilan qoplangan, ko'rish yomonlashadi. Bu fotokimyoviy tutun.
AZOT (N2) neytral gazdir, u boshqa atmosfera gazlari bilan reaksiyaga kirishmaydi va nurlanish energiyasini singdirishda qatnashmaydi.
500 km balandlikkacha atmosfera asosan kislorod va azotdan iborat. Bundan tashqari, agar atmosferaning pastki qatlamida azot ustunlik qilsa, u holda yuqori balandliklarda azotga qaraganda ko'proq kislorod mavjud.
ARGON (Ar) neytral gazdir, reaksiyaga kirishmaydi va nurlanish energiyasini yutish yoki chiqarishda qatnashmaydi. Xuddi shunday - ksenon, kripton va boshqa ko'plab gazlar. Argon og'ir modda bo'lib, atmosferaning yuqori qatlamlarida juda oz miqdorda mavjud.
Atmosferadagi karbonat angidrid (CO2) o'rtacha 0,03% ni tashkil qiladi. Bu gaz o'simliklar uchun juda zarur va ular tomonidan faol so'riladi.
Uning havodagi haqiqiy miqdori biroz farq qilishi mumkin. Sanoat hududlarida uning miqdori 0,05% gacha oshishi mumkin. Qishloq joylarda, o'rmonlar va dalalar ustida bu kamroq. Antarktidada taxminan 0,02% karbonat angidrid mavjud, ya'ni deyarli Uz atmosferadagi o'rtacha miqdordan kamroq. Dengizda bir xil miqdor va undan ham kamroq - 0,01 - 0,02%, chunki karbonat angidrid suv tomonidan intensiv ravishda so'riladi.
Er yuzasiga bevosita tutashgan havo qatlamida karbonat angidrid miqdori ham kunlik tebranishlarni boshdan kechiradi.
Kechasi ko'proq, kunduzi kamroq bo'ladi. Bu kunduzgi soatlarda karbonat angidrid o'simliklar tomonidan so'rilishi bilan izohlanadi, lekin kechasi emas. Sayyoradagi o'simliklar yil davomida atmosferadan taxminan 550 milliard tonna kislorod oladi va unga 400 milliard tonna kislorodni qaytaradi.
Karbonat angidrid quyoshning qisqa to'lqinli nurlari uchun to'liq shaffof, lekin Yerning termal infraqizil nurlanishini intensiv ravishda o'zlashtiradi. Ilmiy matbuot sahifalarida va asosan ommaviy axborot vositalarida vaqti-vaqti bilan muhokama qilinadigan issiqxona effekti muammosi shu bilan bog'liq.
GELiy (He) juda yengil gazdir. U toriy va uranning radioaktiv parchalanishi natijasida yer qobigʻidan atmosferaga kiradi. Geliy kosmosga chiqadi. Geliyning kamayish tezligi uning Yer ichaklaridan kirish tezligiga to'g'ri keladi. 600 km balandlikdan 16 000 km gacha atmosferamiz asosan geliydan iborat. Bu Vernadskiyning so'zlariga ko'ra, "Yerning geliy toji". Geliy boshqa atmosfera gazlari bilan reaksiyaga kirishmaydi va radiatsion issiqlik almashinuvida qatnashmaydi.
VODROGEN (Hg) yanada engilroq gazdir. Yer yuzasiga yaqin joyda uning juda oz qismi bor. U atmosferaning yuqori qatlamlariga ko'tariladi. Termosfera va ekzosferada atom vodorod dominant komponentga aylanadi. Vodorod sayyoramizning eng yuqori, eng tashqi qobig'idir.
Atmosferaning yuqori chegarasiga 16000 km dan yuqori, ya'ni 30-40 ming km balandlikda vodorod ustunlik qiladi. Shunday qilib, bizning atmosferamizning kimyoviy tarkibi balandlik bilan koinotning kimyoviy tarkibiga yaqinlashadi, unda vodorod va geliy eng keng tarqalgan elementlardir.
Atmosferaning yuqori qatlamining eng tashqi, juda kam uchraydigan qismida vodorod va geliy atmosferadan chiqib ketadi. Buning uchun ularning alohida atomlari etarlicha yuqori tezlikka ega.
Atmosferaning kimyoviy tarkibida bugungi kunda azot va kislorod ustunlik qiladi. Karbonat angidrid, argon va boshqa inert gazlar kabi elementlarning namoyishi juda kichik, jami taxminan 1%, lekin ularning tarkibidagi minimal o'zgarish sayyoramiz hayotiga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Dominant gazlar. Keling, yer atmosferasi tarkibida hukmron bo'lgan kimyoviy elementlarning xususiyatlarini ko'rib chiqaylik.
