Ambayo ni mara kwa mara katika anga. Muundo wa wima wa anga. Selsiasi sifuri katika hali ya stratopause

Unene wa angahewa ni kama kilomita 120 kutoka kwenye uso wa dunia. Uzito wa jumla wa hewa katika angahewa ni (5.1-5.3) 10 18 kg. Kati ya hizi, wingi wa hewa kavu ni 5.1352 ± 0.0003 10 18 kg, jumla ya mvuke wa maji ni wastani wa 1.27 10 16 kg.

tropopause

Safu ya mpito kutoka troposphere hadi stratosphere, safu ya anga ambayo kupungua kwa joto na urefu huacha.

Stratosphere

Safu ya anga iko kwenye urefu wa 11 hadi 50 km. Mabadiliko kidogo ya joto katika safu ya 11-25 km (safu ya chini ya stratosphere) na ongezeko lake katika safu ya kilomita 25-40 kutoka -56.5 hadi 0.8 ° (stratosphere ya juu au eneo la inversion) ni ya kawaida. Baada ya kufikia thamani ya karibu 273 K (karibu 0 ° C) kwa urefu wa kilomita 40, hali ya joto inabaki mara kwa mara hadi urefu wa kilomita 55. Eneo hili la joto la mara kwa mara linaitwa stratopause na ni mpaka kati ya stratosphere na mesosphere.

Stratopause

Safu ya mpaka ya angahewa kati ya stratosphere na mesosphere. Kuna upeo wa juu katika usambazaji wa joto la wima (kuhusu 0 °C).

Mesosphere

Mazingira ya dunia

Mpaka wa angahewa ya dunia

Thermosphere

Upeo wa juu ni karibu 800 km. Joto huongezeka hadi urefu wa kilomita 200-300, ambapo hufikia maadili ya utaratibu wa 1500 K, baada ya hapo inabaki karibu mara kwa mara hadi urefu wa juu. Chini ya ushawishi wa mionzi ya jua ya ultraviolet na x-ray na mionzi ya cosmic, hewa ni ionized ("taa za polar") - mikoa kuu ya ionosphere iko ndani ya thermosphere. Katika mwinuko wa zaidi ya kilomita 300, oksijeni ya atomiki inatawala. Kikomo cha juu cha thermosphere imedhamiriwa kwa kiasi kikubwa na shughuli za sasa za Jua. Wakati wa shughuli za chini - kwa mfano, mwaka 2008-2009 - kuna kupungua kwa kuonekana kwa ukubwa wa safu hii.

Thermopause

Eneo la anga juu ya thermosphere. Katika eneo hili, kunyonya kwa mionzi ya jua sio muhimu na halijoto haibadilika kulingana na urefu.

Exosphere (duara ya kutawanyika)

Hadi urefu wa kilomita 100, anga ni mchanganyiko wa homogeneous, mchanganyiko mzuri wa gesi. Katika tabaka za juu, usambazaji wa gesi kwa urefu hutegemea molekuli zao za Masi, mkusanyiko wa gesi nzito hupungua kwa kasi na umbali kutoka kwa uso wa Dunia. Kutokana na kupungua kwa msongamano wa gesi, halijoto hupungua kutoka 0 °C kwenye stratosphere hadi -110 °C katika mesosphere. Hata hivyo, nishati ya kinetic ya chembe za kibinafsi katika mwinuko wa kilomita 200-250 inalingana na joto la ~ 150 °C. Zaidi ya kilomita 200, mabadiliko makubwa ya joto na wiani wa gesi huzingatiwa kwa wakati na nafasi.

Katika mwinuko wa kama 2000-3500 km, exosphere polepole hupita kwenye kinachojulikana. karibu na utupu wa nafasi, ambayo imejaa chembe adimu sana za gesi kati ya sayari, hasa atomi za hidrojeni. Lakini gesi hii ni sehemu tu ya suala la interplanetary. Sehemu nyingine inaundwa na chembe zinazofanana na vumbi za asili ya cometary na meteoric. Kando na chembechembe zinazofanana na vumbi ambazo ni adimu sana, mionzi ya kielektroniki na corpuscular ya asili ya jua na galaksi hupenya kwenye nafasi hii.

Troposphere inachukua karibu 80% ya wingi wa angahewa, stratosphere inachukua karibu 20%; wingi wa mesosphere sio zaidi ya 0.3%, thermosphere ni chini ya 0.05% ya jumla ya molekuli ya anga. Kulingana na mali ya umeme katika anga, neutrosphere na ionosphere zinajulikana. Kwa sasa inaaminika kuwa anga inaenea hadi urefu wa kilomita 2000-3000.

Kulingana na muundo wa gesi katika anga, hutoa homosphere na heterosphere. heterosphere- hii ni eneo ambalo mvuto huathiri mgawanyiko wa gesi, kwa kuwa kuchanganya kwao kwa urefu huo ni mdogo. Kwa hivyo hufuata muundo wa kutofautiana wa heterosphere. Chini yake kuna sehemu ya angahewa iliyochanganyika vizuri, yenye homogeneous, inayoitwa homosphere. Mpaka kati ya tabaka hizi huitwa turbopause, iko kwenye urefu wa kilomita 120.

Tabia za kisaikolojia na zingine za anga

Tayari katika urefu wa kilomita 5 juu ya usawa wa bahari, mtu asiye na ujuzi hupata njaa ya oksijeni na, bila kukabiliana na hali, utendaji wa mtu hupunguzwa sana. Hapa ndipo eneo la kisaikolojia la angahewa linapoishia. Kupumua kwa mwanadamu kunakuwa haiwezekani kwa urefu wa kilomita 9, ingawa hadi kilomita 115 angahewa ina oksijeni.

Angahewa hutupatia oksijeni tunayohitaji kupumua. Walakini, kwa sababu ya kushuka kwa shinikizo la angahewa unapoongezeka hadi urefu, shinikizo la sehemu ya oksijeni pia hupungua ipasavyo.

Katika tabaka za nadra za hewa, uenezi wa sauti hauwezekani. Hadi urefu wa kilomita 60-90, bado inawezekana kutumia upinzani wa hewa na kuinua kwa ndege iliyodhibitiwa ya aerodynamic. Lakini kuanzia mwinuko wa kilomita 100-130, dhana za nambari ya M na kizuizi cha sauti kinachojulikana kwa kila rubani hupoteza maana yake: kunapita mstari wa masharti wa Karman, zaidi ya ambayo eneo la ndege ya ballistic huanza, ambayo inaweza tu kudhibitiwa kwa kutumia nguvu tendaji.

Katika urefu wa zaidi ya kilomita 100, anga pia inanyimwa mali nyingine ya ajabu - uwezo wa kunyonya, kufanya na kuhamisha nishati ya joto kwa convection (yaani, kwa njia ya kuchanganya hewa). Hii ina maana kwamba vipengele mbalimbali vya vifaa, vifaa vya kituo cha nafasi ya orbital haitaweza kupozwa kutoka nje kwa njia ambayo kawaida hufanyika kwenye ndege - kwa msaada wa ndege za hewa na radiators za hewa. Kwa urefu kama huo, kama ilivyo katika nafasi kwa ujumla, njia pekee ya kuhamisha joto ni mionzi ya joto.

Historia ya malezi ya anga

Kulingana na nadharia iliyozoeleka zaidi, angahewa ya Dunia imekuwa katika nyimbo tatu tofauti kwa wakati. Hapo awali, ilijumuisha gesi nyepesi (hidrojeni na heliamu) zilizokamatwa kutoka nafasi ya sayari. Hii kinachojulikana mazingira ya msingi(karibu miaka bilioni nne iliyopita). Katika hatua inayofuata, shughuli za volkeno hai zilisababisha kueneza kwa angahewa na gesi zingine isipokuwa hidrojeni (kaboni dioksidi, amonia, mvuke wa maji). Hivi ndivyo jinsi anga ya sekondari(karibu miaka bilioni tatu kabla ya siku zetu). Hali hii ilikuwa ya kurejesha. Zaidi ya hayo, mchakato wa malezi ya anga uliamuliwa na mambo yafuatayo:

kuvuja kwa gesi za mwanga (hidrojeni na heliamu) kwenye nafasi ya interplanetary;
athari za kemikali zinazotokea katika anga chini ya ushawishi wa mionzi ya ultraviolet, kutokwa kwa umeme na mambo mengine.

Hatua kwa hatua, mambo haya yalisababisha kuundwa anga ya juu, inayojulikana na maudhui ya chini zaidi ya hidrojeni na maudhui ya juu zaidi ya nitrojeni na dioksidi kaboni (iliyoundwa kutokana na athari za kemikali kutoka kwa amonia na hidrokaboni).

Naitrojeni

Kuundwa kwa kiasi kikubwa cha nitrojeni N 2 ni kutokana na oxidation ya anga ya amonia-hidrojeni na oksijeni ya molekuli O 2, ambayo ilianza kutoka kwenye uso wa sayari kama matokeo ya photosynthesis, kuanzia miaka bilioni 3 iliyopita. Nitrojeni N 2 pia hutolewa kwenye angahewa kama matokeo ya kuondolewa kwa nitrati na misombo mingine iliyo na nitrojeni. Nitrojeni hutiwa oksidi na ozoni hadi HAPANA katika anga ya juu.

Nitrojeni N 2 huingia katika athari tu chini ya hali maalum (kwa mfano, wakati wa kutokwa kwa umeme). Oxidation ya nitrojeni ya molekuli na ozoni wakati wa kutokwa kwa umeme hutumiwa kwa kiasi kidogo katika uzalishaji wa viwanda wa mbolea za nitrojeni. Inaweza kuoksidishwa na matumizi ya chini ya nishati na kubadilishwa kuwa fomu hai ya biolojia na cyanobacteria (mwani wa bluu-kijani) na bakteria ya nodule ambayo huunda symbiosis ya rhizobial na kunde, kinachojulikana. samadi ya kijani.

