Στρώματα της ατμόσφαιρας κατά σειρά από την επιφάνεια της γης. Το μέγεθος της ατμόσφαιρας της γης

Στους 0 °C - 1,0048 10 3 J / (kg Κ), C ν - 0,7159 10 3 J / (kg Κ) (στους 0 °C). Η διαλυτότητα του αέρα στο νερό (κατά μάζα) στους 0 ° C - 0,0036%, στους 25 ° C - 0,0023%.

Εκτός από τα αέρια που αναφέρονται στον πίνακα, η ατμόσφαιρα περιέχει Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, υδρογονάνθρακες, HCl,, HBr, ατμούς, I 2, Br 2, καθώς και πολλά άλλα αέρια σε μικρές ποσότητες. Στην τροπόσφαιρα υπάρχει συνεχώς μεγάλη ποσότητα αιωρούμενων στερεών και υγρών σωματιδίων (αεροζόλ). Το ραδόνιο (Rn) είναι το σπανιότερο αέριο στην ατμόσφαιρα της Γης.

Η δομή της ατμόσφαιρας

οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας

Το κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας δίπλα στην επιφάνεια της Γης (πάχος 1-2 km) στο οποίο η επίδραση αυτής της επιφάνειας επηρεάζει άμεσα τη δυναμική της.

Τροποσφαίρα

Το ανώτερο όριο του είναι σε υψόμετρο 8-10 km σε πολικά, 10-12 km σε εύκρατα και 16-18 km σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη. χαμηλότερο το χειμώνα από το καλοκαίρι. Το κατώτερο, κύριο στρώμα της ατμόσφαιρας περιέχει περισσότερο από το 80% της συνολικής μάζας του ατμοσφαιρικού αέρα και περίπου το 90% όλων των υδρατμών που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. Οι αναταράξεις και η συναγωγή αναπτύσσονται έντονα στην τροπόσφαιρα, εμφανίζονται σύννεφα, αναπτύσσονται κυκλώνες και αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία μειώνεται με το υψόμετρο με μέση κατακόρυφη κλίση 0,65°/100 m

τροπόπαυση

Το μεταβατικό στρώμα από την τροπόσφαιρα στη στρατόσφαιρα, το στρώμα της ατμόσφαιρας στο οποίο σταματά η μείωση της θερμοκρασίας με το ύψος.

Στρατόσφαιρα

Το στρώμα της ατμόσφαιρας βρίσκεται σε υψόμετρο 11 έως 50 χλμ. Χαρακτηριστική είναι μια ελαφρά μεταβολή της θερμοκρασίας στο στρώμα 11-25 km (κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και η αύξησή του στο στρώμα των 25-40 km από -56,5 σε 0,8 ° (άνω στρατόσφαιρα ή περιοχή αναστροφής). Έχοντας φτάσει σε μια τιμή περίπου 273 K (σχεδόν 0 °C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο περίπου 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερής θερμοκρασίας ονομάζεται στρατόπαυση και είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας.

Στρατόπαυση

Το οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας. Υπάρχει μέγιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου 0 °C).

Μεσόσφαιρα

Η μεσόσφαιρα ξεκινά από υψόμετρο 50 km και εκτείνεται μέχρι τα 80-90 km. Η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος με μέση κατακόρυφη κλίση (0,25-0,3)°/100 m. Η κύρια διαδικασία ενέργειας είναι η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία. Πολύπλοκες φωτοχημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες, μόρια διεγερμένα από δονήσεις κ.λπ., προκαλούν ατμοσφαιρική φωταύγεια.

Μεσόπαυση

Μεταβατικό στρώμα μεταξύ μεσόσφαιρας και θερμόσφαιρας. Υπάρχει ένα ελάχιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου -90 °C).

Γραμμή Karman

Υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, το οποίο είναι συμβατικά αποδεκτό ως το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας της Γης και του διαστήματος. Σύμφωνα με τον ορισμό της FAI, η γραμμή Karman βρίσκεται σε υψόμετρο 100 km πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Θερμόσφαιρα

Το ανώτατο όριο είναι περίπου 800 χλμ. Η θερμοκρασία ανεβαίνει σε υψόμετρα 200-300 km, όπου φτάνει σε τιμές της τάξης των 1226,85 C, μετά την οποία παραμένει σχεδόν σταθερή μέχρι τα μεγάλα υψόμετρα. Υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας και της κοσμικής ακτινοβολίας, ο αέρας ιονίζεται ("σέλας") - οι κύριες περιοχές της ιονόσφαιρας βρίσκονται μέσα στη θερμόσφαιρα. Σε υψόμετρα άνω των 300 χλμ. κυριαρχεί το ατομικό οξυγόνο. Το ανώτερο όριο της θερμόσφαιρας καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την τρέχουσα δραστηριότητα του Ήλιου. Σε περιόδους χαμηλής δραστηριότητας - για παράδειγμα, το 2008-2009 - παρατηρείται αισθητή μείωση στο μέγεθος αυτού του στρώματος.

Θερμόπαυση

Η περιοχή της ατμόσφαιρας πάνω από τη θερμόσφαιρα. Σε αυτή την περιοχή, η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας είναι ασήμαντη και η θερμοκρασία δεν αλλάζει ουσιαστικά με το ύψος.

Εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης)

Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές, καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τις μοριακές τους μάζες, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε -110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200–250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία ~150 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3500 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντά στο διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με εξαιρετικά σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο μέρος της διαπλανητικής ύλης. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, η ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Ανασκόπηση

Η τροπόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας, η στρατόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 20%. η μάζα της μεσόσφαιρας δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η θερμόσφαιρα είναι μικρότερη από το 0,05% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας.

Με βάση τις ηλεκτρικές ιδιότητες στην ατμόσφαιρα, εκπέμπουν η ουδετερόσφαιρακαι ιονόσφαιρα .

Ανάλογα με τη σύσταση του αερίου στην ατμόσφαιρα, εκπέμπουν ομόσφαιρακαι ετερόσφαιρα. ετερόσφαιρα- πρόκειται για μια περιοχή όπου η βαρύτητα επηρεάζει τον διαχωρισμό των αερίων, αφού η ανάμειξή τους σε τέτοιο ύψος είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου ακολουθεί η μεταβλητή σύνθεση της ετερόσφαιρας. Κάτω από αυτό βρίσκεται ένα καλά αναμεμειγμένο, ομοιογενές μέρος της ατμόσφαιρας, που ονομάζεται ομοσφαίρα. Το όριο μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζεται turbopause, βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 120 km.

Άλλες ιδιότητες της ατμόσφαιρας και επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα

Ήδη σε υψόμετρο 5 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, ένα ανεκπαίδευτο άτομο εμφανίζει πείνα με οξυγόνο και, χωρίς προσαρμογή, η απόδοση ενός ατόμου μειώνεται σημαντικά. Εδώ τελειώνει η φυσιολογική ζώνη της ατμόσφαιρας. Η ανθρώπινη αναπνοή γίνεται αδύνατη σε υψόμετρο 9 km, αν και μέχρι περίπου 115 km η ατμόσφαιρα περιέχει οξυγόνο.

Η ατμόσφαιρα μας παρέχει το οξυγόνο που χρειαζόμαστε για να αναπνεύσουμε. Ωστόσο, λόγω της πτώσης της συνολικής πίεσης της ατμόσφαιρας καθώς ανεβαίνετε σε ένα ύψος, η μερική πίεση του οξυγόνου επίσης μειώνεται ανάλογα.

Σε σπάνια στρώματα αέρα, η διάδοση του ήχου είναι αδύνατη. Μέχρι υψόμετρα 60-90 km, εξακολουθεί να είναι δυνατή η χρήση αντίστασης αέρα και ανύψωσης για ελεγχόμενη αεροδυναμική πτήση. Αλλά ξεκινώντας από υψόμετρα 100-130 km, οι έννοιες του αριθμού M και του ηχητικού φράγματος που είναι γνωστές σε κάθε πιλότο χάνουν το νόημά τους: εκεί περνά η υπό όρους γραμμή Karman, πέρα ​​από την οποία ξεκινά η περιοχή της αμιγώς βαλλιστικής πτήσης, η οποία μπορεί να ελεγχθεί μόνο με τη χρήση αντιδραστικών δυνάμεων.

Σε υψόμετρα άνω των 100 km, η ατμόσφαιρα στερείται επίσης μια άλλη αξιοσημείωτη ιδιότητα - την ικανότητα να απορροφά, να μεταφέρει και να μεταφέρει θερμική ενέργεια με συναγωγή (δηλαδή με ανάμιξη αέρα). Αυτό σημαίνει ότι διάφορα στοιχεία εξοπλισμού, εξοπλισμός του τροχιακού διαστημικού σταθμού δεν θα μπορούν να ψύχονται από έξω με τον τρόπο που γίνεται συνήθως σε ένα αεροπλάνο - με τη βοήθεια πίδακες αέρα και θερμαντικά σώματα αέρα. Σε τέτοιο ύψος, όπως γενικά στο διάστημα, ο μόνος τρόπος μεταφοράς θερμότητας είναι η θερμική ακτινοβολία.

Ιστορία του σχηματισμού της ατμόσφαιρας

Σύμφωνα με την πιο κοινή θεωρία, η ατμόσφαιρα της Γης ήταν σε τρεις διαφορετικές συνθέσεις σε όλη την ιστορία της. Αρχικά, αποτελούνταν από ελαφρά αέρια (υδρογόνο και ήλιο) που συλλαμβάνονταν από τον διαπλανητικό χώρο. Αυτό το λεγόμενο πρωταρχική ατμόσφαιρα. Στο επόμενο στάδιο, η ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα οδήγησε στον κορεσμό της ατμόσφαιρας με αέρια εκτός του υδρογόνου (διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, υδρατμοί). Ετσι δευτερεύουσα ατμόσφαιρα. Αυτή η ατμόσφαιρα ήταν αναζωογονητική. Επιπλέον, η διαδικασία σχηματισμού της ατμόσφαιρας προσδιορίστηκε από τους ακόλουθους παράγοντες:

• διαρροή ελαφρών αερίων (υδρογόνο και ήλιο) στον διαπλανητικό χώρο.
• χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, των κεραυνών και ορισμένων άλλων παραγόντων.

Σταδιακά, αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν στο σχηματισμό τριτογενής ατμόσφαιρα, που χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλότερη περιεκτικότητα σε υδρογόνο και πολύ μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα (που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων από αμμωνία και υδρογονάνθρακες).

Αζωτο

Ο σχηματισμός μεγάλης ποσότητας αζώτου N 2 οφείλεται στην οξείδωση της ατμόσφαιρας αμμωνίας-υδρογόνου από το μοριακό οξυγόνο O 2, το οποίο άρχισε να προέρχεται από την επιφάνεια του πλανήτη ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, ξεκινώντας από 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το άζωτο N 2 απελευθερώνεται επίσης στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της απονιτροποίησης των νιτρικών αλάτων και άλλων ενώσεων που περιέχουν άζωτο. Το άζωτο οξειδώνεται από το όζον σε ΝΟ στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Το άζωτο N 2 εισέρχεται σε αντιδράσεις μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια εκκένωσης κεραυνού). Η οξείδωση του μοριακού αζώτου από το όζον κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις χρησιμοποιείται σε μικρές ποσότητες στη βιομηχανική παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων. Μπορεί να οξειδωθεί με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και να μετατραπεί σε βιολογικά ενεργή μορφή από κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα φύκια) και οζώδη βακτήρια που σχηματίζουν μια ριζοβιακή συμβίωση με τα όσπρια, τα οποία μπορούν να είναι αποτελεσματικά φυτά πράσινης λίπανσης που δεν καταστρέφουν, αλλά εμπλουτίζουν το έδαφος. με φυσικά λιπάσματα.

Οξυγόνο

Η σύνθεση της ατμόσφαιρας άρχισε να αλλάζει ριζικά με την έλευση των ζωντανών οργανισμών στη Γη, ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, που συνοδεύτηκε από την απελευθέρωση οξυγόνου και την απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα. Αρχικά, το οξυγόνο ξοδεύτηκε για την οξείδωση ανηγμένων ενώσεων - αμμωνία, υδρογονάνθρακες, τη σιδηρούχα μορφή σιδήρου που περιέχεται στους ωκεανούς κ.λπ. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα άρχισε να αυξάνεται. Σταδιακά, σχηματίστηκε μια σύγχρονη ατμόσφαιρα με οξειδωτικές ιδιότητες. Δεδομένου ότι αυτό προκάλεσε σοβαρές και απότομες αλλαγές σε πολλές διεργασίες που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα και τη βιόσφαιρα, αυτό το γεγονός ονομάστηκε καταστροφή του οξυγόνου.

ευγενή αέρια

Μόλυνση του αέρα

Πρόσφατα, ο άνθρωπος έχει αρχίσει να επηρεάζει την εξέλιξη της ατμόσφαιρας. Το αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας ήταν μια συνεχής αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα λόγω της καύσης καυσίμων υδρογονανθράκων που συσσωρεύτηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές. Τεράστιες ποσότητες CO 2 καταναλώνονται κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης και απορροφώνται από τους ωκεανούς του κόσμου. Αυτό το αέριο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα λόγω της αποσύνθεσης ανθρακικών πετρωμάτων και οργανικών ουσιών φυτικής και ζωικής προέλευσης, καθώς και λόγω ηφαιστειακών και ανθρώπινων παραγωγικών δραστηριοτήτων. Τα τελευταία 100 χρόνια, η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 10%, με το κύριο μέρος (360 δισεκατομμύρια τόνοι) να προέρχεται από την καύση καυσίμου. Εάν ο ρυθμός αύξησης της καύσης καυσίμου συνεχιστεί, τότε στα επόμενα 200-300 χρόνια η ποσότητα του CO 2 στην ατμόσφαιρα θα διπλασιαστεί και μπορεί να οδηγήσει σε παγκόσμια κλιματική αλλαγή.

Η καύση του καυσίμου είναι η κύρια πηγή ρυπογόνων αερίων (СО,, SO 2). Το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε SO 3 και το μονοξείδιο του αζώτου σε NO 2 στην ανώτερη ατμόσφαιρα, το οποίο με τη σειρά του αλληλεπιδρά με τους υδρατμούς και το προκύπτον θειικό οξύ H 2 SO 4 και το νιτρικό οξύ HNO 3 πέφτουν στην επιφάνεια της Γης. η μορφή λεγόμενη. όξινη βροχή. Η χρήση κινητήρων εσωτερικής καύσης οδηγεί σε σημαντική ατμοσφαιρική ρύπανση με οξείδια του αζώτου, υδρογονάνθρακες και ενώσεις μολύβδου (τετρααιθυλομόλυβδος Pb (CH 3 CH 2) 4).

Η ρύπανση της ατμόσφαιρας από αερολύματα προκαλείται τόσο από φυσικά αίτια (ηφαιστειακή έκρηξη, καταιγίδες σκόνης, συμπαρασυρμό σταγονιδίων θαλάσσιου νερού και γύρης φυτών, κ.λπ.) όσο και από ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα (εξόρυξη μεταλλευμάτων και δομικών υλικών, καύση καυσίμων, παραγωγή τσιμέντου κ.λπ. .). Η έντονη μεγάλης κλίμακας απομάκρυνση στερεών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα είναι μια από τις πιθανές αιτίες της κλιματικής αλλαγής στον πλανήτη.

δείτε επίσης

• Jacchia (μοντέλο ατμόσφαιρας)

Γράψτε μια κριτική για το άρθρο "Atmosphere of the Earth"

Σημειώσεις

1. M. I. Budyko, K. Ya. KondratievΑτμόσφαιρα της Γης // Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. 3η έκδ. / Κεφ. εκδ. A. M. Prokhorov. - M .: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1970. - Τ. 2. Αγκόλα - Μπάρζας. - σελ. 380-384.
2. - άρθρο από τη Γεωλογική Εγκυκλοπαίδεια
4. Γκρίμπιν, Τζον.Επιστήμη. Μια ιστορία (1543-2001). - L. : Penguin Books, 2003. - 648 σελ. - ISBN 978-0-140-29741-6.
5. Τανς, Πίτερ.Παγκόσμια μέση ετήσια μέση θαλάσσια επιφάνεια δεδομένα . NOAA/ESRL. Ανακτήθηκε στις 19 Φεβρουαρίου 2014.(Αγγλικά) (για το 2013)
6. IPCC (Αγγλικά) (για το 1998).
7. S. P. KhromovΥγρασία αέρα // Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. 3η έκδ. / Κεφ. εκδ. A. M. Prokhorov. - M .: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια, 1971. - T. 5. Veshin - Gazli. - S. 149.
8. (Αγγλικά) , SpaceDaily, 16/07/2010

Βιβλιογραφία

1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov"Διαστημική βιολογία και ιατρική" (2η έκδοση, αναθεωρημένη και συμπληρωμένη), M .: "Prosveshchenie", 1975, 223 σελίδες.
2. N. V. Gusakova"Χημεία του περιβάλλοντος", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 με ISBN 5-222-05386-5
3. Sokolov V. A. Geochemistry of natural gases, Μ., 1971;
4. McEwen M, Phillips L. Chemistry of the atmosfer, Μ., 1978;
5. Wark K., Warner S.Μόλυνση του αέρα. Πηγές και έλεγχος, μετάφρ. from English, M.. 1980;
6. Παρακολούθηση της ρύπανσης του περιβάλλοντος φυσικού περιβάλλοντος. σε. 1, L., 1982.

