WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Повітря і атмосфера - Реферат

Повітря і атмосфера - Реферат


Реферат на тему:
Повітря і атмосфера
План
1. Газовий склад атмосфери
2. Будова атмосфери
3. Походження атмосфери
4. Методи дослідження атмосфери
Література
1. Газовий склад атмосфери
Атмосфера - це газова оболонка Землі /від грецького "атмос" -пара/. Вона простягається від поверхні Землі до 20000 км і поступово переходить в міжпланетний простір. За складом атмосфера являє собою фізичну суміш газів, рідин /краплини води/ та твердих речовин /пил, сніг. град/. Основні компоненти, які входять до складу сухого повітря нижньої атмосфери: азот /78,05%/, кисень /20.95%/, аргон /0,93%/, вуглекислий газ /0,03%/ і в незначній кількості - гелій, водень, неон, криптон, ксенон та ін. Крім того, в повітрі може бути від 0 до 4% водяної пари. Основна маса атмосфери /90%/ зосереджена в приземному шарі товщиною 16 км. До висоти 250 км у складі повітря переважають азот і кисень, від 250 до 700 км - атоми кисню, а ще вище - водень і гелій.
2. Будова атмосфери
За фізичними властивостями атмосфера поділяється на концентричні оболонки: тропосферу, стратосферу, мезосферу. термосферу /іоносферу/ та водневу корону /рис. 1/. До географічної оболонки входять тільки . тропосфера та нижня стратосфера до озонового екрана. Нижньою межею атмосфери умовно вважають поверхню суші та океану.
Рис.1. Вертикальний розріз атмосфери (за К.К. Марковим та ін., 1978): 1- найбільша висота гір, 2- найбільша глибина океану, 3- хмари нижнього ярусу, 4- хмари конвекції, 5- перисті хмари, 6- перламутрові хмари, 7- сріблясті хмари, 8, 9- стратостати, 10- радіозонд, 11- метеорологічна ракета, 12- геофізична ракета, 13- штучні супутники землі, 14- відбивання звукових хвиль, 15- відбивання середніх радіохвиль, 16- відбивання коротких радіохвиль, 17, 18- полярні сяйва, 19- метеори, 20- шар найбільшої концентрації озону.
У тропосфері відбувається вертикальна конвекція /підняття і опускання повітря /від грецького "тропос" - поворот/. В екваторіальних широтах висота тропосфери досягає 18 км, у помірних - до II км, а в полярних - до 8 км, вона дещо змінюється залежно від широти, температури і циркуляції повітря. В тропосфері зосереджено 80% всієї маси повітря. Атмосферний тиск падає від 101З00 Па /101З мб/ біля земної поверхні до 28000 Па /280 мб/ на верхній межі тропосфери, тобто на Земній поверхні атмосфера тисне в середньому з силою 1,032 кг на І см квадратний.
До складу тропосфери входять 90% водяної пари і вуглекислого газу атмосфери, майже всі аерозолі, тут формуються погода t клімат,
У тропосфері відбуваються процеси теплообміну і трансформації сонячної енергії. Температура повітря в тропосфері поступово знижується з висотою в середньому на 0,6°С на кожних 100 м. На верхній межі тропосфери температура падає до -45...-65 °С над полюсом і до -70...-80 °С над екватором.
Перехід від тропосфери до стратосфери поступовий протягом І км, цей шар називають тропопаузою.
Стратосфера /грец. "стратос" - шар/ простягається від 8-18 до 50-60 км, де розміщений перехідний шар - стратопауза. Падіння температури в стратосфері припиняється і з висоти 20 км до 55 км температура підвищується до +30 °С. Це обумовлено інтенсивним поглинанням ультрафіолетової сонячної радіації при утворенні та розпаді озону. Найбільша концентрація озону припадає на висоту 20-25 км і є верхньою межею біосфери /поширення організмів і теплового впливу земної поверхні/. На висоті 20-30 км зустрічаються перламутрові хмари, складені з кристалів льоду.
Після стратопаузи, вище за 55 км, міститься мезосфера, яка простягається до 80 км, де температура знову падає до -60 °С, а на висоті 80 км у мезопаузі - до -130...-150 "С. Тут бувають сріблясті хмари, ще недостатньо вивчені. Над мезопаузою розміщена термосфера, де температура підвищується на висоті 150 км до 220 °С. а на висоті 600 км до 1500 °С. Під дією ультрафіолетової та електричної радіації Сонця порушується будова молекул і атомів, утворюються заряджені іони. тобто відбувається іонізація. На висотах 100, 180 і 300 км виділяють шари посиленої іонізації, від яких відбиваються середні та короткі радіохвилі. В зв'язку а цим термосферу називають ще іоносферою. Вона захищає земну поверхню від рентгенівського ,випромінювання і шкідливої дії сонячної корони. Тут утворюються полярні сяйва.