Oksijeni

Muundo wa angahewa ulianza kubadilika sana na ujio wa viumbe hai Duniani, kama matokeo ya photosynthesis, ikifuatana na kutolewa kwa oksijeni na kunyonya kwa dioksidi kaboni. Hapo awali, oksijeni ilitumiwa kwa oxidation ya misombo iliyopunguzwa - amonia, hidrokaboni, aina ya feri ya chuma iliyomo katika bahari, nk Mwishoni mwa hatua hii, maudhui ya oksijeni katika anga yalianza kukua. Hatua kwa hatua, anga ya kisasa yenye mali ya oksidi iliundwa. Kwa kuwa hii ilisababisha mabadiliko makubwa na ya ghafla katika michakato mingi inayotokea katika angahewa, lithosphere na biosphere, tukio hili liliitwa janga la Oksijeni.

gesi nzuri

Uchafuzi wa hewa

Hivi majuzi, mwanadamu ameanza kuathiri mabadiliko ya angahewa. Matokeo ya shughuli zake yalikuwa ongezeko kubwa la mara kwa mara la maudhui ya dioksidi kaboni katika anga kutokana na mwako wa mafuta ya hidrokaboni yaliyokusanywa katika enzi zilizopita za kijiolojia. Kiasi kikubwa cha CO 2 hutumiwa wakati wa usanisinuru na kufyonzwa na bahari za dunia. Gesi hii huingia kwenye anga kutokana na mtengano wa miamba ya carbonate na vitu vya kikaboni vya asili ya mimea na wanyama, na pia kutokana na volkano na shughuli za uzalishaji wa binadamu. Zaidi ya miaka 100 iliyopita, maudhui ya CO 2 katika anga yameongezeka kwa 10%, na sehemu kuu (tani bilioni 360) inatokana na mwako wa mafuta. Ikiwa kiwango cha ukuaji wa mwako wa mafuta kitaendelea, basi katika miaka 200-300 ijayo kiasi cha CO 2 katika anga kitaongezeka mara mbili na kinaweza kusababisha mabadiliko ya hali ya hewa duniani.

Mwako wa mafuta ni chanzo kikuu cha gesi za uchafuzi (СО,, SO 2). Dioksidi ya sulfuri hutiwa oksidi na oksijeni ya anga hadi SO 3 katika anga ya juu, ambayo inaingiliana na mvuke wa maji na amonia, na kusababisha asidi ya sulfuriki (H 2 SO 4) na sulfate ya ammoniamu ((NH 4) 2 SO 4) kurudi kwenye uso wa Dunia kwa namna ya kinachojulikana. mvua ya asidi. Matumizi ya injini za mwako wa ndani husababisha uchafuzi mkubwa wa hewa na oksidi za nitrojeni, hidrokaboni na misombo ya risasi (tetraethyl lead Pb (CH 3 CH 2) 4)).

Uchafuzi wa angahewa husababishwa na sababu za asili (mlipuko wa volkeno, dhoruba za vumbi, kuingizwa kwa matone ya maji ya bahari na poleni ya mimea, nk) na shughuli za kiuchumi za binadamu (uchimbaji wa madini na vifaa vya ujenzi, mwako wa mafuta, uzalishaji wa saruji, nk. .). Uondoaji mkubwa wa chembe ngumu kwenye angahewa ni moja ya sababu zinazowezekana za mabadiliko ya hali ya hewa kwenye sayari.

Angalia pia

Jacchia (mfano wa angahewa)

Vidokezo

Viungo

Fasihi

V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov"Biolojia ya nafasi na dawa" (toleo la 2, lililorekebishwa na kuongezwa), M .: "Prosveshchenie", 1975, kurasa 223.
N. V. Gusakova"Kemia ya mazingira", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 na ISBN 5-222-05386-5
Sokolov V.A. Jiokemia ya gesi asilia, M., 1971;
McEwen M, Phillips L. Kemia ya angahewa, M., 1978;
Wark K., Warner S. Uchafuzi wa hewa. Vyanzo na udhibiti, trans. kutoka kwa Kiingereza, M.. 1980;
Ufuatiliaji wa uchafuzi wa mandharinyuma wa mazingira asilia. katika. 1, L., 1982.

Dunia
Historia ya Dunia	Umri wa Dunia Historia ya kijiolojia ya Dunia Kadiri ya wakati wa kijiolojia Historia ya maisha Duniani Mwanguko wa Dunia Kitendawili cha Kitendawili cha Jua kilichofifia Nadharia kubwa ya athari Muda wa mageuzi
Jiografia na jiolojia	Australia Asia Antaktika Afrika Ulaya Amerika ya Kaskazini Amerika ya Kusini Bahari ya Atlantiki Bahari ya Hindi Bahari ya Arctic Bahari ya Pasifiki Bahari ya Kusini Anga

Kwa usawa wa bahari 1013.25 hPa (karibu 760 mmHg). Wastani wa halijoto ya hewa duniani kwenye uso wa Dunia ni 15°C, wakati halijoto inatofautiana kutoka karibu 57°C katika majangwa ya chini ya ardhi hadi -89°C huko Antaktika. Msongamano wa hewa na shinikizo hupungua kwa urefu kulingana na sheria iliyo karibu na kielelezo.

Muundo wa anga. Kwa wima, anga ina muundo wa layered, imedhamiriwa hasa na vipengele vya usambazaji wa joto la wima (takwimu), ambayo inategemea eneo la kijiografia, msimu, wakati wa siku, na kadhalika. Safu ya chini ya anga - troposphere - ina sifa ya kushuka kwa joto na urefu (kwa karibu 6 ° C kwa kilomita 1), urefu wake ni kutoka 8-10 km katika latitudo za polar hadi 16-18 km katika nchi za hari. Kwa sababu ya kupungua kwa kasi kwa msongamano wa hewa na urefu, karibu 80% ya jumla ya misa ya anga iko kwenye troposphere. Juu ya troposphere ni stratosphere - safu ambayo ina sifa kwa ujumla na ongezeko la joto na urefu. Safu ya mpito kati ya troposphere na stratosphere inaitwa tropopause. Katika stratosphere ya chini, hadi kiwango cha kilomita 20, joto hubadilika kidogo na urefu (kinachojulikana kama eneo la isothermal) na mara nyingi hata hupungua kidogo. Juu zaidi, joto huongezeka kutokana na kunyonya kwa mionzi ya jua ya UV na ozoni, polepole mwanzoni, na kwa kasi kutoka kwa kiwango cha kilomita 34-36. Mpaka wa juu wa stratosphere - stratopause - iko kwenye urefu wa kilomita 50-55, sambamba na joto la juu (260-270 K). Safu ya anga, iliyoko kwenye urefu wa kilomita 55-85, ambapo joto hupungua tena kwa urefu, inaitwa mesosphere, kwenye mpaka wake wa juu - mesopause - joto hufikia 150-160 K katika majira ya joto, na 200- 230 K wakati wa baridi. Thermosphere huanza juu ya mesopause - safu, inayojulikana na ongezeko la haraka la joto, kufikia maadili ya 800-1200 K kwa urefu wa kilomita 250. Mionzi ya corpuscular na X-ray ya Sun ni kufyonzwa katika thermosphere, vimondo hupunguzwa kasi na kuchomwa nje, hivyo hufanya kazi ya safu ya kinga ya Dunia. Juu zaidi ni angahewa, kutoka ambapo gesi za angahewa hutawanywa katika anga ya dunia kwa sababu ya utawanyiko na ambapo mpito wa taratibu kutoka angahewa hadi angahewa kati ya sayari hufanyika.

Muundo wa anga. Hadi urefu wa kilomita 100, angahewa ni sawa katika utungaji wa kemikali na wastani wa uzito wa Masi ya hewa (karibu 29) ni mara kwa mara ndani yake. Karibu na uso wa Dunia, angahewa ina nitrojeni (karibu 78.1% kwa ujazo) na oksijeni (karibu 20.9%), na pia ina kiasi kidogo cha argon, dioksidi kaboni (kaboni dioksidi), neon, na vipengele vingine vya mara kwa mara na vinavyobadilika. Hewa).

Aidha, anga ina kiasi kidogo cha ozoni, oksidi za nitrojeni, amonia, radoni, nk. Maudhui ya jamaa ya vipengele vikuu vya hewa ni mara kwa mara kwa muda na sare katika maeneo tofauti ya kijiografia. Maudhui ya mvuke wa maji na ozoni ni tofauti katika nafasi na wakati; licha ya maudhui ya chini, jukumu lao katika michakato ya anga ni muhimu sana.

Zaidi ya kilomita 100-110, kutengana kwa oksijeni, dioksidi kaboni na molekuli ya mvuke wa maji hutokea, hivyo uzito wa Masi ya hewa hupungua. Katika mwinuko wa kama kilomita 1000, gesi nyepesi - heliamu na hidrojeni - huanza kutawala, na hata juu zaidi, angahewa la Dunia polepole hubadilika kuwa gesi ya kati ya sayari.

Kipengele muhimu zaidi cha kutofautiana cha anga ni mvuke wa maji, ambayo huingia kwenye anga kwa njia ya uvukizi kutoka kwenye uso wa maji na udongo wenye unyevu, na pia kwa njia ya mimea. Kiwango cha jamaa cha mvuke wa maji hutofautiana karibu na uso wa dunia kutoka 2.6% katika nchi za hari hadi 0.2% katika latitudo za polar. Kwa urefu, huanguka haraka, kupungua kwa nusu tayari kwa urefu wa kilomita 1.5-2. Safu wima ya anga katika latitudo za wastani ina takriban 1.7 cm ya "safu ya maji ya mvua". Mvuke wa maji unapoganda, mawingu huunda, ambayo mvua, mvua ya mawe, na theluji hunyesha katika angahewa.

