Atmosferin yuxarı təbəqələrinin tərkibi. Yer atmosferinin eksklüziv elementi. atmosferin sərhəd qatı

Bu dəfə mövzunu məktəb coğrafiyasından təhlil edəcəyik” atmosfer təbəqələri». Atmosfer - yerin atmosferi, hamıya məlumdur. Aşağı sərhəd aydın şəkildə ifadə olunur - bu yerin səthidir, lakin yuxarısı 2000-3000 km yüksəklikdədir. Hava qabığımız bir pasta kimidir, müəyyən xüsusiyyətləri olan təbəqələrə bölünə bilər.

Qısa orta atmosfer qatlarının xarakteristikası

Cədvəl göstərir qısa təsviri təbəqələr. Qatlar arasındakı keçidlər kəskin deyil, onlar (qatlar) bir-birinə rəvan keçirlər, buna görə də keçidlər də fərqlənir:

• tropopauza(troposfer və stratosfer arasında);
• stratopoz(strato- və mezosfer arasında);
• mezopoz(mezo- və termosfer arasında);
• termopauza(termo- və ekzosfer arasında).

Qatların sərhədləri sabit deyil, hətta enlikdən asılı olaraq dəyişirlər. Misal üçün, yuxarı hədd mülayim enliklərdə troposfer 11-13 km, ekvatorda isə 16 km-dir. Qütblərdə troposferin yuxarı sərhədində temperatur ekvatordakından (-70 o C) daha yüksəkdir (-50 o C).

Yuxarıda təqdim edildi atmosferin temperatur bölgüsü, müxtəlif təbəqələrdə ya artdı, ya da azaldı, lakin hər təsvir olunan təbəqədə kifayət qədər sabit davrandı.

Başqaları da var atmosferin təsnifatı aşağıda. Onları başa düşmək bir qədər çətindir, kimya, fizika və meteorologiya sahəsində müəyyən bilik tələb edir.

Yüklü hissəciklərin mövcudluğuna görə təsnifat

Ozonosfer- Bu, əslində planetdəki bütün həyatı ultrabənövşəyi şüalardan qoruyan ozon təbəqəsidir. Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyanın miqdarı ozon təbəqəsinin (ozonosfer) üzərində çox artdığından, onun təsiri altında mövcud olan oksigen (O 2) və ozon (O 3) (ultrabənövşəyi) parçalanır və atom oksigen (O) əmələ gəlir.

Yerin radiasiya qurşağı tutmuş çoxlu sayda elektron və proton ehtiva edən təbəqədir maqnit sahəsi Yer. Orta hesabla 100 min km (15 R) məsafədə yerləşir. R Yerin radiusudur, 6371 km-ə bərabərdir.

Yer səthi ilə qarşılıqlı təsirə görə təsnifat

Yerin səthi meteoroloji qiymətlərin gündəlik gedişinə, xüsusən atmosferin səth qatında 100-200 m-ə qədər güclü təsir göstərir. Hündürlük artdıqca yer səthinin təsiri azalır və 95 km-dən yuxarı hündürlükdə müşahidə olunmur.

Təyyarələrin təsnifatı

Bütün peyklər Yerə yaxın kosmosdadır. Buraxıldıqdan sonra onlar hesablanmış traektoriya boyunca Yer ətrafında və ya onunla birlikdə (geostasionar peyklər) inqilablar edirlər.

Bu mövzu əsas mövzulardan biridir, sonrakı yazılarımız tez-tez bununla bağlı olacaq. Hamısı budur, tezliklə görüşərik!

Yer kürəsindəki qaz zərfinə atmosfer, onu əmələ gətirən qaza isə hava deyilir. Müxtəlif fiziki və asılı olaraq kimyəvi xassələri atmosfer təbəqələrə bölünür. Atmosferin təbəqələri hansılardır?

Atmosferin temperatur təbəqələri

Yer səthindən məsafədən asılı olaraq atmosferin temperaturu dəyişir və bununla əlaqədar olaraq onun aşağıdakı təbəqələrə bölünməsi qəbul edilir:
Troposfer. Bu, atmosferin "ən aşağı" temperatur təbəqəsidir. Orta enliklərdə onun hündürlüyü 10-12 kilometr, tropiklərdə isə 15-16 kilometrdir. Troposferdə temperatur atmosfer havası artan hündürlüklə, orta hesabla hər 100 metr üçün təxminən 0,65 ° C azalır.
Stratosfer. Bu təbəqə troposferdən yuxarıda, 11-50 kilometr yüksəklikdə yerləşir. Troposfer və stratosfer arasında keçid atmosfer təbəqəsi - tropopauza var. Tropopouzanın orta hava temperaturu -56,6°C, tropiklərdə qışda -80,5°C, yayda -66,5°C-dir. Stratosferin aşağı təbəqəsinin özünün temperaturu hər 100 metr üçün orta hesabla yavaş-yavaş 0,2 °C azalır, üst təbəqənin temperaturu isə yüksəlir və stratosferin yuxarı sərhədində havanın temperaturu artıq 0 °C-dir.
Mezosfer. 50-95 kilometr yüksəklikdə stratosferdən yuxarıda mezosferin atmosfer təbəqəsi yerləşir. Stratosferdən stratopozla ayrılır. Mezosferin temperaturu artan hündürlüklə azalır, orta hesabla hər 100 metr üçün azalma 0,35 ° C-dir.
Termosfer. Bu atmosfer təbəqəsi mezosferin üstündə yerləşir və ondan mezopozla ayrılır. Mezopauzanın temperaturu -85 ilə -90 ° C arasında dəyişir, lakin termosferin hündürlüyünün artması ilə termosfer intensiv şəkildə qızır və 200-300 kilometr hündürlükdə 1500 ° C-ə çatır, bundan sonra artıq dəyişmir. Termosferin istiləşməsi günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaların oksigen tərəfindən udulması nəticəsində baş verir.

Qaz tərkibinə görə bölünən atmosfer təbəqələri

Qazın tərkibinə görə atmosfer homosfer və heterosferə bölünür. Homosfer atmosferin aşağı təbəqəsidir və onun qaz tərkibi homojendir. Bu təbəqənin yuxarı sərhədi 100 kilometr yüksəklikdən keçir.

Heterosfer homosferdən atmosferin xarici sərhədinə qədər hündürlük intervalında yerləşir. Onun qaz tərkibi heterojendir, çünki günəş və kosmik radiasiyanın təsiri altında heterosferin hava molekulları atomlara parçalanır (fotodissosiasiya prosesi).

Heterosferdə molekulların atomlara parçalanması zamanı yüklü hissəciklər - ionlaşmış plazma təbəqəsini yaradan elektronlar və ionlar - ionosfer ayrılır. İonosfer homosferin yuxarı sərhədindən 400-500 kilometr hündürlükdə yerləşir, radiodalğaları əks etdirmə xüsusiyyətinə malikdir, bu da bizə radio rabitəsini həyata keçirməyə imkan verir.

800 kilometrdən yuxarı atmosferin yüngül qazlarının molekulları kosmosa qaçmağa başlayır və bu atmosfer təbəqəsi ekzosfer adlanır.

Atmosfer təbəqələri və ozon tərkibi

Ozonun maksimum miqdarı ( kimyəvi formula O3) 20-25 kilometr yüksəklikdə atmosferdə olur. Bu, havada oksigenin çox olması və sərt günəş radiasiyasının olması ilə bağlıdır. Atmosferin bu təbəqələrinə ozonosfer deyilir. Ozonosferdən aşağıda atmosferdə ozonun miqdarı azalır.

Atmosfer planetimizin Yerlə birlikdə fırlanan qazlı qabığıdır. Atmosferdəki qaza hava deyilir. Atmosfer hidrosferlə təmasdadır və litosferi qismən əhatə edir. Ancaq yuxarı hədləri müəyyən etmək çətindir. Şərti olaraq, atmosferin yuxarıya doğru təxminən üç min kilometrə qədər uzandığı güman edilir. Orada havasız boşluğa rəvan axır.