Συνδέσεις

• // 17 Δεκεμβρίου 2013, Κέντρο FOBOS

Ιστορία της Γης Φυσικές ιδιότητες της Γης Κοχύλια της Γης Γεωγραφία και γεωλογία περιβάλλον δείτε επίσης

Ένα απόσπασμα που χαρακτηρίζει την ατμόσφαιρα της Γης

Όταν ο Πιέρ τους πλησίασε, παρατήρησε ότι η Βέρα ήταν μέσα στον ενθουσιασμό της συζήτησης, ο πρίγκιπας Αντρέι (που σπάνια του συνέβαινε) φαινόταν ντροπιασμένος.
- Τι νομίζετε? είπε η Βέρα με ένα λεπτό χαμόγελο. - Εσύ, πρίγκιπα, είσαι τόσο διορατικός και καταλαβαίνεις τον χαρακτήρα των ανθρώπων αμέσως. Πώς σου φαίνεται η Νάταλι, μπορεί να είναι σταθερή στις στοργές της, μπορεί, όπως και άλλες γυναίκες (η Βέρα κατάλαβε η ίδια), να αγαπήσει έναν άνθρωπο μια φορά και να του παραμείνει πιστή για πάντα; Αυτό θεωρώ αληθινή αγάπη. Τι νομίζεις, πρίγκιπα;
«Γνωρίζω πολύ λίγο την αδερφή σου», απάντησε ο πρίγκιπας Αντρέι με ένα σκωπτικό χαμόγελο, κάτω από το οποίο ήθελε να κρύψει την αμηχανία του, «για να λύσει μια τόσο λεπτή ερώτηση. και μετά παρατήρησα ότι όσο λιγότερο αρέσει σε μια γυναίκα, τόσο πιο σταθερή είναι », πρόσθεσε και κοίταξε τον Pierre, που τους είχε πλησιάσει εκείνη τη στιγμή.
- Ναι, είναι αλήθεια, πρίγκιπα. στην εποχή μας, - συνέχισε η Βέρα (αναφερόμενη στην εποχή μας, όπως θέλουν να αναφέρουν γενικά περιορισμένοι άνθρωποι, πιστεύοντας ότι έχουν βρει και εκτιμήσουν τα χαρακτηριστικά της εποχής μας και ότι οι ιδιότητες των ανθρώπων αλλάζουν με τον καιρό), στην εποχή μας το κορίτσι έχει τόση ελευθερία που το le plaisir d "etre courtisee [η ευχαρίστηση να έχεις θαυμαστές] συχνά πνίγει το αληθινό συναίσθημα μέσα της. Et Nathalie, il faut l" avouer, y est tres sensible. [Και η Νατάλια, πρέπει να ομολογήσουμε, είναι πολύ ευαίσθητη σε αυτό.] Η επιστροφή στη Νατάλια έκανε πάλι τον πρίγκιπα Αντρέι να συνοφρυωθεί δυσάρεστα. ήθελε να σηκωθεί, αλλά η Βέρα συνέχισε με ένα ακόμα πιο εκλεπτυσμένο χαμόγελο.
«Δεν νομίζω ότι κανένας ήταν τόσο φιλότιμος [αντικείμενο ερωτοτροπίας] όσο εκείνη», είπε η Βέρα. - αλλά ποτέ, μέχρι πολύ πρόσφατα, δεν της άρεσε κανένας σοβαρά. Ξέρεις, μέτρησε, - γύρισε στον Πιέρ, - ακόμα και ο αγαπητός ξάδερφός μας ο Μπορίς, ο οποίος ήταν, entre nous [μεταξύ μας], πολύ, πολύ dans le pays du tendre… [στη χώρα της τρυφερότητας…]
Ο πρίγκιπας Αντρέι συνοφρυώθηκε σιωπηλά.
Είστε φίλοι με τον Μπόρις; του είπε η Βέρα.
- Ναι τον ξερω…
- Σου είπε σωστά για την παιδική του αγάπη για τη Νατάσα;
Υπήρχε παιδική αγάπη; - ξαφνικά ξαφνικά κοκκινίζοντας, ρώτησε ο πρίγκιπας Αντρέι.
- Ναί. Vous savez entre cousin et cousine cette intimate mene quelquefois a l "amour: le cousinage est un dangereux voisinage, N" est ce pas; [Ξέρεις, μεταξύ ξαδέρφου και αδερφής, αυτή η εγγύτητα μερικές φορές οδηγεί στην αγάπη. Μια τέτοια συγγένεια είναι μια επικίνδυνη γειτονιά. Δεν είναι?]
«Ω, χωρίς αμφιβολία», είπε ο πρίγκιπας Αντρέι και ξαφνικά, αφύσικα εμψυχωμένος, άρχισε να αστειεύεται με τον Πιέρ για το πόσο προσεκτικός έπρεπε να είναι στη μεταχείρισή του με τα 50χρονα ξαδέρφια του από τη Μόσχα και στη μέση ενός αστείου συνομιλία, σηκώθηκε και, παίρνοντας κάτω από την αγκαλιά του Πιέρ, τον πήρε στην άκρη.
- Καλά? - είπε ο Πιέρ, κοιτάζοντας με έκπληξη το περίεργο animation του φίλου του και παρατηρώντας το βλέμμα που έριξε στη Νατάσα σηκώνοντας.
«Χρειάζομαι, πρέπει να σου μιλήσω», είπε ο πρίγκιπας Αντρέι. - Ξέρετε τα γυναικεία γάντια μας (μίλησε για εκείνα τα μασονικά γάντια που δόθηκαν στον νεοεκλεγέντα αδελφό για να τα χαρίσει στην αγαπημένη του γυναίκα). - Εγώ... Αλλά όχι, θα σου μιλήσω αργότερα... - Και με μια παράξενη λάμψη στα μάτια και ανησυχία στις κινήσεις του, ο πρίγκιπας Αντρέι πήγε στη Νατάσα και κάθισε δίπλα της. Ο Πιέρ είδε πώς ο Πρίγκιπας Αντρέι τη ρώτησε κάτι και εκείνη, κοκκινίζοντας, του απάντησε.
Αλλά εκείνη τη στιγμή, ο Μπεργκ πλησίασε τον Πιέρ, προτρέποντάς τον να συμμετάσχει σε μια διαμάχη μεταξύ του στρατηγού και του συνταγματάρχη για τις ισπανικές υποθέσεις.
Ο Μπεργκ ήταν ευχαριστημένος και χαρούμενος. Το χαμόγελο της χαράς δεν έφυγε από το πρόσωπό του. Το βράδυ ήταν πολύ καλό και ακριβώς όπως τα άλλα βράδια που είχε δει. Όλα ήταν παρόμοια. Και κυρίες, λεπτές κουβέντες, και κάρτες, και πίσω από τις κάρτες ένας στρατηγός που υψώνει τη φωνή του, και ένα σαμοβάρι και μπισκότα. αλλά ένα πράγμα έλειπε ακόμα, αυτό που έβλεπε πάντα στα πάρτι, το οποίο ήθελε να μιμηθεί.
Υπήρχε έλλειψη δυνατής συνομιλίας μεταξύ των ανδρών και μια λογομαχία για κάτι σημαντικό και έξυπνο. Ο στρατηγός ξεκίνησε αυτή τη συζήτηση και ο Μπεργκ έφερε τον Πιερ σε αυτήν.

Την επόμενη μέρα, ο πρίγκιπας Αντρέι πήγε στα Ροστόφ για δείπνο, όπως τον αποκάλεσε ο κόμης Ίλια Αντρέιτς, και πέρασε όλη τη μέρα μαζί τους.
Όλοι στο σπίτι ένιωσαν για ποιον πήγε ο πρίγκιπας Αντρέι και αυτός, χωρίς να κρύβεται, προσπάθησε όλη μέρα να είναι με τη Νατάσα. Όχι μόνο στην ψυχή της Νατάσας, φοβισμένη, αλλά χαρούμενη και ενθουσιώδης, αλλά σε όλο το σπίτι, ο φόβος αισθανόταν πριν κάτι σημαντικό που έπρεπε να συμβεί. Η κόμισσα κοίταξε τον πρίγκιπα Αντρέι με λυπημένα και σοβαρά αυστηρά μάτια όταν μίλησε με τη Νατάσα, και δειλά και προσποιητικά άρχισε κάποια ασήμαντη συζήτηση, μόλις την κοίταξε πίσω. Η Sonya φοβόταν να αφήσει τη Νατάσα και φοβόταν να είναι εμπόδιο όταν ήταν μαζί τους. Η Νατάσα χλόμιασε από τον φόβο της προσμονής όταν έμεινε πρόσωπο με πρόσωπο μαζί του για λεπτά. Ο πρίγκιπας Αντρέι τη χτύπησε με τη δειλία του. Ένιωθε ότι έπρεπε να της πει κάτι, αλλά δεν μπορούσε να το κάνει.
Όταν ο πρίγκιπας Αντρέι έφυγε το βράδυ, η κόμισσα πήγε στη Νατάσα και είπε ψιθυριστά:
- Καλά?
- Μαμά, για όνομα του Θεού μη με ρωτάς τίποτα τώρα. Δεν μπορείς να το πεις αυτό», είπε η Νατάσα.
Αλλά παρά το γεγονός ότι εκείνο το βράδυ η Νατάσα, τώρα ταραγμένη, τώρα φοβισμένη, με σταματημένα μάτια, ξάπλωσε για πολλή ώρα στο κρεβάτι της μητέρας της. Τώρα της είπε πώς την επαίνεσε, μετά πώς είπε ότι θα φύγει στο εξωτερικό, μετά πώς ρώτησε πού θα ζήσουν αυτό το καλοκαίρι, μετά πώς τη ρώτησε για τον Μπόρις.
«Αλλά αυτό, αυτό… δεν μου έχει συμβεί ποτέ!» είπε. «Μόνο εγώ φοβάμαι γύρω του, πάντα φοβάμαι γύρω του, τι σημαίνει αυτό;» Άρα είναι αληθινό, σωστά; Μαμά, κοιμάσαι;
«Όχι, ψυχή μου, η ίδια φοβάμαι», απάντησε η μητέρα. - Πηγαίνω.
«Δεν θα κοιμηθώ πάντως. Τι συμβαίνει με τον ύπνο; Μαμά, μαμά, δεν μου έχει συμβεί ποτέ αυτό! είπε με έκπληξη και φόβο μπροστά στο συναίσθημα που είχε επίγνωση στον εαυτό της. - Και θα μπορούσαμε να σκεφτούμε!…
Στη Νατάσα φάνηκε ότι ακόμα και όταν είδε για πρώτη φορά τον Πρίγκιπα Αντρέι στο Otradnoye, τον ερωτεύτηκε. Έμοιαζε να την τρόμαζε αυτή η παράξενη, απροσδόκητη ευτυχία που εκείνος που είχε επιλέξει τότε (ήταν πεπεισμένη γι' αυτό), ότι ο ίδιος την είχε ξανασυναντήσει τώρα και, όπως φαίνεται, δεν της έμεινε αδιάφορος. . «Και ήταν απαραίτητο για αυτόν, τώρα που είμαστε εδώ, να έρθει επίτηδες στην Πετρούπολη. Και θα έπρεπε να είχαμε συναντηθεί σε αυτό το χορό. Όλα αυτά είναι η μοίρα. Είναι σαφές ότι αυτή είναι η μοίρα, ότι όλα αυτά οδηγήθηκαν σε αυτό. Ακόμα και τότε, μόλις τον είδα, ένιωσα κάτι ξεχωριστό.
Τι άλλο σου είπε; Τι στίχοι είναι αυτοί; Διαβάστε το ... - είπε σκεπτικά η μητέρα, ρωτώντας για τα ποιήματα που έγραψε ο πρίγκιπας Αντρέι στο άλμπουμ της Νατάσα.
- Μαμά, δεν είναι ντροπή που είναι χήρος;
- Αυτό είναι, Νατάσα. Προσευχήσου στον Θεό. Les Marieiages se font dans les cieux. [Οι γάμοι γίνονται στον παράδεισο.]
«Αγάπη μου, μάνα, πόσο σε αγαπώ, πόσο καλό είναι για μένα!» φώναξε η Νατάσα, κλαίγοντας με δάκρυα ευτυχίας και ενθουσιασμού και αγκαλιάζοντας τη μητέρα της.
Την ίδια στιγμή, ο πρίγκιπας Αντρέι καθόταν με τον Πιέρ και του έλεγε για την αγάπη του για τη Νατάσα και για τη σταθερή πρόθεσή του να την παντρευτεί.

Εκείνη την ημέρα, η κόμισσα Έλενα Βασιλίεβνα είχε μια δεξίωση, ήταν ένας Γάλλος απεσταλμένος, ήταν ένας πρίγκιπας, που πρόσφατα έγινε συχνός επισκέπτης στο σπίτι της κοντέσας, και πολλές λαμπρές κυρίες και άντρες. Ο Πιερ βρισκόταν κάτω, περπάτησε μέσα από τις αίθουσες και χτύπησε όλους τους καλεσμένους με το συγκεντρωμένο, αδιάφορο και ζοφερό βλέμμα του.
Από τη στιγμή της μπάλας, ο Πιερ ένιωσε την προσέγγιση κρίσεων υποχονδρίας στον εαυτό του και με απέλπιδα προσπάθεια προσπάθησε να τα παλέψει. Από τη στιγμή της προσέγγισης του πρίγκιπα με τη σύζυγό του, ο Pierre έλαβε απροσδόκητα έναν θαλαμίσκο και από εκείνη τη στιγμή άρχισε να αισθάνεται βαρύτητα και ντροπή σε μια μεγάλη κοινωνία και πιο συχνά άρχισαν οι ίδιες ζοφερές σκέψεις για τη ματαιότητα όλων των ανθρωπίνων έλα σε αυτόν. Ταυτόχρονα, το συναίσθημα που παρατήρησε μεταξύ της Νατάσας, που ήταν υποστηρικτή από αυτόν, και του πρίγκιπα Αντρέι, η αντίθεσή του μεταξύ της θέσης του και της θέσης του φίλου του, ενίσχυσε περαιτέρω αυτή τη ζοφερή διάθεση. Προσπάθησε εξίσου να αποφύγει τις σκέψεις για τη γυναίκα του και για τη Νατάσα και τον πρίγκιπα Αντρέι. Και πάλι όλα του φάνηκαν ασήμαντα σε σύγκριση με την αιωνιότητα, και πάλι εμφανίστηκε το ερώτημα: «για τι;». Και ανάγκαζε τον εαυτό του μέρα και νύχτα να εργάζεται στα μασονικά έργα, ελπίζοντας να διώξει την προσέγγιση του κακού πνεύματος. Ο Πιερ στις 12 η ώρα, έχοντας φύγει από τα δωμάτια της κοντέσσας, καθόταν στον επάνω όροφο σε ένα καπνισμένο, χαμηλό δωμάτιο, με μια φθαρμένη ρόμπα μπροστά από το τραπέζι και αντέγραφε γνήσιες σκωτσέζικες πράξεις, όταν κάποιος μπήκε στο δωμάτιό του. Ήταν ο πρίγκιπας Άντριου.
«Α, είσαι εσύ», είπε ο Πιέρ με ένα βλέμμα απουσιασμένο και δυσαρεστημένο. «Αλλά δουλεύω», είπε, δείχνοντας ένα σημειωματάριο με τέτοιου είδους σωτηρία από τις κακουχίες της ζωής με τις οποίες οι δυστυχισμένοι άνθρωποι βλέπουν τη δουλειά τους.
Ο πρίγκιπας Αντρέι, με ένα λαμπερό, ενθουσιώδες πρόσωπο ανανεωμένο στη ζωή, σταμάτησε μπροστά στον Πιέρ και, χωρίς να παρατηρήσει το λυπημένο του πρόσωπο, του χαμογέλασε με εγωισμό ευτυχίας.
«Λοιπόν, ψυχή μου», είπε, «χθες ήθελα να στο πω και σήμερα ήρθα σε σένα γι' αυτό. Δεν βίωσε ποτέ κάτι παρόμοιο. Είμαι ερωτευμένος φίλε μου.
Ο Πιερ ξαφνικά αναστέναξε βαριά και βυθίστηκε με το βαρύ σώμα του στον καναπέ, δίπλα στον πρίγκιπα Αντρέι.
- Στη Νατάσα Ροστόφ, σωστά; - αυτός είπε.
- Ναι, ναι, σε ποιον; Δεν θα το πίστευα ποτέ, αλλά αυτό το συναίσθημα είναι πιο δυνατό από εμένα. Χθες υπέφερα, υπέφερα, αλλά δεν θα εγκαταλείψω αυτό το μαρτύριο για τίποτα στον κόσμο. Δεν έχω ζήσει πριν. Τώρα μόνο εγώ ζω, αλλά δεν μπορώ να ζήσω χωρίς αυτήν. Μπορεί όμως να με αγαπήσει;... Είμαι μεγάλος για εκείνη... Τι δεν λες;...
- ΕΓΩ? ΕΓΩ? Τι σου είπα, - είπε ξαφνικά ο Πιέρ, σηκώθηκε και άρχισε να περπατά στο δωμάτιο. «Πάντα πίστευα ότι… Αυτό το κορίτσι είναι τόσο θησαυρός, τέτοιο… Αυτό είναι ένα σπάνιο κορίτσι… Αγαπητέ φίλε, σε ικετεύω, μη σκέφτεσαι, μη διστάσεις, παντρεύσου, παντρεύσου και παντρεύσου… Και εγώ» Είμαι σίγουρος ότι κανείς δεν θα είναι πιο ευτυχισμένος από εσένα.
- Αλλά αυτή!
- Σε αγαπάει.
«Μη λες ανοησίες…» είπε ο πρίγκιπας Αντρέι, χαμογελώντας και κοιτώντας στα μάτια του Πιέρ.
«Αγαπάει, το ξέρω», φώναξε ο Πιερ θυμωμένος.
«Όχι, άκου», είπε ο πρίγκιπας Αντρέι, σταματώντας τον από το χέρι. Ξέρεις σε ποια θέση είμαι; Πρέπει να τα πω όλα σε κάποιον.
«Λοιπόν, καλά, πες, είμαι πολύ χαρούμενος», είπε ο Πιέρ, και πράγματι το πρόσωπό του άλλαξε, η ρυτίδα λειάνθηκε και άκουσε με χαρά τον Πρίγκιπα Αντρέι. Ο πρίγκιπας Αντρέι φαινόταν και ήταν ένας εντελώς διαφορετικός, νέος άνθρωπος. Πού ήταν η αγωνία του, η περιφρόνησή του για τη ζωή, η απογοήτευσή του; Ο Πιερ ήταν το μόνο πρόσωπο μπροστά στο οποίο τόλμησε να μιλήσει. αλλά από την άλλη του είπε όλα όσα είχε στην ψυχή του. Είτε έκανε εύκολα και με τόλμη σχέδια για ένα μακρύ μέλλον, μίλησε για το πώς δεν μπορούσε να θυσιάσει την ευτυχία του για την ιδιοτροπία του πατέρα του, πώς θα ανάγκαζε τον πατέρα του να συμφωνήσει σε αυτόν τον γάμο και να την αγαπήσει ή να το κάνει χωρίς τη συγκατάθεσή του, τότε έμεινε έκπληκτος πώς σε κάτι παράξενο, εξωγήινο, ανεξάρτητο από αυτόν, κόντρα στο συναίσθημα που τον διακατέχει.
«Δεν θα πίστευα κάποιον που θα μου έλεγε ότι μπορώ να αγαπήσω έτσι», είπε ο πρίγκιπας Αντρέι. «Δεν είναι το ίδιο συναίσθημα που είχα πριν. Όλος ο κόσμος χωρίζεται για μένα σε δύο μισά: το ένα είναι αυτή και εκεί είναι όλη η ευτυχία της ελπίδας, το φως. το άλλο μισό - τα πάντα όπου δεν είναι εκεί, υπάρχει όλη η απελπισία και το σκοτάδι ...
«Σκοτάδι και σκοτάδι», επανέλαβε ο Πιερ, «ναι, ναι, το καταλαβαίνω.
«Δεν μπορώ παρά να αγαπήσω το φως, δεν φταίω εγώ. Και είμαι πολύ χαρούμενος. Με καταλαβαίνεις? Ξέρω ότι είσαι χαρούμενος για μένα.
«Ναι, ναι», επιβεβαίωσε ο Πιερ, κοιτάζοντας τον φίλο του με συγκινητικά και λυπημένα μάτια. Όσο πιο φωτεινή του φαινόταν η μοίρα του πρίγκιπα Αντρέι, τόσο πιο σκοτεινή φαινόταν η δική του.

