Sestava zgornjih plasti ozračja. Ekskluziven element v Zemljinem ozračju. mejna plast ozračja

Tokrat bomo analizirali temo iz šolske geografije " atmosferske plasti». Atmosfera - zemeljska atmosfera, to je znano vsem. Spodnja meja je jasno izražena - to je površina zemlje, zgornja pa je na nadmorski višini 2000-3000 km. Naša zračna lupina je kot pita, lahko jo razdelimo na plasti, v katerih so določene značilnosti.

Kratko povprečje karakterizacija plasti ozračja

Tabela prikazuje kratek opis plasti. Prehodi med plastmi niso ostri, ti (plasti) gladko prehajajo ena v drugo, zato običajno ločimo tudi prehodne:

• tropopavza(med troposfero in stratosfero);
• stratopavza(med strato- in mezosfero);
• mezopavza(med mezo- in termosfero);
• termopavza(med termo- in eksosfero).

Meje plasti niso konstantne, spreminjajo se tudi glede na zemljepisno širino. na primer Zgornja meja Troposfera v zmernih širinah je 11-13 km, na ekvatorju pa 16 km. Temperatura na zgornji meji troposfere na polih je višja (-50 o C) kot na ekvatorju (-70 o C).

Zgoraj je bilo predstavljeno temperaturna delitev ozračja, v različnih plasteh se je povečal ali zmanjšal, vendar se je v vsaki opisani plasti obnašal precej stabilno.

Obstajajo tudi drugi klasifikacija atmosfere spodaj. So nekoliko težje razumljivi, zahtevajo določena znanja s področja kemije, fizike in same meteorologije.

Razvrstitev glede na prisotnost nabitih delcev

Ozonosfera- To je v bistvu ozonski plašč, ki ščiti vse življenje na planetu pred ultravijoličnimi žarki. Ker se količina sončnega ultravijoličnega sevanja močno poveča nad ozonsko plastjo (ozonosfero), obstoječi kisik (O 2) in ozon (O 3) pod njegovim (ultravijoličnim) delovanjem razpadeta in nastane atomski kisik (O).

Zemeljski sevalni pas je plast, ki vsebuje veliko število zajetih elektronov in protonov magnetno polje Zemlja. V povprečju se nahaja na razdalji 100 tisoč km (15 R). R je polmer Zemlje, enak je 6371 km.

Razvrstitev glede na interakcijo z zemeljsko površino

Zemljino površje močno vpliva na dnevni potek meteoroloških vrednosti, predvsem v površinskem sloju ozračja do 100-200 m. Z višanjem nadmorske višine se vpliv zemeljskega površja zmanjšuje in ga na nadmorski višini nad 95 km ne opazimo.

Klasifikacija letal

Vsi sateliti so v vesolju blizu Zemlje. Po izstrelitvi se po izračunani poti vrtijo okoli Zemlje ali skupaj z njo (geostacionarni sateliti).

Ta tema je ena glavnih, naši naslednji članki bodo pogosto povezani z njo. To je vse, se vidimo kmalu!

Plinski ovoj okrog sveta se imenuje atmosfera, plin, ki ga tvori, pa zrak. Glede na različne telesne in kemijske lastnosti ozračje je razdeljeno na plasti. Kakšne so plasti ozračja?

Temperaturne plasti ozračja

Temperatura atmosfere se spreminja glede na oddaljenost od zemeljske površine in v zvezi s tem je sprejeta njena razdelitev na naslednje plasti:
Troposfera. To je "najnižja" temperaturna plast ozračja. V srednjih zemljepisnih širinah je njegova višina 10-12 kilometrov, v tropih pa 15-16 kilometrov. Temperatura v troposferi atmosferski zrak se z naraščanjem nadmorske višine zmanjšuje v povprečju za približno 0,65 °C na vsakih 100 metrov.
Stratosfera. Ta plast se nahaja nad troposfero, v območju nadmorske višine 11-50 kilometrov. Med troposfero in stratosfero je prehodna atmosferska plast - tropopavza. Povprečna temperatura zraka v tropopavzi je -56,6 °C, v tropih -80,5 °C pozimi in -66,5 °C poleti. Sama temperatura spodnjega sloja stratosfere počasi pada v povprečju za 0,2 °C na vsakih 100 metrov, temperatura zgornjega sloja pa narašča in na zgornji meji stratosfere je temperatura zraka že 0 °C.
Mezosfera. V območju nadmorske višine 50-95 kilometrov nad stratosfero se nahaja atmosferski sloj mezosfere. Od stratosfere je ločena s stratopavzo. Temperatura mezosfere pada z naraščajočo nadmorsko višino, v povprečju je znižanje 0,35 °C na vsakih 100 metrov.
Termosfera. Ta atmosferski sloj se nahaja nad mezosfero in je od nje ločen z mezopavzo. Temperatura mezopavze se giblje od -85 do -90°C, vendar se z višanjem višine termosfere termosfera intenzivno segreva in v območju nadmorske višine 200-300 kilometrov doseže 1500°C, nakar se ne spreminja več. Ogrevanje termosfere nastane kot posledica absorpcije ultravijoličnega sevanja sonca s kisikom.

Plasti ozračja, razdeljene po plinski sestavi

Glede na sestavo plina delimo ozračje na homosfero in heterosfero. Homosfera je nižja plast ozračja in njena plinska sestava je homogena. Zgornja meja te plasti poteka na nadmorski višini 100 kilometrov.

Heterosfera se nahaja v višinskem intervalu od homosfere do zunanje meje atmosfere. Njegova plinska sestava je heterogena, saj pod vplivom sončnega in kozmičnega sevanja molekule zraka heterosfere razpadejo na atome (proces fotodisociacije).

V heterosferi se pri razpadu molekul na atome sproščajo nabiti delci – elektroni in ioni, ki ustvarjajo plast ionizirane plazme – ionosfero. Ionosfera se nahaja od zgornje meje homosfere do višine 400-500 kilometrov, ima lastnost odboja radijskih valov, kar nam omogoča izvajanje radijskih komunikacij.

Nad 800 kilometri začnejo molekule lahkih plinov atmosfere uhajati v vesolje in to plast atmosfere imenujemo eksosfera.

Atmosferske plasti in vsebnost ozona

Največja količina ozona ( kemijska formula O3) se nahaja v ozračju na nadmorski višini 20-25 kilometrov. To je posledica velike količine kisika v zraku in prisotnosti močnega sončnega sevanja. Te plasti ozračja imenujemo ozonosfera. Pod ozonosfero se vsebnost ozona v ozračju zmanjšuje.

Atmosfera je plinasta lupina našega planeta, ki se vrti skupaj z Zemljo. Plin v ozračju imenujemo zrak. Atmosfera je v stiku s hidrosfero in delno prekriva litosfero. Težko pa je določiti zgornje meje. Običajno se domneva, da se atmosfera razteza navzgor približno tri tisoč kilometrov. Tam gladko teče v brezzračni prostor.