Sehemu muhimu ya hewa ya anga ni ozoni, 90% iliyojilimbikizia kwenye stratosphere (kati ya kilomita 10 na 50), karibu 10% yake iko kwenye troposphere. Ozoni hutoa ufyonzaji wa mionzi migumu ya UV (yenye urefu wa mawimbi ya chini ya 290 nm), na hii ni jukumu lake la ulinzi kwa biosphere. Thamani za jumla ya maudhui ya ozoni hutofautiana kulingana na latitudo na msimu ndani ya safu kutoka cm 0.22 hadi 0.45 (unene wa safu ya ozoni kwa shinikizo p = 1 atm na joto T = 0 ° C). Katika mashimo ya ozoni yaliyozingatiwa katika majira ya kuchipua huko Antaktika tangu mwanzoni mwa miaka ya 1980, maudhui ya ozoni yanaweza kushuka hadi sentimita 0.07. hukua kwenye latitudo za juu. Sehemu kubwa ya kutofautisha ya angahewa ni dioksidi kaboni, ambayo katika angahewa imeongezeka kwa 35% katika kipindi cha miaka 200 iliyopita, ambayo inaelezewa zaidi na sababu ya anthropogenic. Tofauti yake ya latitudinal na ya msimu huzingatiwa, inayohusishwa na photosynthesis ya mimea na umumunyifu katika maji ya bahari (kulingana na sheria ya Henry, umumunyifu wa gesi katika maji hupungua kwa kuongezeka kwa joto).

Jukumu muhimu katika malezi ya hali ya hewa ya sayari inachezwa na erosoli ya anga - chembe ngumu na kioevu iliyosimamishwa hewani kutoka kwa nm kadhaa hadi makumi ya microns. Kuna erosoli za asili ya asili na anthropogenic. Erosoli huundwa katika mchakato wa athari za awamu ya gesi kutoka kwa bidhaa za maisha ya mimea na shughuli za kiuchumi za binadamu, milipuko ya volkeno, kama matokeo ya vumbi kuinuliwa na upepo kutoka kwa uso wa sayari, haswa kutoka kwa maeneo yake ya jangwa, na pia hutengenezwa kutoka kwa vumbi la cosmic linaloingia kwenye anga ya juu. Sehemu kubwa ya erosoli imejilimbikizia kwenye troposphere; erosoli kutoka kwa milipuko ya volkeno huunda kinachojulikana kama safu ya Junge kwenye mwinuko wa kilomita 20. Kiasi kikubwa cha erosoli ya anthropogenic huingia kwenye anga kama matokeo ya uendeshaji wa magari na mimea ya nguvu ya mafuta, viwanda vya kemikali, mwako wa mafuta, nk. Kwa hiyo, katika baadhi ya maeneo muundo wa anga hutofautiana sana na hewa ya kawaida, ambayo ilihitaji uumbaji. ya huduma maalum kwa ajili ya ufuatiliaji na udhibiti wa kiwango cha uchafuzi wa hewa ya anga.

Mageuzi ya anga. Angahewa ya kisasa inaonekana asili ya pili: iliundwa kutoka kwa gesi iliyotolewa na ganda thabiti la Dunia baada ya malezi ya sayari kukamilika kama miaka bilioni 4.5 iliyopita. Wakati wa historia ya kijiolojia ya Dunia, anga imepata mabadiliko makubwa katika utungaji wake chini ya ushawishi wa mambo kadhaa: uharibifu (volatilization) ya gesi, hasa nyepesi, kwenye anga ya nje; kutolewa kwa gesi kutoka kwa lithosphere kama matokeo ya shughuli za volkeno; athari za kemikali kati ya sehemu za angahewa na miamba inayounda ukoko wa dunia; athari za picha katika anga yenyewe chini ya ushawishi wa mionzi ya jua ya UV; kuongezeka (kukamata) kwa suala la kati ya sayari (kwa mfano, jambo la meteoric). Ukuaji wa angahewa unahusishwa kwa karibu na michakato ya kijiolojia na kijiografia, na kwa miaka bilioni 3-4 iliyopita pia na shughuli za biolojia. Sehemu kubwa ya gesi zinazounda anga ya kisasa (nitrojeni, dioksidi kaboni, mvuke wa maji) iliibuka wakati wa shughuli za volkeno na kuingilia, ambazo zilizifanya kutoka kwa kina cha Dunia. Oksijeni ilionekana kwa kiasi cha kuthaminiwa takriban miaka bilioni 2 iliyopita kama matokeo ya shughuli za viumbe vya photosynthetic ambavyo vilitoka kwenye maji ya uso wa bahari.

Kulingana na data juu ya muundo wa kemikali wa amana za kaboni, makadirio ya kiasi cha dioksidi kaboni na oksijeni katika anga ya zamani ya kijiolojia ilipatikana. Wakati wa Phanerozoic (miaka milioni 570 iliyopita ya historia ya Dunia), kiasi cha dioksidi kaboni kwenye angahewa kilitofautiana sana kulingana na kiwango cha shughuli za volkeno, joto la bahari na photosynthesis. Zaidi ya wakati huu, mkusanyiko wa dioksidi kaboni katika angahewa ulikuwa mkubwa zaidi kuliko wa sasa (hadi mara 10). Kiasi cha oksijeni katika anga ya Phanerozoic kilibadilika sana, na tabia ya kuiongeza ilitawala. Katika anga ya Precambrian, wingi wa kaboni dioksidi ilikuwa, kama sheria, kubwa, na wingi wa oksijeni, chini ya anga ya Phanerozoic. Kushuka kwa kiwango cha dioksidi kaboni kumekuwa na athari kubwa kwa hali ya hewa hapo zamani, na kuongeza athari ya chafu na kuongezeka kwa mkusanyiko wa dioksidi kaboni, kwa sababu ambayo hali ya hewa wakati wa sehemu kuu ya Phanerozoic ilikuwa joto zaidi kuliko katika zama za kisasa.

anga na maisha. Bila angahewa, Dunia ingekuwa sayari iliyokufa. Uhai wa kikaboni unaendelea kwa mwingiliano wa karibu na angahewa na hali ya hewa inayohusika na hali ya hewa. Isiyo na maana kwa wingi ikilinganishwa na sayari kwa ujumla (karibu sehemu milioni), angahewa ni sine qua non kwa viumbe vyote. Oksijeni, nitrojeni, mvuke wa maji, dioksidi kaboni, na ozoni ni gesi muhimu zaidi za anga kwa maisha ya viumbe. Wakati kaboni dioksidi inapofyonzwa na mimea ya usanisinuru, vitu vya kikaboni huundwa, ambavyo hutumiwa kama chanzo cha nishati na idadi kubwa ya viumbe hai, pamoja na wanadamu. Oksijeni ni muhimu kwa kuwepo kwa viumbe vya aerobic, ambayo usambazaji wa nishati hutolewa na athari za oxidation za suala la kikaboni. Nitrojeni, iliyoingizwa na vijidudu vingine (virekebishaji vya nitrojeni), ni muhimu kwa lishe ya madini ya mimea. Ozoni, ambayo hufyonza mionzi mikali ya Jua ya UV, hupunguza kwa kiasi kikubwa sehemu hii inayohatarisha maisha ya mionzi ya jua. Ufinyu wa mvuke wa maji katika angahewa, uundaji wa mawingu na mvua inayofuata ya mvua hutoa maji kwenye ardhi, bila ambayo hakuna aina ya maisha inayowezekana. Shughuli muhimu ya viumbe katika hydrosphere kwa kiasi kikubwa imedhamiriwa na kiasi na utungaji wa kemikali ya gesi ya anga iliyoyeyushwa katika maji. Kwa kuwa muundo wa kemikali wa anga inategemea sana shughuli za viumbe, biolojia na angahewa inaweza kuzingatiwa kama sehemu ya mfumo mmoja, matengenezo na mageuzi ambayo (tazama mizunguko ya biogeochemical) ilikuwa muhimu sana kwa kubadilisha muundo wa mazingira. anga katika historia ya Dunia kama sayari.

Mionzi, joto na mizani ya maji ya anga. Mionzi ya jua ni kivitendo chanzo pekee cha nishati kwa michakato yote ya kimwili katika angahewa. Sifa kuu ya serikali ya mionzi ya anga ni kinachojulikana kama athari ya chafu: anga hupitisha mionzi ya jua kwenye uso wa dunia vizuri, lakini inachukua kikamilifu mionzi ya joto ya mawimbi ya muda mrefu ya uso wa dunia, ambayo sehemu yake inarudi kwenye uso wa dunia. uso kwa namna ya mionzi ya kukabiliana ambayo hulipa fidia kwa hasara ya joto ya mionzi ya uso wa dunia (tazama mionzi ya anga ). Kwa kukosekana kwa angahewa, joto la wastani la uso wa dunia lingekuwa -18 ° C, kwa kweli ni 15 ° C. Mionzi ya jua inayoingia hufyonzwa kwa sehemu (takriban 20%) kwenye angahewa (haswa na mvuke wa maji, matone ya maji, kaboni dioksidi, ozoni na erosoli), na pia hutawanywa (takriban 7%) na chembe za erosoli na mabadiliko ya msongamano (utawanyiko wa Rayleigh). . Jumla ya mionzi, kufikia uso wa dunia, ni sehemu (karibu 23%) inaonekana kutoka humo. Tafakari imedhamiriwa na kutafakari kwa uso wa msingi, kinachojulikana kama albedo. Kwa wastani, albedo ya Dunia kwa flux muhimu ya mionzi ya jua iko karibu na 30%. Inatofautiana kutoka asilimia chache (udongo kavu na udongo mweusi) hadi 70-90% kwa theluji iliyoanguka hivi karibuni. Ubadilishanaji wa joto wa mionzi kati ya uso wa dunia na angahewa kimsingi hutegemea albedo na huamuliwa na mionzi yenye ufanisi ya uso wa dunia na mionzi ya kukabiliana na angahewa iliyochukuliwa nayo. Jumla ya algebra ya mtiririko wa mionzi inayoingia kwenye angahewa ya dunia kutoka anga ya juu na kuiacha nyuma inaitwa usawa wa mionzi.