Yer atmosferinin kimyəvi tərkibi

Atmosferin kimyəvi tərkibinin formalaşması təxminən dörd milyard il əvvəl başlamışdır. Əvvəlcə atmosfer yalnız yüngül qazlardan - helium və hidrogendən ibarət idi. Alimlərin fikrincə, Yer ətrafında qaz qabığının yaradılması üçün ilkin şərtlər lava ilə birlikdə çoxlu qazlar buraxan vulkan püskürmələri idi. Sonradan qaz mübadiləsi su fəzaları ilə, canlı orqanizmlərlə, onların fəaliyyətinin məhsulları ilə başladı. Havanın tərkibi tədricən dəyişdi və müasir forma bir neçə milyon il əvvəl qurulmuşdur.

Atmosferin əsas komponentləri azot (təxminən 79%) və oksigendir (20%). Qalan faiz (1%) aşağıdakı qazların payına düşür: arqon, neon, helium, metan, karbon dioksid, hidrogen, kripton, ksenon, ozon, ammonyak, kükürd dioksidi və azot, azot oksidi və karbonmonoksit. bir faiz.

Bundan əlavə, havada su buxarı və hissəciklər (bitki tozcuqları, toz, duz kristalları, aerozol çirkləri) var.

AT son vaxtlar alimlər bəzi hava inqrediyentlərində keyfiyyət deyil, kəmiyyət dəyişikliyini qeyd edirlər. Bunun səbəbi isə insan və onun fəaliyyətidir. Yalnız son 100 ildə karbon qazının miqdarı əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır! Bu, bir çox problemlərlə doludur, onlardan ən qlobalı iqlim dəyişikliyidir.

Hava və iqlimin formalaşması

Atmosfer Yerdəki iqlimin və havanın formalaşmasında mühüm rol oynayır. Çox şey günəş işığının miqdarından, altındakı səthin təbiətindən və atmosfer sirkulyasiyasından asılıdır.

Faktorları sıra ilə nəzərdən keçirək.

1. Atmosfer günəş şüalarının istiliyini ötürür və zərərli şüaları udur. Günəşin şüaları düşsün müxtəlif sahələr Yerin müxtəlif açılarda olduğunu qədim yunanlar bilirdilər. Qədim yunan dilindən tərcümədə "iqlim" sözünün özü "yamac" deməkdir. Deməli, ekvatorda günəş şüaları demək olar ki, şaquli istiqamətdə düşür, çünki burada çox isti olur. Qütblərə nə qədər yaxın olarsa, meyl açısı bir o qədər böyük olar. Və temperatur aşağı düşür.

2. Yerin qeyri-bərabər istiləşməsi səbəbindən atmosferdə hava axınları əmələ gəlir. Onlar ölçülərinə görə təsnif edilir. Ən kiçikləri (onlarla və yüzlərlə metr) yerli küləklərdir. Bunun ardınca mussonlar və ticarət küləkləri, siklonlar və antisiklonlar, planetar cəbhə zonaları gəlir.

Bütün bu hava kütlələri daim hərəkət edir. Onlardan bəziləri olduqca statikdir. Məsələn, subtropiklərdən ekvatora doğru əsən ticarət küləkləri. Başqalarının hərəkəti əsasən ondan asılıdır atmosfer təzyiqi.

3. Atmosfer təzyiqi iqlimin formalaşmasına təsir edən digər amildir. Bu, yer səthindəki hava təzyiqidir. Bildiyiniz kimi, hava kütlələri yüksək atmosfer təzyiqi olan ərazidən bu təzyiqin aşağı olduğu əraziyə doğru hərəkət edir.

Ümumilikdə 7 zona var. Ekvator aşağı təzyiq zonasıdır. Bundan əlavə, ekvatorun hər iki tərəfində otuzuncu enliklərə qədər - bölgə yüksək təzyiq. 30 ° -dən 60 ° -ə qədər - yenidən aşağı təzyiq. Və 60°-dən qütblərə qədər - yüksək təzyiq zonası. Bu zonalar arasında hava kütlələri dövr edir. Dənizdən quruya çıxanlar yağış və pis hava gətirir, qitələrdən əsənlər isə aydın və quru hava gətirir. Hava cərəyanlarının toqquşduğu yerlərdə yağıntı və əlverişsiz, küləkli hava ilə xarakterizə olunan atmosfer cəbhə zonaları əmələ gəlir.

Alimlər sübut etdilər ki, hətta insanın rifahı atmosfer təzyiqindən asılıdır. Beynəlxalq standartlara görə, normal atmosfer təzyiqi 760 mm civə sütunudur. sütun 0 ° C-də. Bu rəqəm demək olar ki, dəniz səviyyəsi ilə eyni olan torpaq sahələri üçün hesablanır. Hündürlüklə təzyiq azalır. Buna görə, məsələn, Sankt-Peterburq üçün 760 mm Hg. - normadır. Ancaq daha yüksəkdə yerləşən Moskva üçün normal təzyiq- 748 mm Hg

Təzyiq təkcə şaquli deyil, həm də üfüqi olaraq dəyişir. Bu, xüsusilə siklonların keçidi zamanı hiss olunur.

Atmosferin quruluşu

Atmosfer xatırladır qatlı tort. Və hər təbəqənin öz xüsusiyyətləri var.

. Troposfer Yerə ən yaxın təbəqədir. Bu təbəqənin "qalınlığı" ekvatordan uzaqlaşdıqca dəyişir. Ekvatordan yuxarı təbəqə yuxarıya doğru 16-18 km, mülayim zonalarda 10-12 km, qütblərdə 8-10 km uzanır.

Burada havanın ümumi kütləsinin 80% və su buxarının 90% -i var. Burada buludlar əmələ gəlir, siklonlar və antisiklonlar yaranır. Havanın temperaturu ərazinin hündürlüyündən asılıdır. Orta hesabla hər 100 metr üçün 0,65°C aşağı düşür.

. tropopauza- atmosferin keçid təbəqəsi. Hündürlüyü bir neçə yüz metrdən 1-2 km-ə qədərdir. Yaz aylarında havanın temperaturu qışa nisbətən daha yüksək olur. Beləliklə, məsələn, qışda qütblər üzərində -65 ° C. Ekvatorda isə ilin istənilən vaxtında -70 ° C-dir.

. Stratosfer- bu, yuxarı sərhədi 50-55 kilometr hündürlükdə uzanan təbəqədir. Burada turbulentlik aşağıdır, havada su buxarının miqdarı cüzidir. Ancaq çoxlu ozon. Onun maksimal konsentrasiyası 20-25 km yüksəklikdə olur. Stratosferdə havanın temperaturu yüksəlməyə başlayır və +0,8 ° C-ə çatır.Bu, ozon təbəqəsinin ultrabənövşəyi şüalanma ilə qarşılıqlı əlaqədə olması ilə əlaqədardır.

. Stratopoz- stratosfer və ondan sonrakı mezosfer arasında aşağı aralıq təbəqə.

. Mezosfer- bu təbəqənin yuxarı sərhədi 80-85 kilometrdir. Burada sərbəst radikalların iştirakı ilə mürəkkəb fotokimyəvi proseslər baş verir. Planetimizin kosmosdan görünən o zərif mavi parıltısını təmin edən məhz onlardır.

Kometlərin və meteoritlərin əksəriyyəti mezosferdə yanır.

. mezopoz- havanın temperaturu ən azı -90 ° olan növbəti ara təbəqə.

. Termosfer- aşağı sərhəd 80 - 90 km hündürlükdən başlayır, təbəqənin yuxarı sərhədi isə təxminən 800 km işarəsindən keçir. Havanın temperaturu yüksəlir. +500° C-dən +1000° C-ə qədər dəyişə bilər. Gün ərzində temperaturun dəyişməsi yüzlərlə dərəcəyə çatır! Ancaq buradakı hava o qədər nadirdir ki, "temperatur" terminini təsəvvür etdiyimiz kimi başa düşmək burada uyğun deyil.

. İonosfer- mezosfer, mezopoz və termosferi birləşdirir. Buradakı hava əsasən oksigen və azot molekullarından, həmçinin kvazi neytral plazmadan ibarətdir. İonosferə düşən günəş şüaları hava molekullarını güclü şəkildə ionlaşdırır. Aşağı təbəqədə (90 km-ə qədər) ionlaşma dərəcəsi aşağıdır. Nə qədər yüksək olsa, ionlaşma bir o qədər çox olur. Beləliklə, 100-110 km yüksəklikdə elektronlar cəmləşir. Bu, qısa və orta radio dalğalarının əks olunmasına kömək edir.

