Ano ang maikli na kapaligiran. Ano ang kapaligiran? Kalikasan ng mundo: istraktura, kahulugan

Ang istraktura ng kapaligiran ng Daigdig

Ang kapaligiran ay ang gas na shell ng Earth na may mga aerosol na partikulo na nakapaloob dito, na gumagalaw kasama ng Earth sa puwang ng mundo bilang isang buo at sabay na nakikilahok sa pag-ikot ng Earth. Sa ilalim ng kapaligiran, ang aming buhay ay nagaganap.

Halos lahat ng mga planeta ng ating solar system ay may kani-kanilang mga kapaligiran, ngunit ang kapaligiran lamang ng mundo ang may kakayahang suportahan ang buhay.

Nang ang ating planeta ay bumubuo ng 4.5 bilyong taon na ang nakakaraan, kung gayon, malamang, wala itong isang kapaligiran. Ang kapaligiran ay nabuo bilang isang resulta ng paglabas ng bulkan ng singaw ng tubig na may mga admixture ng carbon dioxide, nitrogen at iba pang mga kemikal mula sa bituka ng batang planeta. Ngunit ang kapaligiran ay maaaring maglaman ng isang limitadong halaga ng kahalumigmigan, kaya ang labis na dahil sa paghalay ay nagbunga ng mga karagatan. Ngunit pagkatapos ay ang kapaligiran ay walang oxygen. Ang mga unang nabubuhay na organismo na nagmula at nabuo sa karagatan, bilang resulta ng reaksyon ng potosintesis (H 2 O + CO 2 \u003d CH 2 O + O 2), ay nagsimulang maglabas ng maliliit na bahagi ng oxygen, na nagsimulang pumasok sa himpapawid.

Ang pagbuo ng oxygen sa himpapawid ng Daigdig ay humantong sa pagbuo ng layer ng osono sa mga altitude na humigit-kumulang 8 - 30 km. At sa gayon, ang ating planeta ay nakakuha ng proteksyon mula sa mapanirang epekto ng pag-aaral ng ultraviolet. Ang pangyayaring ito ay nagsilbing isang lakas para sa karagdagang ebolusyon ng mga form ng buhay sa Earth, sapagkat Bilang isang resulta ng tumaas na potosintesis, ang dami ng oxygen sa himpapawid ay nagsimulang lumaki nang mabilis, na nag-ambag sa pagbuo at pagpapanatili ng mga porma ng buhay, kabilang ang sa lupa.

Ngayon ang ating kapaligiran ay 78.1% nitrogen, 21% oxygen, 0.9% argon, 0.04% carbon dioxide. Ang Neon, helium, methane, at krypton account para sa napakaliit na mga praksyon sa paghahambing sa mga pangunahing gas.

Ang mga maliit na butil ng gas na nilalaman sa atmospera ay naiimpluwensyahan ng puwersa ng gravitational ng Earth. At, ibinigay na ang hangin ay naka-compress, pagkatapos ang density nito ay unti-unting bumababa sa taas, dumadaan sa kalawakan na walang malinaw na hangganan. Ang kalahati ng buong masa ng himpapawid ng mundo ay nakatuon sa mas mababang 5 km, tatlong tirahan - sa mas mababang 10 km, siyam-ikasampu - sa mas mababang 20 km. Ang 99% ng masa ng himpapawid ng Daigdig ay nakatuon sa ibaba ng altitude na 30 km, at ito ay 0.5% lamang ng equatorial radius ng ating planeta.

Sa antas ng dagat, ang bilang ng mga atomo at molekula bawat cubic centimeter ng hangin ay halos 2 * 10 19, sa taas na 600 km lamang 2 * 10 7. Sa antas ng dagat, ang isang atom o Molekyul ay lilipad tungkol sa 7 * 10 -6 cm bago sumalpok sa isa pang maliit na butil. Sa taas na 600 km, ang distansya na ito ay halos 10 km. At sa antas ng dagat mayroong mga 7 * 10 9 tulad ng mga banggaan bawat segundo, sa taas na 600 km - halos isa lamang bawat minuto!

Ngunit hindi lamang presyon ang nagbabago nang may altitude. Nagbabago rin ang temperatura. Kaya, halimbawa, sa paanan ng isang mataas na bundok maaari itong maging napakainit, habang ang tuktok ng bundok ay natatakpan ng niyebe at ang temperatura doon ay sa parehong oras sa ibaba zero. At sa sandaling umakyat ka sa pamamagitan ng eroplano sa isang altitude ng tungkol sa 10-11 km, maaari mong marinig ang isang mensahe na ito ay -50 degree sa dagat, habang sa ibabaw ng mundo ito ay 60-70 degree mas maiinit ...

Una nang ipinapalagay ng mga siyentista na ang temperatura ay bumababa sa taas hanggang sa umabot sa ganap na zero (-273.16 ° C). Ngunit hindi ito ang kaso.

Ang himpapawid ng Daigdig ay binubuo ng apat na layer: ang troposfat, stratosfera, mesosfer, ionosfera (thermosphere). Ang paghahati na ito sa mga layer ay kinuha din batay sa data sa mga pagbabago sa temperatura na may taas. Ang pinakamababang layer, kung saan ang temperatura ng hangin ay bumaba na may taas, ay tinatawag na troposaur. Ang layer sa itaas ng troposfosfir, kung saan ang pagbaba ng temperatura ay tumitigil, ay nagbibigay daan sa isotherm, at, sa wakas, ang temperatura ay nagsisimulang tumaas, ay tinawag na stratosfer. Ang layer sa itaas ng stratospera, kung saan ang temperatura ay mabilis na bumababa muli, ay ang mesosfir. At sa wakas, ang layer kung saan tumaas muli ang temperatura ay tinawag na ionosphere o thermosphere.

Ang troposfera ay umaabot sa average sa mas mababang 12 km. Nasa loob nito na nabuo ang ating panahon. Ang pinakamataas na ulap (cirrus) ay nabuo sa pinakamataas na layer ng troposfera. Ang temperatura sa troposphere ay bumabawas ng adiabatically na may taas, ibig sabihin ang pagbabago ng temperatura ay sanhi ng pagbawas ng presyon na may taas. Ang profile profile ng troposfera ay higit sa lahat dahil sa papasok na solar radiation sa ibabaw ng Earth. Bilang isang resulta ng pag-init ng ibabaw ng Daigdig ng Araw, nabuo ang mga convective at turbulent na daloy na paitaas, na bumubuo ng panahon. Napakahalagang pansinin na ang impluwensya ng pinagbabatayan na ibabaw sa mas mababang mga layer ng troposfera ay umaabot sa isang altitude na halos 1.5 km. Siyempre, hindi kasama ang mga mabundok na lugar.