Kemična sestava zemeljske atmosfere

Nastajanje kemične sestave ozračja se je začelo pred približno štirimi milijardami let. Sprva je bila atmosfera sestavljena le iz lahkih plinov - helija in vodika. Po mnenju znanstvenikov so bili prvi predpogoji za nastanek plinske lupine okoli Zemlje vulkanski izbruhi, ki so skupaj z lavo oddajali ogromno plinov. Kasneje se je začela izmenjava plinov z vodnimi prostori, z živimi organizmi, s produkti njihove dejavnosti. Sestava zraka se je postopoma spreminjala in moderna oblika ustanovljeno pred nekaj milijoni let.

Glavni sestavini ozračja sta dušik (približno 79 %) in kisik (20 %). Preostali odstotek (1 %) predstavljajo naslednji plini: argon, neon, helij, metan, ogljikov dioksid, vodik, kripton, ksenon, ozon, amoniak, žveplov dioksid in dušik, dušikov oksid in ogljikov monoksid, vključeni v to en odstotek.

Poleg tega zrak vsebuje vodno paro in trdne delce (rastlinski cvetni prah, prah, kristale soli, aerosolne nečistoče).

AT zadnje čase znanstveniki ugotavljajo ne kvalitativno, ampak kvantitativno spremembo nekaterih sestavin zraka. In razlog za to je človek in njegova dejavnost. Samo v zadnjih 100 letih se je vsebnost ogljikovega dioksida močno povečala! To je polno številnih težav, med katerimi so najbolj globalne podnebne spremembe.

Nastanek vremena in podnebja

Ozračje ima ključno vlogo pri oblikovanju podnebja in vremena na Zemlji. Veliko je odvisno od količine sončne svetlobe, od narave podlage in atmosferskega kroženja.

Poglejmo dejavnike po vrsti.

1. Ozračje prepušča toploto sončnih žarkov in absorbira škodljiva sevanja. Da padajo sončni žarki različna področja Zemlja pod različnimi koti, so vedeli stari Grki. Sama beseda "podnebje" v prevodu iz stare grščine pomeni "pobočje". Torej na ekvatorju sončni žarki padajo skoraj navpično, ker je tukaj zelo vroče. Bližje ko je poloma, večji je kot naklona. In temperatura pada.

2. Zaradi neenakomernega segrevanja Zemlje nastajajo zračni tokovi v ozračju. Razvrščeni so glede na velikost. Najmanjši (desetine in stotine metrov) so lokalni vetrovi. Sledijo monsuni in pasati, cikloni in anticikloni, planetarna frontalna območja.

Vse te zračne mase se nenehno premikajo. Nekatere med njimi so precej statične. Na primer pasati, ki pihajo iz subtropskih območij proti ekvatorju. Gibanje drugih je v veliki meri odvisno od zračni tlak.

3. Atmosferski tlak je še en dejavnik, ki vpliva na nastanek podnebja. To je zračni tlak na zemeljski površini. Kot veste, se zračne mase premikajo iz območja z visokim atmosferskim tlakom proti območju, kjer je ta tlak nižji.

Skupaj je 7 con. Ekvator je območje nizkega zračnega tlaka. Nadalje na obeh straneh ekvatorja do tridesete zemljepisne širine - regija visok pritisk. Od 30° do 60° - spet nizek tlak. In od 60 ° do polov - območje visokega tlaka. Zračne mase krožijo med temi conami. Tisti, ki gredo z morja na kopno, prinašajo dež in slabo vreme, tisti, ki pihajo s celin, pa prinašajo jasno in suho vreme. Na mestih, kjer trčijo zračni tokovi, se oblikujejo atmosferske fronte, za katere so značilne padavine in slabo, vetrovno vreme.

Znanstveniki so dokazali, da je tudi dobro počutje osebe odvisno od atmosferskega tlaka. Po mednarodnih standardih je normalni atmosferski tlak 760 mm Hg. kolona pri 0°C. Ta številka je izračunana za tista zemljišča, ki so skoraj poravnana z morsko gladino. Tlak pada z višino. Zato je na primer za Sankt Peterburg 760 mm Hg. - je norma. Toda za Moskvo, ki se nahaja višje, normalen pritisk- 748 mm Hg

Tlak se ne spreminja samo navpično, ampak tudi vodoravno. To se še posebej občuti ob prehodu ciklonov.

Struktura ozračja

Vzdušje spominja večplastna torta. In vsaka plast ima svoje značilnosti.

. Troposfera je Zemlji najbližja plast. "Debelina" te plasti se spreminja, ko se odmikate od ekvatorja. Nad ekvatorjem se plast razteza navzgor za 16-18 km, v zmernih pasovih - za 10-12 km, na polih - za 8-10 km.

Tu je 80% celotne mase zraka in 90% vodne pare. Tu nastajajo oblaki, nastajajo cikloni in anticikloni. Temperatura zraka je odvisna od nadmorske višine območja. V povprečju pade za 0,65°C na vsakih 100 metrov.

. tropopavza- prehodna plast ozračja. Njegova višina je od nekaj sto metrov do 1-2 km. Temperatura zraka poleti je višja kot pozimi. Tako je na primer nad poli pozimi -65 ° C. In nad ekvatorjem kadar koli v letu je -70 ° C.

. Stratosfera- to je plast, katere zgornja meja poteka na nadmorski višini 50-55 kilometrov. Turbulence je tu malo, vsebnost vodne pare v zraku je zanemarljiva. Ampak veliko ozona. Njegova največja koncentracija je na nadmorski višini 20-25 km. V stratosferi se temperatura zraka začne dvigovati in doseže +0,8 ° C. To je posledica dejstva, da ozonska plast deluje z ultravijoličnim sevanjem.

. Stratopavza- nizka vmesna plast med stratosfero in mezosfero, ki ji sledi.

. Mezosfera- zgornja meja te plasti je 80-85 kilometrov. Tu potekajo kompleksni fotokemični procesi, ki vključujejo proste radikale. Prav oni poskrbijo za tisti nežno modri sijaj našega planeta, ki ga vidimo iz vesolja.

Večina kometov in meteoritov zgori v mezosferi.

. mezopavza- naslednji vmesni sloj, katerega temperatura zraka je najmanj -90 °.

. Termosfera- spodnja meja se začne na nadmorski višini 80 - 90 km, zgornja meja plasti pa poteka približno na oznaki 800 km. Temperatura zraka narašča. Lahko se giblje od +500° C do +1000° C. Čez dan temperaturna nihanja znašajo več sto stopinj! Toda zrak je tukaj tako redek, da razumevanje izraza "temperatura", kot si ga predstavljamo, tukaj ni primerno.