İonosferin ən mühüm təbəqəsi 150-400 km yüksəklikdə yerləşən yuxarı təbəqədir. Onun özəlliyi ondan ibarətdir ki, o, radio dalğalarını əks etdirir və bu, radio siqnallarının uzun məsafələrə ötürülməsinə kömək edir.

İonosferdə aurora kimi bir hadisə baş verir.

. Ekzosfer- oksigen, helium və hidrogen atomlarından ibarətdir. Bu təbəqədəki qaz çox nadirdir və çox vaxt hidrogen atomları kosmosa qaçır. Buna görə də bu təbəqə "səpələnmə zonası" adlanır.

Atmosferimizin çəkisi olduğunu irəli sürən ilk alim italyan E.Torriçelli olmuşdur. Ostap Bender, məsələn, "Qızıl buzov" romanında hər bir insana 14 kq ağırlığında bir hava sütunu ilə basıldığından kədərləndi! Amma böyük strateq bir az yanıldı. Yetkin bir insan 13-15 ton təzyiq yaşayır! Amma biz bu ağırlığı hiss etmirik, çünki atmosfer təzyiqi insanın daxili təzyiqi ilə balanslaşdırılır. Atmosferimizin çəkisi 5.300.000.000.000.000 tondur. Bu rəqəm nəhəngdir, baxmayaraq ki, bu, planetimizin çəkisinin milyonda birini təşkil edir.

YERİN ATMOSPERASI(yunanca atmos buxar + sphaira topu) - Yer kürəsini əhatə edən qazlı qabıq. Atmosferin kütləsi təqribən 5,15·10 15 Atmosferin bioloji əhəmiyyəti çox böyükdür. Atmosferdə canlı və cansız təbiət, flora və fauna arasında kütləvi enerji mübadiləsi baş verir. Atmosfer azotu mikroorqanizmlər tərəfindən mənimsənilir; bitkilər günəşin enerjisi hesabına karbon qazı və sudan üzvi maddələr sintez edir və oksigen buraxır. Atmosferin olması Yerdəki suyun saxlanmasını təmin edir, bu da vacib şərt canlı orqanizmlərin mövcudluğu.

Yüksək hündürlükdə olan geofiziki raketlərin, yerin süni peyklərinin və planetlərarası avtomatik stansiyaların köməyi ilə aparılan tədqiqatlar müəyyən etmişdir ki, yer atmosferi minlərlə kilometrə qədər uzanır. Atmosferin sərhədləri qeyri-sabitdir, onlara ayın cazibə sahəsi və günəş işığı axınının təzyiqi təsir göstərir. Yerin kölgəsi bölgəsində ekvatordan yuxarıda atmosfer təxminən 10.000 km yüksəkliyə çatır və qütblərdən yuxarıda onun sərhədləri yer səthindən 3000 km məsafədədir. Atmosferin əsas hissəsi (80-90%) 12-16 km-ə qədər hündürlükdədir, bu, onun qaz mühitinin sıxlığının yuxarıdakı hündürlük kimi azalmasının (nadir görünməməsi) eksponensial (qeyri-xətti) xarakteri ilə izah olunur. dəniz səviyyəsi yüksəlir.

Canlı orqanizmlərin əksəriyyətinin təbii şəraitdə mövcudluğu atmosferin daha da dar sərhədlərində, 7-8 km-ə qədər mümkündür, burada qaz tərkibi, temperatur, təzyiq və rütubət kimi atmosfer amillərinin birləşməsinin aktiv gedişi üçün zəruridir. bioloji proseslər baş verir. Havanın hərəkəti və ionlaşması, atmosfer yağıntıları, atmosferin elektrik vəziyyəti də gigiyenik əhəmiyyət kəsb edir.

Qaz tərkibi

Atmosfer qazların fiziki qarışığıdır (Cədvəl 1), əsasən azot və oksigen (78,08 və 20,95 həcm %). Atmosfer qazlarının nisbəti 80-100 km yüksəkliyə qədər demək olar ki, eynidir. Atmosferin qaz tərkibinin əsas hissəsinin sabitliyi canlı və cansız təbiət arasında qaz mübadiləsi proseslərinin nisbi tarazlaşdırılması və hava kütlələrinin üfüqi və şaquli istiqamətlərdə davamlı qarışması ilə əlaqədardır.

Cədvəl 1. YER SƏTİNƏ YAXIN QURU ATMOSFER HAVASININ KİMYİ TƏRKİBİNİN XÜSUSİYYƏTLƏRİ

Qaz tərkibi	Həcm konsentrasiyası, %
oksigen
Karbon qazı
Oksidləşmiş azot
Kükürd dioksidi	0-dan 0.0001-ə qədər
	Yayda 0 - 0,000007, qışda 0 - 0,000002
azot dioksidi	0 - 0,000002
Dəm

100 km-dən yuxarı yüksəkliklərdə ayrı-ayrı qazların faizi cazibə qüvvəsi və temperaturun təsiri altında diffuz təbəqələşməsinə görə dəyişir. Bundan əlavə, ultrabənövşəyi və qısa dalğalı hissəsinin təsiri altında rentgen şüaları 100 km və ya daha çox yüksəklikdə oksigen, azot və karbon qazı molekulları atomlara ayrılır. Yüksək hündürlükdə bu qazlar yüksək ionlaşmış atomlar şəklində olur.

Yer kürəsinin müxtəlif regionlarının atmosferində karbon qazının miqdarı daha az sabitdir ki, bu da qismən havanı çirkləndirən iri sənaye müəssisələrinin qeyri-bərabər paylanması, eləcə də karbon qazını udan bitki örtüyünün və su hövzələrinin qeyri-bərabər paylanması ilə əlaqədardır. Yer üzündə. Atmosferdə həmçinin dəyişən aerozolların tərkibidir (bax) - vulkan püskürmələri, güclü süni partlayışlar, sənaye müəssisələri tərəfindən çirklənmə nəticəsində əmələ gələn ölçüləri bir neçə millimikrondan bir neçə on mikrona qədər havada asılı olan hissəciklər. Aerozolların konsentrasiyası hündürlüklə sürətlə azalır.

Atmosferin dəyişkən komponentlərindən ən qeyri-sabit və əhəmiyyətlisi su buxarıdır, onun yer səthində konsentrasiyası 3%-dən (tropiklərdə) 2 × 10 -10%-ə (Antarktidada) qədər dəyişə bilər. Havanın temperaturu nə qədər yüksək olarsa, daha çox rütubət, ceteris paribus, atmosferdə ola bilər və əksinə. Su buxarının əsas hissəsi atmosferdə 8-10 km yüksəkliyə qədər cəmləşmişdir. Atmosferdəki su buxarının tərkibi buxarlanma, kondensasiya və üfüqi daşınma proseslərinin birgə təsirindən asılıdır. Yüksək hündürlüklərdə temperaturun azalması və buxarların kondensasiyası səbəbindən hava praktiki olaraq quruyur.

Yer atmosferi molekulyar və atomik oksigenlə yanaşı, az miqdarda ozon ehtiva edir (bax), onun konsentrasiyası çox dəyişkəndir və hündürlükdən və mövsümdən asılı olaraq dəyişir. Ozonun böyük hissəsi qütb gecəsinin sonuna qədər 15-30 km yüksəklikdə yuxarı və aşağı kəskin azalma ilə qütblər bölgəsində yerləşir. Ozon ultrabənövşəyi günəş radiasiyasının əsasən 20-50 km yüksəklikdə oksigenə fotokimyəvi təsiri nəticəsində yaranır. Bu halda, iki atomlu oksigen molekulları qismən atomlara parçalanır və parçalanmamış molekulları birləşdirərək, üç atomlu ozon molekullarını (oksigenin polimer, allotrop forması) əmələ gətirir.

Atmosferdə inert qazlar qrupunun (helium, neon, arqon, kripton, ksenon) olması təbii radioaktiv parçalanma proseslərinin davamlı axını ilə əlaqələndirilir.