Mabadiliko ya mionzi ya jua baada ya kunyonya kwake na angahewa na uso wa dunia huamua usawa wa joto wa Dunia kama sayari. Chanzo kikuu cha joto kwa angahewa ni uso wa dunia; joto kutoka humo huhamishwa si tu kwa namna ya mionzi ya muda mrefu, lakini pia kwa convection, na pia hutolewa wakati wa condensation ya mvuke wa maji. Hisa za mapato haya ya joto ni wastani wa 20%, 7% na 23%, kwa mtiririko huo. Karibu 20% ya joto huongezwa hapa kwa sababu ya kunyonya kwa mionzi ya jua ya moja kwa moja. Mtiririko wa mionzi ya jua kwa kila kitengo cha wakati kupitia eneo moja linalolingana na mionzi ya jua na iko nje ya angahewa kwa umbali wa wastani kutoka kwa Dunia hadi Jua (kinachojulikana kama kiwango cha jua) ni 1367 W / m 2, mabadiliko. ni 1-2 W / m 2 kulingana na mzunguko wa shughuli za jua. Kwa albedo ya sayari ya takriban 30%, wastani wa wakati wa kuingia duniani kwa nishati ya jua kwenye sayari ni 239 W/m 2. Kwa kuwa Dunia kama sayari hutoa kiasi sawa cha nishati kwenye nafasi kwa wastani, basi, kwa mujibu wa sheria ya Stefan-Boltzmann, joto la ufanisi la mionzi ya mawimbi ya muda mrefu ya joto ni 255 K (-18 ° C). Wakati huo huo, wastani wa joto la uso wa dunia ni 15 ° C. Tofauti ya 33 ° C ni kutokana na athari ya chafu.

Usawa wa maji wa angahewa kwa ujumla unalingana na usawa wa kiasi cha unyevu uliovukizwa kutoka kwa uso wa Dunia, kiasi cha mvua inayoanguka kwenye uso wa dunia. Anga juu ya bahari hupokea unyevu mwingi kutoka kwa michakato ya uvukizi kuliko juu ya ardhi, na hupoteza 90% kwa njia ya mvua. Mvuke wa maji kupita kiasi juu ya bahari hupelekwa kwenye mabara na mikondo ya hewa. Kiasi cha mvuke wa maji unaosafirishwa kwenye angahewa kutoka baharini hadi kwenye mabara ni sawa na ujazo wa mtiririko wa mto unaotiririka ndani ya bahari.

harakati za hewa. Dunia ina umbo la duara, kwa hivyo mionzi ya jua ni kidogo sana inakuja kwenye latitudo zake za juu kuliko katika nchi za hari. Matokeo yake, tofauti kubwa za joto hutokea kati ya latitudo. Msimamo wa jamaa wa bahari na mabara pia huathiri kwa kiasi kikubwa usambazaji wa joto. Kwa sababu ya wingi mkubwa wa maji ya bahari na uwezo mkubwa wa joto wa maji, mabadiliko ya msimu wa joto la uso wa bahari ni kidogo sana kuliko yale ya nchi kavu. Katika suala hili, katika latitudo za kati na za juu, joto la hewa juu ya bahari ni la chini sana wakati wa kiangazi kuliko katika mabara, na juu zaidi wakati wa baridi.

Kupokanzwa kwa kutofautiana kwa anga katika mikoa tofauti ya dunia husababisha usambazaji wa shinikizo la anga ambalo si sawa katika nafasi. Katika usawa wa bahari, usambazaji wa shinikizo unaonyeshwa na maadili ya chini karibu na ikweta, ongezeko la subtropics (kanda za shinikizo la juu) na kupungua kwa latitudo za kati na za juu. Wakati huo huo, juu ya mabara ya latitudo za ziada, shinikizo kawaida huongezeka wakati wa baridi, na hupungua katika majira ya joto, ambayo inahusishwa na usambazaji wa joto. Chini ya hatua ya gradient ya shinikizo, hewa hupata kasi inayoelekezwa kutoka kwa maeneo ya shinikizo la juu hadi maeneo ya shinikizo la chini, ambayo inaongoza kwa harakati za raia wa hewa. Makundi ya hewa inayosonga pia huathiriwa na nguvu ya kupotoka ya mzunguko wa Dunia (nguvu ya Coriolis), nguvu ya msuguano, ambayo hupungua kwa urefu, na katika kesi ya trajectories ya curvilinear, nguvu ya centrifugal. Ya umuhimu mkubwa ni mchanganyiko wa msukosuko wa hewa (tazama Machafuko katika angahewa).

Mfumo tata wa mikondo ya hewa (mzunguko wa jumla wa anga) unahusishwa na usambazaji wa shinikizo la sayari. Katika ndege ya meridional, kwa wastani, seli mbili au tatu za mzunguko wa meridional hufuatiliwa. Karibu na ikweta, hewa yenye joto huinuka na kuanguka katika subtropics, na kutengeneza seli ya Hadley. Hewa ya seli ya nyuma ya Ferrell pia inashuka huko. Katika latitudo za juu, seli ya moja kwa moja ya polar mara nyingi hufuatiliwa. Kasi ya mzunguko wa meridional iko kwenye utaratibu wa 1 m / s au chini. Kutokana na hatua ya nguvu ya Coriolis, upepo wa magharibi huzingatiwa katika angahewa nyingi na kasi katika troposphere ya kati ya karibu 15 m / s. Kuna mifumo thabiti ya upepo. Hizi ni pamoja na pepo za biashara - pepo zinazovuma kutoka kwa mikanda ya shinikizo la juu katika subtropics hadi ikweta na sehemu ya mashariki inayoonekana (kutoka mashariki hadi magharibi). Monsuni ni thabiti kabisa - mikondo ya hewa ambayo ina tabia ya msimu iliyotamkwa: huvuma kutoka baharini hadi bara wakati wa kiangazi na kwa upande mwingine wakati wa msimu wa baridi. Monsuni za Bahari ya Hindi ni za kawaida sana. Katika latitudo za kati, harakati ya raia wa hewa ni hasa magharibi (kutoka magharibi hadi mashariki). Hii ni ukanda wa mipaka ya anga, ambayo eddies kubwa hutokea - vimbunga na anticyclones, zinazofunika mamia na hata maelfu ya kilomita. Vimbunga pia hutokea katika nchi za hari; hapa hutofautiana kwa ukubwa mdogo, lakini kasi ya upepo wa juu sana, kufikia nguvu ya kimbunga (33 m / s au zaidi), kinachojulikana kama vimbunga vya kitropiki. Katika Atlantiki na Pasifiki ya mashariki huitwa vimbunga, na katika Pasifiki ya magharibi huitwa dhoruba. Katika troposphere ya juu na stratosphere ya chini, katika maeneo yanayotenganisha kiini cha moja kwa moja cha mzunguko wa meridio ya Hadley na seli ya nyuma ya Ferrell, nyembamba kiasi, mamia ya kilomita kwa upana, mito ya ndege yenye mipaka iliyoelezwa kwa kasi mara nyingi huzingatiwa, ndani ambayo upepo hufikia 100. -150 na hata 200 m/ na.

Hali ya hewa na hali ya hewa. Tofauti ya kiasi cha mionzi ya jua inayokuja kwa latitudo tofauti kwa uso wa dunia, ambayo ni tofauti katika mali ya kimwili, huamua utofauti wa hali ya hewa ya Dunia. Kutoka ikweta hadi latitudo za kitropiki, joto la hewa karibu na uso wa dunia ni wastani wa 25-30 ° C na hubadilika kidogo wakati wa mwaka. Katika ukanda wa ikweta, mvua nyingi huanguka kawaida, ambayo hutengeneza hali ya unyevu kupita kiasi huko. Katika maeneo ya kitropiki, kiasi cha mvua hupungua na katika baadhi ya maeneo huwa kidogo sana. Hapa kuna majangwa makubwa ya Dunia.

Katika latitudo za kitropiki na za kati, joto la hewa hubadilika kwa kiasi kikubwa mwaka mzima, na tofauti kati ya joto la majira ya joto na baridi ni kubwa hasa katika maeneo ya mabara yaliyo mbali na bahari. Kwa hiyo, katika baadhi ya maeneo ya Siberia ya Mashariki, amplitude ya kila mwaka ya joto la hewa hufikia 65 ° С. Hali za unyevu katika latitudo hizi ni tofauti sana, hutegemea hasa utawala wa mzunguko wa jumla wa angahewa, na hutofautiana kwa kiasi kikubwa mwaka hadi mwaka.

Katika latitudo za polar, halijoto hubakia chini mwaka mzima, hata kama kuna tofauti ya msimu inayoonekana. Hii inachangia usambazaji mkubwa wa kifuniko cha barafu kwenye bahari na ardhi na permafrost, ikichukua zaidi ya 65% ya eneo la Urusi, haswa huko Siberia.

Katika miongo kadhaa iliyopita, mabadiliko ya hali ya hewa duniani yameonekana zaidi na zaidi. Joto hupanda zaidi kwenye latitudo za juu kuliko latitudo za chini; zaidi katika majira ya baridi kuliko majira ya joto; zaidi usiku kuliko mchana. Katika karne ya 20, wastani wa joto la hewa karibu na uso wa dunia nchini Urusi uliongezeka kwa 1.5-2 ° C, na katika baadhi ya mikoa ya Siberia, ongezeko la digrii kadhaa huzingatiwa. Hii inahusishwa na ongezeko la athari ya chafu kutokana na ongezeko la mkusanyiko wa uchafu mdogo wa gesi.

Hali ya hewa imedhamiriwa na hali ya mzunguko wa anga na eneo la kijiografia la eneo hilo, ni imara zaidi katika nchi za joto na kutofautiana zaidi katikati na latitudo za juu. Zaidi ya yote, hali ya hewa inabadilika katika maeneo ya mabadiliko ya raia wa hewa, kutokana na kifungu cha mipaka ya anga, vimbunga na anticyclones, kubeba mvua na kuongezeka kwa upepo. Data ya utabiri wa hali ya hewa inakusanywa kutoka kwa vituo vya hali ya hewa vya ardhini, meli na ndege, na satelaiti za hali ya hewa. Tazama pia hali ya hewa.