Ang itaas na hangganan ng troposferas ay ang tropopause - isothermal layer. Alalahanin ang katangian ng uri ng mga kulog, na ang tuktok ay isang "pagsabog" ng mga cirrus cloud na tinawag na "anvil". Ang "anvil" na ito ay "kumakalat" lamang sa ilalim ng tropopause, sapagkat dahil sa isotherm, ang pataas na mga alon ng hangin ay makabuluhang humina, at ang ulap ay tumigil sa pagbuo ng patayo. Ngunit sa mga espesyal, bihirang kaso, ang mga tuktok ng mga ulap ng cumulonimbus ay maaaring salakayin ang mas mababang mga layer ng stratosfer, na mapagtagumpayan ang tropopause.

Ang taas ng tropopause ay nakasalalay sa latitude. Kaya, sa ekwador, matatagpuan ito sa isang altitude na humigit-kumulang 16 km, at ang temperatura nito ay tungkol sa -80 ° C. Sa mga poste, ang tropopause ay matatagpuan sa ibaba - sa taas na 8 km. Ang temperatura dito ay –40 ° C sa tag-init, at –60 ° C sa taglamig. Kaya, sa kabila ng mas mataas na temperatura sa ibabaw ng Earth, ang tropical tropopause ay mas malamig kaysa sa mga poste.

Ang shell ng gas na pumapaligid sa ating planeta na Lupa, na kilala bilang himpapawid, ay binubuo ng limang pangunahing mga layer. Ang mga layer na ito ay nagmula sa ibabaw ng planeta, mula sa antas ng dagat (minsan sa ibaba) at tumaas sa kalawakan sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

• Troposfer;
• Stratosfer;
• Mesosfir;
• Thermosfir;
• Exosfera.

Diagram ng pangunahing mga layer ng himpapawid ng Daigdig

Sa pagitan ng bawat isa sa limang pangunahing mga layer ay ang mga zone ng paglipat na tinatawag na "pause" kung saan nagaganap ang mga pagbabago sa temperatura, komposisyon at density ng hangin. Kasama ang mga pag-pause, ang kapaligiran ng Daigdig ay may kasamang kabuuang 9 na mga layer.

Troposfer: kung saan nangyayari ang panahon

Sa lahat ng mga layer ng himpapawid, ang troposfera ay kung saan tayo ay pamilyar (kung napagtanto mo ito o hindi), dahil nakatira kami sa ilalim nito - sa ibabaw ng planeta. Binalot nito ang ibabaw ng Earth at umaabot paitaas ng maraming mga kilometro. Ang salitang troposfera ay nangangahulugang "pagbabago ng mundo." Isang napaka apt na pangalan, dahil ang layer na ito ay kung saan nagaganap ang aming pang-araw-araw na panahon.

Simula mula sa ibabaw ng planeta, ang troposfera ay tumataas sa taas na 6 hanggang 20 km. Ang mas mababang ikatlo ng layer, na pinakamalapit sa amin, ay naglalaman ng 50% ng lahat ng mga atmospheric gas. Ito ang nag-iisang bahagi ng buong komposisyon ng kapaligiran na humihinga. Dahil sa ang katunayan na ang hangin ay pinainit mula sa ibaba ng ibabaw ng lupa, na sumisipsip thermal enerhiya Ang araw, na may pagtaas ng altitude, ang temperatura at presyon ng troposfera ay bumababa.

Sa tuktok ay isang manipis na layer na tinatawag na tropopause, na isang buffer lamang sa pagitan ng troposfera at stratosfera.

Stratosfir: tahanan ng osono

Ang stratosfir ay ang susunod na layer ng kapaligiran. Ito ay umaabot mula 6-20 km hanggang 50 km sa itaas ng lupa. Ito ang layer kung saan ang karamihan sa mga komersyal na airliner ay lumilipad at naglalakbay ang mga hot air balloon.

Dito, ang hangin ay hindi dumadaloy pataas at pababa, ngunit gumagalaw kahilera sa ibabaw sa napakabilis na mga alon ng hangin. Tumaas ang mga temperatura sa iyong pag-akyat, salamat sa kasaganaan ng natural ozone (O 3), isang byproduct ng solar radiation at oxygen na may kakayahang makuha ang mapaminsalang ultraviolet rays ng araw (ang anumang pagtaas ng temperatura na may altitude sa meteorology ay kilala bilang "inversion") ...

Dahil ang stratosfera ay may mas maiinit na temperatura sa ilalim at mas malamig sa tuktok, kombeksyon (patayong paggalaw masa ng hangin) ay bihira sa bahaging ito ng kapaligiran. Sa katunayan, maaari mong tingnan ang isang bagyo na nagngangalit sa troposferros mula sa stratosfir, habang ang layer ay kumikilos bilang isang "cap" ng kombeksyon kung saan hindi makalusot ang mga ulap ng bagyo.

Pagkatapos ng stratosfera, mayroong muli isang layer ng buffer, sa oras na ito ay tinawag na stratopause.

Mesosfir: gitnang kapaligiran

Ang mesosphere ay matatagpuan humigit-kumulang 50-80 km mula sa ibabaw ng Earth. Ang itaas na mesosfir ay ang pinakamalamig na natural na lugar sa Earth, kung saan ang temperatura ay maaaring bumaba sa ibaba -143 ° C.

Thermosphere: itaas na kapaligiran

Ang mesosfir at mesopause ay sinusundan ng thermosphere, na matatagpuan sa pagitan ng 80 at 700 km sa itaas ng ibabaw ng planeta, at naglalaman ng mas mababa sa 0.01% ng lahat ng hangin sa mga sobre ng atmospera. Ang mga temperatura dito ay umabot ng hanggang sa 2000 ° C, ngunit dahil sa malakas na rarefaction ng hangin at kawalan ng mga molekulang gas para sa paglipat ng init, ang mga mataas na temperatura na ito ay napapansin na napakalamig.

Exosfir: ang hangganan ng himpapawhan at kalawakan

Sa taas na humigit-kumulang 700-10000 km sa itaas ng mundo, mayroong isang exosphere - ang panlabas na gilid ng himpapawid, na hangganan sa kalawakan. Dito umiikot ang mga meteorological satellite sa Earth.

Paano ang tungkol sa ionosfer?

Ang ionosfer ay hindi isang hiwalay na layer, ngunit sa katunayan ang term na ito ay ginagamit upang tumukoy sa himpapawid sa taas na 60 hanggang 1000 km. Kabilang dito ang mga pinakamataas na bahagi ng mesosfir, ang buong thermosfera at bahagi ng exosphere. Ang ionosfera ay nakakuha ng pangalan nito sapagkat sa bahaging ito ng himpapawid, ang radiation mula sa Araw ay na-ionize kapag ipinasa nito ang mga magnetic field ng Earth sa at. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod mula sa lupa tulad ng mga hilagang ilaw.