Για το γάμο, χρειαζόταν η συγκατάθεση του πατέρα και γι 'αυτό, την επόμενη μέρα, ο πρίγκιπας Αντρέι πήγε στον πατέρα του.
Ο πατέρας, με εξωτερική ηρεμία, αλλά εσωτερική κακία, έλαβε το μήνυμα του γιου του. Δεν μπορούσε να καταλάβει ότι κάποιος ήθελε να αλλάξει τη ζωή, να φέρει κάτι νέο σε αυτήν, όταν η ζωή είχε ήδη τελειώσει για εκείνον. «Θα με άφηναν μόνο να ζήσω όπως θέλω και μετά θα έκαναν ό,τι ήθελαν», είπε μέσα του ο γέρος. Με τον γιο του όμως χρησιμοποίησε τη διπλωματία που χρησιμοποίησε σε σημαντικές περιστάσεις. Έχοντας ήρεμο τόνο, συζήτησε το όλο θέμα.
Πρώτον, ο γάμος δεν ήταν λαμπρός σε σχέση με τη συγγένεια, τον πλούτο και την αρχοντιά. Δεύτερον, ο πρίγκιπας Αντρέι δεν ήταν ο πρώτος νέος και ήταν σε κακή υγεία (ο γέρος βασιζόταν ειδικά σε αυτό) και ήταν πολύ νέα. Τρίτον, υπήρχε ένας γιος που ήταν κρίμα να τον δώσεις σε ένα κορίτσι. Τέταρτον, τέλος, - είπε ο πατέρας, κοιτάζοντας κοροϊδευτικά τον γιο του, - σε ικετεύω, αναβάλε το θέμα για ένα χρόνο, πήγαινε στο εξωτερικό, κάνε ιατρική θεραπεία, βρες, όπως θέλεις, έναν Γερμανό για τον πρίγκιπα Νικολάι, και μετά, αν είναι αγάπη, πάθος, πείσμα, ό,τι θέλεις, τόσο σπουδαίο, τότε παντρευτείτε.
«Και αυτή είναι η τελευταία μου λέξη, ξέρετε, η τελευταία…» ολοκλήρωσε ο πρίγκιπας με τέτοιο τόνο που έδειξε ότι τίποτα δεν θα τον έκανε να αλλάξει γνώμη.
Ο πρίγκιπας Αντρέι είδε ξεκάθαρα ότι ο γέρος ήλπιζε ότι το συναίσθημα της μελλοντικής του νύφης δεν θα άντεχε στη δοκιμασία της χρονιάς ή ότι ο ίδιος, ο γέρος πρίγκιπας, θα πέθαινε εκείνη τη στιγμή, και αποφάσισε να εκπληρώσει τη θέλησή του. πατέρας: να προτείνει και να αναβάλει το γάμο για ένα χρόνο.
Τρεις εβδομάδες μετά το τελευταίο του βράδυ στα Ροστόφ, ο πρίγκιπας Αντρέι επέστρεψε στην Πετρούπολη.

Την επόμενη μέρα μετά την εξήγησή της με τη μητέρα της, η Νατάσα περίμενε όλη μέρα τον Μπολκόνσκι, αλλά δεν έφτασε. Την επόμενη μέρα, την τρίτη μέρα, ήταν το ίδιο. Ο Πιέρ επίσης δεν ήρθε και η Νατάσα, μη γνωρίζοντας ότι ο πρίγκιπας Αντρέι είχε πάει στον πατέρα της, δεν μπορούσε να εξηγήσει την απουσία του στον εαυτό της.
Έτσι πέρασαν τρεις εβδομάδες. Η Νατάσα δεν ήθελε να πάει πουθενά και σαν σκιά, αδρανής και απελπισμένη, περπάτησε στα δωμάτια, το βράδυ έκλαψε κρυφά από όλους και δεν εμφανιζόταν τα βράδια στη μητέρα της. Ήταν συνεχώς κοκκίνισμα και εκνευρισμένη. Της φαινόταν ότι όλοι ήξεραν για την απογοήτευσή της, γέλασαν και τη μετάνιωσαν. Με όλη τη δύναμη της εσωτερικής θλίψης, αυτή η ματαιόδοξη θλίψη αύξησε την ατυχία της.
Μια μέρα ήρθε στην κόμισσα, ήθελε να της πει κάτι και ξαφνικά ξέσπασε σε κλάματα. Τα δάκρυά της ήταν δάκρυα ενός προσβεβλημένου παιδιού που ο ίδιος δεν ξέρει γιατί τιμωρείται.
Η κόμισσα άρχισε να καθησυχάζει τη Νατάσα. Η Νατάσα, που στην αρχή άκουσε τα λόγια της μητέρας της, τη διέκοψε ξαφνικά:
- Σταμάτα, μαμά, δεν νομίζω, και δεν θέλω να σκέφτομαι! Έτσι, ταξίδεψα και σταμάτησα, και σταμάτησα…
Η φωνή της έτρεμε, σχεδόν ξέσπασε σε κλάματα, αλλά συνήλθε και συνέχισε ήρεμα: «Και δεν θέλω να παντρευτώ καθόλου. Και τον φοβάμαι. Τώρα έχω ηρεμήσει εντελώς, εντελώς...
Την επόμενη μέρα μετά από αυτή τη συζήτηση, η Νατάσα φόρεσε αυτό το παλιό φόρεμα, το οποίο γνώριζε ιδιαίτερα για τη χαρά που έδινε το πρωί, και το πρωί ξεκίνησε τον πρώην τρόπο ζωής της, από τον οποίο υστερούσε μετά την μπάλα. Αφού ήπιε τσάι, πήγε στην αίθουσα, την οποία αγαπούσε ιδιαίτερα για την έντονη απήχησή της, και άρχισε να τραγουδάει το σολφέζι της (ασκήσεις τραγουδιού). Αφού τελείωσε το πρώτο μάθημα, σταμάτησε στη μέση της αίθουσας και επανέλαβε μια μουσική φράση που της άρεσε ιδιαίτερα. Άκουγε με χαρά εκείνη την (σαν απροσδόκητη για αυτήν) γοητεία με την οποία αυτοί οι ήχοι, λαμπυρίζοντας, γέμισαν όλο το κενό της αίθουσας και σιγά σιγά πέθαναν, και ξαφνικά έγινε χαρούμενη. «Γιατί να το σκέφτεσαι τόσο πολύ και τόσο καλά», είπε στον εαυτό της, και άρχισε να περπατάει πάνω-κάτω στο διάδρομο, πατώντας όχι με απλά βήματα στο ηχηρό παρκέ, αλλά σε κάθε βήμα από τη φτέρνα (φορούσε καινούργια, αγαπημένα παπούτσια) μέχρι τα δάχτυλα και εξίσου χαρούμενα με τους ήχους της φωνής του, ακούγοντας αυτό το μετρημένο χτύπημα των τακουνιών και το τρίξιμο των κάλτσων. Περνώντας δίπλα από έναν καθρέφτη, τον κοίταξε. - "Εδώ είμαι!" σαν να μιλούσε η έκφραση του προσώπου της στη θέα του εαυτού της. "Λοιπόν αυτό είναι καλό. Και δεν χρειάζομαι κανέναν».
Ο πεζός ήθελε να μπει για να καθαρίσει κάτι στο χολ, αλλά δεν τον άφησε να μπει, κλείνοντας ξανά την πόρτα πίσω του και συνέχισε τη βόλτα της. Επέστρεψε εκείνο το πρωί ξανά στην αγαπημένη της κατάσταση αγάπης και θαυμασμού για τον εαυτό της. - «Τι γοητεία είναι αυτή η Νατάσα!» είπε ξανά στον εαυτό της με τα λόγια κάποιου τρίτου, συλλογικού, αντρικού προσώπου. - «Καλά, φωνή, νέα, και δεν ανακατεύεται σε κανέναν, άσε την ήσυχη». Όμως όσο κι αν την άφηναν μόνη της, δεν μπορούσε πια να είναι ήσυχη, και το ένιωσε αμέσως.
Στην εξώπορτα άνοιξε η πόρτα της εισόδου, κάποιος ρώτησε: είσαι στο σπίτι; και ακούστηκαν τα βήματα κάποιου. Η Νατάσα κοίταξε στον καθρέφτη, αλλά δεν είδε τον εαυτό της. Άκουγε τους ήχους στο διάδρομο. Όταν είδε τον εαυτό της, το πρόσωπό της ήταν χλωμό. Ήταν αυτός. Το ήξερε σίγουρα, αν και μετά βίας άκουγε τον ήχο της φωνής του από τις κλειστές πόρτες.
Η Νατάσα, χλωμή και φοβισμένη, έτρεξε στο σαλόνι.
- Μαμά, έφτασε ο Μπολκόνσκι! - είπε. - Μαμά, αυτό είναι τρομερό, αυτό είναι ανυπόφορο! «Δεν θέλω να… υποφέρω!» Τι πρέπει να κάνω?…
Η κόμισσα δεν είχε ακόμη προλάβει να της απαντήσει, όταν ο πρίγκιπας Αντρέι μπήκε στο σαλόνι με ένα ανήσυχο και σοβαρό πρόσωπο. Μόλις είδε τη Νατάσα, το πρόσωπό του φωτίστηκε. Φίλησε το χέρι της κόμισσας και της Νατάσας και κάθισε δίπλα στον καναπέ.
«Για πολύ καιρό δεν είχαμε χαρά…» άρχισε η κόμισσα, αλλά ο πρίγκιπας Αντρέι τη διέκοψε, απαντώντας στην ερώτησή της και προφανώς βιαζόταν να πει αυτό που χρειαζόταν.
- Δεν ήμουν μαζί σας όλο αυτό το διάστημα, γιατί ήμουν με τον πατέρα μου: έπρεπε να του μιλήσω για ένα πολύ σημαντικό θέμα. Μόλις επέστρεψα χθες το βράδυ», είπε κοιτάζοντας τη Νατάσα. «Πρέπει να σου μιλήσω, κοντέσσα», πρόσθεσε μετά από μια στιγμή σιωπής.
Η Κόμισσα αναστέναξε βαριά και χαμήλωσε τα μάτια της.
«Είμαι στην υπηρεσία σου», είπε.
Η Νατάσα ήξερε ότι έπρεπε να φύγει, αλλά δεν μπορούσε να το κάνει: κάτι έσφιγγε το λαιμό της και κοίταξε αγενώς, κατευθείαν, με ανοιχτά μάτια τον πρίγκιπα Αντρέι.
"Τώρα? Αυτή τη στιγμή!… Όχι, δεν μπορεί να είναι!». σκέφτηκε.
Την κοίταξε ξανά και αυτό το βλέμμα την έπεισε ότι δεν είχε κάνει λάθος. - Ναι, τώρα, αυτή ακριβώς τη στιγμή κρινόταν η μοίρα της.
«Έλα, Νατάσα, θα σε καλέσω», είπε ψιθυριστά η κόμισσα.
Η Νατάσα κοίταξε με τρομαγμένα, παρακλητικά μάτια τον πρίγκιπα Αντρέι και τη μητέρα της και βγήκε έξω.
«Ήρθα, κοντέσσα, να ζητήσω το χέρι της κόρης σου», είπε ο πρίγκιπας Αντρέι. Το πρόσωπο της κόμισσας κοκκίνισε, αλλά δεν είπε τίποτα.
«Η πρότασή σου…» άρχισε η Κόμισσα ναρκωτικά. Έμεινε σιωπηλός κοιτώντας την στα μάτια. - Η προσφορά σας ... (αμηχανήθηκε) είμαστε ευχαριστημένοι, και ... αποδέχομαι την προσφορά σας, χαίρομαι. Και ο σύζυγός μου ... ελπίζω ... αλλά θα εξαρτηθεί από αυτήν ...
- Θα της το πω όταν έχω τη συγκατάθεσή σου ... μου τη δίνεις; - είπε ο πρίγκιπας Άντριου.
«Ναι», είπε η κόμισσα, και του άπλωσε το χέρι της και με ένα μείγμα απόμακρης και τρυφερότητας πίεσε τα χείλη της στο μέτωπό του καθώς έγερνε πάνω από το χέρι της. Ήθελε να τον αγαπήσει σαν γιο. αλλά ένιωθε ότι ήταν ένας ξένος και ένας τρομερός άνθρωπος για εκείνη. «Είμαι σίγουρος ότι ο άντρας μου θα συμφωνήσει», είπε η κόμισσα, «αλλά ο πατέρας σου…
- Ο πατέρας μου, στον οποίο ενημέρωσα τα σχέδιά μου, έθεσε ως απαραίτητη προϋπόθεση για τη συγκατάθεση ο γάμος να μην είναι νωρίτερα από ένα χρόνο. Και αυτό ήθελα να σας πω, - είπε ο πρίγκιπας Αντρέι.
- Είναι αλήθεια ότι η Νατάσα είναι ακόμα νέα, αλλά τόσο καιρό.
«Δεν θα μπορούσε να είναι διαφορετικά», είπε ο πρίγκιπας Αντρέι αναστενάζοντας.
«Θα σου το στείλω», είπε η κόμισσα και βγήκε από το δωμάτιο.
«Κύριε, ελέησέ μας», επανέλαβε, αναζητώντας την κόρη της. Η Σόνια είπε ότι η Νατάσα ήταν στην κρεβατοκάμαρα. Η Νατάσα κάθισε στο κρεβάτι της, χλωμή, με ξερά μάτια, κοίταξε τις εικόνες και κάνοντας γρήγορα το σημείο του σταυρού, ψιθύρισε κάτι. Βλέποντας τη μητέρα της, πετάχτηκε και όρμησε κοντά της.
- Τι? Μαμά;… Τι;
- Πήγαινε, πήγαινε σε αυτόν. Ζητά το χέρι σου, - είπε ψυχρά η κόμισσα, όπως φάνηκε στη Νατάσα... - Πήγαινε... πήγαινε, - είπε η μητέρα με λύπη και επίκριση μετά την φυγή κόρη και αναστέναξε βαριά.
Η Νατάσα δεν θυμόταν πώς μπήκε στο σαλόνι. Όταν μπήκε στην πόρτα και τον είδε, σταμάτησε. «Αυτός ο ξένος είναι πραγματικά το παν μου τώρα;» ρώτησε τον εαυτό της και απάντησε αμέσως: «Ναι, όλα: μόνο αυτός είναι πλέον πιο αγαπητός για μένα από όλα στον κόσμο». Ο πρίγκιπας Αντρέι πήγε κοντά της, χαμηλώνοντας τα μάτια του.
«Σε ερωτεύτηκα από τη στιγμή που σε είδα. Μπορώ να ελπίζω;
Την κοίταξε και το έντονο πάθος της όψης της τον χτύπησε. Το πρόσωπό της είπε: «Γιατί να ρωτήσω; Γιατί να αμφιβάλλεις για αυτό που είναι αδύνατο να μην γνωρίζεις; Γιατί να μιλάς όταν δεν μπορείς να εκφράσεις αυτό που νιώθεις με λόγια.
Τον πλησίασε και σταμάτησε. Της έπιασε το χέρι και το φίλησε.
- Με αγαπάς?
«Ναι, ναι», είπε η Νατάσα σαν εκνευρισμένη, αναστέναξε δυνατά, μια άλλη φορά, όλο και πιο συχνά, και έκλαιγε.
– Σχετικά με τι; Τι εχεις παθει?
«Ω, είμαι τόσο χαρούμενη», απάντησε, χαμογέλασε μέσα από τα δάκρυά της, έγειρε πιο κοντά του, σκέφτηκε για ένα δευτερόλεπτο, σαν να ρωτούσε τον εαυτό της αν ήταν δυνατόν, και τον φίλησε.
Ο πρίγκιπας Αντρέι κράτησε τα χέρια της, την κοίταξε στα μάτια και δεν βρήκε στην ψυχή του την προηγούμενη αγάπη γι 'αυτήν. Κάτι γύρισε ξαφνικά στην ψυχή του: δεν υπήρχε πρώην ποιητική και μυστηριώδης γοητεία της επιθυμίας, αλλά λυπόταν η θηλυκή και παιδική της αδυναμία, υπήρχε φόβος για την αφοσίωσή της και την ευκολοπιστία της, μια βαριά και ταυτόχρονα χαρούμενη συνείδηση ​​του καθήκοντος που τον έδεσε για πάντα μαζί της. Το πραγματικό συναίσθημα, αν και δεν ήταν τόσο ανάλαφρο και ποιητικό όσο το προηγούμενο, ήταν πιο σοβαρό και δυνατό.

Ασχολείται με τη μετεωρολογία και τις μακροπρόθεσμες παραλλαγές - κλιματολογία.

Το πάχος της ατμόσφαιρας είναι 1500 km από την επιφάνεια της Γης. Η συνολική μάζα του αέρα, δηλαδή ένα μείγμα αερίων που συνθέτουν την ατμόσφαιρα, είναι 5,1-5,3 * 10 ^ 15 τόνοι Το μοριακό βάρος του καθαρού ξηρού αέρα είναι 29. Η πίεση στους 0 ° C στο επίπεδο της θάλασσας είναι 101.325 Pa, ή 760 mm. rt. Τέχνη.; κρίσιμη θερμοκρασία - 140,7 °C; κρίσιμη πίεση 3,7 MPa. Η διαλυτότητα του αέρα στο νερό στους 0 ° C είναι 0,036%, στους 25 ° C - 0,22%.

Καθορίζεται η φυσική κατάσταση της ατμόσφαιρας. Οι κύριες παράμετροι της ατμόσφαιρας: πυκνότητα αέρα, πίεση, θερμοκρασία και σύνθεση. Καθώς αυξάνεται το υψόμετρο, η πυκνότητα του αέρα μειώνεται. Η θερμοκρασία αλλάζει επίσης με την αλλαγή του υψομέτρου. Το κάθετο χαρακτηρίζεται από διαφορετικές θερμοκρασίες και ηλεκτρικές ιδιότητες, διαφορετικές συνθήκες αέρα. Ανάλογα με τη θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται τα ακόλουθα κύρια στρώματα: τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρα, εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης). Οι μεταβατικές περιοχές της ατμόσφαιρας μεταξύ γειτονικών κελυφών ονομάζονται τροπόπαυση, στρατόπαυση κ.λπ., αντίστοιχα.

Τροποσφαίρα- χαμηλότερο, κύριο, πιο μελετημένο, με ύψος στις πολικές περιοχές 8-10 km, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη έως 10-12 km, στον ισημερινό - 16-18 km. Περίπου το 80-90% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας και σχεδόν όλοι οι υδρατμοί συγκεντρώνονται στην τροπόσφαιρα. Όταν ανεβαίνει κάθε 100 m, η θερμοκρασία στην τροπόσφαιρα μειώνεται κατά μέσο όρο κατά 0,65 ° C και φτάνει στους -53 ° C στο πάνω μέρος. Αυτό το ανώτερο στρώμα της τροπόσφαιρας ονομάζεται τροπόπαυση. Στην τροπόσφαιρα, οι αναταράξεις και η μεταφορά είναι πολύ ανεπτυγμένες, το κυρίαρχο μέρος είναι συγκεντρωμένο, τα σύννεφα δημιουργούνται, αναπτύσσονται.

Στρατόσφαιρα- στρώμα της ατμόσφαιρας, που βρίσκεται σε υψόμετρο 11-50 km. Μια ελαφρά μεταβολή της θερμοκρασίας στο στρώμα 11-25 km (το κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και η αύξησή του στο στρώμα των 25-40 km από -56,5 σε 0,8 °C (το ανώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας ή η περιοχή αναστροφής) είναι τυπικός. Έχοντας φτάσει σε τιμή 273 K (0 °C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερής θερμοκρασίας ονομάζεται στρατόπαυση και είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας.