Kislorod. Kislorod atmosferadagi asosiy gazlardan biri (deyarli 21%), sayyoradagi hayot uchun eng muhimi. "Atmosferada taxminan 10 15 tonna erkin kislorod mavjud bo'lsa, er qobig'ida 10 19 tonnadan ortiq bo'lishi mumkin" (1). Yerdagi eng keng tarqalgan element.
Aynan shu tufayli tirik organizmlarning nafas olishi mumkin. Kislorod kimyoviy jihatdan faol va ko'plab kimyoviy elementlar va birikmalar bilan oson reaksiyaga kirishadi. Kislorodning uchta izotopi ma'lum - 16 O, 17 O, 18 O. Oddiy sharoitlarda ularning atmosferadagi miqdori mos ravishda 99,74, 0,04 va 0,20 ni tashkil qiladi. "Eng kuchli oksidlovchi vosita kislorodning uch atomli birikmasi - ozon (O 3). U atmosferada arzimas aralashmani tashkil qiladi” (4). Taxminan 22 - 25 km balandlikda ozon o'zining maksimal kontsentratsiyasiga etadi - Quyoshdan (0,29 mikron) ultrabinafsha nurlanishini o'zlashtiradigan ozon ekrani, bu barcha tirik mavjudotlar uchun halokatli.
Azot. “Azot organik moddalarning asosiy tarkibiy qismlaridan biri boʻlib, uning kimyoviy faolligi kislorodga qaraganda ancha past boʻlganligi sababli azot birikmalarining hosil boʻlishi va uning tirik organizmlar tomonidan oʻzlashtirilishi uchun alohida sharoitlar talab etiladi. Bu shartlar hali yetarlicha o‘rganilmagan” (4). Azot atmosferada eng ko'p tarqalgan gaz bo'lib, taxminan 78% ni tashkil qiladi. “Atmosfera azoti geokimyoviy jarayonlarda juda katta rol oʻynaydi, bir tomondan mineral moddalarning differentsiatsiyasida, ikkinchi tomondan organik moddalar sintezida faol ishtirok etadi. Ikkinchisi biokimyoviy reaktsiyalar bilan ta'minlanadi. Ma'lumki, azot fotosintezda, oqsillar va nuklein kislotalarning sintezida ishtirok etadi. Binobarin, azotsiz biz bilgan shakldagi hayot mumkin emas” (1).
Uglerod. Yer atmosferasidagi uglerod asosan karbonat angidrid (CO2) bilan ifodalanadi. Karbonat angidrid o'simliklar uchun zarurdir, chunki ular uni nafas olish uchun ishlatishadi. Atmosferadagi CO 2 tarkibi ham Yerning issiqlik balansiga ta'sir qiladi. Inson faoliyati (ko'mir va neftni yoqish) uning kontsentratsiyasining oshishiga olib keladi.
suv bug'i. Issiqxona effektining shakllanishida suv bug'lari katta rol o'ynaydi. Suv bug'i qisqa to'lqinli quyosh nurlarini uzatadi va Yerdan uzoq to'lqinli nurlanishni o'zlashtiradi. Bulutli tizimlarning shakllanishi u bilan bog'liq.
Gorizontal yo'nalishda aralashtirish Yerning aylanishi tufayli amalga oshiriladi. Vertikal aralashtirish, asosan, kiruvchi quyosh radiatsiyasi bilan Yer yuzasining isishi natijasidir. Okeanlarda aralashish tezligi ancha past, ammo bu ham atmosferadagi kabi nisbatan doimiy umumiy tarkibni ta'minlash uchun etarli. Biroq, atmosferaning ba'zi qismlari unchalik bir hil emas va ular umumiy tarkibda juda chuqur o'zgarishlarni ko'rsatadi.
Atmosfera harorati, molekulalarning ionlanish darajasi, bosimi va boshqalar bilan farq qiluvchi qatlamlarga bo'linadi: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera va ekzosfera. Havo zichligi asta-sekin kamayadi va atmosfera keskin chegaralarsiz sayyoralararo bo'shliqqa o'tadi.
Atmosferaning troposfera deb ataladigan pastki qismi konvektsiya tufayli yaxshi aralashadi. Konvektsiyaning harakatlantiruvchi kuchlaridan eng aniq hodisalar momaqaldiroqdir. Troposferada harorat balandlik bilan kamayadi; Quyosh energiyasi Yer yuzasini isitadi, bu esa o'z navbatida unga yaqin bo'lgan havoni isitadi, bu esa konveksiya aralashmasini keltirib chiqaradi. Buning sababi, Yer yuzasi bilan aloqa qilgan issiq havo engilroq va ko'tarilish tendentsiyasidir. Biroq, taxminan 15-25 km balandlikda atmosfera ultrabinafsha nurlanishni kislorod (O2) va ozon (Oz) tomonidan yutilishi bilan isitiladi. Haroratning balandligi bilan ortishi oqibati atmosferaning yuqori qismining vertikal aralashuvga nisbatan katta qarshiligidir, chunki uning tagidagi og'ir sovuq havo ko'tarilishga moyil emas. Atmosferaning bu hududi ikkita alohida havo qatlamiga ega va shuning uchun stratosfera deb ataladi. Bu balandliklarda taniqli Oz qatlami hosil bo'ladi. Bunday barqarorlikka qaramay, stratosfera atmosferaning yuqori qismlariga nisbatan ancha yaxshi aralashgan. 120 km dan yuqorida turbulent aralashtirish shunchalik zaifki, alohida gaz molekulalarini tortishish kuchi bilan ajratish mumkin. Shunday qilib, atomik kislorod (O) va azot (N) ning nisbiy kontsentratsiyasi pastki qismida eng katta, engilroq vodorod (H) va geliy (He) yuqorida hukmronlik qiladi.