Qazların bioloji əhəmiyyəti atmosfer çox böyükdür. Çoxhüceyrəli orqanizmlərin əksəriyyəti üçün qaz və ya sulu mühitdə molekulyar oksigenin müəyyən bir tərkibi onların mövcudluğunda əvəzolunmaz amildir ki, bu da tənəffüs zamanı ilkin olaraq fotosintez zamanı yaranan üzvi maddələrdən enerjinin ayrılmasını müəyyən edir. Təsadüfi deyil ki, biosferin yuxarı sərhədləri (yer kürəsinin səthinin və həyatın mövcud olduğu atmosferin aşağı hissəsi) kifayət qədər miqdarda oksigenin olması ilə müəyyən edilir. Təkamül prosesində orqanizmlər atmosferdə müəyyən oksigen səviyyəsinə uyğunlaşdılar; oksigen tərkibinin azalması və ya artması istiqamətində dəyişdirilməsi mənfi təsir göstərir (bax. Hündürlük xəstəliyi, Hiperoksiya, Hipoksiya).

Oksigenin ozon-allotropik forması da aydın bioloji təsirə malikdir. Kurort zonaları üçün xarakterik olan 0,0001 mq / l-dən çox olmayan konsentrasiyalarda və dəniz sahilləri, ozona malikdir müalicəvi fəaliyyət- tənəffüs və ürək-damar fəaliyyətini stimullaşdırır, yuxunu yaxşılaşdırır. Ozon konsentrasiyası artdıqca onun toksik təsir: gözün qıcıqlanması, tənəffüs yollarının selikli qişasının nekrotik iltihabı, kəskinləşmə ağciyər xəstəlikləri, vegetativ nevrozlar. Hemoqlobinlə birləşməyə daxil olan ozon methemoglobin əmələ gətirir ki, bu da qanın tənəffüs funksiyasının pozulmasına gətirib çıxarır; oksigenin ağciyərlərdən toxumalara ötürülməsi çətinləşir, boğulma hadisələri inkişaf edir. Atom oksigen bədənə oxşar mənfi təsir göstərir. Ozon günəş radiasiyasının və yer radiasiyasının son dərəcə güclü udulmasına görə atmosferin müxtəlif təbəqələrinin istilik rejimlərinin yaradılmasında mühüm rol oynayır. Ozon ultrabənövşəyi şüaları udur və infraqırmızı şüalar. Dalğa uzunluğu 300 nm-dən az olan günəş şüaları demək olar ki, tamamilə atmosfer ozonu tərəfindən udulur. Beləliklə, Yer kürəsi günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaların zərərli təsirindən bir çox orqanizmləri qoruyan bir növ “ozon ekranı” ilə əhatə olunmuşdur.Atmosfer havasındakı azot, ilk növbədə, qondarma mənbə kimi böyük bioloji əhəmiyyətə malikdir. sabit azot - bitki (və nəticədə heyvan) qida mənbəyi. Azotun fizioloji əhəmiyyəti onun həyat prosesləri üçün zəruri olan atmosfer təzyiqi səviyyəsinin yaradılmasında iştirakı ilə müəyyən edilir. Təzyiq dəyişikliyinin müəyyən şərtlərində azot orqanizmdə bir sıra pozğunluqların inkişafında böyük rol oynayır (bax: Dekompressiya xəstəliyi). Azotun oksigenin orqanizmə toksik təsirini zəiflətməsi və atmosferdən təkcə mikroorqanizmlər tərəfindən deyil, həm də ali heyvanlar tərəfindən udulması ilə bağlı fərziyyələr mübahisəlidir.

Atmosferin inert qazları (ksenon, kripton, arqon, neon, helium) yarandıqda normal şərait qismən təzyiq bioloji laqeyd qazlar kimi təsnif edilə bilər. Qismən təzyiqin əhəmiyyətli dərəcədə artması ilə bu qazlar narkotik təsir göstərir.

Atmosferdə karbon qazının olması həyat prosesində davamlı olaraq yaranan, dəyişən və parçalanan mürəkkəb karbon birləşmələrinin fotosintezi nəticəsində biosferdə günəş enerjisinin yığılmasını təmin edir. Bu dinamik sistem günəş işığının enerjisini tutan və ondan karbon qazı (bax) və suyu müxtəlif növlərə çevirmək üçün istifadə edən yosunların və quru bitkilərinin fəaliyyəti nəticəsində saxlanılır. üzvi birləşmələr oksigenin sərbəst buraxılması ilə. Biosferin yuxarıya doğru uzanması qismən onunla məhdudlaşır ki, 6-7 km-dən çox hündürlükdə xlorofil tərkibli bitkilər karbon qazının parsial təzyiqinin aşağı olması səbəbindən yaşaya bilmirlər. Karbon qazı həm də fizioloji baxımdan çox aktivdir, çünki metabolik proseslərin tənzimlənməsində, mərkəzi sinir sisteminin fəaliyyətində mühüm rol oynayır. sinir sistemi, tənəffüs, qan dövranı, orqanizmin oksigen rejimi. Bununla belə, bu tənzimləmə atmosferdən deyil, bədənin özü tərəfindən istehsal olunan karbon qazının təsiri ilə həyata keçirilir. Heyvanların və insanların toxumalarında və qanında karbon qazının qismən təzyiqi atmosferdəki təzyiqindən təxminən 200 dəfə yüksəkdir. Və yalnız atmosferdəki karbon qazının miqdarının əhəmiyyətli dərəcədə artması ilə (0,6-1% -dən çox), bədəndə hiperkapniya termini ilə ifadə olunan pozuntular var (bax). Tənəffüs olunan havadan karbon qazının tamamilə çıxarılması birbaşa mümkün deyil mənfi təsir insan və heyvan bədənində.

Karbon qazı uzun dalğalı radiasiyanın udulmasında və Yer səthinə yaxın temperaturu yüksəldən “istixana effekti”nin saxlanmasında rol oynayır. Sənayenin tullantı məhsulu kimi havaya çoxlu miqdarda daxil olan karbon qazının atmosferin istilik və digər rejimlərinə təsiri problemi də öyrənilir.

Atmosferdəki su buxarı (havanın rütubəti) insan orqanizminə, xüsusən də ətraf mühitlə istilik mübadiləsinə də təsir göstərir.

Atmosferdə su buxarının kondensasiyası nəticəsində buludlar əmələ gəlir və yağıntılar (yağış, dolu, qar) düşür. Günəş radiasiyasını səpələyən su buxarı Yerin və atmosferin aşağı təbəqələrinin istilik rejiminin yaradılmasında, meteoroloji şəraitin formalaşmasında iştirak edir.

Atmosfer təzyiqi

Atmosfer təzyiqi (barometrik) yerin səthində cazibə qüvvəsinin təsiri altında atmosferin göstərdiyi təzyiqdir. Atmosferin hər bir nöqtəsində bu təzyiqin dəyəri ölçü yerindən yuxarı atmosferin hüdudlarına qədər uzanan vahid əsaslı hava sütununun çəkisinə bərabərdir. Atmosfer təzyiqi bir barometr ilə ölçülür (bax) və millibarla, kvadrat metrə nyutonla və ya barometrdəki civə sütununun hündürlüyü millimetrlə ifadə edilir, 0 ° -ə endirilir və cazibə sürətinin normal dəyəri. Cədvəldə. 2 atmosfer təzyiqinin ən çox istifadə olunan vahidlərini göstərir.

Təzyiq dəyişikliyi müxtəlif coğrafi enliklərdə quru və su üzərində yerləşən hava kütlələrinin qeyri-bərabər istiləşməsi nəticəsində baş verir. Temperatur yüksəldikcə havanın sıxlığı və yaratdığı təzyiq azalır. Azaldılmış təzyiqlə (təzyiqin periferiyadan burulğanın mərkəzinə qədər azalması ilə) sürətlə hərəkət edən havanın böyük bir yığılması, artan təzyiqlə (burulğan mərkəzinə doğru təzyiqin artması ilə) siklon adlanır. antisiklon. Hava proqnozu üçün atmosfer təzyiqində qeyri-dövri dəyişikliklər vacibdir ki, bu da hərəkət edən böyük kütlələrdə baş verir və antisiklonların və siklonların yaranması, inkişafı və məhv edilməsi ilə bağlıdır. Atmosfer təzyiqində xüsusilə böyük dəyişikliklər tropik siklonların sürətli hərəkəti ilə bağlıdır. Eyni zamanda, atmosfer təzyiqi sutkada 30-40 mbar arasında dəyişə bilər.