Είναι στη στρατόσφαιρα που βρίσκεται το στρώμα οζονόσφαιρα(«στοιβάδα του όζοντος», σε υψόμετρο 15-20 έως 55-60 χλμ.), που καθορίζει το ανώτερο όριο ζωής στο. Ένα σημαντικό συστατικό της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας είναι το όζον, το οποίο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα φωτοχημικών αντιδράσεων πιο εντατικά σε υψόμετρο 30 km. Η συνολική μάζα του όζοντος σε κανονική πίεση θα ήταν ένα στρώμα πάχους 1,7-4 mm, αλλά ακόμη και αυτό είναι αρκετό για να απορροφήσει το υπεριώδες, το οποίο είναι επιβλαβές για τη ζωή. Η καταστροφή του όζοντος συμβαίνει όταν αλληλεπιδρά με ελεύθερες ρίζες, μονοξείδιο του αζώτου, ενώσεις που περιέχουν αλογόνο (συμπεριλαμβανομένων των "φρεονίων"). Το όζον - μια αλλοτροπία οξυγόνου, σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της ακόλουθης χημικής αντίδρασης, συνήθως μετά από βροχή, όταν η προκύπτουσα ένωση ανεβαίνει στα ανώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας. Το όζον έχει μια συγκεκριμένη μυρωδιά.

Το μεγαλύτερο μέρος του μικρού μήκους κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας (180-200 nm) διατηρείται στη στρατόσφαιρα και η ενέργεια των βραχέων κυμάτων μετασχηματίζεται. Υπό την επίδραση αυτών των ακτίνων, τα μαγνητικά πεδία αλλάζουν, τα μόρια διασπώνται, ο ιονισμός, ο νέος σχηματισμός αερίων και άλλων χημικών ενώσεων. Αυτές οι διεργασίες μπορούν να παρατηρηθούν με τη μορφή βόρειων φώτων, κεραυνών και άλλων λάμψεων. Δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου υδρατμός στη στρατόσφαιρα.

Μεσόσφαιραξεκινά από υψόμετρο 50 km και εκτείνεται μέχρι 80-90 km. σε ύψος 75-85 km πέφτει στους -88 °С. Το ανώτερο όριο της μεσόσφαιρας είναι η μεσόπαυση.

Θερμόσφαιρα(άλλο όνομα είναι η ιονόσφαιρα) - το στρώμα της ατμόσφαιρας που ακολουθεί τη μεσόσφαιρα - ξεκινά από υψόμετρο 80-90 km και εκτείνεται έως και 800 km. Η θερμοκρασία του αέρα στη θερμόσφαιρα αυξάνεται γρήγορα και σταθερά και φτάνει σε αρκετές εκατοντάδες ακόμη και χιλιάδες βαθμούς.

Εξώσφαιρα- ζώνη διασποράς, το εξωτερικό τμήμα της θερμόσφαιρας, που βρίσκεται πάνω από 800 km. Το αέριο στην εξώσφαιρα είναι εξαιρετικά σπάνιο και ως εκ τούτου τα σωματίδια του διαρρέουν στον διαπλανητικό χώρο (διασκορπισμός).
Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές (μονοφασικό), καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τα μοριακά τους βάρη, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε -110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200-250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία περίπου 1500 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3000 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντινό διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με εξαιρετικά σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο μέρος της διαπλανητικής ύλης. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από αυτά τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια, ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Η τροπόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας, η στρατόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 20%. η μάζα της μεσόσφαιρας δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η θερμόσφαιρα είναι μικρότερη από το 0,05% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας. Με βάση τις ηλεκτρικές ιδιότητες στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται η ουδετερόσφαιρα και η ιονόσφαιρα. Αυτή τη στιγμή πιστεύεται ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται σε υψόμετρο 2000-3000 km.

Ανάλογα με τη σύσταση του αερίου στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται η ομοιόσφαιρα και η ετεροσφαιρία. ετερόσφαιρα- αυτή είναι η περιοχή όπου η βαρύτητα επηρεάζει το διαχωρισμό των αερίων, επειδή. η ανάμειξή τους σε αυτό το ύψος είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου ακολουθεί η μεταβλητή σύνθεση της ετερόσφαιρας. Κάτω από αυτό βρίσκεται ένα καλά αναμεμειγμένο, ομοιογενές τμήμα της ατμόσφαιρας που ονομάζεται ομοσφαίρα. Το όριο μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζεται turbopause και βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 120 km.

Ατμοσφαιρική πίεση - η πίεση του ατμοσφαιρικού αέρα στα αντικείμενα σε αυτό και στην επιφάνεια της γης. Η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 760 mm Hg. Τέχνη. (101 325 Pa). Για κάθε χιλιόμετρο αύξησης του υψομέτρου, η πίεση πέφτει κατά 100 mm.

Σύνθεση της ατμόσφαιρας

Το κέλυφος αέρα της Γης, που αποτελείται κυρίως από αέρια και διάφορες ακαθαρσίες (σκόνη, σταγόνες νερού, παγοκρύσταλλοι, θαλάσσια άλατα, προϊόντα καύσης), η ποσότητα των οποίων δεν είναι σταθερή. Τα κύρια αέρια είναι το άζωτο (78%), το οξυγόνο (21%) και το αργό (0,93%). Η συγκέντρωση των αερίων που συνθέτουν την ατμόσφαιρα είναι σχεδόν σταθερή, με εξαίρεση το διοξείδιο του άνθρακα CO2 (0,03%).

Η ατμόσφαιρα περιέχει επίσης SO2, CH4, NH3, CO, υδρογονάνθρακες, HC1, HF, ατμούς Hg, I2, καθώς και NO και πολλά άλλα αέρια σε μικρές ποσότητες. Στην τροπόσφαιρα υπάρχει συνεχώς μεγάλη ποσότητα αιωρούμενων στερεών και υγρών σωματιδίων (αεροζόλ).

ατμόσφαιρα της γης

Ατμόσφαιρα(από. άλλα ελληνικάἀτμός - ατμός και σφαῖρα - μπάλα) - αέριοκοχύλι ( γεωσφαίρα) που περιβάλλει τον πλανήτη Γη. Η εσωτερική του επιφάνεια είναι καλυμμένη υδροσφαίρακαι εν μέρει φλοιός, το εξωτερικό συνορεύει με το εγγύς στη Γη τμήμα του διαστήματος.

Το σύνολο των τμημάτων της φυσικής και της χημείας που μελετούν την ατμόσφαιρα ονομάζεται συνήθως ατμοσφαιρική φυσική. Η ατμόσφαιρα καθορίζει καιρόςστην επιφάνεια της Γης, ασχολείται με τη μελέτη του καιρού μετεωρολογίακαι μακροπρόθεσμες παραλλαγές κλίμα - κλιματολογία.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Η δομή της ατμόσφαιρας

Τροποσφαίρα

Το ανώτερο όριο του είναι σε υψόμετρο 8-10 km σε πολικά, 10-12 km σε εύκρατα και 16-18 km σε τροπικά γεωγραφικά πλάτη. χαμηλότερο το χειμώνα από το καλοκαίρι. Το κατώτερο, κύριο στρώμα της ατμόσφαιρας. Περιέχει περισσότερο από το 80% της συνολικής μάζας του ατμοσφαιρικού αέρα και περίπου το 90% όλων των υδρατμών που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. πολύ ανεπτυγμένο στην τροπόσφαιρα ταραχήκαι μεταγωγή, προκύψει σύννεφα, ανάπτυξη κυκλώνεςκαι αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία μειώνεται με την αύξηση του ύψους με μια μέση κατακόρυφη βαθμίδα 0,65°/100 m

Για «κανονικές συνθήκες» στην επιφάνεια της Γης λαμβάνονται: πυκνότητα 1,2 kg/m3, βαρομετρική πίεση 101,35 kPa, θερμοκρασία συν 20 °C και σχετική υγρασία 50%. Αυτοί οι δείκτες υπό όρους έχουν καθαρά μηχανική αξία.

Στρατόσφαιρα

Το στρώμα της ατμόσφαιρας βρίσκεται σε υψόμετρο 11 έως 50 χλμ. Χαρακτηρίζεται από μια ελαφρά μεταβολή της θερμοκρασίας στο στρώμα 11-25 km (κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας) και την αύξησή του στο στρώμα 25-40 km από -56,5 σε 0,8 ° ΑΠΟ(άνω στρατόσφαιρα ή περιοχή αναστροφές). Έχοντας φτάσει σε μια τιμή περίπου 273 K (σχεδόν 0 ° C) σε υψόμετρο περίπου 40 km, η θερμοκρασία παραμένει σταθερή μέχρι υψόμετρο περίπου 55 km. Αυτή η περιοχή σταθερής θερμοκρασίας ονομάζεται στρατόπαυσηκαι είναι το όριο μεταξύ της στρατόσφαιρας και μεσόσφαιρα.

Στρατόπαυση

Το οριακό στρώμα της ατμόσφαιρας μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας. Υπάρχει μέγιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου 0 °C).

Μεσόσφαιρα

ατμόσφαιρα της γης

Μεσόσφαιραξεκινά από υψόμετρο 50 km και εκτείνεται μέχρι 80-90 km. Η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος με μέση κατακόρυφη κλίση (0,25-0,3)°/100 m. Η κύρια διαδικασία ενέργειας είναι η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία. Πολύπλοκες φωτοχημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες, δονητικά διεγερμένα μόρια κ.λπ., καθορίζουν τη λάμψη της ατμόσφαιρας.

Μεσόπαυση

Μεταβατικό στρώμα μεταξύ μεσόσφαιρας και θερμόσφαιρας. Υπάρχει ένα ελάχιστο στην κατακόρυφη κατανομή θερμοκρασίας (περίπου -90 °C).

Γραμμή Karman

Υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, το οποίο είναι συμβατικά αποδεκτό ως το όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας της Γης και του διαστήματος.

Θερμόσφαιρα

Κύριο άρθρο: Θερμόσφαιρα

Το ανώτατο όριο είναι περίπου 800 χλμ. Η θερμοκρασία ανεβαίνει σε υψόμετρα 200-300 km, όπου φτάνει σε τιμές της τάξης των 1500 K, μετά την οποία παραμένει σχεδόν σταθερή μέχρι τα μεγάλα υψόμετρα. Υπό την επίδραση της υπεριώδους και της ηλιακής ακτινοβολίας ακτίνων Χ και της κοσμικής ακτινοβολίας, εμφανίζεται ιονισμός του αέρα (" σέλας”) - κύριες περιοχές ιονόσφαιραβρίσκονται μέσα στη θερμόσφαιρα. Σε υψόμετρα άνω των 300 χλμ. κυριαρχεί το ατομικό οξυγόνο.

Ατμοσφαιρικά στρώματα έως και 120 km

Εξώσφαιρα (σφαίρα σκέδασης)

Εξώσφαιρα- ζώνη διασποράς, το εξωτερικό τμήμα της θερμόσφαιρας, που βρίσκεται πάνω από 700 km. Το αέριο στην εξώσφαιρα είναι πολύ σπάνιο, και ως εκ τούτου τα σωματίδια του διαρρέουν στον διαπλανητικό χώρο ( διάλυση).

Σε ύψος 100 km, η ατμόσφαιρα είναι ένα ομοιογενές, καλά αναμεμειγμένο μείγμα αερίων. Στα υψηλότερα στρώματα, η κατανομή των αερίων σε ύψος εξαρτάται από τις μοριακές τους μάζες, η συγκέντρωση των βαρύτερων αερίων μειώνεται ταχύτερα με την απόσταση από την επιφάνεια της Γης. Λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αερίου, η θερμοκρασία πέφτει από 0 °C στη στρατόσφαιρα σε -110 °C στη μεσόσφαιρα. Ωστόσο, η κινητική ενέργεια των μεμονωμένων σωματιδίων σε υψόμετρα 200–250 km αντιστοιχεί σε θερμοκρασία ~1500 °C. Πάνω από 200 km, παρατηρούνται σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και την πυκνότητα των αερίων στο χρόνο και στο χώρο.

Σε υψόμετρο περίπου 2000-3000 km, η εξώσφαιρα περνά σταδιακά στο λεγόμενο κοντά στο διαστημικό κενό, το οποίο είναι γεμάτο με εξαιρετικά σπάνια σωματίδια διαπλανητικού αερίου, κυρίως άτομα υδρογόνου. Αλλά αυτό το αέριο είναι μόνο μέρος της διαπλανητικής ύλης. Το άλλο μέρος αποτελείται από σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, κομητικής και μετεωρικής προέλευσης. Εκτός από τα εξαιρετικά σπάνια σωματίδια που μοιάζουν με σκόνη, η ηλεκτρομαγνητική και σωματική ακτινοβολία ηλιακής και γαλαξιακής προέλευσης διεισδύει σε αυτόν τον χώρο.

Η τροπόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας, η στρατόσφαιρα αντιπροσωπεύει περίπου το 20%. η μάζα της μεσόσφαιρας δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3%, η θερμόσφαιρα είναι μικρότερη από το 0,05% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας. Με βάση τις ηλεκτρικές ιδιότητες στην ατμόσφαιρα, διακρίνονται η ουδετερόσφαιρα και η ιονόσφαιρα. Αυτή τη στιγμή πιστεύεται ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται σε υψόμετρο 2000-3000 km.

Ανάλογα με τη σύσταση του αερίου στην ατμόσφαιρα, εκπέμπουν ομόσφαιρακαι ετερόσφαιρα. ετερόσφαιρα - πρόκειται για μια περιοχή όπου η βαρύτητα επηρεάζει τον διαχωρισμό των αερίων, αφού η ανάμειξή τους σε τέτοιο ύψος είναι αμελητέα. Ως εκ τούτου ακολουθεί η μεταβλητή σύνθεση της ετερόσφαιρας. Κάτω από αυτό βρίσκεται ένα καλά αναμεμειγμένο, ομοιογενές μέρος της ατμόσφαιρας, που ονομάζεται ομόσφαιρα. Το όριο μεταξύ αυτών των στρωμάτων ονομάζεται turbopause, βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου 120 χλμ.

Φυσικές ιδιότητες

Το πάχος της ατμόσφαιρας είναι περίπου 2000 - 3000 km από την επιφάνεια της Γης. Ολική μάζα αέρας- (5,1-5,3) × 10 18 κιλά. Μοριακή μάζακαθαρός ξηρός αέρας είναι 28.966. Πίεσηστους 0 °C στο επίπεδο της θάλασσας 101.325 kPa; κρίσιμη θερμοκρασία-140,7 °C; κρίσιμη πίεση 3,7 MPa; ντο Π 1,0048×10 3 J/(kg K) (στους 0°C), ντο v 0,7159×10 3 J/(kg K) (στους 0 °C). Διαλυτότητα αέρα στο νερό στους 0 °C - 0,036%, στους 25 °C - 0,22%.

Φυσιολογικές και άλλες ιδιότητες της ατμόσφαιρας

Ήδη σε υψόμετρο 5 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας αναπτύσσεται ένα ανεκπαίδευτο άτομο πείνα οξυγόνουκαι χωρίς προσαρμογή, η ανθρώπινη απόδοση μειώνεται σημαντικά. Εδώ τελειώνει η φυσιολογική ζώνη της ατμόσφαιρας. Η ανθρώπινη αναπνοή γίνεται αδύνατη σε υψόμετρο 15 km, αν και μέχρι περίπου 115 km η ατμόσφαιρα περιέχει οξυγόνο.

Η ατμόσφαιρα μας παρέχει το οξυγόνο που χρειαζόμαστε για να αναπνεύσουμε. Ωστόσο, λόγω της πτώσης της συνολικής πίεσης της ατμόσφαιρας καθώς ανεβαίνετε σε ένα ύψος, η μερική πίεση του οξυγόνου επίσης μειώνεται ανάλογα.

Οι ανθρώπινοι πνεύμονες περιέχουν συνεχώς περίπου 3 λίτρα κυψελιδικού αέρα. Μερική πίεσηΤο οξυγόνο στον κυψελιδικό αέρα σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 110 mm Hg. Art., πίεση διοξειδίου του άνθρακα - 40 mm Hg. Art., και υδρατμοί - 47 mm Hg. Τέχνη. Με την αύξηση του υψομέτρου, η πίεση του οξυγόνου πέφτει και η συνολική πίεση των υδρατμών και του διοξειδίου του άνθρακα στους πνεύμονες παραμένει σχεδόν σταθερή - περίπου 87 mm Hg. Τέχνη. Η ροή οξυγόνου στους πνεύμονες θα σταματήσει εντελώς όταν η πίεση του περιβάλλοντος αέρα γίνει ίση με αυτή την τιμή.

Σε υψόμετρο περίπου 19-20 km, η ατμοσφαιρική πίεση πέφτει στα 47 mm Hg. Τέχνη. Επομένως, σε αυτό το ύψος, το νερό και το διάμεσο υγρό αρχίζουν να βράζουν στο ανθρώπινο σώμα. Έξω από την καμπίνα υπό πίεση σε αυτά τα υψόμετρα, ο θάνατος επέρχεται σχεδόν ακαριαία. Έτσι, από την άποψη της ανθρώπινης φυσιολογίας, το "διάστημα" ξεκινά ήδη σε υψόμετρο 15-19 km.

Πυκνά στρώματα αέρα - η τροπόσφαιρα και η στρατόσφαιρα - μας προστατεύουν από τις καταστροφικές συνέπειες της ακτινοβολίας. Με επαρκή αραίωση του αέρα, σε υψόμετρα άνω των 36 km, ασκείται έντονη επίδραση στο σώμα με ιονισμό ακτινοβολία- Πρωτογενείς κοσμικές ακτίνες. σε υψόμετρα άνω των 40 χλμ. λειτουργεί το επικίνδυνο για τον άνθρωπο υπεριώδες τμήμα του ηλιακού φάσματος.

Καθώς ανεβαίνουμε σε όλο και μεγαλύτερο ύψος πάνω από την επιφάνεια της Γης, σταδιακά εξασθενούμε και μετά εξαφανιζόμαστε εντελώς, τέτοια φαινόμενα γνωστά σε εμάς παρατηρούνται στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όπως η διάδοση του ήχου, η εμφάνιση αεροδυναμικής ανυψωτική δύναμηκαι αντίσταση, μεταφορά θερμότητας μεταγωγήκαι τα λοιπά.

Σε σπάνια στρώματα αέρα, διάδοση ήχοςαποδεικνύεται αδύνατο. Μέχρι υψόμετρα 60-90 km, εξακολουθεί να είναι δυνατή η χρήση αντίστασης αέρα και ανύψωσης για ελεγχόμενη αεροδυναμική πτήση. Ξεκινώντας όμως από υψόμετρα 100-130 km, έννοιες γνώριμες σε κάθε πιλότο αριθμοί Μκαι φράγμα ήχουχάνουν το νόημά τους, εκεί περνάει η υπό όρους Γραμμή Karmanπέρα από την οποία ξεκινά η σφαίρα της καθαρά βαλλιστικής πτήσης, η οποία μπορεί να ελεγχθεί μόνο με τη χρήση αντιδραστικών δυνάμεων.

Σε υψόμετρα άνω των 100 km, η ατμόσφαιρα στερείται επίσης μια άλλη αξιοσημείωτη ιδιότητα - την ικανότητα να απορροφά, να μεταφέρει και να μεταφέρει θερμική ενέργεια με συναγωγή (δηλαδή με ανάμειξη αέρα). Αυτό σημαίνει ότι διάφορα στοιχεία εξοπλισμού, εξοπλισμός του τροχιακού διαστημικού σταθμού δεν θα μπορούν να ψύχονται από έξω με τον τρόπο που γίνεται συνήθως σε ένα αεροπλάνο - με τη βοήθεια πίδακες αέρα και θερμαντικά σώματα αέρα. Σε τέτοιο ύψος, όπως γενικά στο διάστημα, ο μόνος τρόπος μεταφοράς θερμότητας είναι θερμική ακτινοβολία.