Matukio ya macho, akustisk na umeme katika angahewa. Wakati mionzi ya sumakuumeme inapoenea angani, kama matokeo ya kukataa, kunyonya na kutawanyika kwa mwanga na hewa na chembe mbalimbali (erosoli, fuwele za barafu, matone ya maji), matukio mbalimbali ya macho hutokea: upinde wa mvua, taji, halo, mirage, nk Mwangaza. kutawanyika huamua urefu unaoonekana wa anga na rangi ya bluu ya anga. Safu ya mwonekano wa vitu imedhamiriwa na hali ya uenezi wa mwanga katika anga (tazama mwonekano wa Anga). Uwazi wa anga katika urefu tofauti wa mawimbi huamua anuwai ya mawasiliano na uwezekano wa kugundua vitu na vyombo, pamoja na uwezekano wa uchunguzi wa anga kutoka kwa uso wa Dunia. Kwa masomo ya inhomogeneities ya macho katika stratosphere na mesosphere, jambo la jioni lina jukumu muhimu. Kwa mfano, kupiga picha jioni kutoka kwa vyombo vya anga hufanya iwezekane kugundua tabaka za erosoli. Vipengele vya uenezi wa mionzi ya umeme katika anga huamua usahihi wa njia za kuhisi kwa mbali kwa vigezo vyake. Maswali haya yote, kama mengine mengi, yanasomwa na macho ya anga. Kinyume na kutawanya kwa mawimbi ya redio huamua uwezekano wa mapokezi ya redio (tazama Uenezi wa mawimbi ya redio).

Uenezi wa sauti katika angahewa inategemea usambazaji wa anga wa joto na kasi ya upepo (tazama acoustics ya anga). Inapendeza kwa hisia za mbali za anga. Milipuko ya malipo iliyorushwa na roketi katika anga ya juu ilitoa habari nyingi kuhusu mifumo ya upepo na mwendo wa halijoto katika angahewa na mesosphere. Katika hali ya tabaka tulivu, halijoto inaposhuka kwa urefu polepole zaidi kuliko ile ya adiabatic (9.8 K/km), kinachojulikana kama mawimbi ya ndani hutokea. Mawimbi haya yanaweza kuenea juu kwenye stratosphere na hata kwenye mesosphere, ambapo hupungua, na kuchangia kuongezeka kwa upepo na mtikisiko.

Malipo mabaya ya Dunia na uwanja wa umeme unaosababishwa na hilo, anga, pamoja na ionosphere ya umeme na magnetosphere, huunda mzunguko wa umeme wa kimataifa. Jukumu muhimu linachezwa na malezi ya mawingu na umeme wa umeme. Hatari ya kutokwa kwa umeme ililazimu maendeleo ya njia za ulinzi wa umeme wa majengo, miundo, mistari ya nguvu na mawasiliano. Jambo hili ni hatari sana kwa usafiri wa anga. Utoaji wa umeme husababisha mwingiliano wa redio ya angahewa, inayoitwa angahewa (tazama angahewa ya Whistling). Wakati wa kuongezeka kwa kasi kwa nguvu ya uwanja wa umeme, kutokwa kwa mwanga huzingatiwa kuwa hutokea kwenye pointi na pembe kali za vitu vinavyojitokeza juu ya uso wa dunia, kwenye vilele vya mtu binafsi kwenye milima, nk (taa za Elma). Anga daima ina idadi tofauti ya ioni za mwanga na nzito, kulingana na hali maalum, ambayo huamua conductivity ya umeme ya anga. Ionizers kuu za hewa karibu na uso wa dunia ni mionzi ya vitu vyenye mionzi vilivyomo kwenye ukanda wa dunia na katika angahewa, pamoja na miale ya cosmic. Tazama pia umeme wa anga.

Ushawishi wa mwanadamu kwenye angahewa. Katika karne zilizopita, kumekuwa na ongezeko la msongamano wa gesi chafuzi katika angahewa kutokana na shughuli za binadamu. Asilimia ya dioksidi kaboni iliongezeka kutoka 2.8-10 miaka mia mbili iliyopita hadi 3.8-10 2 mwaka 2005, maudhui ya methane - kutoka 0.7-10 1 kuhusu 300-400 miaka iliyopita hadi 1.8-10 -4 mwanzoni mwa Karne ya 21; karibu 20% ya ongezeko la athari ya chafu katika karne iliyopita ilitolewa na freons, ambayo kwa kweli haikuwepo katika anga hadi katikati ya karne ya 20. Dutu hizi zinatambuliwa kama viondoa ozoni za kistratospheric na uzalishaji wake umepigwa marufuku na Itifaki ya Montreal ya 1987. Ongezeko la mkusanyiko wa kaboni dioksidi katika angahewa husababishwa na kuchomwa kwa kiasi kinachoongezeka cha makaa ya mawe, mafuta, gesi na mafuta mengine ya kaboni, pamoja na ukataji miti, ambayo hupunguza ngozi ya dioksidi kaboni kupitia photosynthesis. Mkusanyiko wa methane huongezeka kwa ukuaji wa uzalishaji wa mafuta na gesi (kutokana na hasara zake), pamoja na upanuzi wa mazao ya mchele na ongezeko la idadi ya ng'ombe. Yote hii inachangia ongezeko la joto la hali ya hewa.

Ili kubadilisha hali ya hewa, mbinu za ushawishi wa kazi kwenye michakato ya anga zimeandaliwa. Zinatumika kulinda mimea ya kilimo kutokana na uharibifu wa mvua ya mawe kwa kutawanya vitendanishi maalum katika mawingu ya radi. Pia kuna mbinu za kuondoa ukungu kwenye viwanja vya ndege, kulinda mimea dhidi ya baridi kali, kushawishi mawingu kuongeza mvua katika maeneo yanayofaa, au kutawanya mawingu nyakati za matukio makubwa.

Utafiti wa anga. Taarifa kuhusu michakato ya kimwili katika anga hupatikana hasa kutokana na uchunguzi wa hali ya hewa, ambao unafanywa na mtandao wa kimataifa wa vituo vya kudumu vya hali ya hewa na machapisho yaliyo kwenye mabara yote na kwenye visiwa vingi. Uchunguzi wa kila siku hutoa habari kuhusu joto la hewa na unyevu, shinikizo la anga na mvua, mawingu, upepo, nk. Uchunguzi wa mionzi ya jua na mabadiliko yake hufanyika katika vituo vya actinometric. Ya umuhimu mkubwa kwa ajili ya utafiti wa anga ni mitandao ya vituo vya aerological, ambapo vipimo vya hali ya hewa vinafanywa kwa msaada wa radiosondes hadi urefu wa kilomita 30-35. Katika vituo kadhaa, uchunguzi hufanywa kwa ozoni ya angahewa, matukio ya umeme katika angahewa, na muundo wa kemikali wa hewa.

Takwimu kutoka kwa vituo vya ardhini huongezewa na uchunguzi juu ya bahari, ambapo "meli za hali ya hewa" zinafanya kazi, ziko kwa kudumu katika maeneo fulani ya Bahari ya Dunia, pamoja na taarifa za hali ya hewa zilizopokelewa kutoka kwa utafiti na meli nyingine.

Katika miongo ya hivi karibuni, kiasi kinachoongezeka cha habari kuhusu angahewa kimepatikana kwa msaada wa satelaiti za hali ya hewa, ambazo zina vifaa vya kupiga picha mawingu na kupima mtiririko wa mionzi ya ultraviolet, infrared, na microwave kutoka Jua. Satelaiti hufanya iwezekanavyo kupata taarifa kuhusu maelezo ya joto ya wima, uwingu na maudhui yake ya maji, vipengele vya usawa wa mionzi ya anga, joto la uso wa bahari, nk Kwa kutumia vipimo vya refraction ya ishara za redio kutoka kwa mfumo wa satelaiti za urambazaji, inawezekana kuamua maelezo ya wima ya wiani, shinikizo na joto, pamoja na unyevu katika anga. Kwa msaada wa satelaiti, iliwezekana kufafanua thamani ya sayari ya jua na albedo ya sayari ya Dunia, kujenga ramani za usawa wa mionzi ya mfumo wa angahewa ya Dunia, kupima yaliyomo na utofauti wa uchafu mdogo wa anga, na kutatua. matatizo mengine mengi ya fizikia ya anga na ufuatiliaji wa mazingira.

Lit.: Budyko M. I. Hali ya hewa katika siku za nyuma na zijazo. L., 1980; Matveev L. T. Kozi ya hali ya hewa ya jumla. Fizikia ya anga. 2 ed. L., 1984; Budyko M. I., Ronov A. B., Yanshin A. L. Historia ya anga. L., 1985; Khrgian A.Kh. Fizikia ya Anga. M., 1986; Anga: Kitabu cha Mwongozo. L., 1991; Khromov S. P., Petrosyants M. A. Meteorology na climatology. Toleo la 5. M., 2001.

G. S. Golitsyn, N. A. Zaitseva.

Angahewa ya dunia ni ganda la hewa.

Uwepo wa mpira maalum juu ya uso wa dunia ulithibitishwa na Wagiriki wa kale, ambao waliita anga kuwa mpira wa mvuke au gesi.

Hii ni moja ya geospheres ya sayari, bila ambayo kuwepo kwa maisha yote haingewezekana.

Ambapo ni anga

Angahewa huzingira sayari na safu mnene ya hewa, kuanzia juu ya uso wa dunia. Inagusana na hydrosphere, inashughulikia lithosphere, kwenda mbali katika anga ya nje.

Je, hali ya anga imeundwa na nini?