Atmosfer təzyiqinin 100 km məsafədə millibarla azalmasına üfüqi barometrik qradiyent deyilir. Tipik olaraq, üfüqi barometrik qradiyent 1-3 mbar təşkil edir, lakin tropik siklonlarda bəzən 100 km-də onlarla millibara qədər yüksəlir.

Hündürlük artdıqca atmosfer təzyiqi loqarifmik əlaqədə azalır: əvvəlcə çox kəskin, sonra isə daha az və nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır (şəkil 1). Buna görə də, barometrik təzyiq əyrisi eksponensialdır.

Vahid şaquli məsafəyə düşən təzyiqin azalması şaquli barometrik qradiyent adlanır. Çox vaxt bunun əksini - barometrik addımı istifadə edirlər.

Barometrik təzyiq havanı əmələ gətirən qazların qismən təzyiqlərinin cəmi olduğundan aydındır ki, hündürlüyə qalxdıqca, atmosferin ümumi təzyiqinin azalması ilə yanaşı, havanı əmələ gətirən qazların qismən təzyiqi də əmələ gəlir. hava da azalır. Atmosferdəki hər hansı qazın qismən təzyiqinin qiyməti düsturla hesablanır

burada P x qazın qismən təzyiqidir, P z Z hündürlüyündə atmosfer təzyiqidir, X% qismən təzyiqi müəyyən edilməli olan qazın faizidir.

düyü. 1. Dəniz səviyyəsindən yüksəklikdən asılı olaraq barometrik təzyiqin dəyişməsi.

düyü. 2. Alveolyar havada oksigenin qismən təzyiqinin dəyişməsi və doyma arterial qan hava və oksigenlə nəfəs alarkən hündürlüyün dəyişməsindən asılı olaraq oksigen. Oksigen tənəffüsü 8,5 km hündürlükdən başlayır (təzyiq kamerasında təcrübə).

düyü. 3. Hava (I) və oksigen (II) ilə nəfəs alarkən sürətli yüksəlişdən sonra müxtəlif hündürlüklərdə dəqiqələrdə bir insanda aktiv şüurun orta dəyərlərinin müqayisəli əyriləri. 15 km-dən yuxarı yüksəkliklərdə oksigen və hava ilə nəfəs alarkən aktiv şüur ​​eyni dərəcədə pozulur. 15 km-ə qədər yüksəklikdə oksigenlə tənəffüs aktiv şüurun müddətini əhəmiyyətli dərəcədə uzadır (təzyiq kamerasında təcrübə).

Atmosfer qazlarının faiz tərkibi nisbətən sabit olduğundan hər hansı qazın parsial təzyiqini təyin etmək üçün yalnız verilmiş hündürlükdə ümumi barometrik təzyiqi bilmək lazımdır (şəkil 1 və cədvəl 3).

Cədvəl 3. STANDART ATMOSFER CƏDVƏLİ (GOST 4401-64) 1

Həndəsi hündürlük (m)	Temperatur		barometrik təzyiq			Oksigenin qismən təzyiqi (mmHg)
				mmHg İncəsənət.

1 Qısaldılmış formada verilmiş və "Oksigenin qismən təzyiqi" sütunu ilə əlavə edilmişdir..

Nəmli havada qazın qismən təzyiqini təyin edərkən təzyiqi (elastikliyi) barometrik təzyiqdən çıxarmaq lazımdır. doymuş buxarlar.

Nəmli havada qazın qismən təzyiqini təyin etmək üçün formula quru havadan bir qədər fərqli olacaq:

burada pH 2 O su buxarının elastikliyidir. t° 37°-də doymuş su buxarının elastikliyi 47 mm Hg-dir. İncəsənət. Bu dəyər yer və yüksək hündürlük şəraitində alveolyar havada qazların qismən təzyiqlərinin hesablanmasında istifadə olunur.

Bədənə təsiri artdı və aşağı təzyiq. Barometrik təzyiqin yuxarı və ya aşağı dəyişməsi heyvanların və insanların orqanizminə müxtəlif təsirlər göstərir. Təsir yüksək qan təzyiqi qaz mühitinin mexaniki və nüfuz edən fiziki və kimyəvi təsiri ilə əlaqəli (sözdə sıxılma və nüfuzedici təsirlər).

Sıxılma effekti özünü göstərir: qüvvələrin vahid artması səbəbindən ümumi həcmli sıxılma ilə mexaniki təzyiq orqan və toxumalarda; çox yüksək barometrik təzyiqdə vahid həcmli sıxılma səbəbindən mexanonarkoz; xarici hava ilə boşluqdakı hava arasında əlaqənin pozulması halında, məsələn, orta qulaq, burunun köməkçi boşluqları (bax: Barotrauma); xarici tənəffüs sistemində qaz sıxlığının artması, xüsusilə də məcburi tənəffüs zamanı tənəffüs hərəkətlərinə müqavimətin artmasına səbəb olur ( məşq stressi, hiperkapniya).

Nüfuzedici təsir oksigenin və laqeyd qazların zəhərli təsirinə səbəb ola bilər, qanda və toxumalarda miqdarının artması narkotik reaksiyasına səbəb olur, insanlarda azot-oksigen qarışığından istifadə edərkən kəsilmənin ilk əlamətləri bir anda baş verir. 4-8 atm təzyiq. Oksigenin qismən təzyiqinin artması əvvəlcə fizioloji hipoksemiyanın tənzimləyici təsirinin dayandırılması səbəbindən ürək-damar və tənəffüs sistemlərinin işləmə səviyyəsini azaldır. Ağciyərlərdə oksigenin qismən təzyiqinin 0,8-1 ata-dan çox artması ilə onun toksik təsiri özünü göstərir (ağciyər toxumasının zədələnməsi, konvulsiyalar, kollaps).

nüfuz edən və sıxılma effektləri yüksək təzyiqli qaz mühitində istifadə olunur klinik tibb oksigen təchizatının ümumi və yerli pozulması ilə müxtəlif xəstəliklərin müalicəsində (bax: Baroterapiya, Oksigen terapiyası).

Təzyiqin aşağı salınması bədənə daha da aydın təsir göstərir. Son dərəcə nadir atmosferdə bir neçə saniyə ərzində huşunu itirməyə, 4-5 dəqiqədən sonra isə ölümə səbəb olan əsas patogenetik amil inhalyasiya edilən havada, sonra isə alveolyar havada oksigenin parsial təzyiqinin azalmasıdır. qan və toxumalar (Şəkil 2 və 3). Orta hipoksiya tənəffüs sisteminin və hemodinamikanın adaptiv reaksiyalarının inkişafına səbəb olur, ilk növbədə həyati vacib olan oksigen tədarükünü təmin edir. mühüm orqanlar(beyin, ürək). Açıqca oksigen çatışmazlığı ilə oksidləşdirici proseslər inhibə olunur (tənəffüs fermentləri səbəbindən) və mitoxondriyada enerji istehsalının aerob prosesləri pozulur. Bu, ilk növbədə həyati orqanların funksiyalarının pozulmasına, sonra isə bədənin geri dönməz struktur zədələnməsinə və ölümünə səbəb olur. Adaptiv və patoloji reaksiyaların inkişafı, dəyişmə funksional vəziyyət Atmosfer təzyiqinin azalması ilə bədən və insan fəaliyyəti inhalyasiya edilmiş havada oksigenin qismən təzyiqinin azalma dərəcəsi və sürəti, hündürlükdə qalma müddəti, görülən işin intensivliyi, ilkin vəziyyəti ilə müəyyən edilir. bədən (bax Hündürlük xəstəliyi).

Hündürlükdə təzyiqin azalması (oksigen çatışmazlığı istisna olmaqla) bədəndə ciddi pozğunluqlara səbəb olur, bu da "dekompressiya pozğunluqları" anlayışı ilə birləşir: yüksək dağlıq meteorizm, barotit və barosinüzit, yüksək hündürlükdə dekompressiya xəstəliyi. və yüksək hündürlükdə toxuma emfizemi.

Yüksək dağlıq meteorizm 7-12 km və daha çox hündürlüklərə qalxarkən qarın divarında barometrik təzyiqin azalması ilə mədə-bağırsaq traktında qazların genişlənməsi səbəbindən inkişaf edir. Bağırsaq tərkibində həll olunan qazların sərbəst buraxılması müəyyən əhəmiyyət kəsb edir.