Σύνθεση της ατμόσφαιρας

Σύνθεση ξηρού αέρα

Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται κυρίως από αέρια και διάφορες ακαθαρσίες (σκόνη, σταγόνες νερού, παγοκρύσταλλοι, θαλάσσια άλατα, προϊόντα καύσης).

Η συγκέντρωση των αερίων που συνθέτουν την ατμόσφαιρα είναι σχεδόν σταθερή, με εξαίρεση το νερό (H 2 O) και το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2).

Σύνθεση ξηρού αέρα
Αζωτο
Οξυγόνο
Αργόν
Νερό
Διοξείδιο του άνθρακα
Νέο
Ήλιο
Μεθάνιο
Κρυπτόν
Υδρογόνο
Ξένο
Οξείδιο του αζώτου

Εκτός από τα αέρια που αναφέρονται στον πίνακα, η ατμόσφαιρα περιέχει SO 2, NH 3, CO, όζο, υδρογονάνθρακες, HCl, HF, ζευγάρια hg, Ι 2 , και ΟΧΙκαι πολλά άλλα αέρια σε μικρές ποσότητες. Η τροπόσφαιρα περιέχει συνεχώς μεγάλο αριθμό αιωρούμενων στερεών και υγρών σωματιδίων ( δοχείο ψεκασμού).

Ιστορία του σχηματισμού της ατμόσφαιρας

Σύμφωνα με την πιο κοινή θεωρία, η ατμόσφαιρα της Γης ήταν σε τέσσερις διαφορετικές συνθέσεις με την πάροδο του χρόνου. Αρχικά, αποτελούνταν από ελαφρά αέρια ( υδρογόνοκαι ήλιο) συλλαμβάνεται από το διαπλανητικό διάστημα. Αυτό το λεγόμενο πρωταρχική ατμόσφαιρα(πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια). Στο επόμενο στάδιο, η ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα οδήγησε στον κορεσμό της ατμόσφαιρας με αέρια άλλα από το υδρογόνο (διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, ατμός). Ετσι δευτερεύουσα ατμόσφαιρα(περίπου τρία δισεκατομμύρια χρόνια πριν από τις μέρες μας). Αυτή η ατμόσφαιρα ήταν αναζωογονητική. Επιπλέον, η διαδικασία σχηματισμού της ατμόσφαιρας προσδιορίστηκε από τους ακόλουθους παράγοντες:

διαρροή ελαφρών αερίων (υδρογόνο και ήλιο) σε διαπλανητικό χώρο;

χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, των κεραυνών και ορισμένων άλλων παραγόντων.

Σταδιακά, αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν στο σχηματισμό τριτογενής ατμόσφαιρα, που χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλότερη περιεκτικότητα σε υδρογόνο και πολύ μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα (που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων από αμμωνία και υδρογονάνθρακες).

Αζωτο

Ο σχηματισμός μεγάλης ποσότητας N 2 οφείλεται στην οξείδωση της ατμόσφαιρας αμμωνίας-υδρογόνου από το μοριακό O 2, το οποίο άρχισε να προέρχεται από την επιφάνεια του πλανήτη ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, ξεκινώντας από 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το N 2 απελευθερώνεται επίσης στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα της απονιτροποίησης των νιτρικών και άλλων ενώσεων που περιέχουν άζωτο. Το άζωτο οξειδώνεται από το όζον σε ΝΟ στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Το άζωτο N 2 εισέρχεται σε αντιδράσεις μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια εκκένωσης κεραυνού). Η οξείδωση του μοριακού αζώτου από το όζον κατά τις ηλεκτρικές εκκενώσεις χρησιμοποιείται στη βιομηχανική παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων. Μπορεί να οξειδωθεί με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και να μετατραπεί σε βιολογικά ενεργή μορφή κυανοβακτήρια (γαλαζοπράσινα φύκια)και οζώδη βακτήρια που σχηματίζουν το ριζόβιο συμβίωσηΜε όσπριαφυτά, τα λεγόμενα. πράσινη κοπριά.

Οξυγόνο

Η σύνθεση της ατμόσφαιρας άρχισε να αλλάζει ριζικά με την έλευση του ζωντανοί οργανισμοί, σαν άποτέλεσμα φωτοσύνθεσησυνοδεύεται από την απελευθέρωση οξυγόνου και την απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα. Αρχικά, το οξυγόνο ξοδεύτηκε για την οξείδωση ανηγμένων ενώσεων - αμμωνία, υδρογονάνθρακες, μορφή οξειδίου αδέναςπου περιέχονται στους ωκεανούς κ.λπ. Στο τέλος αυτού του σταδίου, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα άρχισε να αυξάνεται. Σταδιακά, σχηματίστηκε μια σύγχρονη ατμόσφαιρα με οξειδωτικές ιδιότητες. Επειδή αυτό προκάλεσε σοβαρές και απότομες αλλαγές σε πολλές διαδικασίες που συμβαίνουν στο ατμόσφαιρα, λιθόσφαιρακαι βιόσφαιρα, αυτό το συμβάν ονομάζεται Καταστροφή οξυγόνου.

Στη διάρκεια Φανεροζωικόη σύνθεση της ατμόσφαιρας και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο υπέστησαν αλλαγές. Συσχετίστηκαν κυρίως με τον ρυθμό εναπόθεσης οργανικών ιζηματογενών πετρωμάτων. Έτσι, κατά τις περιόδους συσσώρευσης άνθρακα, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, προφανώς, ξεπέρασε αισθητά το σύγχρονο επίπεδο.

Διοξείδιο του άνθρακα

Η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα εξαρτάται από την ηφαιστειακή δραστηριότητα και τις χημικές διεργασίες στα κελύφη της γης, αλλά κυρίως από την ένταση της βιοσύνθεσης και της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης στο βιόσφαιρα Γη. Σχεδόν ολόκληρη η τρέχουσα βιομάζα του πλανήτη (περίπου 2,4 × 10 12 τόνοι ) σχηματίζεται λόγω του διοξειδίου του άνθρακα, του αζώτου και των υδρατμών που περιέχονται στον ατμοσφαιρικό αέρα. Θαμμένος μέσα ωκεανός, σε βάλτουςκαι στο δάσηοργανική ύλη γίνεται κάρβουνο, λάδικαι φυσικό αέριο. (εκ. Γεωχημικός κύκλος άνθρακα)

ευγενή αέρια

Πηγή αδρανών αερίων - αργόν, ήλιοκαι κρυπτόν- ηφαιστειακές εκρήξεις και αποσύνθεση ραδιενεργών στοιχείων. Η γη στο σύνολό της και η ατμόσφαιρα ειδικότερα εξαντλούνται σε αδρανή αέρια σε σύγκριση με το διάστημα. Πιστεύεται ότι ο λόγος για αυτό έγκειται στη συνεχή διαρροή αερίων στον διαπλανητικό χώρο.

Μόλυνση του αέρα

Πρόσφατα άρχισε να επηρεάζεται η εξέλιξη της ατμόσφαιρας ο άνθρωπος. Το αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων του ήταν μια σταθερή σημαντική αύξηση της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα λόγω της καύσης των καυσίμων υδρογονανθράκων που συσσωρεύτηκαν σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές. Τεράστιες ποσότητες CO 2 καταναλώνονται κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης και απορροφώνται από τους ωκεανούς του κόσμου. Αυτό το αέριο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα λόγω της αποσύνθεσης ανθρακικών πετρωμάτων και οργανικών ουσιών φυτικής και ζωικής προέλευσης, καθώς και λόγω ηφαιστειακών και ανθρώπινων παραγωγικών δραστηριοτήτων. Τα τελευταία 100 χρόνια, η περιεκτικότητα σε CO 2 στην ατμόσφαιρα έχει αυξηθεί κατά 10%, με το κύριο μέρος (360 δισεκατομμύρια τόνοι) να προέρχεται από την καύση καυσίμου. Εάν ο ρυθμός αύξησης της καύσης του καυσίμου συνεχιστεί, τότε στα επόμενα 50 - 60 χρόνια η ποσότητα του CO 2 στην ατμόσφαιρα θα διπλασιαστεί και μπορεί να οδηγήσει σε παγκόσμια κλιματική αλλαγή.

Η καύση του καυσίμου είναι η κύρια πηγή και των δύο ρυπογόνων αερίων ( ΕΤΣΙ, ΟΧΙ, ΕΤΣΙ 2 ). Το διοξείδιο του θείου οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε ΕΤΣΙ 3 στην ανώτερη ατμόσφαιρα, η οποία με τη σειρά της αλληλεπιδρά με τους υδρατμούς και την αμμωνία, και το προκύπτον θειικό οξύ (Η 2 ΕΤΣΙ 4 ) και θειικό αμμώνιο ((ΝΗ 4 ) 2 ΕΤΣΙ 4 ) επιστροφή στην επιφάνεια της Γης με τη μορφή ενός λεγόμενου. όξινη βροχή. Χρήση ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣοδηγεί σε σημαντική ατμοσφαιρική ρύπανση με οξείδια του αζώτου, υδρογονάνθρακες και ενώσεις μολύβδου ( τετρααιθυλο μόλυβδος Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Η ρύπανση της ατμόσφαιρας από αερολύματα προκαλείται τόσο από φυσικά αίτια (ηφαιστειακή έκρηξη, καταιγίδες σκόνης, συμπαρασυρμό σταγονιδίων θαλάσσιου νερού και γύρης φυτών, κ.λπ.) όσο και από ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα (εξόρυξη μεταλλευμάτων και δομικών υλικών, καύση καυσίμων, παραγωγή τσιμέντου κ.λπ. .). Η έντονη μεγάλης κλίμακας απομάκρυνση στερεών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα είναι μια από τις πιθανές αιτίες της κλιματικής αλλαγής στον πλανήτη.

Η ατμόσφαιρα είναι το αέριο κέλυφος του πλανήτη μας που περιστρέφεται μαζί με τη Γη. Το αέριο στην ατμόσφαιρα ονομάζεται αέρας. Η ατμόσφαιρα βρίσκεται σε επαφή με την υδρόσφαιρα και καλύπτει εν μέρει τη λιθόσφαιρα. Αλλά είναι δύσκολο να προσδιοριστούν τα ανώτερα όρια. Συμβατικά, υποτίθεται ότι η ατμόσφαιρα εκτείνεται προς τα πάνω για περίπου τρεις χιλιάδες χιλιόμετρα. Εκεί ρέει ομαλά στον χωρίς αέρα χώρο.

Η χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας της Γης

Ο σχηματισμός της χημικής σύνθεσης της ατμόσφαιρας ξεκίνησε πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Αρχικά, η ατμόσφαιρα αποτελούνταν μόνο από ελαφρά αέρια - ήλιο και υδρογόνο. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι αρχικές προϋποθέσεις για τη δημιουργία ενός κελύφους αερίου γύρω από τη Γη ήταν οι ηφαιστειακές εκρήξεις, οι οποίες μαζί με τη λάβα εξέπεμπαν τεράστια ποσότητα αερίων. Στη συνέχεια ξεκίνησε η ανταλλαγή αερίων με τους υδάτινους χώρους, με τους ζωντανούς οργανισμούς, με τα προϊόντα της δραστηριότητάς τους. Η σύνθεση του αέρα σταδιακά άλλαξε και στη σημερινή του μορφή καθορίστηκε πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια.

Τα κύρια συστατικά της ατμόσφαιρας είναι το άζωτο (περίπου 79%) και το οξυγόνο (20%). Το υπόλοιπο ποσοστό (1%) αντιστοιχεί στα ακόλουθα αέρια: αργό, νέο, ήλιο, μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, κρυπτόν, ξένο, όζον, αμμωνία, διοξείδιο του θείου και άζωτο, οξείδιο του αζώτου και μονοξείδιο του άνθρακα, που περιλαμβάνονται σε αυτό ένα τοις εκατό.

Επιπλέον, ο αέρας περιέχει υδρατμούς και σωματίδια (γύρη φυτών, σκόνη, κρύσταλλοι αλατιού, ακαθαρσίες αεροζόλ).

Πρόσφατα, οι επιστήμονες παρατήρησαν όχι μια ποιοτική, αλλά μια ποσοτική αλλαγή σε ορισμένα συστατικά του αέρα. Και ο λόγος για αυτό είναι ο άνθρωπος και η δραστηριότητά του. Μόνο τα τελευταία 100 χρόνια η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα έχει αυξηθεί σημαντικά! Αυτό είναι γεμάτο με πολλά προβλήματα, το πιο παγκόσμιο από τα οποία είναι η κλιματική αλλαγή.

Διαμόρφωση καιρού και κλίματος

Η ατμόσφαιρα παίζει ζωτικό ρόλο στη διαμόρφωση του κλίματος και του καιρού στη Γη. Πολλά εξαρτώνται από την ποσότητα του ηλιακού φωτός, από τη φύση της υποκείμενης επιφάνειας και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία.

Ας δούμε τους παράγοντες με τη σειρά.

1. Η ατμόσφαιρα μεταδίδει τη θερμότητα των ακτίνων του ήλιου και απορροφά την επιβλαβή ακτινοβολία. Οι αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν ότι οι ακτίνες του Ήλιου πέφτουν σε διαφορετικά μέρη της Γης με διαφορετικές γωνίες. Η ίδια η λέξη "κλίμα" στη μετάφραση από τα αρχαία ελληνικά σημαίνει "κλίση". Έτσι, στον ισημερινό, οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σχεδόν κάθετα, γιατί εδώ έχει πολύ ζέστη. Όσο πιο κοντά στους πόλους, τόσο μεγαλύτερη είναι η γωνία κλίσης. Και η θερμοκρασία πέφτει.

2. Λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης της Γης, σχηματίζονται ρεύματα αέρα στην ατμόσφαιρα. Ταξινομούνται ανάλογα με το μέγεθός τους. Οι μικρότεροι (δεκάδες και εκατοντάδες μέτρα) είναι τοπικοί άνεμοι. Ακολουθούν μουσώνες και εμπορικοί άνεμοι, κυκλώνες και αντικυκλώνες, πλανητικές μετωπικές ζώνες.

Όλες αυτές οι αέριες μάζες κινούνται συνεχώς. Μερικά από αυτά είναι αρκετά στατικά. Για παράδειγμα, οι εμπορικοί άνεμοι που πνέουν από τις υποτροπικές περιοχές προς τον ισημερινό. Η κίνηση των άλλων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ατμοσφαιρική πίεση.

3. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τη διαμόρφωση του κλίματος. Αυτή είναι η πίεση του αέρα στην επιφάνεια της γης. Όπως γνωρίζετε, οι μάζες αέρα μετακινούνται από μια περιοχή με υψηλή ατμοσφαιρική πίεση προς μια περιοχή όπου αυτή η πίεση είναι χαμηλότερη.

Υπάρχουν 7 ζώνες συνολικά. Ο ισημερινός είναι μια ζώνη χαμηλής πίεσης. Περαιτέρω, και στις δύο πλευρές του ισημερινού μέχρι το τριακοστό γεωγραφικό πλάτος - μια περιοχή υψηλής πίεσης. Από 30° έως 60° - και πάλι χαμηλή πίεση. Και από 60° έως τους πόλους - μια ζώνη υψηλής πίεσης. Μεταξύ αυτών των ζωνών κυκλοφορούν αέριες μάζες. Αυτά που πάνε από τη θάλασσα στη στεριά φέρνουν βροχή και κακοκαιρία, και αυτά που φυσούν από τις ηπείρους φέρνουν καθαρό και ξηρό καιρό. Σε μέρη όπου συγκρούονται ρεύματα αέρα, σχηματίζονται ατμοσφαιρικές μέτωπες ζώνες, οι οποίες χαρακτηρίζονται από βροχόπτωση και κακό, θυελλώδη καιρό.

Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι ακόμη και η ευημερία ενός ατόμου εξαρτάται από την ατμοσφαιρική πίεση. Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα, η κανονική ατμοσφαιρική πίεση είναι 760 mm Hg. στήλη στους 0°C. Αυτός ο αριθμός υπολογίζεται για εκείνες τις εκτάσεις γης που βρίσκονται σχεδόν στο επίπεδο της θάλασσας. Η πίεση μειώνεται με το υψόμετρο. Επομένως, για παράδειγμα, για την Αγία Πετρούπολη 760 mm Hg. - είναι ο κανόνας. Αλλά για τη Μόσχα, η οποία βρίσκεται ψηλότερα, η κανονική πίεση είναι 748 mm Hg.

Η πίεση αλλάζει όχι μόνο κατακόρυφα, αλλά και οριζόντια. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα αισθητό κατά το πέρασμα των κυκλώνων.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα είναι σαν ένα στρώμα κέικ. Και κάθε στρώμα έχει τα δικά του χαρακτηριστικά.

. Τροποσφαίραείναι το στρώμα που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη. Το «πάχος» αυτού του στρώματος αλλάζει καθώς απομακρύνεστε από τον ισημερινό. Πάνω από τον ισημερινό, το στρώμα εκτείνεται προς τα πάνω για 16-18 km, σε εύκρατες ζώνες - για 10-12 km, στους πόλους - για 8-10 km.

Εδώ περιέχεται το 80% της συνολικής μάζας του αέρα και το 90% των υδρατμών. Εδώ σχηματίζονται σύννεφα, δημιουργούνται κυκλώνες και αντικυκλώνες. Η θερμοκρασία του αέρα εξαρτάται από το υψόμετρο της περιοχής. Κατά μέσο όρο, πέφτει κατά 0,65°C για κάθε 100 μέτρα.

. τροπόπαυση- μεταβατικό στρώμα της ατμόσφαιρας. Το ύψος του είναι από αρκετές εκατοντάδες μέτρα έως 1-2 χλμ. Η θερμοκρασία του αέρα το καλοκαίρι είναι υψηλότερη από το χειμώνα. Έτσι, για παράδειγμα, πάνω από τους πόλους το χειμώνα -65 ° C. Και πάνω από τον ισημερινό οποιαδήποτε εποχή του χρόνου είναι -70 ° C.

. Στρατόσφαιρα- αυτό είναι ένα στρώμα, το άνω όριο του οποίου εκτείνεται σε υψόμετρο 50-55 χιλιομέτρων. Οι αναταράξεις είναι χαμηλές εδώ, η περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα είναι αμελητέα. Αλλά πολύ όζον. Η μέγιστη συγκέντρωσή του βρίσκεται σε υψόμετρο 20-25 km. Στη στρατόσφαιρα, η θερμοκρασία του αέρα αρχίζει να αυξάνεται και φτάνει τους +0,8 ° C. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το στρώμα του όζοντος αλληλεπιδρά με την υπεριώδη ακτινοβολία.

. Στρατόπαυση- ένα χαμηλό ενδιάμεσο στρώμα μεταξύ της στρατόσφαιρας και της μεσόσφαιρας που την ακολουθεί.

. Μεσόσφαιρα- το ανώτερο όριο αυτού του στρώματος είναι 80-85 χιλιόμετρα. Εδώ λαμβάνουν χώρα περίπλοκες φωτοχημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν ελεύθερες ρίζες. Είναι αυτοί που παρέχουν αυτή την απαλή μπλε λάμψη του πλανήτη μας, η οποία φαίνεται από το διάστημα.