. Ionosfera- združuje mezosfero, mezopavzo in termosfero. Tukajšnji zrak je sestavljen predvsem iz molekul kisika in dušika ter kvazinevtralne plazme. Sončni žarki, ki padejo v ionosfero, močno ionizirajo molekule zraka. V spodnji plasti (do 90 km) je stopnja ionizacije nizka. Višja kot je, večja je ionizacija. Torej, na nadmorski višini 100-110 km so elektroni koncentrirani. To prispeva k odboju kratkih in srednjih radijskih valov.

Najpomembnejša plast ionosfere je zgornja, ki se nahaja na nadmorski višini 150-400 km. Njegova posebnost je, da odbija radijske valove, kar prispeva k prenosu radijskih signalov na velike razdalje.

V ionosferi se pojavi takšen pojav, kot je aurora.

. Eksosfera- sestoji iz atomov kisika, helija in vodika. Plin v tej plasti je zelo redek in vodikovi atomi pogosto uidejo v vesolje. Zato se ta plast imenuje "območje razprševanja".

Prvi znanstvenik, ki je predlagal, da ima naša atmosfera težo, je bil Italijan E. Torricelli. Ostap Bender je na primer v romanu "Zlato tele" obžaloval, da je vsako osebo pritisnil zračni stolpec, ki tehta 14 kg! A veliki strateg se je malo zmotil. Odrasla oseba doživi pritisk 13-15 ton! Toda te teže ne čutimo, ker je atmosferski tlak uravnotežen z notranjim pritiskom osebe. Teža našega ozračja je 5.300.000.000.000.000 ton. Številka je ogromna, čeprav je le milijoninka teže našega planeta.

OZRAČJE ZEMLJE(grško atmos para + krogla sphaira) - plinasta lupina, ki obdaja Zemljo. Masa ozračja je približno 5,15·10 15 Biološki pomen ozračja je ogromen. V ozračju poteka množično-energijska izmenjava med živo in neživo naravo, med rastlinstvom in živalstvom. Atmosferski dušik asimilirajo mikroorganizmi; rastline zaradi sončne energije sintetizirajo organske snovi iz ogljikovega dioksida in vode ter sproščajo kisik. Prisotnost ozračja zagotavlja ohranjanje vode na Zemlji, kar je tudi pomemben pogoj obstoj živih organizmov.

Študije, izvedene s pomočjo višinskih geofizičnih raket, umetnih zemeljskih satelitov in medplanetarnih avtomatskih postaj so pokazale, da se zemeljska atmosfera razprostira na tisoče kilometrov. Meje ozračja so nestabilne, nanje vplivata gravitacijsko polje lune in pritisk toka sončne svetlobe. Nad ekvatorjem v območju zemeljske sence sega atmosfera okoli 10.000 km, nad poli pa so njene meje oddaljene 3000 km od zemeljske površine. Večina atmosfere (80-90%) je v nadmorskih višinah do 12-16 km, kar je razloženo z eksponentno (nelinearno) naravo zmanjšanja gostote (redkosti) njenega plinastega medija z višino nad gladina morja narašča.

Obstoj večine živih organizmov v naravnih razmerah je možen v še ožjih mejah atmosfere, do 7-8 km, kjer je kombinacija atmosferskih dejavnikov, kot so plinska sestava, temperatura, tlak in vlažnost, potrebnih za aktivni potek potekajo biološki procesi. Higienski pomen ima tudi gibanje in ionizacija zraka, atmosferske padavine in električno stanje ozračja.

Sestava plina

Ozračje je fizikalna zmes plinov (tabela 1), predvsem dušika in kisika (78,08 in 20,95 vol. %). Razmerje atmosferskih plinov je skoraj enako do nadmorske višine 80-100 km. Konstantnost glavnega dela plinske sestave ozračja je posledica relativnega uravnoteženja procesov izmenjave plinov med živo in neživo naravo ter stalnega mešanja zračnih mas v vodoravni in navpični smeri.

Tabela 1. ZNAČILNOSTI KEMIJSKE SESTAVE SUHEGA ATMOSFERskega ZRAKA BLIZU ZEMLJINEGA POVRŠJA

Sestava plina	Volumska koncentracija, %
kisik
Ogljikov dioksid
Dušikov oksid
Žveplov dioksid	0 do 0,0001
	0 do 0,000007 poleti, 0 do 0,000002 pozimi
dušikov dioksid	0 do 0,000002
Ogljikov monoksid

Na nadmorski višini nad 100 km se odstotek posameznih plinov spreminja zaradi njihove difuzne stratifikacije pod vplivom gravitacije in temperature. Poleg tega pod delovanjem kratkovalovnega dela ultravijoličnega in rentgenski žarki na višini 100 km ali več molekule kisika, dušika in ogljikovega dioksida disociirajo na atome. Na velikih nadmorskih višinah so ti plini v obliki visoko ioniziranih atomov.

Vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju različnih območij Zemlje je manj konstantna, kar je deloma posledica neenakomerne porazdelitve velikih industrijskih podjetij, ki onesnažujejo zrak, pa tudi neenakomerne porazdelitve vegetacije in vodnih bazenov, ki absorbirajo ogljikov dioksid. na Zemlji. V ozračju je spremenljiva tudi vsebnost aerosolov (glej) - delcev, suspendiranih v zraku, velikosti od nekaj milimikronov do nekaj deset mikronov - nastalih kot posledica vulkanskih izbruhov, močnih umetnih eksplozij, onesnaženja s strani industrijskih podjetij. Koncentracija aerosolov z višino hitro upada.

Najbolj nestabilna in pomembna spremenljiva komponenta atmosfere je vodna para, katere koncentracija na zemeljski površini se lahko spreminja od 3% (v tropih) do 2 × 10 -10% (na Antarktiki). Višja kot je temperatura zraka, več vlage, ceteris paribus, je lahko v ozračju in obratno. Glavnina vodne pare je koncentrirana v atmosferi do nadmorske višine 8-10 km. Vsebnost vodne pare v ozračju je odvisna od skupnega vpliva procesov izhlapevanja, kondenzacije in horizontalnega transporta. V višinah je zaradi znižanja temperature in kondenzacije hlapov zrak praktično suh.

Zemljina atmosfera poleg molekularnega in atomskega kisika vsebuje majhno količino ozona (glej), katerega koncentracija je zelo spremenljiva in se spreminja glede na višino in letni čas. Večina ozona je v območju polov do konca polarne noči na nadmorski višini 15-30 km z močnim zmanjšanjem navzgor in navzdol. Ozon nastane kot posledica fotokemičnega delovanja ultravijoličnega sončnega sevanja na kisik, predvsem na nadmorskih višinah 20-50 km. V tem primeru dvoatomne molekule kisika delno razpadejo na atome in z združitvijo nerazgrajenih molekul tvorijo triatomne molekule ozona (polimerna, alotropna oblika kisika).

Prisotnost v ozračju skupine tako imenovanih inertnih plinov (helij, neon, argon, kripton, ksenon) je povezana z neprekinjenim tokom naravnih procesov radioaktivnega razpada.