Qazların genişlənməsi mədə və bağırsaqların uzanmasına, diafraqmanın yüksəlməsinə, ürəyin vəziyyətinin dəyişməsinə, bu orqanların reseptor aparatının qıcıqlanmasına və tənəffüs və qan dövranını pozan patoloji reflekslərə səbəb olur. Çox vaxt var kəskin ağrılar qarın boşluğunda. Bənzər hadisələr bəzən dalğıclarda dərinlikdən səthə qalxarkən baş verir.

Orta qulaqda və ya burunun köməkçi boşluqlarında müvafiq olaraq tıkanıklıq və ağrı hissi ilə özünü göstərən barotit və barosinüzitin inkişaf mexanizmi yüksək dağlıq meteorizmin inkişafına bənzəyir.

Təzyiqin azalması bədən boşluqlarında olan qazların genişlənməsi ilə yanaşı, dəniz səviyyəsində və ya dərinlikdə təzyiq altında həll olduqları maye və toxumalardan qazların ayrılmasına və bədəndə qaz qabarcıqlarının əmələ gəlməsinə səbəb olur. .

Bu həll edilmiş qazların (ilk növbədə azot) çıxması prosesi dekompressiya xəstəliyinin inkişafına səbəb olur (bax).

düyü. 4. Suyun qaynama temperaturunun hündürlükdən və barometrik təzyiqdən asılılığı. Təzyiq nömrələri müvafiq hündürlük nömrələrinin altında yerləşir.

Atmosfer təzyiqinin azalması ilə mayelərin qaynama nöqtəsi azalır (şəkil 4). Barometrik təzyiqin bədən istiliyində (37 °) doymuş buxarların elastikliyinə bərabər (və ya ondan az) olduğu 19 km-dən çox yüksəklikdə, bədənin interstisial və hüceyrələrarası mayesinin "qaynaması" baş verə bilər. iri venalarda, plevra boşluğunda, mədədə, perikardda, boş piy toxumasında, yəni hidrostatik və interstisial təzyiqi aşağı olan yerlərdə su buxarı qabarcıqları əmələ gəlir, yüksək hündürlükdə toxuma emfizemi inkişaf edir. Hündürlükdə "qaynama" hüceyrə strukturlarına təsir göstərmir, yalnız hüceyrələrarası maye və qanda lokallaşdırılır.

Kütləvi buxar baloncukları ürəyin və qan dövranının işini maneə törədə, həyati vacib sistemlərin və orqanların işini poza bilər. Bu, kəskin ağırlaşmanın ciddi bir komplikasiyasıdır oksigen aclığı yüksək hündürlüklərdə inkişaf edir. Yüksək hündürlükdə toxuma emfizemasının qarşısının alınması yüksək hündürlükdə avadanlıqla bədənə xarici əks təzyiq yaratmaqla əldə edilə bilər.

Müəyyən parametrlər altında barometrik təzyiqin (dekompressiya) aşağı salınması prosesi zərərverici faktora çevrilə bilər. Sürətdən asılı olaraq dekompressiya hamar (yavaş) və partlayıcı bölünür. Sonuncu 1 saniyədən az müddətdə davam edir və güclü bir partlayışla (bir atışda olduğu kimi), dumanın meydana gəlməsi (genişləyən havanın soyuması səbəbindən su buxarının kondensasiyası) ilə müşayiət olunur. Tipik olaraq, partlayıcı dekompressiya yüksəkliklərdə təzyiqli kabinənin və ya təzyiq kostyumunun şüşələri qırıldıqda baş verir.

Partlayıcı dekompressiya zamanı ilk növbədə ağciyərlər əziyyət çəkir. Ağciyərdaxili artıq təzyiqin sürətlə artması (80 mm Hg-dən çox) ağciyər toxumasının əhəmiyyətli dərəcədə uzanmasına səbəb olur ki, bu da ağciyərlərin yırtılmasına səbəb ola bilər (onların 2,3 dəfə genişlənməsi ilə). Partlayıcı dekompressiya mədə-bağırsaq traktının zədələnməsinə də səbəb ola bilər. Ağciyərlərdə baş verən həddindən artıq təzyiqin miqdarı əsasən dekompressiya zamanı onlardan havanın çıxma sürətindən və ağciyərlərdəki havanın həcmindən asılı olacaq. Bu, xüsusilə təhlükəlidir, əgər üst Hava yolları dekompressiya zamanı qapalı olacaq (udduqda, nəfəs tutarkən) və ya dekompressiya faza ilə üst-üstə düşəcək. dərin nəfəs ağciyərlər çoxlu hava ilə dolduqda.

Atmosfer temperaturu

Atmosferin temperaturu ilkin olaraq hündürlük artdıqca azalır (orta hesabla yerə yaxın 15°-dən 11-18 km hündürlükdə -56,5°-ə qədər). Atmosferin bu zonasında temperaturun şaquli qradiyenti hər 100 m-ə təxminən 0,6°-dir; gün və il ərzində dəyişir (Cədvəl 4).

Cədvəl 4. SSRİ ƏRAZİƏSİNİN ORTA ZİLİNDƏ ŞAKALİ TEMPERATUR QRADIENTİNİN DƏYİŞİKLİKLERİ

düyü. 5. Müxtəlif yüksəkliklərdə atmosferin temperaturunun dəyişməsi. Sferaların sərhədləri nöqtəli xətt ilə göstərilmişdir.

11 - 25 km yüksəkliklərdə temperatur sabit olur və -56,5 ° təşkil edir; sonra temperatur yüksəlməyə başlayır, 40 km hündürlükdə 30–40°-ə, 50–60 km hündürlükdə isə 70°-ə çatır (şək. 5), bu da günəş radiasiyasının ozon tərəfindən intensiv şəkildə udulması ilə əlaqədardır. 60-80 km hündürlükdən havanın temperaturu yenidən bir qədər azalır (60°C-ə qədər), sonra tədricən artaraq 120 km yüksəklikdə 270°C, 220 km yüksəklikdə 800°C, 1500°C-ə çatır. °C 300 km yüksəklikdə və

kosmosla sərhəddə - 3000 ° -dən çox. Qeyd etmək lazımdır ki, bu yüksəkliklərdə qazların çox nadir olması və sıxlığı az olduğundan onların istilik tutumu və daha soyuq cisimləri qızdırmaq qabiliyyəti çox kiçikdir. Bu şəraitdə istiliyin bir bədəndən digərinə ötürülməsi yalnız radiasiya vasitəsilə baş verir. Atmosferdəki temperaturun bütün nəzərə alınan dəyişiklikləri birbaşa və əks olunan Günəşin istilik enerjisinin hava kütlələri tərəfindən udulması ilə əlaqələndirilir.

Yer səthinə yaxın atmosferin aşağı hissəsində temperaturun paylanması günəş radiasiyasının axınından asılıdır və buna görə də əsasən enlik xarakterinə malikdir, yəni bərabər temperaturlu xətlər - izotermlər enliklərə paraleldir. Aşağı təbəqələrdəki atmosfer yer səthindən qızdırıldığı üçün temperaturun üfüqi dəyişməsinə istilik xassələri müxtəlif olan materiklərin və okeanların paylanması güclü təsir göstərir. Adətən, arayış kitablarında torpaq səthindən 2 m hündürlükdə quraşdırılmış termometrlə şəbəkə meteoroloji müşahidələri zamanı ölçülmüş temperatur göstərilir. Ən yüksək temperatur (58°C-yə qədər) İran səhralarında, SSRİ-də isə Türkmənistanın cənubunda (50°-yə qədər), ən aşağı temperatur (-87°-yə qədər) Antarktidada və SSRİ - Verxoyansk və Oymyakon bölgələrində (-68 ° -ə qədər). Qışda şaquli temperatur gradienti bəzi hallarda 0,6 ° əvəzinə 100 m-də 1 ° -dən çox ola bilər və ya hətta qəbul edə bilər. mənfi məna. İsti mövsümdə gün ərzində 100 m-ə bir çox onlarla dərəcə bərabər ola bilər.Həmçinin üfüqi temperatur qradiyenti də var ki, adətən izotermaya normal boyunca 100 km məsafə deyilir. Horizontal temperatur qradiyentin böyüklüyü 100 km-də dərəcənin onda biri, frontal zonalarda isə 100 m-də 10°-dən çox ola bilər.