Οι περισσότεροι κομήτες και μετεωρίτες καίγονται στη μεσόσφαιρα.

. Μεσόπαυση- το επόμενο ενδιάμεσο στρώμα, η θερμοκρασία του αέρα στο οποίο είναι τουλάχιστον -90 °.

. Θερμόσφαιρα- το κάτω όριο αρχίζει σε υψόμετρο 80 - 90 km και το ανώτερο όριο του στρώματος περνά περίπου στο σημάδι των 800 km. Η θερμοκρασία του αέρα ανεβαίνει. Μπορεί να ποικίλλει από +500° C έως +1000° C. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας ανέρχονται σε εκατοντάδες βαθμούς! Αλλά ο αέρας εδώ είναι τόσο σπάνιος που η κατανόηση του όρου «θερμοκρασία» όπως φανταζόμαστε δεν είναι κατάλληλη εδώ.

. Ιονόσφαιρα- ενώνει τη μεσόσφαιρα, τη μεσόπαυση και τη θερμόσφαιρα. Ο αέρας εδώ αποτελείται κυρίως από μόρια οξυγόνου και αζώτου, καθώς και από σχεδόν ουδέτερο πλάσμα. Οι ακτίνες του ήλιου, που πέφτουν στην ιονόσφαιρα, ιονίζουν έντονα τα μόρια του αέρα. Στο κατώτερο στρώμα (έως 90 km), ο βαθμός ιονισμού είναι χαμηλός. Όσο υψηλότερος, τόσο περισσότερος ιονισμός. Άρα, σε υψόμετρο 100-110 km συγκεντρώνονται ηλεκτρόνια. Αυτό συμβάλλει στην ανάκλαση βραχέων και μεσαίων ραδιοκυμάτων.

Το σημαντικότερο στρώμα της ιονόσφαιρας είναι το ανώτερο, το οποίο βρίσκεται σε υψόμετρο 150-400 km. Η ιδιαιτερότητά του είναι ότι αντανακλά ραδιοκύματα και αυτό συμβάλλει στη μετάδοση ραδιοφωνικών σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις.

Είναι στην ιονόσφαιρα που εμφανίζεται ένα τέτοιο φαινόμενο όπως το σέλας.

. Εξώσφαιρα- αποτελείται από άτομα οξυγόνου, ηλίου και υδρογόνου. Το αέριο σε αυτό το στρώμα είναι πολύ σπάνιο και συχνά τα άτομα υδρογόνου διαφεύγουν στο διάστημα. Επομένως, αυτό το στρώμα ονομάζεται "ζώνη σκέδασης".

Ο πρώτος επιστήμονας που πρότεινε ότι η ατμόσφαιρά μας έχει βάρος ήταν ο Ιταλός Ε. Τοριτσέλι. Ο Ostap Bender, για παράδειγμα, στο μυθιστόρημα «The Golden Calf» θρηνούσε που κάθε άτομο πιεζόταν από μια στήλη αέρα βάρους 14 κιλών! Όμως ο μεγάλος στρατηγός έκανε λίγο λάθος. Ένας ενήλικας αντιμετωπίζει πίεση 13-15 τόνων! Αλλά δεν νιώθουμε αυτό το βάρος, γιατί η ατμοσφαιρική πίεση εξισορροπείται από την εσωτερική πίεση ενός ατόμου. Το βάρος της ατμόσφαιράς μας είναι 5.300.000.000.000.000 τόνοι. Ο αριθμός είναι κολοσσιαία, αν και είναι μόνο το ένα εκατομμυριοστό του βάρους του πλανήτη μας.

Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα από διάφορα αέρια. Εκτείνεται από την επιφάνεια της Γης σε ύψος έως και 900 km, προστατεύοντας τον πλανήτη από το βλαβερό φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας και περιέχει αέρια απαραίτητα για όλη τη ζωή στον πλανήτη. Η ατμόσφαιρα παγιδεύει τη θερμότητα του ήλιου, θερμαίνεται κοντά στην επιφάνεια της γης και δημιουργεί ένα ευνοϊκό κλίμα.

Σύνθεση της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται κυρίως από δύο αέρια - άζωτο (78%) και οξυγόνο (21%). Επιπλέον, περιέχει ακαθαρσίες διοξειδίου του άνθρακα και άλλα αέρια. στην ατμόσφαιρα υπάρχει με τη μορφή ατμού, σταγόνες υγρασίας στα σύννεφα και κρυστάλλους πάγου.

Στρώματα της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα αποτελείται από πολλά στρώματα, μεταξύ των οποίων δεν υπάρχουν σαφή όρια. Οι θερμοκρασίες των διαφορετικών στρωμάτων διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους.

χωρίς αέρα μαγνητόσφαιρα. Οι περισσότεροι από τους δορυφόρους της Γης πετούν εδώ έξω από την ατμόσφαιρα της Γης. Εξώσφαιρα (450-500 km από την επιφάνεια). Σχεδόν δεν περιέχει αέρια. Μερικοί καιρικοί δορυφόροι πετούν στην εξώσφαιρα. Η θερμόσφαιρα (80-450 km) χαρακτηρίζεται από υψηλές θερμοκρασίες που φτάνουν τους 1700°C στο ανώτερο στρώμα. Μεσόσφαιρα (50-80 χλμ.). Σε αυτή τη σφαίρα, η θερμοκρασία πέφτει καθώς αυξάνεται το υψόμετρο. Εδώ καίγονται οι περισσότεροι μετεωρίτες (θραύσματα διαστημικών πετρωμάτων) που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Στρατόσφαιρα (15-50 χλμ.). Περιέχει ένα στρώμα όζοντος, δηλαδή ένα στρώμα όζοντος που απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία από τον ήλιο. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας κοντά στην επιφάνεια της Γης. Τα τζετ αεροπλάνα συνήθως πετούν εδώ, όπως η ορατότητα σε αυτό το στρώμα είναι πολύ καλή και δεν υπάρχει σχεδόν καμία παρεμβολή που προκαλείται από τις καιρικές συνθήκες. Τροποσφαίρα. Το ύψος κυμαίνεται από 8 έως 15 km από την επιφάνεια της γης. Εδώ διαμορφώνεται ο καιρός του πλανήτη, αφού σε αυτό το στρώμα περιέχει τους περισσότερους υδρατμούς, σκόνη και ανέμους. Η θερμοκρασία μειώνεται με την απόσταση από την επιφάνεια της γης.

Ατμοσφαιρική πίεση

Αν και δεν το νιώθουμε, τα στρώματα της ατμόσφαιρας ασκούν πίεση στην επιφάνεια της Γης. Το υψηλότερο βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια και καθώς απομακρύνεστε από αυτήν, σταδιακά μειώνεται. Εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ξηράς και ωκεανού, και επομένως σε περιοχές που βρίσκονται στο ίδιο ύψος πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, υπάρχει συχνά διαφορετική πίεση. Η χαμηλή πίεση φέρνει υγρό καιρό, ενώ η υψηλή πίεση δημιουργεί συνήθως καθαρό καιρό.

Η κίνηση των μαζών αέρα στην ατμόσφαιρα

Και οι πιέσεις προκαλούν ανάμειξη της χαμηλότερης ατμόσφαιρας. Αυτό δημιουργεί ανέμους που πνέουν από περιοχές υψηλής πίεσης σε περιοχές χαμηλής πίεσης. Σε πολλές περιοχές, εμφανίζονται επίσης τοπικοί άνεμοι, που προκαλούνται από διαφορές στη θερμοκρασία της ξηράς και της θάλασσας. Τα βουνά έχουν επίσης σημαντική επίδραση στην κατεύθυνση των ανέμων.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια στην ατμόσφαιρα της γης παγιδεύουν τη θερμότητα του ήλιου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συνήθως φαινόμενο του θερμοκηπίου, καθώς είναι από πολλές απόψεις παρόμοια με την κυκλοφορία της θερμότητας στα θερμοκήπια. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου προκαλεί υπερθέρμανση του πλανήτη στον πλανήτη. Σε περιοχές υψηλής πίεσης - αντικυκλώνες - καθιερώνεται διαυγής ηλιακός. Σε περιοχές χαμηλής πίεσης - κυκλώνες - ο καιρός είναι συνήθως ασταθής. Θερμότητα και φως εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Τα αέρια παγιδεύουν τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης, προκαλώντας έτσι την άνοδο της θερμοκρασίας στη γη.

Υπάρχει ένα ειδικό στρώμα του όζοντος στη στρατόσφαιρα. Το όζον εμποδίζει το μεγαλύτερο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον Ήλιο, προστατεύοντας τη Γη και όλη τη ζωή σε αυτήν από αυτήν. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η αιτία της καταστροφής του στρώματος του όζοντος είναι τα ειδικά αέρια διοξειδίου του χλωροφθοράνθρακα που περιέχονται σε ορισμένα αερολύματα και ψυκτικό εξοπλισμό. Πάνω από την Αρκτική και την Ανταρκτική, τεράστιες τρύπες έχουν βρεθεί στο στρώμα του όζοντος, συμβάλλοντας στην αύξηση της ποσότητας της υπεριώδους ακτινοβολίας που επηρεάζει την επιφάνεια της Γης.

Το όζον σχηματίζεται στην κατώτερη ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα μεταξύ της ηλιακής ακτινοβολίας και των διαφόρων καυσαερίων και αερίων. Συνήθως διασκορπίζεται στην ατμόσφαιρα, αλλά εάν ένα κλειστό στρώμα ψυχρού αέρα σχηματίζεται κάτω από ένα στρώμα θερμού αέρα, το όζον συγκεντρώνεται και εμφανίζεται αιθαλομίχλη. Δυστυχώς, αυτό δεν μπορεί να αναπληρώσει την απώλεια όζοντος στις τρύπες του όζοντος.

Η δορυφορική εικόνα δείχνει ξεκάθαρα μια τρύπα στο στρώμα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική. Το μέγεθος της τρύπας ποικίλλει, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυξάνεται συνεχώς. Γίνονται προσπάθειες να μειωθεί το επίπεδο των καυσαερίων στην ατμόσφαιρα. Μειώστε την ατμοσφαιρική ρύπανση και χρησιμοποιήστε καύσιμα χωρίς καπνό στις πόλεις. Η αιθαλομίχλη προκαλεί ερεθισμό των ματιών και πνιγμό σε πολλούς ανθρώπους.

Η εμφάνιση και η εξέλιξη της ατμόσφαιρας της Γης

Η σύγχρονη ατμόσφαιρα της Γης είναι το αποτέλεσμα μιας μακράς εξελικτικής εξέλιξης. Προέκυψε ως αποτέλεσμα της κοινής δράσης γεωλογικών παραγόντων και της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών. Σε όλη τη γεωλογική ιστορία, η ατμόσφαιρα της γης έχει περάσει από πολλές βαθιές ανακατατάξεις. Με βάση γεωλογικά δεδομένα και θεωρητικά (προαπαιτούμενα), η αρχέγονη ατμόσφαιρα της νεαρής Γης, που υπήρχε πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσε να αποτελείται από ένα μείγμα αδρανών και ευγενών αερίων με μικρή προσθήκη παθητικού αζώτου (N. A. Yasamanov, 1985 A. S. Monin, 1987· O. G. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991, 1993. Προς το παρόν, η άποψη για τη σύνθεση και τη δομή της πρώιμης ατμόσφαιρας έχει κάπως αλλάξει. Η πρωταρχική ατμόσφαιρα (πρωτοατμόσφαιρα) στο αρχαιότερο πρωτοπλανητικό στάδιο., δηλ. παλαιότερη 4. δισεκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσε να αποτελείται από ένα μείγμα μεθανίου, αμμωνίας και διοξειδίου του άνθρακα. Ως αποτέλεσμα της απαέρωσης του μανδύα και των ενεργών καιρικών φαινομένων που συμβαίνουν στην επιφάνεια της γης, υδρατμοί, ενώσεις άνθρακα με τη μορφή CO 2 και CO, θείο και οι ενώσεις του άρχισαν να εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, καθώς και ισχυρά οξέα αλογόνου - HCI, HF, HI και βορικό οξύ, τα οποία συμπληρώθηκαν από μεθάνιο, αμμωνία, υδρογόνο, αργό και μερικά άλλα ευγενή αέρια στην ατμόσφαιρα. Αυτή η πρωτογενής ατμόσφαιρα ήταν μέσω εξαιρετικά λεπτή. Επομένως, η θερμοκρασία κοντά στην επιφάνεια της γης ήταν κοντά στη θερμοκρασία της ακτινοβολίας ισορροπίας (AS Monin, 1977).

Με την πάροδο του χρόνου, η σύνθεση αερίου της πρωτογενούς ατμόσφαιρας άρχισε να μετασχηματίζεται υπό την επίδραση των διαδικασιών διάβρωσης των πετρωμάτων που προεξέχουν στην επιφάνεια της γης, της ζωτικής δραστηριότητας των κυανοβακτηρίων και των γαλαζοπράσινων φυκών, των ηφαιστειακών διεργασιών και της δράσης του ηλιακού φωτός. Αυτό οδήγησε στην αποσύνθεση του μεθανίου σε και διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία - σε άζωτο και υδρογόνο. Το διοξείδιο του άνθρακα άρχισε να συσσωρεύεται στη δευτερογενή ατμόσφαιρα, που σιγά-σιγά κατέβηκε στην επιφάνεια της γης, και το άζωτο. Χάρη στη ζωτική δραστηριότητα των γαλαζοπράσινων φυκών, άρχισε να παράγεται οξυγόνο στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, το οποίο όμως στην αρχή ξοδεύτηκε κυρίως για «οξείδωση ατμοσφαιρικών αερίων και στη συνέχεια πετρωμάτων. Ταυτόχρονα, η αμμωνία, οξειδωμένη σε μοριακό άζωτο, άρχισε να συσσωρεύεται εντατικά στην ατμόσφαιρα. Υποτίθεται ότι ένα σημαντικό μέρος του αζώτου στη σύγχρονη ατμόσφαιρα είναι λείψανο. Το μεθάνιο και το μονοξείδιο του άνθρακα οξειδώθηκαν σε διοξείδιο του άνθρακα. Το θείο και το υδρόθειο οξειδώθηκαν σε SO 2 και SO 3, τα οποία, λόγω της υψηλής κινητικότητας και ελαφρότητας τους, απομακρύνθηκαν γρήγορα από την ατμόσφαιρα. Έτσι, η ατμόσφαιρα από αναγωγική, όπως ήταν στην Αρχαϊκή και πρώιμη Πρωτοζωική, μετατράπηκε σταδιακά σε οξειδωτική.

Το διοξείδιο του άνθρακα εισήλθε στην ατμόσφαιρα τόσο ως αποτέλεσμα της οξείδωσης μεθανίου όσο και ως αποτέλεσμα της απαέρωσης του μανδύα και της διάβρωσης των πετρωμάτων. Σε περίπτωση που όλο το διοξείδιο του άνθρακα που απελευθερώθηκε κατά τη διάρκεια ολόκληρης της ιστορίας της Γης παρέμενε στην ατμόσφαιρα, η μερική του πίεση θα μπορούσε τώρα να γίνει η ίδια όπως στην Αφροδίτη (O. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991). Αλλά στη Γη, η διαδικασία αντιστράφηκε. Ένα σημαντικό μέρος του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα διαλύθηκε στην υδρόσφαιρα, στην οποία χρησιμοποιήθηκε από τους υδρόβιους οργανισμούς για να χτίσουν τα κελύφη τους και μετατράπηκε βιογενικά σε ανθρακικά. Στη συνέχεια, από αυτά σχηματίστηκαν τα πιο ισχυρά στρώματα χημειογενών και οργανογονικών ανθρακικών αλάτων.

Το οξυγόνο τροφοδοτήθηκε στην ατμόσφαιρα από τρεις πηγές. Για πολύ καιρό, ξεκινώντας από τη στιγμή του σχηματισμού της Γης, απελευθερώθηκε κατά την απαέρωση του μανδύα και δαπανήθηκε κυρίως σε οξειδωτικές διεργασίες.Μια άλλη πηγή οξυγόνου ήταν η φωτοδιάσπαση των υδρατμών από τη σκληρή υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. εμφανίσεις? Το ελεύθερο οξυγόνο στην ατμόσφαιρα οδήγησε στο θάνατο των περισσότερων από τους προκαρυώτες που ζούσαν σε συνθήκες αναγωγής. Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί έχουν αλλάξει τα ενδιαιτήματά τους. Άφησαν την επιφάνεια της Γης στα βάθη και τις περιοχές όπου εξακολουθούσαν να διατηρούνται συνθήκες μείωσης. Αντικαταστάθηκαν από ευκαρυώτες, οι οποίοι άρχισαν να επεξεργάζονται δυναμικά το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο.

Κατά τη διάρκεια της Αρχαϊκής εποχής και ένα σημαντικό μέρος του Πρωτοζωικού, σχεδόν όλο το οξυγόνο, που προερχόταν τόσο από βιογενή όσο και από βιογενή, δαπανήθηκε κυρίως για την οξείδωση του σιδήρου και του θείου. Μέχρι το τέλος του Πρωτοζωικού, όλος ο μεταλλικός δισθενής σίδηρος που βρισκόταν στην επιφάνεια της γης είτε οξειδώθηκε είτε μετακινήθηκε στον πυρήνα της γης. Αυτό οδήγησε στο γεγονός ότι η μερική πίεση του οξυγόνου στην πρώιμη προτεροζωική ατμόσφαιρα άλλαξε.

Στα μέσα του Πρωτοζωικού, η συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα έφτασε στο σημείο Urey και ανήλθε στο 0,01% του σημερινού επιπέδου. Ξεκινώντας από εκείνη την εποχή, το οξυγόνο άρχισε να συσσωρεύεται στην ατμόσφαιρα και, πιθανότατα, ήδη στο τέλος του Riphean, το περιεχόμενό του έφτασε στο σημείο Παστέρ (0,1% του σημερινού επιπέδου). Είναι πιθανό ότι η στιβάδα του όζοντος προέκυψε την περίοδο της Βεντίας και εκείνη την εποχή δεν εξαφανίστηκε ποτέ.

Η εμφάνιση ελεύθερου οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της γης τόνωσε την εξέλιξη της ζωής και οδήγησε στην εμφάνιση νέων μορφών με πιο τέλειο μεταβολισμό. Αν προηγούμενα ευκαρυωτικά μονοκύτταρα φύκια και κυανίδια, που εμφανίστηκαν στην αρχή του Πρωτοζωικού, απαιτούσαν περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο νερό μόνο 10-3 της σύγχρονης συγκέντρωσής του, τότε με την εμφάνιση μη σκελετικών Μεταζώων στο τέλος της Πρώιμης Βεντίας, Δηλαδή, πριν από περίπου 650 εκατομμύρια χρόνια, η συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα θα έπρεπε να ήταν πολύ μεγαλύτερη. Εξάλλου, ο Metazoa χρησιμοποιούσε αναπνοή οξυγόνου και αυτό απαιτούσε η μερική πίεση του οξυγόνου να φτάσει σε ένα κρίσιμο επίπεδο - το σημείο Παστέρ. Σε αυτή την περίπτωση, η διαδικασία αναερόβιας ζύμωσης αντικαταστάθηκε από έναν ενεργειακά πιο πολλά υποσχόμενο και προοδευτικό μεταβολισμό οξυγόνου.