Biološki pomen plinov atmosfera je zelo velika. Za večino večceličnih organizmov je določena vsebnost molekularnega kisika v plinastem ali vodnem mediju nepogrešljiv dejavnik njihovega obstoja, ki med dihanjem določa sproščanje energije iz organskih snovi, ki nastanejo na začetku med fotosintezo. Ni naključje, da so zgornje meje biosfere (del površine sveta in spodnji del atmosfere, kjer obstaja življenje) določene s prisotnostjo zadostne količine kisika. V procesu evolucije so se organizmi prilagodili na določeno raven kisika v ozračju; spreminjanje vsebnosti kisika v smeri zmanjševanja ali povečevanja ima škodljiv učinek (glej Višinska bolezen, Hiperoksija, Hipoksija).

Ozonsko-alotropna oblika kisika ima tudi izrazit biološki učinek. V koncentracijah, ki ne presegajo 0,0001 mg / l, kar je značilno za letoviška območja in morske obale, ima ozon zdravilno delovanje- spodbuja dihanje in srčno-žilno aktivnost, izboljša spanec. Ker se koncentracija ozona povečuje, njegova toksični učinek: draženje oči, nekrotično vnetje sluznice dihalnih poti, poslabšanje pljučne bolezni, vegetativne nevroze. V kombinaciji s hemoglobinom ozon tvori methemoglobin, kar vodi do motenj dihalne funkcije krvi; postane otežen prenos kisika iz pljuč v tkiva, razvijejo se pojavi zadušitve. Podoben škodljiv učinek na telo ima atomski kisik. Ozon igra pomembno vlogo pri ustvarjanju toplotnih režimov različnih plasti ozračja zaradi izjemno močne absorpcije sončnega sevanja in zemeljskega sevanja. Ozon absorbira ultravijolično in infrardeči žarki. Sončne žarke z valovno dolžino manj kot 300 nm atmosferski ozon skoraj v celoti absorbira. Zemljo tako obdaja nekakšen »ozonski zaslon«, ki številne organizme ščiti pred škodljivimi vplivi ultravijoličnega sevanja sonca.Dušik v atmosferskem zraku je velikega biološkega pomena, predvsem kot vir t.i. fiksirani dušik – vir rastlinske (in končno živalske) hrane. Fiziološki pomen dušika je določen z njegovo udeležbo pri ustvarjanju ravni atmosferskega tlaka, potrebnega za življenjske procese. V določenih pogojih sprememb tlaka ima dušik pomembno vlogo pri razvoju številnih motenj v telesu (glej Dekompresijska bolezen). Predpostavke, da dušik oslabi toksični učinek kisika na telo in ga iz ozračja absorbirajo ne le mikroorganizmi, ampak tudi višje živali, so sporne.

Inertni plini atmosfere (ksenon, kripton, argon, neon, helij), ko ustvarjajo normalne razmere parcialnega tlaka lahko uvrstimo med biološko indiferentne pline. Z znatnim povečanjem parcialnega tlaka imajo ti plini narkotični učinek.

Prisotnost ogljikovega dioksida v atmosferi zagotavlja kopičenje sončne energije v biosferi zaradi fotosinteze kompleksnih ogljikovih spojin, ki med življenjem nenehno nastajajo, se spreminjajo in razgrajujejo. Ta dinamični sistem se ohranja zaradi aktivnosti alg in kopenskih rastlin, ki zajemajo energijo sončne svetlobe in jo uporabljajo za pretvorbo ogljikovega dioksida (glej) in vode v različne organske spojine s sproščanjem kisika. Razširitev biosfere navzgor je delno omejena z dejstvom, da na nadmorski višini več kot 6-7 km rastline, ki vsebujejo klorofil, ne morejo živeti zaradi nizkega parcialnega tlaka ogljikovega dioksida. Ogljikov dioksid je zelo aktiven tudi v fiziološkem smislu, saj ima pomembno vlogo pri uravnavanju presnovnih procesov, delovanju centralnega živčni sistem, dihanje, krvni obtok, kisikov režim telesa. Vendar je ta regulacija posredovana z vplivom ogljikovega dioksida, ki ga proizvaja telo samo, in ne iz ozračja. V tkivih in krvi živali in ljudi je parcialni tlak ogljikovega dioksida približno 200-krat višji od njegovega tlaka v ozračju. In le z znatnim povečanjem vsebnosti ogljikovega dioksida v atmosferi (več kot 0,6-1%) se v telesu pojavijo motnje, označene z izrazom hiperkapnija (glej). Popolna odstranitev ogljikovega dioksida iz vdihanega zraka ni mogoča neposredno škodljiv vpliv na človeškem in živalskem telesu.

Ogljikov dioksid ima vlogo pri absorpciji dolgovalovnega sevanja in ohranjanju "učinka tople grede", ki zvišuje temperaturo blizu zemeljske površine. Preučuje se tudi problem vpliva ogljikovega dioksida, ki v velikih količinah vstopa v zrak kot odpadek industrije, na toplotne in druge režime ozračja.

Atmosferska vodna para (zračna vlaga) vpliva tudi na človeško telo, predvsem na izmenjavo toplote z okoljem.

Zaradi kondenzacije vodne pare v ozračju nastanejo oblaki in padajo padavine (dež, toča, sneg). Vodna para, ki razprši sončno sevanje, sodeluje pri ustvarjanju toplotnega režima Zemlje in spodnjih plasti atmosfere, pri oblikovanju meteoroloških razmer.

Atmosferski tlak

Atmosferski tlak (barometrični) je tlak, ki ga atmosfera pod vplivom gravitacije izvaja na površje Zemlje. Vrednost tega tlaka na vsaki točki atmosfere je enaka teži zgornjega stolpca zraka z enotsko osnovo, ki se razteza nad mestom meritve do meja atmosfere. Atmosferski tlak merimo z barometrom (glej) in izražamo v milibarih, v newtonih na kvadratni meter ali višino stolpca živega srebra v barometru v milimetrih, zmanjšano na 0 ° in normalno vrednost gravitacijskega pospeška. V tabeli. 2 prikazuje najpogosteje uporabljene enote za atmosferski tlak.

Sprememba tlaka nastane zaradi neenakomernega segrevanja zračnih mas, ki se nahajajo nad kopnim in vodo na različnih geografskih širinah. Ko se temperatura dvigne, se zmanjšata gostota zraka in tlak, ki ga ustvarja. Ogromno kopičenje hitro premikajočega se zraka z zmanjšanim tlakom (z zmanjšanjem tlaka od obrobja proti središču vrtinca) imenujemo ciklon, s povečanim tlakom (z naraščanjem tlaka proti središču vrtinca) - anticiklon. Za vremensko napoved so pomembne neperiodične spremembe atmosferskega tlaka, ki se pojavljajo v premikajočih se ogromnih masah in so povezane z nastankom, razvojem in uničenjem anticiklonov in ciklonov. Še posebej velike spremembe atmosferskega tlaka so povezane s hitrim gibanjem tropskih ciklonov. Hkrati se lahko atmosferski tlak spreminja za 30-40 mbar na dan.