Safu ya hewa ya Dunia ina zaidi ya hewa, jumla ya misa ambayo hufikia kilo 5.3 * 1018. Kati ya hizi, sehemu ya ugonjwa ni hewa kavu, na kiasi kidogo cha mvuke wa maji.

Juu ya bahari, msongamano wa anga ni kilo 1.2 kwa kila mita ya ujazo. Joto katika anga inaweza kufikia digrii -140.7, hewa hupasuka katika maji kwa joto la sifuri.

Mazingira yanajumuisha tabaka kadhaa:

Troposphere;
tropopause;
Stratosphere na stratopause;
Mesosphere na mesopause;
Mstari maalum juu ya usawa wa bahari, unaoitwa mstari wa Karman;
Thermosphere na thermopause;
Eneo la mtawanyiko au exosphere.

Kila safu ina sifa zake, zimeunganishwa na kuhakikisha utendaji wa shell ya hewa ya sayari.

Mipaka ya anga

Makali ya chini kabisa ya angahewa hupitia hydrosphere na tabaka za juu za lithosphere. Mpaka wa juu huanza katika exosphere, ambayo iko kilomita 700 kutoka kwenye uso wa sayari na itafikia kilomita 1.3 elfu.

Kulingana na ripoti zingine, anga hufikia kilomita elfu 10. Wanasayansi walikubali kwamba mpaka wa juu wa safu ya hewa unapaswa kuwa mstari wa Karman, kwani aeronautics haiwezekani tena hapa.

Shukrani kwa utafiti wa mara kwa mara katika eneo hili, wanasayansi wamegundua kuwa anga inawasiliana na ionosphere kwa urefu wa kilomita 118.

Muundo wa kemikali

Safu hii ya Dunia ina gesi na uchafu wa gesi, ambayo ni pamoja na mabaki ya mwako, chumvi bahari, barafu, maji, vumbi. Muundo na wingi wa gesi ambazo zinaweza kupatikana katika angahewa karibu hazibadilika kamwe, tu mkusanyiko wa maji na dioksidi kaboni hubadilika.

Muundo wa maji unaweza kutofautiana kutoka asilimia 0.2 hadi asilimia 2.5 kulingana na latitudo. Vipengele vya ziada ni klorini, nitrojeni, sulfuri, amonia, kaboni, ozoni, hidrokaboni, asidi hidrokloriki, floridi hidrojeni, bromidi hidrojeni, iodidi hidrojeni.

Sehemu tofauti inachukuliwa na zebaki, iodini, bromini, oksidi ya nitriki. Kwa kuongeza, chembe za kioevu na imara, ambazo huitwa erosoli, zinapatikana katika troposphere. Moja ya gesi adimu zaidi kwenye sayari, radon, hupatikana angani.

Kwa upande wa muundo wa kemikali, nitrojeni inachukua zaidi ya 78% ya angahewa, oksijeni - karibu 21%, dioksidi kaboni - 0.03%, argon - karibu 1%, jumla ya suala ni chini ya 0.01%. Muundo kama huo wa hewa uliundwa wakati sayari ilipoibuka tu na kuanza kukuza.

Pamoja na ujio wa mwanadamu, ambaye polepole alibadilisha uzalishaji, muundo wa kemikali ulibadilika. Hasa, kiasi cha dioksidi kaboni kinaongezeka mara kwa mara.

Kazi za anga

Gesi katika safu ya hewa hufanya kazi mbalimbali. Kwanza, wao huchukua mionzi na nishati inayoangaza. Pili, zinaathiri uundaji wa hali ya joto katika angahewa na Duniani. Tatu, hutoa maisha na mkondo wake duniani.

Kwa kuongeza, safu hii hutoa thermoregulation, ambayo huamua hali ya hewa na hali ya hewa, hali ya usambazaji wa joto na shinikizo la anga. Troposphere husaidia kudhibiti mtiririko wa raia wa hewa, kuamua harakati za maji, na michakato ya kubadilishana joto.

Anga huingiliana kila wakati na lithosphere, hydrosphere, kutoa michakato ya kijiolojia. Kazi muhimu zaidi ni kwamba kuna ulinzi kutoka kwa vumbi vya asili ya meteorite, kutokana na ushawishi wa nafasi na jua.

Ukweli

Oksijeni hutoa Duniani mtengano wa vitu vya kikaboni vya miamba ngumu, ambayo ni muhimu sana kwa uzalishaji, mtengano wa miamba, na oxidation ya viumbe.
Dioksidi ya kaboni inachangia ukweli kwamba photosynthesis hutokea, na pia inachangia uhamisho wa mawimbi mafupi ya mionzi ya jua, ngozi ya mawimbi ya muda mrefu ya joto. Ikiwa halijitokea, basi kinachojulikana kama athari ya chafu huzingatiwa.
Moja ya matatizo makuu yanayohusiana na anga ni uchafuzi wa mazingira, ambayo hutokea kutokana na kazi ya makampuni ya biashara na uzalishaji wa magari. Kwa hivyo, udhibiti maalum wa mazingira umeanzishwa katika nchi nyingi, na mifumo maalum ya kudhibiti uzalishaji na athari ya chafu inafanywa katika kiwango cha kimataifa.

Angahewa (kutoka kwa Kigiriki ἀτμός - mvuke na σφαῖρα - mpira) ni ganda la gesi (jiografia) linalozunguka sayari ya Dunia. Uso wake wa ndani hufunika haidrosphere na sehemu ya ukoko wa dunia, huku uso wake wa nje ukipakana na sehemu ya karibu ya Dunia ya anga ya juu.

Jumla ya sehemu za fizikia na kemia zinazosoma angahewa kwa kawaida huitwa fizikia ya angahewa. Anga huamua hali ya hewa kwenye uso wa Dunia, hali ya hewa ni uchunguzi wa hali ya hewa, na hali ya hewa ni utafiti wa tofauti za hali ya hewa za muda mrefu.

Tabia za kimwili

Unene wa angahewa ni kama kilomita 120 kutoka kwenye uso wa dunia. Uzito wa jumla wa hewa katika angahewa ni (5.1-5.3) 1018 kg. Kati ya hizi, wingi wa hewa kavu ni (5.1352 ± 0.0003) 1018 kg, jumla ya mvuke wa maji ni wastani wa 1.27 1016 kg.

Masi ya molar ya hewa safi kavu ni 28.966 g / mol, wiani wa hewa karibu na uso wa bahari ni takriban 1.2 kg / m3. Shinikizo la 0 °C kwenye usawa wa bahari ni 101.325 kPa; joto muhimu - -140.7 ° C (~ 132.4 K); shinikizo muhimu - 3.7 MPa; Cp saa 0 °C - 1.0048 103 J/(kg K), Cv - 0.7159 103 J/(kg K) (saa 0 °C). Umumunyifu wa hewa katika maji (kwa wingi) kwa 0 ° C - 0.0036%, saa 25 ° C - 0.0023%.

Kwa "hali ya kawaida" kwenye uso wa Dunia huchukuliwa: wiani 1.2 kg / m3, shinikizo la barometriki 101.35 kPa, joto pamoja na 20 ° C na unyevu wa jamaa 50%. Viashiria hivi vya masharti vina thamani ya uhandisi tu.

Muundo wa kemikali

Angahewa ya Dunia iliibuka kama matokeo ya kutolewa kwa gesi wakati wa milipuko ya volkeno. Pamoja na ujio wa bahari na biosphere, iliundwa pia kwa sababu ya kubadilishana gesi na maji, mimea, wanyama na bidhaa zao za mtengano kwenye mchanga na mabwawa.

Kwa sasa, anga ya dunia inajumuisha gesi na uchafu mbalimbali (vumbi, matone ya maji, fuwele za barafu, chumvi za bahari, bidhaa za mwako).

Mkusanyiko wa gesi zinazounda angahewa ni karibu mara kwa mara, isipokuwa maji (H2O) na dioksidi kaboni (CO2).

Muundo wa hewa kavu


Naitrojeni
Oksijeni
Argon
Maji
Dioksidi kaboni
Neon
Heliamu
Methane
Kriptoni
Haidrojeni
Xenon
Oksidi ya nitrojeni

Mbali na gesi zilizoorodheshwa kwenye jedwali, anga ina SO2, NH3, CO, ozoni, hidrokaboni, HCl, HF, Hg mvuke, I2, pamoja na NO na gesi nyingine nyingi kwa kiasi kidogo. Katika troposphere kuna daima kiasi kikubwa cha chembe zilizosimamishwa imara na kioevu (aerosol).

Muundo wa anga

Troposphere

Upeo wake wa juu ni katika urefu wa kilomita 8-10 katika polar, kilomita 10-12 katika hali ya joto na kilomita 16-18 katika latitudo za kitropiki; chini katika majira ya baridi kuliko katika majira ya joto. Safu ya chini, kuu ya angahewa ina zaidi ya 80% ya jumla ya wingi wa hewa ya angahewa na karibu 90% ya mvuke wote wa maji uliopo kwenye angahewa. Katika troposphere, turbulence na convection huendelezwa sana, mawingu yanaonekana, vimbunga na anticyclones kuendeleza. Halijoto hupungua kwa mwinuko kwa wastani wa gradient wima ya 0.65°/100 m

tropopause

Safu ya mpito kutoka troposphere hadi stratosphere, safu ya anga ambayo kupungua kwa joto na urefu huacha.

Stratosphere

Safu ya anga iko kwenye urefu wa 11 hadi 50 km. Mabadiliko kidogo ya joto katika safu ya kilomita 11-25 (safu ya chini ya stratosphere) na ongezeko lake katika safu ya kilomita 25-40 kutoka -56.5 hadi 0.8 ° C (safu ya juu ya stratosphere au eneo la inversion) ni ya kawaida. Baada ya kufikia thamani ya karibu 273 K (karibu 0 ° C) kwa urefu wa kilomita 40, hali ya joto inabaki mara kwa mara hadi urefu wa kilomita 55. Eneo hili la joto la mara kwa mara linaitwa stratopause na ni mpaka kati ya stratosphere na mesosphere.