Μετά από αυτό, η περαιτέρω συσσώρευση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της γης συνέβη μάλλον γρήγορα. Η προοδευτική αύξηση του όγκου των γαλαζοπράσινων φυκών συνέβαλε στην επίτευξη στην ατμόσφαιρα του απαραίτητου επιπέδου οξυγόνου για την υποστήριξη της ζωής του ζωικού κόσμου. Μια ορισμένη σταθεροποίηση της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα έχει συμβεί από τη στιγμή που τα φυτά ήρθαν στη γη - πριν από περίπου 450 εκατομμύρια χρόνια. Η εμφάνιση φυτών στην ξηρά, που συνέβη στη Σιλουριακή περίοδο, οδήγησε στην τελική σταθεροποίηση του επιπέδου του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Από τότε, η συγκέντρωσή του άρχισε να κυμαίνεται εντός μάλλον στενών ορίων, χωρίς ποτέ να υπερβαίνει την ύπαρξη ζωής. Η συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα έχει σταθεροποιηθεί πλήρως από την εμφάνιση των ανθοφόρων φυτών. Το γεγονός αυτό έγινε στα μέσα της Κρητιδικής περιόδου, δηλ. πριν από περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια.

Ο κύριος όγκος του αζώτου σχηματίστηκε στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της Γης, κυρίως λόγω της αποσύνθεσης της αμμωνίας. Με την εμφάνιση των οργανισμών ξεκίνησε η διαδικασία δέσμευσης του ατμοσφαιρικού αζώτου σε οργανική ύλη και ενταφιασμού του σε θαλάσσια ιζήματα. Μετά την απελευθέρωση των οργανισμών στην ξηρά, το άζωτο άρχισε να θάβεται σε ηπειρωτικά ιζήματα. Οι διαδικασίες επεξεργασίας ελεύθερου αζώτου εντάθηκαν ιδιαίτερα με την εμφάνιση των χερσαίων φυτών.

Στη στροφή του Κρυπτοζωικού και του Φανεροζωικού, δηλαδή πριν από περίπου 650 εκατομμύρια χρόνια, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα μειώθηκε στα δέκατα του τοις εκατό και έφτασε σε περιεκτικότητα κοντά στο σημερινό επίπεδο μόλις πρόσφατα, περίπου 10-20 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Έτσι, η σύνθεση αερίου της ατμόσφαιρας όχι μόνο παρείχε ζωτικό χώρο στους οργανισμούς, αλλά καθόρισε και τα χαρακτηριστικά της ζωτικής τους δραστηριότητας, προώθησε την εγκατάσταση και την εξέλιξη. Οι προκύπτουσες αστοχίες στην κατανομή της σύνθεσης του ατμοσφαιρικού αερίου ευνοϊκή για τους οργανισμούς, τόσο λόγω κοσμικών όσο και πλανητικών αιτιών, οδήγησαν σε μαζικές εξαφανίσεις του οργανικού κόσμου, οι οποίες συνέβησαν επανειλημμένα κατά τη διάρκεια του Κρυπτοζωικού και σε ορισμένα όρια της φαινοζωικής ιστορίας.

Εθνοσφαιρικές λειτουργίες της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα της Γης παρέχει την απαραίτητη ουσία, ενέργεια και καθορίζει την κατεύθυνση και την ταχύτητα των μεταβολικών διεργασιών. Η σύνθεση αερίου της σύγχρονης ατμόσφαιρας είναι η βέλτιστη για την ύπαρξη και την ανάπτυξη της ζωής. Ως περιοχή σχηματισμού καιρού και κλίματος, η ατμόσφαιρα πρέπει να δημιουργεί άνετες συνθήκες για τη ζωή των ανθρώπων, των ζώων και της βλάστησης. Οι αποκλίσεις προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση στην ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα και στις καιρικές συνθήκες δημιουργούν ακραίες συνθήκες για τη ζωή του ζωικού και φυτικού κόσμου, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Η ατμόσφαιρα της Γης όχι μόνο παρέχει τις προϋποθέσεις για την ύπαρξη της ανθρωπότητας, αποτελώντας τον κύριο παράγοντα στην εξέλιξη της εθνόσφαιρας. Ταυτόχρονα, αποδεικνύεται πηγή ενέργειας και πρώτης ύλης για παραγωγή. Γενικά, η ατμόσφαιρα είναι ένας παράγοντας που προστατεύει την ανθρώπινη υγεία και ορισμένες περιοχές, λόγω φυσικογεωγραφικών συνθηκών και ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα, χρησιμεύουν ως χώροι αναψυχής και είναι χώροι που προορίζονται για θεραπευτική αγωγή και αναψυχή των ανθρώπων. Έτσι, η ατμόσφαιρα είναι παράγοντας αισθητικής και συναισθηματικής επίδρασης.

Οι εθνοσφαιρικές και τεχνοσφαιρικές λειτουργίες της ατμόσφαιρας, που προσδιορίστηκαν αρκετά πρόσφατα (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001), χρειάζονται μια ανεξάρτητη και σε βάθος μελέτη. Έτσι, η μελέτη των λειτουργιών της ατμοσφαιρικής ενέργειας είναι πολύ σημαντική τόσο ως προς την εμφάνιση και λειτουργία διεργασιών που βλάπτουν το περιβάλλον όσο και ως προς τις επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία και ευημερία. Στην περίπτωση αυτή, μιλάμε για την ενέργεια κυκλώνων και αντικυκλώνων, ατμοσφαιρικές δίνες, ατμοσφαιρική πίεση και άλλα ακραία ατμοσφαιρικά φαινόμενα, η αποτελεσματική χρήση των οποίων θα συμβάλει στην επιτυχή επίλυση του προβλήματος της απόκτησης εναλλακτικών πηγών ενέργειας που δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον. Άλλωστε, το ατμοσφαιρικό περιβάλλον, ειδικά εκείνο το τμήμα του που βρίσκεται πάνω από τον Παγκόσμιο Ωκεανό, είναι μια περιοχή απελευθέρωσης κολοσσιαίας ποσότητας ελεύθερης ενέργειας.

Για παράδειγμα, έχει διαπιστωθεί ότι οι τροπικοί κυκλώνες μέσης ισχύος απελευθερώνουν ενέργεια ισοδύναμη με την ενέργεια 500.000 ατομικών βομβών που έπεσαν στη Χιροσίμα και στο Ναγκασάκι σε μόλις μία ημέρα. Για 10 ημέρες από την ύπαρξη ενός τέτοιου κυκλώνα, απελευθερώνεται αρκετή ενέργεια για να καλύψει όλες τις ενεργειακές ανάγκες μιας χώρας όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες για 600 χρόνια.

Τα τελευταία χρόνια έχει δημοσιευθεί μεγάλος αριθμός εργασιών φυσικών επιστημόνων, που σχετίζονται σε κάποιο βαθμό με διάφορες πτυχές της δραστηριότητας και την επίδραση της ατμόσφαιρας στις γήινες διεργασίες, γεγονός που υποδηλώνει την εντατικοποίηση των διεπιστημονικών αλληλεπιδράσεων στη σύγχρονη φυσική επιστήμη. Ταυτόχρονα, εκδηλώνεται ο ολοκληρωτικός ρόλος ορισμένων από τις κατευθύνσεις του, μεταξύ των οποίων είναι απαραίτητο να σημειωθεί η λειτουργική-οικολογική κατεύθυνση στη γεωοικολογία.

Αυτή η κατεύθυνση διεγείρει την ανάλυση και τη θεωρητική γενίκευση των οικολογικών λειτουργιών και του πλανητικού ρόλου των διαφόρων γεωσφαιρών, και αυτό, με τη σειρά του, αποτελεί σημαντική προϋπόθεση για την ανάπτυξη μεθοδολογίας και επιστημονικών θεμελίων για μια ολιστική μελέτη του πλανήτη μας, την ορθολογική χρήση και προστασία των φυσικών του πόρων.

Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται από πολλά στρώματα: τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρα, ιονόσφαιρα και εξώσφαιρα. Στο πάνω μέρος της τροπόσφαιρας και στο κάτω μέρος της στρατόσφαιρας υπάρχει ένα στρώμα εμπλουτισμένο με όζον, που ονομάζεται στρώμα του όζοντος. Έχουν καθιερωθεί ορισμένες κανονικότητες (ημερήσιες, εποχιακές, ετήσιες κ.λπ.) στη διανομή του όζοντος. Από την έναρξή της, η ατμόσφαιρα έχει επηρεάσει την πορεία των πλανητικών διεργασιών. Η πρωταρχική σύνθεση της ατμόσφαιρας ήταν εντελώς διαφορετική από αυτήν που είναι σήμερα, αλλά με την πάροδο του χρόνου η αναλογία και ο ρόλος του μοριακού αζώτου αυξανόταν σταθερά, πριν από περίπου 650 εκατομμύρια χρόνια εμφανίστηκε ελεύθερο οξυγόνο, η ποσότητα του οποίου αυξανόταν συνεχώς, αλλά η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μειώθηκε ανάλογα . Η υψηλή κινητικότητα της ατμόσφαιρας, η σύστασή της σε αέρια και η παρουσία αερολυμάτων καθορίζουν τον εξέχοντα ρόλο και την ενεργό συμμετοχή της σε διάφορες γεωλογικές και βιοσφαιρικές διεργασίες. Ο ρόλος της ατμόσφαιρας στην ανακατανομή της ηλιακής ενέργειας και στην ανάπτυξη καταστροφικών φυσικών φαινομένων και καταστροφών είναι μεγάλος. Οι ατμοσφαιρικοί ανεμοστρόβιλοι - ανεμοστρόβιλοι (ανεμοστρόβιλοι), τυφώνες, τυφώνες, κυκλώνες και άλλα φαινόμενα έχουν αρνητικό αντίκτυπο στον οργανικό κόσμο και τα φυσικά συστήματα. Οι κύριες πηγές ρύπανσης, μαζί με τους φυσικούς παράγοντες, είναι οι διάφορες μορφές ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας. Οι ανθρωπογενείς επιπτώσεις στην ατμόσφαιρα εκφράζονται όχι μόνο στην εμφάνιση διαφόρων αερολυμάτων και αερίων του θερμοκηπίου, αλλά και στην αύξηση της ποσότητας των υδρατμών και εκδηλώνονται με τη μορφή αιθαλομίχλης και όξινης βροχής. Τα αέρια του θερμοκηπίου αλλάζουν το καθεστώς θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης, οι εκπομπές ορισμένων αερίων μειώνουν τον όγκο της οθόνης του όζοντος και συμβάλλουν στο σχηματισμό οπών του όζοντος. Ο εθνοσφαιρικός ρόλος της ατμόσφαιρας της Γης είναι μεγάλος.

Ο ρόλος της ατμόσφαιρας στις φυσικές διεργασίες

Η επιφανειακή ατμόσφαιρα στην ενδιάμεση κατάστασή της μεταξύ της λιθόσφαιρας και του εξωτερικού χώρου και η σύνθεση αερίων της δημιουργεί συνθήκες για τη ζωή των οργανισμών. Ταυτόχρονα, η διάβρωση και η ένταση της καταστροφής των πετρωμάτων, η μεταφορά και η συσσώρευση απορριμμάτων εξαρτώνται από την ποσότητα, τη φύση και τη συχνότητα της βροχόπτωσης, από τη συχνότητα και την ισχύ των ανέμων και ιδιαίτερα από τη θερμοκρασία του αέρα. Η ατμόσφαιρα είναι το κεντρικό συστατικό του κλιματικού συστήματος. Θερμοκρασία και υγρασία αέρα, συννεφιά και βροχόπτωση, άνεμος - όλα αυτά χαρακτηρίζουν τον καιρό, δηλαδή τη συνεχώς μεταβαλλόμενη κατάσταση της ατμόσφαιρας. Ταυτόχρονα, αυτά τα ίδια στοιχεία χαρακτηρίζουν και το κλίμα, δηλαδή το μέσο μακροπρόθεσμο καιρικό καθεστώς.

Η σύνθεση των αερίων, η παρουσία νεφών και διαφόρων ακαθαρσιών, που ονομάζονται σωματίδια αερολύματος (στάχτη, σκόνη, σωματίδια υδρατμών), καθορίζουν τα χαρακτηριστικά της διέλευσης της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω της ατμόσφαιρας και εμποδίζουν τη διαφυγή της θερμικής ακτινοβολίας της Γης στο διάστημα.

Η ατμόσφαιρα της Γης είναι πολύ κινητή. Οι διεργασίες που προκύπτουν σε αυτό και οι αλλαγές στη σύνθεση του αερίου, το πάχος, τη θολότητα, τη διαφάνεια και την παρουσία διαφόρων σωματιδίων αερολύματος σε αυτό επηρεάζουν τόσο τον καιρό όσο και το κλίμα.

Η δράση και η κατεύθυνση των φυσικών διεργασιών, καθώς και η ζωή και η δραστηριότητα στη Γη, καθορίζονται από την ηλιακή ακτινοβολία. Δίνει το 99,98% της θερμότητας που έρχεται στην επιφάνεια της γης. Ετησίως κάνει 134*1019 kcal. Αυτή η ποσότητα θερμότητας μπορεί να επιτευχθεί με την καύση 200 δισεκατομμυρίων τόνων άνθρακα. Τα αποθέματα υδρογόνου, που δημιουργεί αυτή τη ροή θερμοπυρηνικής ενέργειας στη μάζα του Ήλιου, θα είναι αρκετά για τουλάχιστον άλλα 10 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή για μια περίοδο διπλάσια από την ύπαρξη του ίδιου του πλανήτη μας.

Περίπου το 1/3 της συνολικής ποσότητας ηλιακής ενέργειας που εισέρχεται στο ανώτερο όριο της ατμόσφαιρας αντανακλάται πίσω στον παγκόσμιο χώρο, το 13% απορροφάται από το στρώμα του όζοντος (συμπεριλαμβανομένης σχεδόν όλης της υπεριώδους ακτινοβολίας). 7% - η υπόλοιπη ατμόσφαιρα και μόνο το 44% φτάνει στην επιφάνεια της γης. Η συνολική ηλιακή ακτινοβολία που φθάνει στη Γη σε μια μέρα είναι ίση με την ενέργεια που έχει λάβει η ανθρωπότητα ως αποτέλεσμα της καύσης όλων των τύπων καυσίμων κατά την τελευταία χιλιετία.

Η ποσότητα και η φύση της κατανομής της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της γης εξαρτώνται στενά από τη θολότητα και τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας. Η ποσότητα της διάσπαρτης ακτινοβολίας επηρεάζεται από το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα, τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας, την περιεκτικότητα σε υδρατμούς, τη σκόνη, τη συνολική ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα κ.λπ.

Η μέγιστη ποσότητα σκεδαζόμενης ακτινοβολίας πέφτει στις πολικές περιοχές. Όσο χαμηλότερα βρίσκεται ο Ήλιος πάνω από τον ορίζοντα, τόσο λιγότερη θερμότητα εισέρχεται σε μια δεδομένη περιοχή.

Η ατμοσφαιρική διαφάνεια και η συννεφιά έχουν μεγάλη σημασία. Σε μια συννεφιασμένη καλοκαιρινή μέρα, είναι συνήθως πιο κρύο από ό,τι σε καθαρή, καθώς τα σύννεφα κατά τη διάρκεια της ημέρας εμποδίζουν τη θέρμανση της επιφάνειας της γης.

Η περιεκτικότητα σε σκόνη της ατμόσφαιρας παίζει σημαντικό ρόλο στην κατανομή της θερμότητας. Τα λεπτά διασκορπισμένα στερεά σωματίδια σκόνης και τέφρας σε αυτό, που επηρεάζουν τη διαφάνειά του, επηρεάζουν αρνητικά την κατανομή της ηλιακής ακτινοβολίας, το μεγαλύτερο μέρος της οποίας αντανακλάται. Τα λεπτά σωματίδια εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με δύο τρόπους: είτε στάχτη που εκτοξεύεται κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων, είτε σκόνη της ερήμου που μεταφέρεται από ανέμους από άνυδρες τροπικές και υποτροπικές περιοχές. Ειδικά πολλή τέτοια σκόνη σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της ξηρασίας, όταν μεταφέρεται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας από ρεύματα θερμού αέρα και μπορεί να παραμείνει εκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μετά την έκρηξη του ηφαιστείου Κρακατόα το 1883, η σκόνη που πετάχτηκε δεκάδες χιλιόμετρα στην ατμόσφαιρα παρέμεινε στη στρατόσφαιρα για περίπου 3 χρόνια. Ως αποτέλεσμα της έκρηξης του ηφαιστείου El Chichon (Μεξικό) το 1985, η σκόνη έφτασε στην Ευρώπη και ως εκ τούτου υπήρξε μια μικρή μείωση στις επιφανειακές θερμοκρασίες.

Η ατμόσφαιρα της Γης περιέχει μεταβλητή ποσότητα υδρατμών. Σε απόλυτες τιμές, κατά βάρος ή όγκο, η ποσότητα του κυμαίνεται από 2 έως 5%.

Οι υδρατμοί, όπως και το διοξείδιο του άνθρακα, ενισχύουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Στα σύννεφα και τις ομίχλες που δημιουργούνται στην ατμόσφαιρα, λαμβάνουν χώρα ιδιόμορφες φυσικοχημικές διεργασίες.

Η κύρια πηγή υδρατμών στην ατμόσφαιρα είναι η επιφάνεια των ωκεανών. Από αυτό εξατμίζεται ετησίως ένα στρώμα νερού πάχους 95 έως 110 εκ. Μέρος της υγρασίας επιστρέφει στον ωκεανό μετά τη συμπύκνωση και το άλλο κατευθύνεται προς τις ηπείρους με ρεύματα αέρα. Σε περιοχές με μεταβλητό-υγρό κλίμα, η βροχόπτωση υγραίνει το έδαφος και σε περιοχές με υγρασία δημιουργεί αποθέματα υπόγειων υδάτων. Έτσι, η ατμόσφαιρα είναι ένας συσσωρευτής υγρασίας και μια δεξαμενή βροχοπτώσεων. και οι ομίχλες που σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα παρέχουν υγρασία στο εδαφικό κάλυμμα και έτσι παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη του ζωικού και φυτικού κόσμου.

Η ατμοσφαιρική υγρασία κατανέμεται στην επιφάνεια της γης λόγω της κινητικότητας της ατμόσφαιρας. Έχει ένα πολύ περίπλοκο σύστημα κατανομής ανέμων και πίεσης. Λόγω του γεγονότος ότι η ατμόσφαιρα βρίσκεται σε συνεχή κίνηση, η φύση και η έκταση της κατανομής των ροών και της πίεσης του ανέμου αλλάζουν συνεχώς. Οι κλίμακες κυκλοφορίας ποικίλλουν από μικρομετεωρολογικές, με μέγεθος μόνο μερικές εκατοντάδες μέτρα, έως μια παγκόσμια, με μέγεθος αρκετών δεκάδων χιλιάδων χιλιομέτρων. Τεράστιες ατμοσφαιρικές δίνες εμπλέκονται στη δημιουργία συστημάτων μεγάλης κλίμακας ρευμάτων αέρα και καθορίζουν τη γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας. Επιπλέον, αποτελούν πηγές καταστροφικών ατμοσφαιρικών φαινομένων.