İnsan bədəni istilik homeostazını (bax) açıq hava temperaturu dalğalanmalarının kifayət qədər dar diapazonunda - 15 ilə 45 ° arasında saxlaya bilir. Yerin yaxınlığında və yüksəkliklərdə atmosfer temperaturunda əhəmiyyətli fərqlər xüsusi qoruyucu vasitələrdən istifadə etməyi tələb edir. texniki vasitələr insan orqanizmi və arasında istilik balansını təmin etmək xarici mühit yüksək hündürlükdə və kosmik uçuşlarda.

Atmosferin parametrlərindəki xarakterik dəyişikliklər (temperatur, təzyiq, kimyəvi tərkibi, elektrik vəziyyəti) atmosferi şərti olaraq zonalara və ya təbəqələrə bölməyə imkan verir. Troposfer- Yerə ən yaxın təbəqə, yuxarı sərhədi ekvatorda 17-18 km-ə qədər, qütblərdə - 7-8 km-ə qədər, orta enliklərdə - 12-16 km-ə qədər uzanır. Troposfer eksponensial təzyiq düşməsi, sabit şaquli temperatur qradiyenti, üfüqi və şaquli hərəkətlər hava kütlələri, havanın rütubətində əhəmiyyətli dəyişikliklər. Troposfer atmosferin əsas hissəsini, həmçinin biosferin əhəmiyyətli hissəsini ehtiva edir; burada buludların bütün əsas növləri yaranır, hava kütlələri və cəbhələr əmələ gəlir, siklonlar və antisiklonlar inkişaf edir. Troposferdə günəş şüalarının Yerin qar örtüyü ilə əks olunması və havanın səth təbəqələrinin soyuması səbəbindən inversiya deyilən hadisə baş verir, yəni atmosferdə temperaturun aşağıdan artması. adi azalma əvəzinə yuxarı.

Troposferdə isti mövsümdə hava kütlələrinin daimi turbulent (təsadüfi, xaotik) qarışması və hava axını ilə istilik ötürülməsi (konveksiya) baş verir. Konveksiya dumanı məhv edir və aşağı atmosferin tozunu azaldır.

Atmosferin ikinci təbəqəsi stratosfer.

ilə dar zonada (1-3 km) troposferdən başlayır sabit temperatur(tropopoz) və təxminən 80 km yüksəkliyə qədər uzanır. Stratosferin bir xüsusiyyəti, yalnız havanın mütərəqqi seyrəkləşməsidir yüksək intensivlik ultrabənövşəyi radiasiya, su buxarının olmaması, mövcudluğu böyük rəqəm ozon və temperaturun tədricən artması. Yüksək ozon tərkibi bir sıra optik hadisələrə (möcüzələrə) səbəb olur, səslərin əks olunmasına səbəb olur və intensivliyə və spektral tərkibə əhəmiyyətli təsir göstərir. elektromaqnit şüalanması. Stratosferdə havanın daimi qarışığı var, ona görə də onun tərkibi troposferin havasına bənzəyir, baxmayaraq ki, stratosferin yuxarı sərhədlərində onun sıxlığı son dərəcə aşağıdır. Stratosferdə qərb küləkləri üstünlük təşkil edir, yuxarı zonada isə şərq küləklərinə keçid var.

Atmosferin üçüncü təbəqəsi ionosfer, stratosferdən başlayaraq 600-800 km yüksəkliklərə qədər uzanır.

İonosferin fərqli xüsusiyyətləri qaz mühitinin həddindən artıq nadir olması, molekulyar və atom ionlarının və sərbəst elektronların yüksək konsentrasiyasıdır. istilik. İonosfer radiodalğaların yayılmasına təsir edir, onların sınmasına, əks olunmasına və udulmasına səbəb olur.

Atmosferin yüksək təbəqələrində ionlaşmanın əsas mənbəyi Günəşin ultrabənövşəyi şüalanmasıdır. Bu halda, elektronlar qaz atomlarından çıxarılır, atomlar müsbət ionlara çevrilir və sökülən elektronlar sərbəst qalır və ya mənfi ionların əmələ gəlməsi ilə neytral molekullar tərəfindən tutulur. İonosferin ionlaşmasına meteorlar, Günəşin korpuskulyar, rentgen və qamma radiasiyası, eləcə də ionosferdə akustik dalğalar yaradan Yerdəki seysmik proseslər (zəlzələlər, vulkan püskürmələri, güclü partlayışlar) təsir göstərir. atmosfer hissəciklərinin salınımlarının amplitudasını və sürətini artırmaq və qaz molekullarının və atomlarının ionlaşmasına kömək etmək (bax Aeroionlaşma).

İonosferdə ionların və elektronların yüksək konsentrasiyası ilə əlaqəli elektrik keçiriciliyi çox yüksəkdir. İonosferin artan elektrik keçiriciliyi radiodalğaların əks olunmasında və auroraların meydana gəlməsində mühüm rol oynayır.

İonosfer süni yer peyklərinin və qitələrarası ballistik raketlərin uçuş sahəsidir. Hazırda kosmik tibb atmosferin bu hissəsində uçuş şəraitinin insan orqanizminə mümkün təsirlərini öyrənir.

Dördüncüsü, atmosferin xarici təbəqəsi - ekzosfer. Buradan atmosfer qazları dağılma (cazibə qüvvələrinin molekulların öhdəsindən gəlməsi) hesabına dünya fəzasına səpələnir. Sonra atmosferdən planetlərarası kosmosa tədricən keçid baş verir. Ekzosfer sonuncudan Yerin 2-ci və 3-cü şüalanma kəmərlərini təşkil edən çoxlu sayda sərbəst elektronların olması ilə fərqlənir.

Atmosferin 4 təbəqəyə bölünməsi çox ixtiyaridir. Beləliklə, elektrik parametrlərinə görə, atmosferin bütün qalınlığı 2 təbəqəyə bölünür: neytral hissəciklərin üstünlük təşkil etdiyi neytrosfer və ionosfer. Temperatur müvafiq olaraq troposfer, stratosfer, mezosfer və termosferi fərqləndirir, tropo-, strato- və mezopozlarla ayrılır. Atmosfer təbəqəsi 15 ilə 70 km arasında yerləşir və ilə xarakterizə olunur yüksək məzmun ozon ozonosfer adlanır.

Praktiki məqsədlər üçün aşağıdakı şərtlərin qəbul edildiyi Beynəlxalq Standart Atmosferdən (MCA) istifadə etmək rahatdır: t ° 15 ° səviyyəsində dəniz səviyyəsində təzyiq 1013 mbar (1,013 X 10 5 nm 2 və ya 760 mm Hg) təşkil edir. ); temperatur 1 km-də 6,5° azalaraq 11 km səviyyəsinə (şərti stratosfer) düşür və sonra sabit qalır. SSRİ-də standart atmosfer GOST 4401 - 64 qəbul edilmişdir (Cədvəl 3).

Yağıntı. Atmosfer su buxarının əsas hissəsi troposferdə cəmləşdiyindən, yağıntıya səbəb olan suyun faza keçidi prosesləri əsasən troposferdə gedir. Troposfer buludları adətən bütün yer səthinin təxminən 50%-ni əhatə edir, stratosferdə (20-30 km hündürlükdə) və mezopauza yaxın yerlərdə müvafiq olaraq mirvari və noctilucent buludlar adlanan buludlar nisbətən nadir hallarda müşahidə olunur. Troposferdə su buxarının kondensasiyası nəticəsində buludlar əmələ gəlir və yağıntılar baş verir.

Yağıntıların təbiətinə görə yağıntılar 3 növə bölünür: davamlı, leysanlı, çiskinli. Yağıntının miqdarı millimetrdə düşmüş su təbəqəsinin qalınlığı ilə müəyyən edilir; yağıntının miqdarı yağış ölçmə cihazları və yağıntı ölçmə cihazları ilə ölçülür. Yağıntının intensivliyi dəqiqədə millimetrlə ifadə edilir.