Padec atmosferskega tlaka v milibarih na razdalji 100 km se imenuje horizontalni barometrični gradient. Običajno je horizontalni barometrični gradient 1–3 mbar, v tropskih ciklonih pa včasih naraste na desetine milibarov na 100 km.

Z višanjem nadmorske višine atmosferski tlak pada v logaritemskem razmerju: sprva zelo močno, nato pa vse manj opazno (slika 1). Zato je krivulja zračnega tlaka eksponentna.

Zmanjšanje tlaka na enoto navpične razdalje imenujemo navpični barometrični gradient. Pogosto uporabljajo njegovo recipročno vrednost - barometrični korak.

Ker je zračni tlak vsota parcialnih tlakov plinov, ki tvorijo zrak, je očitno, da se z dvigom v višino, skupaj z zmanjšanjem celotnega atmosferskega tlaka, delni tlak plinov, ki tvorijo tudi zrak navzgor se zmanjša. Vrednost parcialnega tlaka katerega koli plina v ozračju se izračuna po formuli

kjer je P x ​​​​parcialni tlak plina, P z je atmosferski tlak na nadmorski višini Z, X% je odstotek plina, katerega delni tlak je treba določiti.

riž. 1. Sprememba zračnega tlaka glede na višino nad morsko gladino.

riž. 2. Sprememba parcialnega tlaka kisika v alveolarnem zraku in saturacija arterijske krvi kisika glede na spremembo nadmorske višine pri dihanju zraka in kisika. Dihanje kisika se začne z višine 8,5 km (poskus v tlačni komori).

riž. 3. Primerjalne krivulje povprečnih vrednosti aktivne zavesti pri osebi v minutah na različnih višinah po hitrem dvigu med dihanjem zraka (I) in kisika (II). V višinah nad 15 km je aktivna zavest enako motena pri vdihavanju kisika in zraka. Na višinah do 15 km dihanje s kisikom bistveno podaljša dobo aktivne zavesti (poskus v tlačni komori).

Ker je odstotna sestava atmosferskih plinov razmeroma konstantna, je za določitev parcialnega tlaka katerega koli plina potrebno poznati le skupni zračni tlak na določeni višini (slika 1 in tabela 3).

Tabela 3. TABELA STANDARDNE ATMOSFERE (GOST 4401-64) 1

Geometrijska višina (m)	Temperatura		barometrični tlak			Parcialni tlak kisika (mmHg)
				mmHg Umetnost.

1 Podano v skrajšani obliki in dopolnjeno s stolpcem "Parcialni tlak kisika".

Pri določanju parcialnega tlaka plina v vlažnem zraku je treba tlak (elastičnost) odšteti od zračnega tlaka. nasičenih hlapov.

Formula za določanje parcialnega tlaka plina v vlažnem zraku bo nekoliko drugačna kot za suh zrak:

kjer je pH 2 O elastičnost vodne pare. Pri t° 37° je elastičnost nasičene vodne pare 47 mm Hg. Umetnost. Ta vrednost se uporablja pri izračunu parcialnih tlakov plinov v alveolarnem zraku v tleh in na visoki nadmorski višini.

Učinek na telo povečanega in zmanjšan pritisk. Spremembe zračnega tlaka navzgor ali navzdol imajo različne učinke na organizem živali in ljudi. Vpliv visok krvni pritisk povezana z mehanskim in prodornim fizikalnim in kemičnim delovanjem plinastega medija (tako imenovani kompresijski in prodorni učinki).

Kompresijski učinek se kaže: s splošno volumetrično kompresijo zaradi enakomernega povečanja sil mehanski pritisk na organih in tkivih; mehanonarkoza zaradi enakomerne volumetrične kompresije pri zelo visokem zračnem tlaku; lokalni neenakomeren pritisk na tkiva, ki omejujejo votline, ki vsebujejo plin, v primeru motene komunikacije med zunanjim zrakom in zrakom v votlini, na primer srednjega ušesa, pomožnih votlin nosu (glej barotravmo); povečanje gostote plina v zunanjem dihalnem sistemu, kar povzroči povečanje odpornosti na dihalne gibe, zlasti med prisilnim dihanjem ( vadbeni stres, hiperkapnija).

Prodorni učinek lahko povzroči toksični učinek kisika in indiferentnih plinov, katerih povečanje vsebnosti v krvi in ​​tkivih povzroči narkotično reakcijo, prvi znaki reza pri uporabi mešanice dušika in kisika pri ljudeh se pojavijo pri tlak 4-8 ​​atm. Povečanje parcialnega tlaka kisika sprva zmanjša raven delovanja kardiovaskularnega in dihalnega sistema zaradi zaustavitve regulatornega učinka fiziološke hipoksemije. S povečanjem parcialnega tlaka kisika v pljučih za več kot 0,8-1 ata se pokaže njegov toksični učinek (poškodba pljučnega tkiva, konvulzije, kolaps).

prodoren in kompresijski učinki Uporabljajo se visokotlačni plinski mediji klinična medicina pri zdravljenju različnih bolezni s splošno in lokalno okvaro oskrbe s kisikom (glej Baroterapija, Kisikova terapija).

Znižanje pritiska ima še izrazitejši učinek na telo. V izjemno redki atmosferi je glavni patogenetski dejavnik, ki povzroči izgubo zavesti v nekaj sekundah in smrt v 4-5 minutah, zmanjšanje parcialnega tlaka kisika v vdihanem zraku in nato v alveolarnem zraku, kri in tkiva (sl. 2 in 3). Zmerna hipoksija povzroči razvoj adaptivnih reakcij dihalnega sistema in hemodinamike, namenjenih vzdrževanju oskrbe s kisikom, predvsem vitalnega pomembne organe(možgani, srce). Pri izrazitem pomanjkanju kisika so oksidativni procesi zavrti (zaradi dihalnih encimov) in moteni so aerobni procesi proizvodnje energije v mitohondrijih. To vodi najprej do motenj v delovanju vitalnih organov, nato pa do nepopravljive strukturne okvare in smrti telesa. Razvoj adaptivnih in patoloških reakcij, sprememba funkcionalno stanje Učinkovitost telesa in človeka z znižanjem atmosferskega tlaka je določena s stopnjo in hitrostjo zmanjšanja parcialnega tlaka kisika v vdihanem zraku, trajanjem bivanja na višini, intenzivnostjo opravljenega dela, začetnim stanjem telo (glejte Višinska bolezen).

Znižanje tlaka na nadmorski višini (tudi ob izključitvi pomanjkanja kisika) povzroči resne motnje v telesu, ki jih združuje koncept "dekompresijske motnje", ki vključuje: višinsko napenjanje, barotitis in barosinusitis, višinsko dekompresijsko bolezen in višinski tkivni emfizem.