Stratopause

Safu ya mpaka ya angahewa kati ya stratosphere na mesosphere. Kuna upeo wa juu katika usambazaji wa joto la wima (kuhusu 0 °C).

Mesosphere

Mesosphere huanza kwa urefu wa kilomita 50 na inaenea hadi kilomita 80-90. Joto hupungua kwa urefu na upinde wa mvua wastani wa (0.25-0.3) °/100 m. Mchakato mkuu wa nishati ni uhamisho wa joto wa radiant. Michakato changamano ya fotokemikali inayohusisha itikadi kali ya bure, molekuli zenye msisimko wa mtetemo, n.k., husababisha mwangaza wa angahewa.

Mesopause

Safu ya mpito kati ya mesosphere na thermosphere. Kuna kiwango cha chini katika usambazaji wa joto la wima (kuhusu -90 °C).

Mstari wa Karman

Mwinuko juu ya usawa wa bahari, ambao unakubaliwa kwa kawaida kama mpaka kati ya angahewa ya Dunia na anga. Kulingana na ufafanuzi wa FAI, Line ya Karman iko kwenye mwinuko wa kilomita 100 juu ya usawa wa bahari.

Mpaka wa angahewa ya dunia

Thermosphere

Thermopause

Eneo la anga juu ya thermosphere. Katika eneo hili, kunyonya kwa mionzi ya jua sio muhimu na halijoto haibadilika kulingana na urefu.

Exosphere (duara ya kutawanyika)

Exosphere - eneo la kutawanya, sehemu ya nje ya thermosphere, iko juu ya 700 km. Gesi katika exosphere haipatikani sana, na hivyo chembe zake huvuja kwenye nafasi ya interplanetary (kupoteza).

Katika urefu wa kilomita 2000-3500, exosphere hatua kwa hatua hupita kwenye kile kinachojulikana kama utupu wa nafasi, ambao umejazwa na chembe ambazo hazipatikani sana za gesi ya interplanetary, hasa atomi za hidrojeni. Lakini gesi hii ni sehemu tu ya suala la interplanetary. Sehemu nyingine inaundwa na chembe zinazofanana na vumbi za asili ya cometary na meteoric. Kando na chembechembe zinazofanana na vumbi ambazo ni adimu sana, mionzi ya kielektroniki na corpuscular ya asili ya jua na galaksi hupenya kwenye nafasi hii.

Kulingana na muundo wa gesi katika angahewa, homosphere na heterosphere zinajulikana. Heterosphere ni eneo ambalo mvuto una athari juu ya mgawanyiko wa gesi, kwani kuchanganya kwao kwa urefu huo hauzingatiwi. Kwa hivyo hufuata muundo wa kutofautiana wa heterosphere. Chini yake kuna sehemu ya angahewa iliyochanganyika vizuri, yenye homogeneous, inayoitwa homosphere. Mpaka kati ya tabaka hizi huitwa turbopause na iko kwenye urefu wa kilomita 120.

Tabia zingine za anga na athari kwenye mwili wa binadamu

Angahewa hutupatia oksijeni tunayohitaji kupumua. Walakini, kwa sababu ya kushuka kwa shinikizo la angahewa unapoongezeka hadi urefu, shinikizo la sehemu ya oksijeni pia hupungua ipasavyo.

Mapafu ya mwanadamu daima yana takriban lita 3 za hewa ya alveolar. Shinikizo la sehemu ya oksijeni katika hewa ya alveoli kwa shinikizo la kawaida la anga ni 110 mm Hg. Sanaa., Shinikizo la dioksidi kaboni - 40 mm Hg. Sanaa, na mvuke wa maji - 47 mm Hg. Sanaa. Kwa kuongezeka kwa urefu, shinikizo la oksijeni hupungua, na shinikizo la jumla la mvuke wa maji na dioksidi kaboni kwenye mapafu inabaki karibu mara kwa mara - kuhusu 87 mm Hg. Sanaa. Mtiririko wa oksijeni kwenye mapafu utaacha kabisa wakati shinikizo la hewa inayozunguka inakuwa sawa na thamani hii.

Kwa urefu wa kilomita 19-20, shinikizo la anga linashuka hadi 47 mm Hg. Sanaa. Kwa hiyo, kwa urefu huu, maji na maji ya kuingilia huanza kuchemsha katika mwili wa mwanadamu. Nje ya kibanda chenye shinikizo kwenye miinuko hii, kifo hutokea karibu mara moja. Kwa hiyo, kutoka kwa mtazamo wa physiolojia ya binadamu, "nafasi" huanza tayari kwa urefu wa kilomita 15-19.

Tabaka mnene za hewa - troposphere na stratosphere - hutulinda kutokana na athari mbaya za mionzi. Kwa upungufu wa kutosha wa hewa, kwa urefu wa zaidi ya kilomita 36, mionzi ya ionizing, mionzi ya msingi ya cosmic, ina athari kubwa kwa mwili; kwa urefu wa zaidi ya kilomita 40, sehemu ya ultraviolet ya wigo wa jua, ambayo ni hatari kwa wanadamu, inafanya kazi.

Tunapopanda hadi urefu mkubwa zaidi juu ya uso wa Dunia, matukio kama hayo ambayo yanajulikana kwetu huzingatiwa katika tabaka za chini za angahewa, kama vile uenezi wa sauti, kutokea kwa kuinua na kuvuta aerodynamic, uhamishaji wa joto kwa njia ya kupitisha, n.k. ., polepole kudhoofisha, na kisha kutoweka kabisa.

Katika tabaka za nadra za hewa, uenezi wa sauti hauwezekani. Hadi urefu wa kilomita 60-90, bado inawezekana kutumia upinzani wa hewa na kuinua kwa ndege iliyodhibitiwa ya aerodynamic. Lakini kuanzia mwinuko wa kilomita 100-130, dhana za nambari ya M na kizuizi cha sauti kinachojulikana kwa kila rubani hupoteza maana yake: kuna mstari wa masharti wa Karman, zaidi ya ambayo huanza eneo la kukimbia kwa mpira, ambayo. inaweza tu kudhibitiwa kwa kutumia nguvu tendaji.

Katika urefu wa zaidi ya kilomita 100, anga pia inanyimwa mali nyingine ya ajabu - uwezo wa kunyonya, kufanya na kuhamisha nishati ya joto kwa convection (yaani, kwa njia ya kuchanganya hewa). Hii ina maana kwamba vipengele mbalimbali vya vifaa, vifaa vya kituo cha nafasi ya orbital haitaweza kupozwa kutoka nje kwa njia ambayo kawaida hufanyika kwenye ndege - kwa msaada wa ndege za hewa na radiators za hewa. Katika urefu huu, pamoja na katika nafasi kwa ujumla, njia pekee ya kuhamisha joto ni mionzi ya joto.

Historia ya malezi ya anga

Kulingana na nadharia iliyozoeleka zaidi, angahewa ya Dunia imekuwa katika nyimbo tatu tofauti kwa wakati. Hapo awali, ilijumuisha gesi nyepesi (hidrojeni na heliamu) zilizokamatwa kutoka nafasi ya sayari. Hii ndio inayoitwa anga ya msingi (karibu miaka bilioni nne iliyopita). Katika hatua inayofuata, shughuli za volkeno hai zilisababisha kueneza kwa angahewa na gesi zingine isipokuwa hidrojeni (kaboni dioksidi, amonia, mvuke wa maji). Hivi ndivyo anga ya sekondari iliundwa (karibu miaka bilioni tatu hadi leo). Hali hii ilikuwa ya kurejesha. Zaidi ya hayo, mchakato wa malezi ya anga uliamuliwa na mambo yafuatayo:

kuvuja kwa gesi za mwanga (hidrojeni na heliamu) kwenye nafasi ya interplanetary;
athari za kemikali zinazotokea katika anga chini ya ushawishi wa mionzi ya ultraviolet, kutokwa kwa umeme na mambo mengine.

Hatua kwa hatua, mambo haya yalisababisha kuundwa kwa anga ya juu, inayojulikana na maudhui ya chini ya hidrojeni na maudhui ya juu zaidi ya nitrojeni na dioksidi kaboni (iliyoundwa kutokana na athari za kemikali kutoka kwa amonia na hidrokaboni).

Naitrojeni

Kuundwa kwa kiasi kikubwa cha nitrojeni N2 ni kutokana na oxidation ya anga ya amonia-hidrojeni na oksijeni ya molekuli O2, ambayo ilianza kutoka kwenye uso wa sayari kama matokeo ya photosynthesis, kuanzia miaka bilioni 3 iliyopita. Nitrojeni N2 pia hutolewa kwenye angahewa kama matokeo ya kuondolewa kwa nitrati na misombo mingine iliyo na nitrojeni. Nitrojeni hutiwa oksidi na ozoni hadi HAPANA katika anga ya juu.

Nitrojeni N2 huingia katika athari tu chini ya hali maalum (kwa mfano, wakati wa kutokwa kwa umeme). Oxidation ya nitrojeni ya molekuli na ozoni wakati wa kutokwa kwa umeme hutumiwa kwa kiasi kidogo katika uzalishaji wa viwanda wa mbolea za nitrojeni. Inaweza kuoksidishwa na matumizi ya chini ya nishati na kubadilishwa kuwa fomu hai ya biolojia na cyanobacteria (mwani wa bluu-kijani) na bakteria ya nodule ambayo huunda symbiosis ya rhizobial na kunde, kinachojulikana. samadi ya kijani.

Oksijeni

Wakati wa Phanerozoic, muundo wa anga na maudhui ya oksijeni yalibadilika. Yalihusiana kimsingi na kiwango cha utuaji wa miamba ya kikaboni ya sedimentary. Kwa hiyo, wakati wa mkusanyiko wa makaa ya mawe, maudhui ya oksijeni katika angahewa, inaonekana, yalizidi kiwango cha kisasa.