Yağıntıların müəyyən fəsillərdə və günlərdə, eləcə də ərazi üzrə paylanması atmosferin sirkulyasiyası və Yer səthinin təsiri ilə əlaqədar son dərəcə qeyri-bərabərdir. Belə ki, Havay adalarına ildə orta hesabla 12.000 mm, Peru və Saharanın ən quraq bölgələrində isə 250 mm-dən çox yağıntı düşmür, bəzən isə bir neçə il düşmür. Yağıntıların illik dinamikasında aşağıdakı növlər fərqləndirilir: ekvatorial - yaz və payız bərabərlik günündən sonra yağıntının maksimumu ilə; tropik - yayda maksimum yağıntı ilə; musson - yayda və quru qışda çox açıq bir zirvə ilə; subtropik - qışda və quru yayda maksimum yağıntı ilə; kontinental mülayim enliklər - yayda maksimum yağıntı ilə; dəniz mülayim enlikləri - qışda maksimum yağıntı ilə.

Bütün atmosfer və fiziki iqlim kompleksi və havanı təşkil edən meteoroloji amillər sağlamlığı yaxşılaşdırmaq, sərtləşdirmək və gücləndirmək üçün geniş istifadə olunur. dərman məqsədləri(bax: Klimatoterapiya). Bununla yanaşı, müəyyən edilmişdir ki, bu atmosfer amillərində kəskin dalğalanmalar mənfi təsir göstərə bilər. fizioloji proseslər bədəndə müxtəlif inkişafına səbəb olur patoloji şərtlər və meteotrop reaksiyalar adlanan xəstəliklərin kəskinləşməsi (bax: Klimatopatologiya). Bu baxımdan atmosferin tez-tez, uzunmüddətli pozulması və meteoroloji amillərin kəskin dəyişməsi xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.

Meteotrop reaksiyalar xəstəliklərdən əziyyət çəkən insanlarda daha çox müşahidə olunur ürək-damar sistemi, poliartrit, bronxial astma, mədə xorası, dəri xəstəlikləri.

Biblioqrafiya: Belinsky V. A. və Pobiyaho V. A. Aerology, L., 1962, bibliogr.; Biosfer və onun resursları, red. V. A. Kovdı, Moskva, 1971. Danilov A. D. İonosferin kimyası, L., 1967; Kolobkov N. V. Atmosfer və onun həyatı, M., 1968; Kalitin H.H. Təbabətdə tətbiq olunan atmosfer fizikasının əsasları, L., 1935; Matveev L. T. Ümumi meteorologiyanın əsasları, Atmosfer fizikası, L., 1965, biblioqrafiya; Minkh A. A. Havanın ionlaşması və onun gigiyenik dəyəri, M., 1963, bibliotr.; it, Gigiyenik tədqiqatların üsulları, M., 1971, biblioqrafiya; Tverskoy P. N. Meteorologiya kursu, L., 1962; Umansky S.P. İnsan kosmosda, M., 1970; Xvostikov I. A. Atmosferin yüksək təbəqələri, L., 1964; X r g və a N A. X. Atmosferin fizikası, L., 1969, biblioqrafiya; Xromov S.P. Coğrafiya fakültələri üçün meteorologiya və klimatologiya, L., 1968.

Yüksək və aşağı təzyiqin orqanizmə təsiri- Armstrong G. Aviasiya tibb, trans. İngilis dilindən, M., 1954, biblioqr.; Saltsman G.L. Ətraf mühitin qazlarının yüksək təzyiqi şəraitində insanın qalmasının fizioloji əsasları, L., 1961, biblioqrafiya; İvanov D. İ. və Xromuşkin A. İ. Yüksək hündürlükdə və kosmosda uçuşlar zamanı insan həyatını təmin edən sistemlər, M., 1968, biblioqrafiya; İsakov P. K. və s. Aviasiya təbabətinin nəzəriyyəsi və təcrübəsi, M., 1971, biblioqrafiya; Kovalenko E. A. və Çernyakov İ. N. Uçuşun ekstremal amillərində parçaların oksigeni, M., 1972, biblioqrafiya; Miles S. Sualtı tibb, trans. ingilis dilindən, M., 1971, biblioqrafiya; Busby D. E. Kosmik klinik tibb, Dordrecht, 1968.

I. H. Chernyakov, M. T. Dmitriev, S. I. Nepomnyashchy.

Atmosferin dəqiq ölçüsü məlum deyil, çünki onun yuxarı sərhədi aydın görünmür. Bununla birlikdə, atmosferin quruluşu kifayət qədər öyrənilmişdir ki, hər kəs planetimizin qazlı qabığının necə qurulduğu barədə bir fikir əldə edə bilsin.

Atmosfer fizikası alimləri onu Yer ətrafında planetlə birlikdə fırlanan sahə kimi təyin edirlər. FAI aşağıdakıları verir tərifi:

• Kosmos və atmosfer arasındakı sərhəd Karman xətti boyunca keçir. Bu xətt, eyni təşkilatın tərifinə görə, 100 km yüksəklikdə yerləşən dəniz səviyyəsindən yüksəklikdir.

Bu xəttdən yuxarı olan hər şey kosmosdur. Atmosfer tədricən planetlərarası kosmosa keçir, buna görə də onun ölçüsü haqqında müxtəlif fikirlər mövcuddur.

Atmosferin aşağı sərhədi ilə hər şey daha sadədir - səthdən keçir yer qabığı və Yerin su səthi - hidrosfer. Eyni zamanda, sərhəd, demək olar ki, yer və su səthləri ilə birləşir, çünki orada hava hissəcikləri də həll olunur.

Yerin ölçüsünə atmosferin hansı təbəqələri daxildir

Maraqlı fakt: qışda aşağı, yayda daha yüksəkdir.

Məhz bu təbəqədə turbulentlik, antisiklonlar və siklonlar yaranır, buludlar əmələ gəlir. Məhz bu sfera havanın formalaşmasına cavabdehdir, bütün hava kütlələrinin təxminən 80% -i orada yerləşir.

Tropopauz, temperaturun hündürlüklə azalmadığı təbəqədir. Tropopauzdan yuxarıda, 11-dən yuxarı və 50 km-ə qədər yüksəklikdə yerləşir. Stratosferdə planeti ultrabənövşəyi şüalardan qoruduğu bilinən ozon təbəqəsi var. Bu təbəqədəki hava nadirdir, bu da səmanın xarakterik bənövşəyi rəngini izah edir. Sürət hava axınları burada 300 km/saata çata bilir. Stratosfer və mezosfer arasında stratopauza - temperatur maksimumunun baş verdiyi sərhəd sferası yerləşir.

Növbəti təbəqədir. 85-90 kilometr yüksəkliyə qədər uzanır. Mezosferdə səmanın rəngi qara olduğundan ulduzları hətta səhər və günortadan sonra da müşahidə etmək olar. Ən mürəkkəb fotokimyəvi proseslər orada baş verir, bu müddət ərzində atmosfer parıltısı baş verir.

Mezosfer ilə növbəti təbəqə arasında mezopoz yerləşir. Temperatur minimumunun müşahidə olunduğu bir keçid təbəqəsi kimi müəyyən edilir. Yuxarıda, dəniz səviyyəsindən 100 kilometr yüksəklikdə, Karman xətti var. Bu xəttdən yuxarıda termosfer (hündürlük həddi 800 km) və ekzosfer var ki, bu da “dispersiya zonası” adlanır. Təxminən 2-3 min kilometr yüksəklikdə o, yaxın kosmik vakuuma keçir.

Atmosferin üst qatının aydın görünmədiyini nəzərə alsaq, onun dəqiq ölçüsünü hesablamaq mümkün deyil. Bundan başqa, in müxtəlif ölkələr olan təşkilatlar var müxtəlif fikirlər bu hesabda. Qeyd etmək lazımdır ki Karman xətti Yer atmosferinin sərhədi yalnız şərti olaraq hesab edilə bilər, çünki müxtəlif mənbələr müxtəlif sərhəd işarələrindən istifadə edir. Beləliklə, bəzi mənbələrdə yuxarı sərhədin 2500-3000 km yüksəklikdə keçdiyi barədə məlumat tapa bilərsiniz.

NASA hesablamalar üçün 122 kilometr işarəsindən istifadə edir. Bir müddət əvvəl sərhədin təxminən 118 km-də olduğunu dəqiqləşdirən təcrübələr aparıldı.