Napenjanje na visoki nadmorski višini se razvije zaradi širjenja plinov v prebavnem traktu z zmanjšanjem zračnega tlaka na trebušno steno pri vzponu na višino 7-12 km ali več. Posebno pomembno je sproščanje plinov, raztopljenih v črevesni vsebini.

Razširitev plinov vodi do raztezanja želodca in črevesja, dviga diafragme, spreminjanja položaja srca, draženja receptorskega aparata teh organov in povzročanja patoloških refleksov, ki motijo ​​dihanje in krvni obtok. Pogosto obstajajo ostre bolečine v trebuhu. Podobni pojavi se včasih pojavijo pri potapljačih pri dvigu iz globine na površje.

Mehanizem razvoja barotitisa in barosinusitisa, ki se kaže z občutkom zamašenosti oziroma bolečine v srednjem ušesu ali pomožnih votlinah nosu, je podoben razvoju napenjanja na visoki nadmorski višini.

Znižanje tlaka poleg širjenja plinov, ki se nahajajo v telesnih votlinah, povzroči tudi sproščanje plinov iz tekočin in tkiv, v katerih so bili raztopljeni pod pritiskom na morski gladini ali v globini, ter nastanek plinskih mehurčkov v telesu. .

Ta proces izločanja raztopljenih plinov (predvsem dušika) povzroči razvoj dekompresijske bolezni (glej).

riž. 4. Odvisnost vrelišča vode od nadmorske višine in zračnega tlaka. Številke tlaka se nahajajo pod ustreznimi višinskimi številkami.

Z znižanjem atmosferskega tlaka se vrelišče tekočin zniža (slika 4). Na nadmorski višini več kot 19 km, kjer je zračni tlak enak (ali manjši od) elastičnosti nasičenih hlapov pri telesni temperaturi (37 °), lahko pride do "vrenja" intersticijske in medcelične tekočine telesa, kar povzroči v velikih venah, v plevralni votlini, želodcu, osrčniku, v ohlapnem maščobnem tkivu, to je na območjih z nizkim hidrostatskim in intersticijskim tlakom, nastanejo mehurčki vodne pare, razvije se emfizem visokogorskega tkiva. Višinsko "vretje" ne vpliva na celične strukture, lokalizirano je le v medcelični tekočini in krvi.

Ogromni mehurčki pare lahko blokirajo delo srca in krvnega obtoka ter motijo ​​delovanje vitalnih sistemov in organov. Je resen zaplet akutnega kisikovo stradanje ki se razvijajo na visoki nadmorski višini. Preprečevanje višinskega emfizema tkiva lahko dosežemo z ustvarjanjem zunanjega protitlaka na telo z višinsko opremo.

Že sam proces zniževanja zračnega tlaka (dekompresije) pod določenimi parametri lahko postane škodljiv dejavnik. Glede na hitrost delimo dekompresijo na gladko (počasno) in eksplozivno. Slednji poteka v manj kot 1 sekundi in ga spremlja močan pok (kot na posnetku), nastanek megle (kondenzacija vodne pare zaradi ohlajanja zraka, ki se širi). Običajno do eksplozivne dekompresije pride na višinah, ko poči zasteklitev pilotske kabine pod tlakom ali tlačne obleke.

Pri eksplozivni dekompresiji so prva prizadeta pljuča. Hitro povečanje intrapulmonalnega presežnega tlaka (več kot 80 mm Hg) povzroči znatno raztezanje pljučnega tkiva, kar lahko povzroči rupturo pljuč (z njihovo razširitvijo za 2,3-krat). Eksplozivna dekompresija lahko povzroči tudi poškodbe prebavil. Količina nadtlaka, ki se pojavi v pljučih, bo v veliki meri odvisna od hitrosti odtekanja zraka iz njih med dekompresijo in volumna zraka v pljučih. Še posebej nevarno je, če vrh Airways v času dekompresije bo zaprt (pri požiranju, zadrževanju diha) ali pa bo dekompresija sovpadala s fazo globok vdih ko so pljuča napolnjena z veliko zraka.

Temperatura ozračja

Temperatura ozračja z naraščanjem nadmorske višine sprva pada (povprečno od 15° pri tleh do -56,5° na nadmorski višini 11-18 km). Navpični temperaturni gradient v tem območju ozračja je približno 0,6 ° na vsakih 100 m; spreminja se tekom dneva in leta (tabela 4).

Tabela 4. SPREMEMBE NAVPIČNEGA TEMPERATURNEGA GRADIENTA NAD SREDNJIM PASOM OZEMLJA ZSSR

riž. 5. Sprememba temperature ozračja na različnih nadmorskih višinah. Meje krogel so označene s pikčasto črto.

Na nadmorski višini 11 - 25 km temperatura postane konstantna in znaša -56,5 °; nato se temperatura začne dvigovati in na nadmorski višini 40 km doseže 30-40 °, na nadmorski višini 50-60 km pa 70 ° (slika 5), ​​kar je povezano z intenzivno absorpcijo sončnega sevanja z ozonom. Od višine 60-80 km se temperatura zraka spet rahlo zniža (do 60 °C), nato pa progresivno narašča in doseže 270 °C na nadmorski višini 120 km, 800 °C na nadmorski višini 220 km, 1500 °C na nadmorski višini 300 km in

na meji z vesoljem - več kot 3000 °. Vedeti je treba, da je zaradi velikega redčenja in nizke gostote plinov na teh višinah njihova toplotna kapaciteta in sposobnost segrevanja hladnejših teles zelo majhna. V teh pogojih pride do prenosa toplote z enega telesa na drugo le s sevanjem. Vse obravnavane spremembe temperature v ozračju so povezane z absorpcijo toplotne energije sonca s strani zračnih mas - neposredne in odbite.

V nižjem delu atmosfere ob površju Zemlje je porazdelitev temperature odvisna od dotoka sončnega sevanja in ima zato predvsem širinski značaj, to pomeni, da so črte enakih temperatur - izoterme - vzporedne z zemljepisnimi širinami. Ker se ozračje v nižjih plasteh segreva od zemeljskega površja, na horizontalno spremembo temperature močno vpliva razporeditev celin in oceanov, katerih toplotne lastnosti so različne. Običajno referenčne knjige označujejo temperaturo, izmerjeno med mrežnimi meteorološkimi opazovanji s termometrom, nameščenim na višini 2 m nad površino tal. Najvišje temperature (do 58 ° C) so opažene v puščavah Irana in v ZSSR - na jugu Turkmenistana (do 50 °), najnižje (do -87 °) na Antarktiki in v ZSSR - v regijah Verkhoyansk in Oymyakon (do -68 ° ). Pozimi lahko navpični temperaturni gradient v nekaterih primerih namesto 0,6 ° presega 1 ° na 100 m ali celo traja negativen pomen. Čez dan v topli sezoni je lahko enak več deset stopinj na 100 m. Obstaja tudi horizontalni temperaturni gradient, ki se običajno imenuje razdalja 100 km vzdolž normale do izoterme. Velikost horizontalnega temperaturnega gradienta je desetinke stopinje na 100 km, v čelnih območjih pa lahko preseže 10° na 100 m.