Від 1000 до 8000 км простягається екзосфера /зовнішня атмосфера/, тут швидкість руху газів наближається до 11,2 км/с, і іони поступово розсіюються в космосі. Особливо інтенсивно вислизає водень, він панує в екзосфері і утворює водневу корону, яка закінчується на висотах близько 20000 км.
3. Походження атмосфери
Земна атмосфера відрізняється за своїм складом від Всесвіту, де поширені водень і гелій, вміст яких в земному повітрі мізерний, відповідно 0,00006 і 0,0007 %. Атмосфера формувалася разом з розвитком Землі в умовах гравітаційного поля, магнітосфери і обертання планети, Первинна газова оболонка, яку захопило гравітаційне поле Землі з протопланетної хмари, складалася переважно з молекул водню і аміаку з домішками метану. На початку геологічної історії утворилася власно вторинна вуглекисла атмосфера. Вуглекислий газ виділявся а надр в зв'язку з інтенсивним вулканізмом і орогенезом, а вміст аміаку, метану та водню знижувався. З виникненням близько З млрд. років тому та прогресивним розвитком живих організмів - зелених рослин - починається найважливіший природний процес -фотосинтез. Відбувається витягнення рослинами з атмосфери вуглекислого газу і виділення вільного кисню. У фотосинтезі беруть участь вуглекислий газ і вода. Частина води розкладається, водень засвоюється/ а кисень виділяється в атмосферу. О.П.Виноградов /1962/ показав, що в атмосфері панує ізотоп кисню з атомною вагою 16, який утворюється при розкладі води рослинами в процесі фотосинтезу. 70% кисню; виробляють водорості Світового океану і 30% - зелені рослини на суші. Основні джерела aзотy - це окислення аміаку, вулканічні гази, електричні розряди і живі організми. Американський геохімік Л. Кальп довів, що інертний газ аргон, якого порівняно багато в атмосфері та гідросфері. утворився з радіоактивного ізотопу калію з атомною вагою 40 і виділився з надр.
Атмосфера містить приблизно 1000000000000000 т кисню, стільки ж його проходить через живі організми. Роль вільного кисню виключно велика - він необхідний для дихання. За рахунок кисню живі організми одержують енергію для фізіологічних функцій, він входить до складу білків, жирів, вуглеводів.
Кисень в атмосфері представлений також озоном, який утворюється в результаті розщеплення молекул кисню ультрафіолетовими променями і електричними розрядами на атоми та приєднання атомів до молекул.
Озон нестійкий і дуже активний газ, головна його маса міститься на висоті від 10 до 60 км. Якби його зібрати в приземній атмосфері з іі щільністю, утворився б шар озону товщиною лише в 2-5 мм, але він поглинає всі ультрафіолетові хвилі до 0.29 мк, які згубно діють на живі організми.
Атмосфера - це динамічнасубстанція. В результаті різноманітних внутрішніх та зовнішніх процесів відбувається коливання вмісту газів. Кожного року до 1 млн. тонн газів виділяється з надр, водень і гелій зверху вислизають від Землі. Коливається вміст водяної пари, озону, вуглекислого газу, які поглинають довгохвильове інфрачервоне випромінювання земної поверхні та зумовлюють тепличний ефект атмосфери. Збільшується кількість аерозолів, концентрація яких змінна в просторі та в часі і які проникають з тропосфери в стратосферу.
Частину атмосфери, яка має постійний склад переважаючих газів, приблизно до висоти 90 - 100 км, називають гомосферою. Вище 90 - 100 км, де під дією ультрафіолетової та корпускулярної сонячної радіації і гравітаційної диференціації газовий оклад атмосфери змінюється, її називають гетеросферою.
4. Методи дослідження атмосфери
Атмосфера - це об'єкт вивчення метеорології, кліматології, аерономії, синоптичної метеорології.
Метеорологія - це наука про фізичні явища і процеси в атмосфері, їх взаємодію з земною
Loading...

 
 

Цікаве