Ang istraktura at komposisyon ng himpapawid ng Daigdig, dapat sabihin, ay hindi palaging pare-pareho ang mga halaga sa bawat oras o iba pa sa pag-unlad ng ating planeta. Ngayon, ang patayong istraktura ng sangkap na ito, na may kabuuang "kapal" na 1.5-2.0 libong km, ay kinakatawan ng maraming pangunahing mga layer, kabilang ang:

1. Troposfer.
2. Tropopause.
3. Stratosfer.
4. Stratopause.
5. Mesosfir at mesopause.
6. Thermosfera.
7. Exosfera.

Pangunahing elemento ng himpapawid

Ang troposfera ay isang layer kung saan sinusunod ang malakas na paggalaw na patayo at pahalang, narito ang panahon, mga sedimentary phenomena, mga kondisyong pangklima... Ito ay umaabot ng 7-8 na kilometro mula sa ibabaw ng planeta halos saanman, maliban sa mga rehiyon ng polar (hanggang sa 15 km doon). Sa troposfera, mayroong isang unti-unting pagbaba ng temperatura, ng humigit-kumulang na 6.4 ° C sa bawat kilometro ng altitude. Ang pigura na ito ay maaaring magkakaiba para sa iba't ibang mga latitude at panahon.

Ang komposisyon ng kapaligiran ng Daigdig sa bahaging ito ay kinakatawan ng mga sumusunod na elemento at kanilang mga porsyento:

Nitrogen - halos 78 porsyento;

Oxygen - halos 21 porsyento;

Argon - halos isang porsyento;

Carbon dioxide - mas mababa sa 0.05%.

Isang solong tren hanggang sa 90 kilometro

Bilang karagdagan, makikita mo rito ang alikabok, mga patak ng tubig, singaw ng tubig, mga produkto ng pagkasunog, mga kristal na yelo, mga asing-dagat, maraming mga particle ng aerosol, atbp. Ang komposisyon na ito ng himpapawid ng Daigdig ay sinusunod hanggang sa siyamnapung kilometro ang taas, kaya't ang hangin ay halos pareho sa komposisyon ng kemikal, hindi lamang sa troposfera, ngunit din sa sobrang mga layer. Ngunit ang kapaligiran doon ay may iba't ibang mga pisikal na katangian. Ang layer na may isang karaniwang komposisyong kemikalay tinatawag na homosfir.

Ano ang iba pang mga elemento na kasama sa kapaligiran ng Earth? Bilang isang porsyento (ayon sa dami, sa tuyong hangin) tulad ng mga gas tulad ng krypton (mga 1.14 x 10 -4), xenon (8.7 x 10 -7), hydrogen (5.0 x 10 -5), methane (mga 1.7 x 10 - 4), nitrous oxide (5.0 x 10 -5), atbp. Sa porsyento ayon sa bigat ng mga nakalistang sangkap higit sa lahat ng nitrous oxide at hydrogen, na sinusundan ng helium, krypton, atbp.

Mga katangiang pisikal ng iba't ibang mga layer ng atmospera

Ang mga pisikal na katangian ng troposfera ay malapit na nauugnay sa pagsunod nito sa ibabaw ng planeta. Mula dito, ang nasasalamin na init ng araw sa anyo ng mga infrared ray ay nakadirekta pabalik paitaas, kasama ang mga proseso ng pagpapadaloy ng init at kombeksyon. Iyon ang dahilan kung bakit, na may distansya mula sa ibabaw ng lupa bumaba ang temperatura. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod hanggang sa taas ng stratosfer (11-17 kilometro), pagkatapos ang temperatura ay praktikal na hindi nababago hanggang sa 34-35 km, at pagkatapos ay ang temperatura ay tumaas muli sa taas na 50 kilometro (ang itaas na hangganan ng stratosfir). Sa pagitan ng stratosfera at troposfosf ay mayroong isang manipis na intermediate layer ng tropopause (hanggang sa 1-2 km), kung saan ang pare-pareho na temperatura ay sinusunod sa itaas ng ekwador - halos minus 70 ° C at ibaba. Sa itaas ng mga poste, ang tropopos ay "nag-iinit" sa tag-init hanggang sa minus 45 ° C, sa mga temperatura ng taglamig dito nagbabagu-bago sa paligid ng -65 ° C

Ang komposisyon ng gas ng atmospera ng Daigdig ay may kasamang isang mahalagang sangkap tulad ng osono. Medyo maliit ito malapit sa ibabaw (sampu hanggang sa minus pang-anim na lakas ng isang porsyento), dahil ang gas ay nabuo sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw mula sa atomic oxygen sa itaas na bahagi ng himpapawid. Sa partikular, ang karamihan sa ozone ay nasa taas na humigit-kumulang na 25 km, at ang buong "ozone screen" ay matatagpuan sa mga lugar mula 7-8 km sa lugar ng poste, mula 18 km sa ekwador at hanggang limampung kilometro sa kabuuan sa ibabaw ng ibabaw ng planeta.

Pinoprotektahan ng kapaligiran laban sa solar radiation

Ang komposisyon ng hangin ng himpapawid ng Daigdig ay may napakahalagang papel sa pagpapanatili ng buhay, mula nang indibidwal elemento ng kemikal at matagumpay na nililimitahan ng mga komposisyon ang pag-access ng solar radiation sa ibabaw ng mundo at mga tao, hayop, at halaman na nakatira dito. Halimbawa, ang mga molecule ng singaw ng tubig ay mabisang sumisipsip ng halos lahat ng mga saklaw ng infrared, maliban sa haba sa saklaw mula 8 hanggang 13 microns. Ang ozone ay sumisipsip ng ultraviolet light hanggang sa isang haba ng daluyong ng 3100 A. Kung wala ang manipis na layer nito (magiging 3 mm lamang ito sa average kung ito ay matatagpuan sa ibabaw ng planeta), ang mga tubig lamang sa lalim ng higit sa 10 metro at mga yungib sa ilalim ng lupa, kung saan hindi maabot ng solar radiation ...

Zero Celsius sa stratopause

Sa pagitan ng susunod na dalawang antas ng himpapawid, ang stratosfer at ang mesosfir, mayroong isang kapansin-pansin na layer - ang stratopause. Ito ay humigit-kumulang na tumutugma sa taas ng ozone maxima, at mayroong isang medyo komportableng temperatura para sa mga tao - mga 0 ° C. Sa itaas ng stratopause, sa mesosfir (nagsisimula ito sa kung saan sa taas na 50 km at nagtatapos sa taas na 80-90 km), mayroong muling pagbagsak ng mga temperatura na may pagtaas ng distansya mula sa ibabaw ng Daigdig (hanggang sa minus 70-80 ° C). Sa mesosfera, ang mga meteor ay karaniwang ganap na nasusunog.

Sa thermosphere - kasama ang 2000 K!

Ang kemikal na komposisyon ng himpapawid ng Daigdig sa thermosphere (nagsisimula pagkatapos ng mesopause mula sa taas na mga 85-90 hanggang 800 km) ay tumutukoy sa posibilidad ng gayong kababalaghan tulad ng unti-unting pag-init ng mga layer ng napaka-bihirang "hangin" sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation. Sa bahaging ito ng "air veil" ng planeta, nakakaranas ang mga temperatura mula 200 hanggang 2000 K, na nakuha na may kaugnayan sa pag-ionize ng oxygen (ang atomic oxygen ay matatagpuan sa itaas ng 300 km), pati na rin ang muling pagsasama ng mga oxygen atoms sa mga molekula, na sinamahan ng paglabas ng isang malaking halaga ng init. Ang termosfera ay ang pinagmulan ng mga auroras.