Človeško telo je sposobno vzdrževati toplotno homeostazo (glej) v precej ozkem razponu nihanj zunanje temperature - od 15 do 45 °. Velike razlike v atmosferski temperaturi blizu Zemlje in na nadmorski višini zahtevajo uporabo posebnih zaščitnih tehnična sredstva zagotoviti toplotno ravnovesje med človeškim telesom in zunanje okolje v višinskih in vesoljskih poletih.

Značilne spremembe parametrov ozračja (temperatura, tlak, kemična sestava, električno stanje) omogočajo pogojno razdelitev ozračja na cone ali plasti. Troposfera- Zemlji najbližja plast, katere zgornja meja sega na ekvatorju do 17-18 km, na polih - do 7-8 km, na srednjih zemljepisnih širinah - do 12-16 km. Za troposfero je značilen eksponentni padec tlaka, stalen navpični temperaturni gradient, vodoravni in navpični premiki zračne mase, znatne spremembe zračne vlage. Troposfera vsebuje večji del atmosfere, pa tudi pomemben del biosfere; tukaj nastajajo vse glavne vrste oblakov, nastajajo zračne mase in fronte, razvijajo se cikloni in anticikloni. V troposferi zaradi odboja sončnih žarkov od snežne odeje Zemlje in ohlajanja površinskih plasti zraka pride do tako imenovane inverzije, to je dviga temperature ozračja od dna navzgor namesto običajnega zmanjšanja.

V topli sezoni v troposferi poteka nenehno turbulentno (naključno, kaotično) mešanje zračnih mas in prenos toplote z zračnimi tokovi (konvekcija). Konvekcija uničuje meglo in zmanjšuje vsebnost prahu v spodnjem ozračju.

Druga plast ozračja je stratosfera.

Začne se iz troposfere v ozkem območju (1-3 km) s konstantna temperatura(tropopavza) in sega do nadmorske višine okoli 80 km. Značilnost stratosfere je izključno postopno redčenje zraka visoka intenzivnost ultravijolično sevanje odsotnost vodne pare prisotnost veliko število ozon in postopno zvišanje temperature. Visoka vsebnost ozona povzroča številne optične pojave (privide), povzroča odboj zvokov in pomembno vpliva na intenziteto in spektralno sestavo elektromagnetno sevanje. V stratosferi prihaja do stalnega mešanja zraka, zato je njegova sestava podobna zraku troposfere, čeprav je njegova gostota na zgornjih mejah stratosfere izjemno nizka. V stratosferi prevladujejo zahodni vetrovi, v zgornjem pasu pa prehajajo v vzhodne vetrove.

Tretja plast ozračja je ionosfera, ki se začne v stratosferi in sega do nadmorske višine 600-800 km.

Značilnosti ionosfere so izjemno redčenje plinastega medija, visoka koncentracija molekularnih in atomskih ionov ter prostih elektronov, kot tudi toplota. Ionosfera vpliva na širjenje radijskih valov, povzroča njihovo lom, odboj in absorpcijo.

Glavni vir ionizacije v visokih plasteh ozračja je ultravijolično sevanje Sonca. V tem primeru se elektroni izbijejo iz atomov plina, atomi se spremenijo v pozitivne ione, izbiti elektroni pa ostanejo prosti ali pa jih ujamejo nevtralne molekule s tvorbo negativnih ionov. Na ionizacijo ionosfere vplivajo meteorji, korpuskularno, rentgensko in gama sevanje Sonca ter seizmični procesi na Zemlji (potresi, vulkanski izbruhi, močne eksplozije), ki v ionosferi ustvarjajo akustične valove, ki povečajo amplitudo in hitrost nihanja atmosferskih delcev ter prispevajo k ionizaciji plinskih molekul in atomov (glej Aeroionizacija).

Električna prevodnost v ionosferi, povezana z visoko koncentracijo ionov in elektronov, je zelo visoka. Povečana električna prevodnost ionosfere ima pomembno vlogo pri odboju radijskih valov in pojavu aurore.

Ionosfera je območje letov umetnih zemeljskih satelitov in medcelinskih balističnih raket. Trenutno vesoljska medicina proučuje možne učinke pogojev letenja v tem delu ozračja na človeško telo.

Četrti, zunanji sloj atmosfere - eksosfera. Od tu se atmosferski plini razpršijo v svetovni prostor zaradi disipacije (premagovanje gravitacijskih sil s strani molekul). Nato sledi postopen prehod iz atmosfere v medplanetarni vesolje. Eksosfera se od slednje razlikuje po prisotnosti velikega števila prostih elektronov, ki tvorijo 2. in 3. sevalni pas Zemlje.

Delitev ozračja na 4 plasti je zelo poljubna. Torej je glede na električne parametre celotna debelina atmosfere razdeljena na 2 plasti: nevtrosfero, v kateri prevladujejo nevtralni delci, in ionosfero. Temperatura razlikuje troposfero, stratosfero, mezosfero in termosfero, ločene s tropo-, strato- in mezopavzo. Plast ozračja, ki se nahaja med 15 in 70 km in je značilna visoka vsebnost ozon imenujemo ozonosfera.

Za praktične namene je priročno uporabiti mednarodno standardno atmosfero (MCA), za katero so sprejeti naslednji pogoji: tlak na morski gladini pri t ° 15 ° je 1013 mbar (1,013 X 10 5 nm 2 ali 760 mm Hg ); temperatura se zniža za 6,5° na 1 km do ravni 11 km (pogojna stratosfera), nato pa ostane konstantna. V ZSSR je bila sprejeta standardna atmosfera GOST 4401 - 64 (tabela 3).

Padavine. Ker je večina atmosferske vodne pare koncentrirana v troposferi, se procesi faznih prehodov vode, ki povzročajo padavine, odvijajo predvsem v troposferi. Troposferski oblaki običajno pokrivajo približno 50% celotne zemeljske površine, medtem ko so oblaki v stratosferi (na nadmorski višini 20-30 km) in blizu mezopavze, imenovani biserni in nočni oblaki, opaženi relativno redko. Zaradi kondenzacije vodne pare v troposferi nastajajo oblaki in padavine.

Glede na naravo padavin delimo padavine na 3 vrste: neprekinjene, hudourniške in rosne. Količina padavin je določena z debelino plasti padle vode v milimetrih; padavine merijo dežemeri in padavinomeri. Intenzivnost padavin je izražena v milimetrih na minuto.