Turli xil atmosferalar. Gravitatsiya ta'sir qiladigan qism odatda o'zgaruvchan tarkibi tufayli geterosfera deb ataladi. Quyida atmosferaning yaxshi aralashgan qismi gomosfera deb ataladi. "Turbo pauza" atamasi bu ikki qismni ajratib turuvchi chegaraga berilgan. Geterosfera shunchalik baland (yuzlab kilometrlar) joylashganki, bu erda bosim juda past, bu rasmdagi logarifmik shkala bilan ta'kidlangan.
Atmosferadagi kabi gazlar aralashmasida Daltonning qisman bosim qonuni bajariladi. Bundan kelib chiqadiki, atmosferadagi alohida gazlarning bosimi umumiy bosim bilan bir xil tezlikda tushadi.
Dengiz sathida atmosfera bosimi - 1 atm = 760 mm Hg. Art.
Yuqorida aytib o'tilganidek, Yer atmosferasi bir qator qatlamlardan iborat - troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, ekzosfera:
|
Harorat |
Xarakterli |
||
|
Troposfera |
6° ga tushadi |
Troposfera yer yuzasidan infraqizil nurlanish ta’sirida isitiladi. |
|
|
Stratosfera |
|||
|
U biroz o'sadi, 50 km balandlikda 0 ° C atrofida |
Ozonning parchalanish reaktsiyasi tufayli harorat ko'tariladi, bu issiqlik chiqishi bilan birga keladi. |
||
|
Mezosfera |
Ozon mintaqadagi (200–300 nm) ultrabinafsha nurlanishni o'ziga singdirib, Yer yuzasida hayotni himoya qiladi. |
||
|
Termosfera |
Harorat balandlik bilan ortadi. Kunduzi 400 km balandlikda taxminan 1500 ° S |
Quyoshdan ultrabinafsha va rentgen nurlanishi havo molekulalarini ionlashtiradi. Shuning uchun ham termosfera ionosfera deb ataladi. Radioto'lqinlar ionosferadan aks etadi. Vodorod va geliy dominant bo'ladi. |
|
|
Ekzosfera |
800 km dan ortiq |
Molekulalar juda katta tezlikda harakatlanadi, ba'zan sayyoralararo bo'shliqqa uchadi |
Agar azot va kislorod miqdori Yerdagi o'simliklar tufayli tabiiy muvozanatda bo'lsa, u holda atmosferadagi karbonat angidrid va boshqa zararli gazlarning tarkibi insonning iqtisodiy faoliyati natijasida o'zgaradi. Karbonat angidrid miqdorini oshirishning xavfli tendentsiyasi mavjud bo'lib, bu inson salomatligining yomonlashishiga, iqlimning isishi va global falokatlarga olib keladi.
Tibbiyot shuni ko'rsatdiki, erta qarish asosan tanadagi kislorod etishmasligidan boshlanadi. Ayni paytda, dunyoning ko'plab shaharlari havosi ko'p miqdorda zararli gazlarni o'z ichiga oladi; ba'zilari atmosferaga zavod bacalaridan kiradi. Avtomobillardan chiqilmagan gazlar havo uchun juda zaharli hisoblanadi. Ba'zi shaharlarda yiliga bir kvadrat kilometrga yuzlab tonna gaz va chang to'planadi. Londonda har kvadrat kilometrga gaz va chang miqdori yiliga 365 tonnaga etadi. Bu shaharda tez-tez tuman bo'ladi. Ular kuyik va kuyik bilan birgalikda bitta, korroziy engil tutun hosil qiladi. 1951 yilda to'rt kunlik tuman
"Qotil" deyarli 4 ming kishining o'limiga bevosita yoki bilvosita sabab bo'lgan. Ulardan ba'zilari quyuq tumanda avtomobil to'qnashuvi qurboni bo'lgan, boshqalari esa tutun ichida bo'g'ilib qolgan.
Bgatov V.I. Yer atmosferasidagi kislorodning tarixi. - M.: Nedra, 1985 yil.