Sa itaas ng termosfera ay ang exosfir - ang panlabas na layer ng himpapawid kung saan ang ilaw at mabilis na gumagalaw na mga atomo ng hydrogen ay maaaring makatakas sa kalawakan. Ang komposisyon ng kemikal ng himpapawid ng Daigdig ay kinakatawan dito nang higit pa sa mga indibidwal na atomo ng oxygen sa mas mababang mga layer, helium atoms sa gitna, at halos eksklusibo ng mga hydrogen atoms sa itaas. Ang mga mataas na temperatura ay nananaig dito - halos 3000 K at walang presyon ng atmospera.

Paano nabuo ang atmospera ng lupa?

Ngunit, tulad ng nabanggit sa itaas, ang planeta ay hindi laging may tulad na isang komposisyon ng himpapawid. Sa kabuuan, mayroong tatlong mga konsepto ng pinagmulan ng sangkap na ito. Ipinapahiwatig ng unang teorya na ang atmospera ay kinuha mula sa isang protoplanetong ulap sa panahon ng accretion. Gayunpaman, ngayon ang teorya na ito ay napapailalim sa makabuluhang pagpuna, dahil ang gayong pangunahing kapaligiran ay dapat na wasakin ng solar na "hangin" mula sa araw sa ating planetary system. Bilang karagdagan, ipinapalagay na ang pabagu-bago ng mga elemento ay hindi maaaring manatili sa pormasyon ng mga terestrial na planeta dahil sa masyadong mataas na temperatura.

Ang komposisyon ng pangunahing himpapawid ng Daigdig, tulad ng ipinahihiwatig ng pangalawang teorya, ay maaaring nabuo dahil sa aktibong pagsabog sa ibabaw ng mga asteroid at kometa, na dumating mula sa paligid ng solar system sa maagang yugto ng pag-unlad. Ang pagkumpirma o pagtanggi sa konseptong ito ay sapat na mahirap.

Eksperimento sa IDG RAS

Ang pangatlong teorya ay tila ang pinaka-katwiran, na naniniwala na ang kapaligiran ay lumitaw bilang isang resulta ng paglabas ng mga gas mula sa balabal ng crust ng lupa mga 4 bilyong taon na ang nakakaraan. Ang konseptong ito ay napatunayan sa Institute of Geology and Geology ng Russian Academy of Science sa kurso ng isang eksperimento na tinawag na Tsarev 2, nang ang isang sample ng meteoriko na materyal ay pinainit sa isang vacuum. Pagkatapos, ang paglabas ng mga gas tulad ng H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2, at iba pa ay naitala. Samakatuwid, wastong ipinapalagay ng mga siyentipiko na ang komposisyon ng kemikal ng pangunahing kapaligiran ng Daigdig ay may kasamang tubig at carbon dioxide, hydrogen fluoride (HF) na singaw, carbon monoxide gas (CO), hydrogen sulfide (H 2 S), nitrogen compound, hydrogen, methane (CH 4), ammonia vapors (NH 3), argon, atbp. Ang singaw ng tubig mula sa pangunahing kapaligiran ay lumahok sa pagbuo ng hydrosfera, ang carbon dioxide ay lumitaw sa isang mas malawak na lawak sa isang nakagapos na estado sa organikong bagay at mga bato, ang nitrogen ay dumaan sa komposisyon ng modernong hangin, at din sa mga sedimentaryong bato at organikong bagay.

Hindi pinapayagan ang komposisyon ng pangunahing himpapawid ng Daigdig modernong tao na mapasok ito nang walang kagamitan sa paghinga, dahil walang oxygen sa kinakailangang dami noon. Ang sangkap na ito ay lumitaw sa makabuluhang dami ng isa at kalahating bilyong taon na ang nakalilipas, pinaniniwalaan, na may kaugnayan sa pagbuo ng proseso ng potosintesis sa asul-berde at iba pang mga algae, na kung saan ay ang pinaka sinaunang mga naninirahan sa ating planeta.

Minimum na oxygen

Ang katotohanan na ang komposisyon ng himpapawid ng Daigdig ay una na halos anoxic ay ipinahiwatig ng katotohanan na kaagad na na-oxidize, ngunit hindi na-oxidized na grapayt (carbon) ay matatagpuan sa pinakalumang (Katarchean) na mga bato. Kasunod, ang tinatawag na banded iron ores, na nagsama ng mga layer ng enriched iron oxides, na nangangahulugang ang hitsura sa planeta ng isang malakas na mapagkukunan ng oxygen sa form na molekular. Ngunit ang mga sangkap na ito ay naranasan lamang pana-panahon (marahil ang parehong algae o iba pang mga gumagawa ng oxygen ay lumitaw bilang maliit na mga isla sa anoxic disyerto), habang ang natitirang bahagi ng mundo ay anaerobic. Ang huli ay suportado ng katotohanan na madaling mai-oxidizable pyrite ay natagpuan sa anyo ng mga maliliit na bato na naproseso ng daloy nang walang mga bakas. mga reaksyong kemikal... Dahil ang dumadaloy na tubig ay hindi maaaring maging mahinang naka-aerate, pinagtatalunan na ang himpapawid bago ang Cambrian ay naglalaman ng mas mababa sa isang porsyento na oxygen ng komposisyon ngayon.

Rebolusyonaryong pagbabago sa komposisyon ng hangin

Humigit-kumulang sa gitna ng Proterozoic (1.8 bilyong taon na ang nakakaraan), naganap ang "oxygen Revolution", nang ang mundo ay lumipat sa aerobic respiration, kung saan ang isang molekula nakapagpapalusog (glucose) maaari kang makakuha ng 38, at hindi dalawa (tulad ng anaerobic respiration) na mga yunit ng enerhiya. Ang komposisyon ng himpapawid ng Daigdig, sa mga tuntunin ng oxygen, ay nagsimulang lumampas sa isang porsyento ng kasalukuyan, nagsimulang lumitaw ang isang layer ng ozone, na pinoprotektahan ang mga organismo mula sa radiation. Mula sa kanya na ang mga sinaunang hayop tulad ng trilobites ay "nagtago" sa ilalim ng makapal na mga shell. Mula noon at hanggang sa ating panahon, ang nilalaman ng pangunahing sangkap na "respiratory" ay unti-unti at dahan-dahang nadagdagan, na nagbibigay ng iba't ibang mga pag-unlad ng mga form ng buhay sa planeta.

10.045 × 10 3 J / (kg * K) (sa saklaw ng temperatura mula 0-100 ° C), C v 8.3710 * 10 3 J / (kg * K) (0-1500 ° C). Ang solubility ng hangin sa tubig sa 0 ° С ay 0.036%, sa 25 ° - - 0.22%.