Porazdelitev padavin v posameznih letnih časih in dneh ter po ozemlju je zaradi kroženja atmosfere in vpliva zemeljskega površja izjemno neenakomerna. Tako na Havajskih otokih v povprečju pade 12.000 mm na leto, v najbolj suhih regijah Peruja in Sahare pa padavine ne presegajo 250 mm in včasih ne padejo več let. V letni dinamiki padavin se razlikujejo naslednje vrste: ekvatorialni - z največjo količino padavin po spomladanskem in jesenskem enakonočju; tropsko - z največ padavinami poleti; monsunsko - z zelo izrazitim vrhom poleti in suho zimo; subtropsko - z največjo količino padavin pozimi in suhim poletjem; celinske zmerne širine - z največ padavinami poleti; morske zmerne širine - z največ padavinami pozimi.

Celoten atmosferski in fizični kompleks podnebnih in meteoroloških dejavnikov, ki tvorijo vreme, se pogosto uporablja za izboljšanje zdravja, utrjevanje in zdravilne namene(glej Klimatoterapija). Poleg tega je bilo ugotovljeno, da lahko ostra nihanja teh atmosferskih dejavnikov negativno vplivajo na fizioloških procesov v telesu, kar povzroča razvoj različnih patološka stanja in poslabšanje bolezni, imenovane meteotropne reakcije (glej Klimatopatologija). Pri tem so še posebej pomembni pogoste, dolgotrajne motnje ozračja in nenadna nihanja meteoroloških dejavnikov.

Meteotropne reakcije so pogostejše pri ljudeh z boleznimi srčno-žilnega sistema, poliartritis, bronhialna astma, peptični ulkus, kožne bolezni.

Bibliografija: Belinsky V. A. in Pobiyaho V. A. Aerologija, L., 1962, bibliogr.; Biosfera in njeni viri, ur. V. A. Kovdy, Moskva, 1971. Danilov A. D. Kemija ionosfere, L., 1967; Kolobkov N. V. Atmosfera in njeno življenje, M., 1968; Kalitin H.H. Osnove atmosferske fizike v uporabi v medicini, L., 1935; Matveev L. T. Osnove splošne meteorologije, Fizika atmosfere, L., 1965, bibliogr.; Minkh A. A. Ionizacija zraka in njegova higienska vrednost, M., 1963, bibliogr.; it, Metode higienskih raziskav, M., 1971, bibliogr.; Tverskoy P. N. Tečaj meteorologije, L., 1962; Umansky S.P. Človek v vesolju, M., 1970; Khvostikov I. A. Visoke plasti atmosfere, L., 1964; X r g in a N A. X. Fizika atmosfere, L., 1969, bibliogr.; Khromov S.P. Meteorologija in klimatologija za geografske fakultete, L., 1968.

Učinki visokega in nizkega krvnega tlaka na telo- Armstrong G. Letalska medicina, prev. iz angleščine, M., 1954, bibliogr.; Saltsman G.L. Fiziološke osnove človekovega bivanja v pogojih visokega tlaka plinov iz okolja, L., 1961, bibliogr.; Ivanov D. I. in Khromushkin A. I. Sistemi za vzdrževanje človekovega življenja med višinskimi in vesoljskimi leti, M., 1968, bibliogr.; Isakov P. K., itd. Teorija in praksa letalske medicine, M., 1971, bibliogr.; Kovalenko E. A. in Chernyakov I. N. Kisik v tkivih pri ekstremnih dejavnikih letenja, M., 1972, bibliogr.; Miles S. Podvodna medicina, prev. iz angleščine, M., 1971, bibliografija; Busby D. E. Vesoljska klinična medicina, Dordrecht, 1968.

I. H. Černjakov, M. T. Dmitrijev, S. I. Nepomnjaški.

Natančna velikost atmosfere ni znana, saj njena zgornja meja ni jasno vidna. Vendar je bila struktura atmosfere dovolj raziskana, da lahko vsakdo dobi predstavo o tem, kako je urejena plinasta lupina našega planeta.

Znanstveniki za atmosfersko fiziko ga definirajo kot območje okoli Zemlje, ki se vrti skupaj s planetom. FAI daje naslednje definicija:

• Meja med vesoljem in atmosfero poteka po Karmanovi črti. Ta črta je po definiciji iste organizacije višina nad morsko gladino, ki se nahaja na nadmorski višini 100 km.

Vse nad to črto je vesolje. Atmosfera postopoma prehaja v medplanetarni prostor, zato obstajajo različne predstave o njeni velikosti.

S spodnjo mejo ozračja je vse veliko preprostejše - prehaja skozi površino zemeljska skorja in vodno površino Zemlje – hidrosfero. Hkrati se meja, lahko bi rekli, zlije z zemeljskimi in vodnimi površinami, saj so tam raztopljeni tudi delci zraka.

Katere plasti ozračja so vključene v velikost Zemlje

Zanimivost: pozimi je nižja, poleti višja.

V tej plasti nastajajo turbulence, anticikloni in cikloni, nastajajo oblaki. Prav ta krogla je odgovorna za nastanek vremena, v njej se nahaja približno 80% vseh zračnih mas.

Tropopavza je plast, v kateri temperatura ne pada z višino. Nad tropopavzo se nahaja na nadmorski višini nad 11 in do 50 km. Stratosfera vsebuje plast ozona, za katero je znano, da ščiti planet pred ultravijoličnimi žarki. Zrak v tej plasti je redek, kar pojasnjuje značilen vijoličen odtenek neba. Hitrost zračni tokovi tukaj lahko doseže 300 km/h. Med stratosfero in mezosfero je stratopavza - mejna sfera, v kateri poteka temperaturni maksimum.

Naslednja plast je. Razteza se do višine 85-90 kilometrov. Barva neba v mezosferi je črna, zato lahko zvezde opazujemo tudi zjutraj in popoldne. Tam potekajo najbolj zapleteni fotokemični procesi, med katerimi nastane atmosferski sij.

Med mezosfero in naslednjo plastjo je mezopavza. Definirana je kot prehodna plast, v kateri je opazen temperaturni minimum. Zgoraj, na nadmorski višini 100 kilometrov, je Karmanova linija. Nad to črto sta termosfera (višinska meja 800 km) in eksosfera, ki ji pravimo tudi »disperzijska cona«. Na višini približno 2-3 tisoč kilometrov preide v bližnji vesoljski vakuum.

Glede na to, da zgornja plast ozračja ni dobro vidna, njene natančne velikosti ni mogoče izračunati. Poleg tega v različne države obstajajo organizacije, ki različna mnenja na ta račun. Opozoriti je treba, da Karmanova linija lahko štejemo za mejo zemeljske atmosfere le pogojno, saj različni viri uporabljajo različne mejne oznake. Tako lahko v nekaterih virih najdete informacije, da zgornja meja poteka na nadmorski višini 2500-3000 km.

NASA za izračune uporablja oznako 122 kilometrov. Ne tako dolgo nazaj so bili izvedeni poskusi, ki so razjasnili, da se meja nahaja na približno 118 km.