Dioksidi kaboni

Maudhui ya CO2 katika anga inategemea shughuli za volkeno na michakato ya kemikali katika shells za dunia, lakini zaidi ya yote - juu ya ukubwa wa biosynthesis na mtengano wa suala la kikaboni katika biosphere ya Dunia. Karibu biomasi nzima ya sasa ya sayari (takriban tani 2.4 1012) huundwa kutokana na dioksidi kaboni, nitrojeni na mvuke wa maji ulio katika hewa ya anga. Kuzikwa baharini, vinamasi na misitu, vitu vya kikaboni hubadilika kuwa makaa ya mawe, mafuta na gesi asilia.

gesi nzuri

Chanzo cha gesi ajizi - argon, heliamu na kryptoni - ni milipuko ya volkeno na kuoza kwa mambo ya mionzi. Dunia kwa ujumla na angahewa hasa huishiwa na gesi ajizi ikilinganishwa na anga. Inaaminika kuwa sababu ya hii iko katika uvujaji unaoendelea wa gesi kwenye nafasi ya interplanetary.

Uchafuzi wa hewa

Hivi majuzi, mwanadamu ameanza kuathiri mabadiliko ya angahewa. Matokeo ya shughuli zake ilikuwa ongezeko la mara kwa mara la maudhui ya dioksidi kaboni katika anga kutokana na mwako wa mafuta ya hidrokaboni yaliyokusanywa katika enzi zilizopita za kijiolojia. Kiasi kikubwa cha CO2 hutumiwa wakati wa usanisinuru na kufyonzwa na bahari za dunia. Gesi hii huingia kwenye anga kutokana na mtengano wa miamba ya carbonate na vitu vya kikaboni vya asili ya mimea na wanyama, na pia kutokana na volkano na shughuli za uzalishaji wa binadamu. Zaidi ya miaka 100 iliyopita, maudhui ya CO2 katika anga yameongezeka kwa 10%, na sehemu kuu (tani bilioni 360) zinatokana na mwako wa mafuta. Ikiwa kiwango cha ukuaji wa mwako wa mafuta kitaendelea, basi katika miaka 200-300 ijayo kiasi cha CO2 katika angahewa kitaongezeka mara mbili na kinaweza kusababisha mabadiliko ya hali ya hewa duniani.

Mwako wa mafuta ndio chanzo kikuu cha gesi chafuzi (CO, NO, SO2). Dioksidi ya sulfuri hutiwa oksidi na oksijeni ya anga hadi SO3, na oksidi ya nitriki hadi NO2 katika angahewa ya juu, ambayo kwa upande wake huingiliana na mvuke wa maji, na kusababisha asidi ya sulfuriki H2SO4 na asidi ya nitriki HNO3 huanguka kwenye uso wa dunia kwa namna ya so- kuitwa. mvua ya asidi. Matumizi ya injini za mwako wa ndani husababisha uchafuzi mkubwa wa hewa na oksidi za nitrojeni, hidrokaboni na misombo ya risasi (tetraethyl lead) Pb(CH3CH2)4.

(Imetembelewa mara 730, ziara 1 leo)

Angahewa ina tabaka tofauti za hewa. Safu za hewa hutofautiana katika joto, tofauti katika gesi na wiani wao na shinikizo. Ikumbukwe kwamba tabaka za stratosphere na troposphere hulinda Dunia kutokana na mionzi ya jua. Katika tabaka za juu, kiumbe hai kinaweza kupokea kipimo cha hatari cha wigo wa jua wa ultraviolet. Ili kuruka haraka kwenye safu inayotaka ya anga, bonyeza kwenye safu inayolingana:

Troposphere na tropopause

Troposphere - joto, shinikizo, urefu

Kikomo cha juu kinawekwa karibu 8 - 10 km takriban. Katika latitudo za wastani 16 - 18 km, na katika polar 10 - 12 km. Troposphere Ni safu kuu ya chini ya anga. Safu hii ina zaidi ya 80% ya jumla ya wingi wa hewa ya anga na karibu na 90% ya jumla ya mvuke wa maji. Ni katika troposphere kwamba convection na turbulens hutokea, mawingu fomu, vimbunga hutokea. Halijoto hupungua kwa urefu. Gradient: 0.65 ° / m 100. Dunia yenye joto na maji hupasha joto hewa iliyofungwa. Hewa yenye joto huinuka, kupoa na kutengeneza mawingu. Joto katika mipaka ya juu ya safu inaweza kufikia -50/70 ° C.

Ni katika safu hii kwamba mabadiliko katika hali ya hewa ya hali ya hewa hutokea. Kikomo cha chini cha troposphere inaitwa uso kwa kuwa ina microorganisms nyingi tete na vumbi. Kasi ya upepo huongezeka kwa urefu katika safu hii.

tropopause

Hii ni safu ya mpito ya troposphere hadi stratosphere. Hapa, utegemezi wa kupungua kwa joto na ongezeko la urefu huacha. Tropopause ni urefu wa chini zaidi ambapo upinde rangi wima wa joto hushuka hadi 0.2°C/m 100. Urefu wa tropopause hutegemea matukio ya hali ya hewa kali kama vile vimbunga. Urefu wa tropopause hupungua juu ya vimbunga na huongezeka juu ya anticyclones.

Stratosphere na Stratopause

Urefu wa safu ya stratosphere ni takriban kutoka 11 hadi 50 km. Kuna mabadiliko kidogo ya joto katika urefu wa kilomita 11-25. Katika urefu wa kilomita 25-40, ubadilishaji joto, kutoka 56.5 hupanda hadi 0.8 ° C. Kutoka 40 km hadi 55 km joto hukaa karibu 0 ° C. Eneo hili linaitwa - stratopause.

Katika Stratosphere, athari za mionzi ya jua kwenye molekuli ya gesi huzingatiwa, hutengana na atomi. Kuna karibu hakuna mvuke wa maji katika safu hii. Ndege za kisasa za kibiashara za hali ya juu huruka katika mwinuko hadi kilomita 20 kwa sababu ya hali thabiti ya kukimbia. Puto za hali ya hewa ya juu hupanda hadi urefu wa kilomita 40. Kuna mikondo ya hewa ya kutosha hapa, kasi yao hufikia 300 km / h. Pia katika safu hii imejilimbikizia ozoni, safu ambayo inachukua mionzi ya ultraviolet.

Mesosphere na Mesopause - muundo, athari, joto

Safu ya mesosphere huanza karibu kilomita 50 na kuishia karibu 80-90 km. Halijoto hupungua kwa mwinuko kwa takriban 0.25-0.3°C/100. Ubadilishanaji wa joto unaong'aa ndio athari kuu ya nishati hapa. Michakato changamano ya fotokemikali inayohusisha radicals bure (ina elektroni 1 au 2 ambazo hazijaoanishwa) tangu wanatekeleza mwanga anga.

Karibu vimondo vyote vinaungua kwenye mesosphere. Wanasayansi wametaja eneo hili Ignorosphere. Ukanda huu ni ngumu kuchunguza, kwani anga ya anga hapa ni duni sana kwa sababu ya msongamano wa hewa, ambao ni chini ya mara 1000 kuliko Duniani. Na kwa kuzindua satelaiti za bandia, wiani bado ni wa juu sana. Utafiti unafanywa kwa msaada wa roketi za hali ya hewa, lakini huu ni upotovu. Mesopause safu ya mpito kati ya mesosphere na thermosphere. Ina kiwango cha chini cha joto cha -90 ° C.

Mstari wa Karman

Mstari wa mfukoni inayoitwa mpaka kati ya angahewa ya dunia na anga ya juu. Kulingana na Shirikisho la Anga la Kimataifa (FAI), urefu wa mpaka huu ni kilomita 100. Ufafanuzi huu ulitolewa kwa heshima ya mwanasayansi wa Marekani Theodor von Karman. Aliamua kuwa karibu urefu huu msongamano wa anga ni mdogo sana hivi kwamba anga ya anga inakuwa haiwezekani hapa, kwani kasi ya ndege lazima iwe kubwa zaidi. kasi ya nafasi ya kwanza. Kwa urefu kama huo, wazo la kizuizi cha sauti hupoteza maana yake. Hapa unaweza kudhibiti ndege tu kutokana na nguvu tendaji.

Thermosphere na Thermopause

Mpaka wa juu wa safu hii ni karibu 800 km. Joto huongezeka hadi karibu kilomita 300, ambapo hufikia karibu 1500 K. Juu, hali ya joto bado haibadilika. Katika safu hii kuna Taa za Polar- hutokea kutokana na athari za mionzi ya jua kwenye hewa. Utaratibu huu pia huitwa ionization ya oksijeni ya anga.

Kwa sababu ya hali ya chini ya hewa, safari za ndege juu ya mstari wa Karman zinawezekana tu kwenye njia za mpira. Ndege zote za obiti zilizopangwa na mtu (isipokuwa ndege hadi Mwezi) hufanyika katika safu hii ya anga.

Exosphere - Wiani, Joto, Urefu

Urefu wa exosphere ni zaidi ya kilomita 700. Hapa gesi ni rarefied sana, na mchakato unafanyika utawanyiko- kuvuja kwa chembe kwenye nafasi ya sayari. Kasi ya chembe hizo inaweza kufikia 11.2 km / s. Ukuaji wa shughuli za jua husababisha upanuzi wa unene wa safu hii.

Ganda la gesi haliruki angani kwa sababu ya mvuto. Hewa imeundwa na chembe ambazo zina wingi wao. Kutoka kwa sheria ya mvuto, inaweza kuhitimishwa kuwa kila kitu kilicho na misa kinavutiwa na Dunia.
Sheria ya Buys-Ballot inasema kwamba ikiwa uko katika Ulimwengu wa Kaskazini na kusimama na nyuma yako kwa upepo, basi kutakuwa na eneo la shinikizo la juu upande wa kulia, na shinikizo la chini upande wa kushoto. Katika Ulimwengu wa Kusini, itakuwa kinyume chake.