Komposisyon ng atmospera

Kasaysayan ng pagbuo ng kapaligiran

Maagang kasaysayan

Sa kasalukuyan, hindi maaaring subaybayan ng agham na may ganap na kawastuhan ang lahat ng mga yugto ng pagbuo ng Earth. Ayon sa pinakalaganap na teorya, ang kapaligiran ng Daigdig sa paglipas ng panahon ay nasa apat na magkakaibang mga komposisyon. Orihinal na binubuo ito ng mga light gas (hydrogen at helium) na nakuha mula sa interplanetary space. Ito ang tinaguriang pangunahing kapaligiran... Sa susunod na yugto, ang aktibong aktibidad ng bulkan ay humantong sa saturation ng himpapawid kasama ang iba pang mga gas bukod sa hydrogen (hydrocarbons, ammonia, water vapor). Kaya nabuo ito pangalawang kapaligiran... Ang kapaligiran ay nagpapanumbalik. Dagdag dito, ang proseso ng pagbuo ng kapaligiran ay natutukoy ng mga sumusunod na kadahilanan:

• pare-pareho ang pagtagas ng hydrogen sa interplanetary space;
• mga reaksyong kemikal na nagaganap sa himpapawid sa ilalim ng impluwensiya ng ultraviolet radiation, paglabas ng kidlat at ilang iba pang mga kadahilanan.

Unti-unti, ang mga kadahilanang ito ay humantong sa pagbuo tertiary na kapaligiran, na nailalarawan ng isang mas mababang nilalaman ng hydrogen at isang mas mataas na nilalaman ng nitrogen at carbon dioxide (nabuo bilang isang resulta ng mga reaksyong kemikal mula sa amonya at hidrokarbon).

Ang paglitaw ng buhay at oxygen

Sa paglitaw sa Earth ng mga nabubuhay na organismo bilang isang resulta ng potosintesis, sinamahan ng paglabas ng oxygen at ang pagsipsip ng carbon dioxide, ang komposisyon ng himpapawid ay nagsimulang magbago. Mayroong, gayunpaman, data (pagtatasa ng isotopic na komposisyon ng atmospheric oxygen at inilabas sa panahon ng potosintesis) na nagpapatotoo pabor sa geolohikal na pinagmulan ng atmospheric oxygen.

Sa una, ginugol ang oxygen sa oksihenasyon ng nabawasan na mga compound - hydrocarbons, ang ferrous form na iron na nilalaman sa mga karagatan, atbp. Sa pagtatapos ng yugtong ito, ang nilalaman ng oxygen sa himpapawid ay nagsimulang lumaki.

Noong dekada 1990, ang mga eksperimento ay isinasagawa upang lumikha ng isang closed ecological system ("Biosfir 2"), kung saan hindi posible na lumikha ng isang matatag na sistema na may isang solong komposisyon ng hangin. Ang impluwensiya ng mga mikroorganismo ay humantong sa pagbaba ng antas ng oxygen at pagtaas ng dami ng carbon dioxide.

Nitrogen

Ang pagbuo ng isang malaking halaga ng N 2 ay sanhi ng oksihenasyon ng pangunahing atmospera ng ammonia-hydrogen ng molekular O 2, na nagsimulang dumaloy mula sa ibabaw ng planeta bilang isang resulta ng potosintesis, tulad ng ipinapalagay, mga 3 bilyong taon na ang nakalilipas (ayon sa isa pang bersyon, ang atmospheric oxygen ay nagmula sa geological). Ang nitrogen ay na-oxidize sa HINDI sa itaas na kapaligiran, ginagamit sa industriya at nakagapos ng nitrogen-fixing bacteria, habang ang N 2 ay inilabas sa himpapawid bilang isang resulta ng denitrification ng nitrates at iba pang mga compound na naglalaman ng nitrogen.

Ang Nitrogen N 2 ay isang inert gas at tumutugon lamang sa ilalim ng mga tukoy na kundisyon (halimbawa, sa panahon ng isang pag-welga ng kidlat). Maaari itong mai-oxidize at gawing isang biological form ng cyanobacteria, ilang mga bakterya (halimbawa, nodule, na bumubuo ng isang rhizobial simbiosis na may mga legume).

Ang oksihenasyon ng molekular nitrogen ng mga electric discharges ay ginagamit sa pang-industriya na paggawa ng mga nitrogen fertilizers, at humantong din ito sa pagbuo ng mga natatanging deposito ng nitrate sa disyerto ng Chilean Atacama.

Mga marangal na gas

Ang pagkasunog ng gasolina ay ang pangunahing mapagkukunan ng mga gas ng polusyon (CO, NO, KAYA 2). Ang sulphur dioxide ay na-oxidize ng O 2 ng hangin sa SO 3 sa itaas na mga layer ng himpapawid, na nakikipag-ugnay sa mga singaw ng H 2 O at NH 3, at ang nagresultang H 2 SO 4 at (NH 4) 2 SO 4 na bumalik sa ibabaw ng Earth kasama ang pag-ulan ng atmospera... Ang paggamit ng panloob na mga engine ng pagkasunog ay humahantong sa makabuluhang polusyon ng himpapawid na may nitrogen oxides, hydrocarbons at Pb compound.

Ang polusyon ng aerosol ng atmospera ay sanhi ng parehong natural na mga sanhi (pagsabog ng bulkan, dust bagyo, naaanod tubig dagat at mga particle ng polen, atbp.), at mga gawaing pang-ekonomiya pantao (pagmimina ng ores at mga materyales sa gusali, pagkasunog ng gasolina, paggawa ng semento, atbp.). Ang masinsinang malakihang pagtanggal ng mga solidong butil sa kapaligiran ay isa sa mga posibleng dahilan pagbabago ng klima ng planeta.

Ang istraktura ng himpapawid at mga katangian ng mga indibidwal na mga shell

Ang pisikal na estado ng kapaligiran ay natutukoy ng panahon at klima. Ang pangunahing mga parameter ng himpapawid: density ng hangin, presyon, temperatura at komposisyon. Sa pagtaas ng altitude, pagbaba ng density ng hangin at presyon ng atmospera. Nagbabago rin ang temperatura sa mga pagbabago sa altitude. Ang patayong istraktura ng himpapawid ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang temperatura at mga katangian ng kuryente, iba't ibang estado hangin Nakasalalay sa temperatura sa himpapawid, ang mga sumusunod na pangunahing layer ay nakikilala: troposfera, stratosfera, mesosfir, termosfera, exosfir (nagkakalat na globo). Ang mga pansamantalang rehiyon ng himpapawid sa pagitan ng mga katabing mga shell ay tinatawag na tropopause, stratopause, atbp.

Troposfer

Stratosfer

Sa stratospera, karamihan sa mga maikling alon na bahagi ng ultraviolet radiation (180-200 nm) ay napanatili at ang pagbabago ng enerhiya ng maikling alon ay nangyayari. Sa ilalim ng impluwensya ng mga sinag na ito, nagbabago ang mga magnetikong patlang, naghiwalay ang mga molekula, nag-ionize, naganap ang bagong pagbuo ng mga gas at iba pang mga kemikal na compound. Ang mga prosesong ito ay maaaring sundin sa anyo ng mga hilagang ilaw, kidlat, at iba pang ningning.

Sa stratosfer at mas mataas na mga layer, sa ilalim ng impluwensya ng radiation ng araw, ang mga molekula ng gas ay napapalayo sa mga atomo (sa itaas ng 80 km, CO 2 at H 2 ay napaghiwalay, sa itaas ng 150 km - O 2, sa itaas 300 km - H 2). Sa taas na 100-400 km, ang gas ionization ay nangyayari rin sa ionosfer, sa taas na 320 km ang konsentrasyon ng mga sisingilin na mga partikulo (O + 2, O - 2, N + 2) ay ~ 1/300 ng konsentrasyon ng mga neutral na partikulo. Ang mga libreng radical ay naroroon sa itaas na kapaligiran - OH, HO 2, atbp.

Halos walang singaw ng tubig sa stratosfera.

Mesosfir

Hanggang sa isang altitude ng 100 km, ang kapaligiran ay isang homogenous na mahusay na halo-halong mga gas. Sa mas mataas na mga layer, ang pamamahagi ng mga gas sa taas ay nakasalalay sa kanilang mga molekular na masa, ang konsentrasyon ng mga mas mabibigat na gas na bumabawas nang mas mabilis na may distansya mula sa ibabaw ng Earth. Dahil sa isang pagbawas sa kakapalan ng mga gas, ang temperatura ay bumababa mula sa 0 ° С sa stratosfir hanggang sa 1010 ° С sa mesosfir. Gayunpaman, ang lakas na gumagalaw ng mga indibidwal na mga maliit na butil sa taas ng 200-250 km ay tumutugma sa temperatura ng ~ 1500 ° C. Sa itaas ng 200 km, ang mga makabuluhang pagbabagu-bago ng temperatura at density ng mga gas ay sinusunod sa oras at espasyo.

Sa taas na humigit-kumulang 2000-3000 km, unti-unting dumadaan ang exosfir sa tinatawag na malapit-space vacuum, na puno ng sobrang bihirang mga partikulo ng interplanetary gas, higit sa lahat mga hydrogen atoms. Ngunit ang gas na ito ay isang maliit na bahagi lamang ng interplanetary na bagay. Ang iba pang bahagi ay binubuo ng mala-alikabok na mga maliit na butil na nagmula at nagmula sa meteoriko. Bilang karagdagan sa mga napaka-bihirang mga particle na ito, ang electromagnetic at corpuscular radiation ng solar at galactic na pinagmulan ay tumagos sa puwang na ito.

Ang troposfirst account para sa tungkol sa 80% ng atmospheric mass, ang stratosfir - mga 20%; ang dami ng mesosfir ay hindi hihigit sa 0.3%, ang thermospera ay mas mababa sa 0.05% ng kabuuang dami ng himpapawid. Batay sa mga de-koryenteng katangian sa himpapawid, nakikilala ang neutrosfer at ionosfer. Sa kasalukuyan, ang kapaligiran ay pinaniniwalaan na umaabot sa isang altitude ng 2000-3000 km.

Nakasalalay sa komposisyon ng gas sa himpapawid, homosfirst at heterosphere. Heterosferyo - Ito ang lugar kung saan nakakaapekto ang grabidad sa paghihiwalay ng mga gas, dahil ang kanilang paghahalo sa taas na ito ay bale-wala. Samakatuwid ang variable na komposisyon ng heterosphere. Nasa ibaba nito ay namamalagi ang isang mahusay na halo-halong bahagi ng himpapawid, magkakauri sa komposisyon, na tinatawag na homosfir. Ang hangganan sa pagitan ng mga layer na ito ay tinatawag na turbopause; ito ay nasa taas na humigit-kumulang na 120 km.

Mga pag-aari ng himpapawid

Nasa taas na 5 km sa taas ng dagat, ang isang hindi sanay na tao ay nagkakaroon ng gutom sa oxygen at walang pag-aangkop, ang kapasidad sa pagtatrabaho ng tao ay makabuluhang nabawasan. Dito natatapos ang physiological zone ng kapaligiran. Ang paghinga ng tao ay naging imposible sa taas na 15 km, bagaman ang kapaligiran ay naglalaman ng oxygen hanggang sa tungkol sa 115 km.

Ang atmospera ay nagbibigay sa atin ng oxygen na kailangan natin upang huminga. Gayunpaman, dahil sa pagbagsak ng kabuuang presyon ng himpapawid habang tumataas ito sa taas, ang bahagyang presyon ng oxygen ay nababawasan din alinsunod dito.

Ang baga ng tao ay patuloy na naglalaman ng halos 3 litro ng alveolar air. Ang bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar air sa normal na presyur sa atmospera ay 110 mm Hg. Art., Presyon ng carbon dioxide - 40 mm Hg. Art., At singaw ng tubig -47 mm Hg. Art. Sa pagtaas ng altitude, bumababa ang presyon ng oxygen, at ang kabuuang presyon ng singaw ng tubig at carbon dioxide sa baga ay nananatiling halos pare-pareho - mga 87 mm Hg. Art. Ang supply ng oxygen sa baga ay ganap na hihinto kapag ang presyon ng nakapalibot na hangin ay magiging katumbas ng halagang ito.

Sa taas na mga 19-20 km, ang presyon ng atmospera ay bumaba sa 47 mm Hg. Art. Samakatuwid, sa taas na ito, ang tubig at interstitial fluid ay nagsisimulang kumulo sa katawan ng tao. Sa labas ng pressurized cabin, sa mga taas na ito, halos agad na nangyayari ang kamatayan. Kaya, mula sa pananaw ng pisyolohiya ng tao, ang "puwang" ay nagsisimula na sa taas na 15-19 km.

Siksik na mga layer ng hangin - troposfera at stratosfir - protektahan kami mula sa mga nakakasamang epekto ng radiation. Na may sapat na rarefaction ng hangin, sa taas ng higit sa 36 km, ang ionizing radiation - pangunahing cosmic ray - ay may matinding epekto sa katawan; sa taas na higit sa 40 km, ang ultraviolet na bahagi ng solar spectrum, na mapanganib para sa mga tao, ay nagpapatakbo.

Asul na planeta ...

Ang paksang ito ay dapat na lumitaw sa site ang isa sa mga una. Pagkatapos ng lahat, ang mga helikopter ay mga sasakyang panghimpapawid sa himpapawid. Kapaligiran ng lupa - ang kanilang tirahan, kaya na magsalita :-). AT pisikal na katangian ng hangin tukuyin lamang ang kalidad ng tirahan na ito :-). Iyon ay, ito ang isa sa mga pundasyon. At palagi nilang sinusulat ang tungkol sa base muna. Ngunit ngayon ko lang napagtanto. Gayunpaman, ito ay mas mahusay, tulad ng alam mo, huli kaysa kailanman ... Pindutin natin ang isyung ito, ngunit nang hindi napunta sa gubat at hindi kinakailangang mga paghihirap :-).

Kaya… Kapaligiran ng lupa... Ito ang sobre ng gas ng aming asul na planeta. Alam ng lahat ang pangalang ito. Bakit asul Dahil lamang sa ang "asul" (pati na rin ang asul at lila) na sangkap ng sikat ng araw (spectrum) ay pinakamahusay na nakakalat sa himpapawid, sa gayon ay pangkulay ito ng bluish-bluish, kung minsan ay may isang kulay ng mga lilang tono (sa isang maaraw na araw, syempre :-)) ...

Komposisyon ng himpapawid ng Daigdig.

Ang komposisyon ng himpapawid ay sapat na malawak. Hindi ko ililista ang lahat ng mga bahagi sa teksto, para dito mayroong isang mahusay na paglalarawan. Ang komposisyon ng lahat ng mga gas na ito ay praktikal na pare-pareho, maliban sa carbon dioxide (CO 2). Bilang karagdagan, ang kapaligiran ay kinakailangang naglalaman ng tubig sa anyo ng mga singaw, suspensyon ng mga droplet o mga kristal na yelo. Ang dami ng tubig ay variable at depende sa temperatura at, sa mas kaunting lawak, sa presyon ng hangin. Bilang karagdagan, ang himpapawid ng Daigdig (lalo na ang kasalukuyang isa) ay naglalaman ng isang tiyak na halaga, sasabihin ko "lahat ng uri ng mga hindi magagandang bagay" :-). Ito ang SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, bilang karagdagan, mayroong mercury vapor Hg. Totoo, lahat ng ito ay naroroon sa kaunting dami, salamat sa Diyos :-).

Kapaligiran ng lupa kaugalian na hatiin sa maraming mga zone na sumusunod sa bawat isa sa taas sa itaas ng ibabaw.

Ang una, pinakamalapit sa mundo, ay ang troposfatfir. Ito ang pinakamababa at, kung gayon, ang pangunahing layer para sa buhay. magkaibang uri... Naglalaman ito ng 80% ng kabuuang masa hangin sa atmospera (bagaman sa dami nito ay halos 1% lamang ng buong kapaligiran) at halos 90% ng lahat ng tubig sa atmospera. Ang karamihan sa lahat ng hangin, ulap, ulan at niyebe 🙂 ay nagmula doon. Ang troposfera ay umaabot hanggang sa taas na halos 18 km sa mga tropical latitude at hanggang 10 km sa mga polar. Ang temperatura ng hangin dito ay bumaba na may pagtaas sa taas na halos 0.65º para sa bawat 100 m.

Mga zone ng atmospera.

Ang Zone two ay ang stratosfer. Dapat sabihin na ang isa pang makitid na zone ay nakikilala sa pagitan ng troposfat at stratosfer - ang tropopause. Ang pagbaba ng temperatura na may taas ay tumitigil dito. Ang tropopause ay may average na kapal na 1.5-2 km, ngunit ang mga hangganan nito ay hindi malinaw at ang troposfera ay madalas na nag-o-overlap sa stratosfera.

Kaya't ang stratosfera ay may average na taas na 12 km hanggang 50 km. Ang temperatura dito ay nananatiling hindi nababago hanggang sa 25 km (mga -57 ° C), pagkatapos ay sa isang lugar hanggang sa 40 km tumaas ito hanggang sa 0 ° C at pagkatapos ay mananatiling hindi nababago hanggang sa 50 km. Ang stratospera ay isang medyo kalmado na bahagi ng himpapawid ng mundo. Mayroong halos walang masamang kondisyon ng panahon dito. Nasa stratospera na ang sikat na layer ng ozone ay matatagpuan sa taas mula 15-20 km hanggang 55-60 km.

Sinundan ito ng isang maliit na stratopause ng layer ng hangganan, kung saan ang temperatura ay nananatili sa halos 0 ° C, at pagkatapos ang susunod na zone ay ang mesosfir. Ito ay umaabot hanggang sa taas na 80-90 km, at ang temperatura dito ay bumaba hanggang sa 80 ° C. Sa mesosfir, ang mga maliliit na bulalakaw ay karaniwang nakikita, na nagsisimulang ningning dito at nasusunog doon.

Ang susunod na makitid na puwang ay ang mesopause at ang thermosphere zone sa likuran nito. Ang taas nito ay hanggang sa 700-800 km. Dito nagsisimulang tumaas muli ang temperatura at sa taas ng pagkakasunud-sunod ng 300 km ay maaaring umabot sa mga halaga ng pagkakasunud-sunod ng 1200 ° C. Dagdag dito, nananatili itong pare-pareho. Ang ionosfer ay matatagpuan sa loob ng thermosphere hanggang sa isang altitude ng halos 400 km. Dito ang hangin ay highly ionized dahil sa pagkakalantad sa solar radiation at may mataas na kondaktibiti sa kuryente.

Ang susunod at, sa pangkalahatan, ang huling zone ay ang exosphere. Ito ang tinatawag na dispersing zone. Higit sa lahat mayroong napaka-rarefied hydrogen at helium (na may pamamayani ng hydrogen). Sa taas ng humigit-kumulang 3000 km, ang exosphere ay nagbabago sa isang vacuum sa malapit na espasyo.

Iyon ay isang bagay tulad nito Bakit naman Dahil ang mga layer na ito ay medyo maginoo. Iba't ibang mga pagbabago sa altitude, komposisyon ng mga gas, tubig, mga halaga ng temperatura, ionization, at iba pa ay posible. Bilang karagdagan, maraming iba pang mga term na tumutukoy sa istraktura at estado ng kapaligiran ng mundo.

Halimbawa homosfir at heterosphere. Sa una, ang mga atmospheric gas ay mahusay na halo-halong, at ang kanilang komposisyon ay medyo pare-pareho. Ang pangalawa ay matatagpuan sa itaas ng una at halos walang ganoong paghahalo doon. Ang mga gas dito ay pinaghihiwalay ng gravity. Ang hangganan sa pagitan ng mga layer na ito ay matatagpuan sa taas na 120 km, at ito ay tinatawag na turbopause.

Marahil ay tatapusin ko ang mga termino, ngunit tiyak na idaragdag ko na ayon sa kaugalian na ipinapalagay na ang hangganan ng himpapawid ay matatagpuan sa taas na 100 km sa taas ng dagat. Ang hangganan na ito ay tinatawag na Pocket Line.

Magdaragdag ako ng dalawa pang mga larawan upang ilarawan ang istraktura ng kapaligiran. Gayunpaman, ang una ay nasa Aleman, ngunit kumpleto at medyo madaling maunawaan :-). Maaari itong palakihin at makita nang maayos. Ipinapakita ng pangalawa ang pagbabago sa temperatura ng atmospera na may taas.

Ang istraktura ng kapaligiran ng Daigdig.

Pagbabago ng temperatura ng hangin sa altitude.

Ang mga modernong tao na orbital spacecraft ay lumilipad sa taas na halos 300-400 km. Gayunpaman, hindi na ito aviation, bagaman ang lugar, syempre, malapit na nauugnay sa isang tiyak na kahulugan, at tiyak na pag-uusapan natin ito muli :-).

Ang aviation zone ay ang troposfera. Ang mga modernong atmospheric na sasakyang panghimpapawid ay maaaring lumipad sa mas mababang mga layer ng stratosfer. Halimbawa, ang praktikal na kisame ng MIG-25RB ay 23,000 m.

Paglipad sa stratosfer.

At eksakto pisikal na katangian ng hangin tinutukoy ng troposfera kung paano magiging ang flight, kung gaano kabisa ang sistema ng pagkontrol ng sasakyang panghimpapawid, kung paano makakaapekto dito ang kaguluhan sa himpapawid, kung paano gagana ang mga makina.

Ang unang pangunahing pag-aari ay temperatura ng hangin... Sa gas dynamics, matutukoy ito sa scale ng Celsius o sa scale na Kelvin.

Temperatura t 1 sa isang ibinigay na taas H sa sukatang Celsius ay tinukoy:

t 1 \u003d t - 6.5H kung saan t- temperatura ng hangin malapit sa lupa.

Ang temperatura sa sukat ng Kelvin ay tinatawag ganap na temperatura, zero sa scale na ito ay absolute zero. Sa ganap na zero, humihinto ang thermal na paggalaw ng mga molekula. Ang ganap na zero sa scale ng Kelvin ay tumutugma sa -273º sa antas ng Celsius.

Alinsunod dito, ang temperatura T nasa mataas Hsa sukat ng Kelvin ay natutukoy:

T \u003d 273K + t - 6.5H

Presyon ng hangin. Presyon ng atmospera sinusukat sa Pascals (N / m 2), sa lumang sistema ng pagsukat sa mga atmospheres (atm.). Mayroon ding isang bagay tulad ng presyon ng barometric. Ito ang presyon na sinusukat sa millimeter ng mercury na may isang mercury barometer. Barometric pressure (presyon sa antas ng dagat) katumbas ng 760 mm Hg. Art. tinatawag na pamantayan. Sa pisika, 1 atm. eksaktong katumbas ng 760 mm Hg.

Kapal ng hangin... Sa aerodynamics, ang pinakakaraniwang ginagamit na konsepto ay ang density ng masa ng hangin. Ito ay isang masa ng hangin sa 1 m 3 dami. Ang pagbabago ng density ng hangin sa taas, ang hangin ay naging mas bihira.

Kahalumigmigan ng hangin... Ipinapakita ang dami ng tubig sa hangin. May isang konsepto na " kamag-anak halumigmig". Ito ang ratio ng dami ng singaw ng tubig sa maximum na posible sa isang naibigay na temperatura. Ang konsepto ng 0%, iyon ay, kapag ang hangin ay ganap na tuyo ay maaaring umiiral, sa pangkalahatan, sa laboratoryo lamang. Sa kabilang banda, ang 100% halumigmig ay totoo. Nangangahulugan ito na hinigop ng hangin ang lahat ng tubig na maaaring makuha nito. Isang bagay tulad ng isang ganap na "buong espongha". Ang mataas na kamag-anak na kahalumigmigan ay nagpapababa ng density ng hangin, habang ang mababang kamag-anak na kahalumigmigan ay pinapataas ito alinsunod dito.

Dahil sa ang katunayan na ang mga flight ng sasakyang panghimpapawid ay nagaganap sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon sa atmospera, ang kanilang mga flight at aerodynamic parameter sa isang flight mode ay maaaring magkakaiba. Samakatuwid, para sa isang tamang pagtatasa ng mga parameter na ito, International Standard Atmosphere (ISA)... Ipinapakita nito ang pagbabago sa estado ng hangin habang umaakyat ito sa taas.

Ang mga pangunahing parameter ng estado ng hangin sa zero halumigmig ay kinuha:

presyon P \u003d 760 mm Hg. Art. (101.3 kPa);

temperatura t \u003d + 15 ° C (288 K);

density ng masa ρ \u003d 1.225 kg / m 3;

Para sa ISA tinatanggap ito (tulad ng sinabi sa itaas :-)) na ang temperatura ay bumaba sa tropospero ng 0.65º para sa bawat 100 metro na taas.

Pamantayang kapaligiran (halimbawa hanggang sa 10,000 m).

Ang mga talahanayan ng ISA ay ginagamit para sa pag-calibrate ng instrumento, pati na rin para sa mga kalkulasyon sa pag-navigate at engineering.

Mga katangiang pisikal ng hangin nagsasama rin ng mga konsepto tulad ng inertness, lapot at compressibility.

Ang inertia ay isang pag-aari ng hangin na naglalarawan sa kakayahan nitong labanan ang isang pagbabago sa estado ng pahinga o pare-parehong kilusang rectilinear . Ang sukat ng pagkawalang-kilos ay ang density ng masa ng hangin. Kung mas mataas ito, mas mataas ang kawalan ng lakas at paglaban ng daluyan kapag ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw dito.

Lapot. Natutukoy ang paglaban ng frictional ng hangin kapag ang sasakyang panghimpapawid ay gumagalaw.

Sinusukat ng compressive ang pagbabago sa density ng hangin habang nagbabago ang presyon. Sa mababang bilis sasakyang panghimpapawid (hanggang sa 450 km / h) walang pagbabago ng presyur na nangyayari kapag ang daloy ng hangin ay dumadaloy sa paligid nito, ngunit sa mataas na bilis ang epekto ng compressibility ay nagsisimulang magpakita mismo. Ang impluwensya nito sa supersound ay lalo na apektado. Ito ay isang hiwalay na lugar ng aerodynamics at isang paksa para sa isang hiwalay na artikulo :-).

Sa gayon, mukhang iyon ang lahat sa ngayon ... Panahon na upang matapos ang bahagyang pagbubutas na bilang na ito, na, gayunpaman, ay hindi magagawa nang wala :-). Kapaligiran ng lupa, mga parameter nito, pisikal na katangian ng hangin mahalaga din para sa sasakyang panghimpapawid, pati na rin ang mga parameter ng sasakyang panghimpapawid mismo, at imposibleng hindi banggitin ang mga ito.

Paalam, hanggang sa susunod na mga pagpupulong at higit pang mga kagiliw-giliw na paksa ...

P.S. Para sa isang masarap na pakikitungo, iminumungkahi ko na panoorin ang isang video shot mula sa sabungan ng MIG-25PU kapag lumilipad sa stratosfir. Ito ay tila isang turista na may pera para sa mga naturang flight :-). Karaniwang naka-film lahat sa pamamagitan ng salamin ng hangin. Bigyang pansin ang kulay ng kalangitan ...