Η κατανομή των καιρικών και κλιματικών συνθηκών και η λειτουργία της ζωντανής ύλης εξαρτώνται από την ατμοσφαιρική πίεση. Σε περίπτωση που η ατμοσφαιρική πίεση κυμαίνεται εντός μικρών ορίων, δεν παίζει καθοριστικό ρόλο στην ευημερία των ανθρώπων και στη συμπεριφορά των ζώων και δεν επηρεάζει τις φυσιολογικές λειτουργίες των φυτών. Κατά κανόνα, τα μετωπιαία φαινόμενα και οι καιρικές αλλαγές σχετίζονται με αλλαγές πίεσης.

Η ατμοσφαιρική πίεση είναι θεμελιώδους σημασίας για το σχηματισμό του ανέμου, ο οποίος, ως ανακουφιστικός παράγοντας, έχει την ισχυρότερη επίδραση στη χλωρίδα και την πανίδα.

Ο άνεμος είναι σε θέση να καταστείλει την ανάπτυξη των φυτών και ταυτόχρονα προωθεί τη μεταφορά των σπόρων. Ο ρόλος του ανέμου στη διαμόρφωση των καιρικών και κλιματικών συνθηκών είναι μεγάλος. Λειτουργεί επίσης ως ρυθμιστής των θαλάσσιων ρευμάτων. Ο άνεμος ως ένας από τους εξωγενείς παράγοντες συμβάλλει στη διάβρωση και το ξεφούσκωμα του αποξηραμένου υλικού σε μεγάλες αποστάσεις.

Οικολογικός και γεωλογικός ρόλος των ατμοσφαιρικών διεργασιών

Η μείωση της διαφάνειας της ατμόσφαιρας λόγω της εμφάνισης σωματιδίων αερολύματος και στερεής σκόνης σε αυτήν επηρεάζει την κατανομή της ηλιακής ακτινοβολίας, αυξάνοντας το albedo ή την ανακλαστικότητα. Διάφορες χημικές αντιδράσεις οδηγούν στο ίδιο αποτέλεσμα, προκαλώντας την αποσύνθεση του όζοντος και τη δημιουργία νεφών «μαργαριτάρι», που αποτελούνται από υδρατμούς. Η παγκόσμια αλλαγή στην ανακλαστικότητα, καθώς και οι αλλαγές στη σύνθεση αερίων της ατμόσφαιρας, κυρίως αέρια του θερμοκηπίου, είναι η αιτία της κλιματικής αλλαγής.

Η ανομοιόμορφη θέρμανση, η οποία προκαλεί διαφορές στην ατμοσφαιρική πίεση σε διαφορετικά μέρη της επιφάνειας της γης, οδηγεί σε ατμοσφαιρική κυκλοφορία, η οποία είναι το χαρακτηριστικό της τροπόσφαιρας. Όταν υπάρχει διαφορά στην πίεση, ο αέρας ορμάει από περιοχές υψηλής πίεσης σε περιοχές χαμηλής πίεσης. Αυτές οι κινήσεις των μαζών του αέρα, μαζί με την υγρασία και τη θερμοκρασία, καθορίζουν τα κύρια οικολογικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά των ατμοσφαιρικών διεργασιών.

Ανάλογα με την ταχύτητα, ο άνεμος παράγει διάφορα γεωλογικά έργα στην επιφάνεια της γης. Με ταχύτητα 10 m/s, τινάζει χοντρά κλαδιά δέντρων, μαζεύει και μεταφέρει σκόνη και ψιλή άμμο. σπάει κλαδιά δέντρων με ταχύτητα 20 m/s, μεταφέρει άμμο και χαλίκι. με ταχύτητα 30 m/s (καταιγίδα) σκίζει στέγες σπιτιών, ξεριζώνει δέντρα, σπάει στύλους, μετακινεί βότσαλα και φέρνει ψιλό χαλίκι, και ένας τυφώνας με ταχύτητα 40 m/s καταστρέφει σπίτια, σπάει και γκρεμίζει καλώδιο κοντάρια, ξεριζώνει μεγάλα δέντρα.

Οι καταιγίδες και οι ανεμοστρόβιλοι (ανεμοστρόβιλοι) έχουν μεγάλες αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις με καταστροφικές συνέπειες - ατμοσφαιρικές δίνες που συμβαίνουν τη ζεστή εποχή σε ισχυρά ατμοσφαιρικά μέτωπα με ταχύτητα έως και 100 m/s. Τα Squalls είναι οριζόντιες ανεμοστρόβιλοι με ταχύτητες ανέμου τυφώνα (έως 60-80 m/s). Συχνά συνοδεύονται από ισχυρές βροχές και καταιγίδες που διαρκούν από λίγα λεπτά έως μισή ώρα. Τα squalls καλύπτουν περιοχές πλάτους έως 50 km και διανύουν απόσταση 200-250 km. Μια σφοδρή καταιγίδα στη Μόσχα και την περιοχή της Μόσχας το 1998 κατέστρεψε τις στέγες πολλών σπιτιών και γκρέμισε δέντρα.

Οι ανεμοστρόβιλοι, που ονομάζονται ανεμοστρόβιλοι στη Βόρεια Αμερική, είναι ισχυρές ατμοσφαιρικές δίνες σε σχήμα χοάνης που συχνά συνδέονται με κεραυνούς. Πρόκειται για στήλες αέρα που στενεύουν στη μέση με διάμετρο από αρκετές δεκάδες έως εκατοντάδες μέτρα. Ο ανεμοστρόβιλος έχει την εμφάνιση ενός χωνιού, πολύ παρόμοιο με τον κορμό ενός ελέφαντα, που κατεβαίνει από τα σύννεφα ή ανεβαίνει από την επιφάνεια της γης. Διαθέτοντας ισχυρή αραίωση και υψηλή ταχύτητα περιστροφής, ο ανεμοστρόβιλος ταξιδεύει έως και αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα, αντλώντας σκόνη, νερό από δεξαμενές και διάφορα αντικείμενα. Οι ισχυροί ανεμοστρόβιλοι συνοδεύονται από καταιγίδες, βροχές και έχουν μεγάλη καταστροφική δύναμη.

Οι ανεμοστρόβιλοι σπάνια εμφανίζονται σε υποπολικές ή ισημερινές περιοχές, όπου κάνει συνεχώς κρύο ή ζέστη. Λίγοι ανεμοστρόβιλοι στον ανοιχτό ωκεανό. Οι ανεμοστρόβιλοι εμφανίζονται στην Ευρώπη, την Ιαπωνία, την Αυστραλία, τις ΗΠΑ και στη Ρωσία είναι ιδιαίτερα συχνοί στην περιοχή της Κεντρικής Μαύρης Γης, στις περιοχές της Μόσχας, του Γιαροσλάβλ, του Νίζνι Νόβγκοροντ και του Ιβάνοβο.

Οι ανεμοστρόβιλοι ανυψώνουν και μετακινούν αυτοκίνητα, σπίτια, βαγόνια, γέφυρες. Ιδιαίτερα καταστροφικοί ανεμοστρόβιλοι (tornadoes) παρατηρούνται στις Ηνωμένες Πολιτείες. Από 450 έως 1500 ανεμοστρόβιλοι καταγράφονται ετησίως, με μέσο όρο περίπου 100 θύματα. Οι ανεμοστρόβιλοι είναι ταχείας δράσης καταστροφικές ατμοσφαιρικές διεργασίες. Σχηματίζονται σε μόλις 20-30 λεπτά και ο χρόνος ύπαρξής τους είναι 30 λεπτά. Επομένως, είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθεί ο χρόνος και ο τόπος εμφάνισης των ανεμοστρόβιλων.

Άλλες καταστροφικές, αλλά μακροπρόθεσμες ατμοσφαιρικές δίνες είναι οι κυκλώνες. Σχηματίζονται λόγω πτώσης πίεσης, η οποία, υπό ορισμένες συνθήκες, συμβάλλει στην εμφάνιση κυκλικής κίνησης ρευμάτων αέρα. Οι ατμοσφαιρικές δίνες πηγάζουν γύρω από ισχυρά ανοδικά ρεύματα υγρού θερμού αέρα και περιστρέφονται με υψηλή ταχύτητα δεξιόστροφα στο νότιο ημισφαίριο και αριστερόστροφα στο βόρειο ημισφαίριο. Οι κυκλώνες, σε αντίθεση με τους ανεμοστρόβιλους, προέρχονται από τους ωκεανούς και παράγουν τις καταστροφικές τους ενέργειες στις ηπείρους. Οι κύριοι καταστροφικοί παράγοντες είναι οι ισχυροί άνεμοι, οι έντονες βροχοπτώσεις με τη μορφή χιονόπτωσης, νεροποντές, χαλάζι και πλημμύρες. Άνεμοι με ταχύτητες 19 - 30 m / s σχηματίζουν μια καταιγίδα, 30 - 35 m / s - μια καταιγίδα και πάνω από 35 m / s - έναν τυφώνα.

Οι τροπικοί κυκλώνες - τυφώνες και τυφώνες - έχουν μέσο πλάτος αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα. Η ταχύτητα του ανέμου μέσα στον κυκλώνα φτάνει σε δύναμη τυφώνα. Οι τροπικοί κυκλώνες διαρκούν από αρκετές ημέρες έως αρκετές εβδομάδες, κινούμενοι με ταχύτητα 50 έως 200 km/h. Οι κυκλώνες μεσαίου γεωγραφικού πλάτους έχουν μεγαλύτερη διάμετρο. Οι εγκάρσιες διαστάσεις τους κυμαίνονται από χίλια έως αρκετές χιλιάδες χιλιόμετρα, η ταχύτητα του ανέμου είναι θυελλώδης. Κινούνται στο βόρειο ημισφαίριο από τα δυτικά και συνοδεύονται από χαλάζι και χιονοπτώσεις, που είναι καταστροφικές. Οι κυκλώνες και οι σχετικοί τυφώνες και τυφώνες είναι οι μεγαλύτερες φυσικές καταστροφές μετά τις πλημμύρες όσον αφορά τον αριθμό των θυμάτων και τις ζημιές που προκλήθηκαν. Σε πυκνοκατοικημένες περιοχές της Ασίας, ο αριθμός των θυμάτων κατά τη διάρκεια των τυφώνων υπολογίζεται σε χιλιάδες. Το 1991, στο Μπαγκλαντές, κατά τη διάρκεια ενός τυφώνα που προκάλεσε το σχηματισμό θαλάσσιων κυμάτων ύψους 6 μέτρων, πέθαναν 125 χιλιάδες άνθρωποι. Οι τυφώνες προκαλούν μεγάλες ζημιές στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ως αποτέλεσμα, δεκάδες και εκατοντάδες άνθρωποι πεθαίνουν. Στη Δυτική Ευρώπη, οι τυφώνες προκαλούν λιγότερες ζημιές.

Οι καταιγίδες θεωρούνται καταστροφικό ατμοσφαιρικό φαινόμενο. Εμφανίζονται όταν ο ζεστός, υγρός αέρας ανεβαίνει πολύ γρήγορα. Στα σύνορα των τροπικών και υποτροπικών ζωνών, καταιγίδες εμφανίζονται για 90-100 ημέρες το χρόνο, στην εύκρατη ζώνη για 10-30 ημέρες. Στη χώρα μας ο μεγαλύτερος αριθμός καταιγίδων σημειώνεται στον Βόρειο Καύκασο.

Οι καταιγίδες συνήθως διαρκούν λιγότερο από μία ώρα. Ιδιαίτερο κίνδυνο αποτελούν οι έντονες βροχοπτώσεις, οι χαλαζοπτώσεις, οι κεραυνοί, οι ριπές ανέμων και τα κάθετα ρεύματα αέρα. Ο κίνδυνος χαλαζιού καθορίζεται από το μέγεθος των χαλαζόπετρων. Στον Βόρειο Καύκασο, η μάζα των χαλαζόπετρων έφτασε κάποτε τα 0,5 κιλά και στην Ινδία σημειώθηκαν χαλάζι βάρους 7 κιλών. Οι πιο επικίνδυνες περιοχές στη χώρα μας βρίσκονται στον Βόρειο Καύκασο. Τον Ιούλιο του 1992, το χαλάζι κατέστρεψε 18 αεροσκάφη στο αεροδρόμιο Mineralnye Vody.

Οι κεραυνοί είναι ένα επικίνδυνο καιρικό φαινόμενο. Σκοτώνουν ανθρώπους, ζώα, προκαλούν πυρκαγιές, βλάπτουν το ηλεκτρικό δίκτυο. Περίπου 10.000 άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο από καταιγίδες και τις συνέπειές τους παγκοσμίως. Επιπλέον, σε ορισμένες περιοχές της Αφρικής, στη Γαλλία και στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο αριθμός των θυμάτων από κεραυνούς είναι μεγαλύτερος από ό,τι από άλλα φυσικά φαινόμενα. Η ετήσια οικονομική ζημιά από τις καταιγίδες στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι τουλάχιστον 700 εκατομμύρια δολάρια.

Οι ξηρασίες είναι χαρακτηριστικές για τις περιοχές της ερήμου, της στέπας και των δασοστέπας. Η έλλειψη βροχοπτώσεων προκαλεί ξήρανση του εδάφους, μείωση της στάθμης των υπόγειων υδάτων και σε ταμιευτήρες μέχρι να στεγνώσουν τελείως. Η έλλειψη υγρασίας οδηγεί στο θάνατο της βλάστησης και των καλλιεργειών. Οι ξηρασίες είναι ιδιαίτερα έντονες στην Αφρική, την Εγγύς και Μέση Ανατολή, την Κεντρική Ασία και τη νότια Βόρεια Αμερική.

Οι ξηρασίες αλλάζουν τις συνθήκες της ανθρώπινης ζωής, έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο φυσικό περιβάλλον μέσω διεργασιών όπως η αλάτωση του εδάφους, οι ξηροί άνεμοι, οι καταιγίδες σκόνης, η διάβρωση του εδάφους και οι δασικές πυρκαγιές. Οι πυρκαγιές είναι ιδιαίτερα έντονες κατά τη διάρκεια της ξηρασίας στις περιοχές της τάιγκα, στα τροπικά και υποτροπικά δάση και στις σαβάνες.

Οι ξηρασίες είναι βραχυπρόθεσμες διαδικασίες που διαρκούν μια εποχή. Όταν οι ξηρασίες διαρκούν περισσότερες από δύο εποχές, υπάρχει κίνδυνος πείνας και μαζικής θνησιμότητας. Συνήθως, η επίδραση της ξηρασίας επεκτείνεται στην επικράτεια μιας ή περισσότερων χωρών. Ιδιαίτερα συχνά παρατεταμένες ξηρασίες με τραγικές συνέπειες συμβαίνουν στην περιοχή Σαχέλ της Αφρικής.

Ατμοσφαιρικά φαινόμενα όπως χιονοπτώσεις, κατά διαστήματα έντονες βροχοπτώσεις και παρατεταμένες παρατεταμένες βροχές προκαλούν μεγάλες ζημιές. Οι χιονοπτώσεις προκαλούν τεράστιες χιονοστιβάδες στα βουνά και το γρήγορο λιώσιμο του χιονιού και οι παρατεταμένες έντονες βροχοπτώσεις οδηγούν σε πλημμύρες. Μια τεράστια μάζα νερού που πέφτει στην επιφάνεια της γης, ειδικά σε άδενδρες περιοχές, προκαλεί σοβαρή διάβρωση της εδαφικής κάλυψης. Παρατηρείται εντατική ανάπτυξη συστημάτων δοκών χαράδρας. Οι πλημμύρες συμβαίνουν ως αποτέλεσμα μεγάλων πλημμυρών κατά τη διάρκεια μιας περιόδου έντονων βροχοπτώσεων ή πλημμυρών μετά από ξαφνική θέρμανση ή ανοιξιάτικο λιώσιμο χιονιού και, ως εκ τούτου, είναι ατμοσφαιρικά φαινόμενα προέλευσης (εξετάζονται στο κεφάλαιο για τον οικολογικό ρόλο της υδρόσφαιρας).

Ανθρωπογενείς αλλαγές στην ατμόσφαιρα

Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλές διαφορετικές πηγές ανθρωπογενούς φύσης που προκαλούν ατμοσφαιρική ρύπανση και οδηγούν σε σοβαρές παραβιάσεις της οικολογικής ισορροπίας. Όσον αφορά την κλίμακα, δύο πηγές έχουν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ατμόσφαιρα: οι μεταφορές και η βιομηχανία. Κατά μέσο όρο, οι μεταφορές αντιπροσωπεύουν περίπου το 60% της συνολικής ποσότητας ατμοσφαιρικής ρύπανσης, η βιομηχανία - 15%, η θερμική ενέργεια - 15%, οι τεχνολογίες για την καταστροφή οικιακών και βιομηχανικών απορριμμάτων - 10%.

Η μεταφορά, ανάλογα με το καύσιμο που χρησιμοποιείται και τους τύπους οξειδωτικών παραγόντων, εκπέμπει στην ατμόσφαιρα οξείδια του αζώτου, θείο, οξείδια και διοξείδια άνθρακα, μόλυβδο και τις ενώσεις του, αιθάλη, βενζοπυρένιο (ουσία από την ομάδα των πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων, η οποία είναι ένα ισχυρό καρκινογόνο που προκαλεί καρκίνο του δέρματος).

Η βιομηχανία εκπέμπει διοξείδιο του θείου, οξείδια και διοξείδια του άνθρακα, υδρογονάνθρακες, αμμωνία, υδρόθειο, θειικό οξύ, φαινόλη, χλώριο, φθόριο και άλλες ενώσεις και χημικές ουσίες στην ατμόσφαιρα. Αλλά η κυρίαρχη θέση μεταξύ των εκπομπών (έως 85%) καταλαμβάνεται από τη σκόνη.

Ως αποτέλεσμα της ρύπανσης, αλλάζει η διαφάνεια της ατμόσφαιρας, εμφανίζονται σε αυτήν αερολύματα, αιθαλομίχλη και όξινες βροχές.

Τα αερολύματα είναι διασκορπισμένα συστήματα που αποτελούνται από στερεά σωματίδια ή υγρά σταγονίδια αιωρούμενα σε ένα αέριο μέσο. Το μέγεθος των σωματιδίων της διεσπαρμένης φάσης είναι συνήθως 10 -3 -10 -7 cm Ανάλογα με τη σύνθεση της διεσπαρμένης φάσης, τα αερολύματα χωρίζονται σε δύο ομάδες. Το ένα περιλαμβάνει αερολύματα που αποτελούνται από στερεά σωματίδια διασκορπισμένα σε αέριο μέσο, ​​το δεύτερο - αερολύματα, τα οποία είναι ένα μείγμα αερίων και υγρών φάσεων. Οι πρώτοι ονομάζονται καπνοί και οι δεύτεροι - ομίχλες. Τα κέντρα συμπύκνωσης παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία σχηματισμού τους. Ως πυρήνες συμπύκνωσης λειτουργούν η ηφαιστειακή τέφρα, κοσμική σκόνη, προϊόντα βιομηχανικών εκπομπών, διάφορα βακτήρια κλπ. Ο αριθμός των πιθανών πηγών πυρήνων συγκέντρωσης αυξάνεται συνεχώς. Έτσι, για παράδειγμα, όταν το ξηρό γρασίδι καταστρέφεται από πυρκαγιά σε μια έκταση 4000 m 2, σχηματίζονται κατά μέσο όρο 11 * 10 22 πυρήνες αερολύματος.

Τα αερολύματα άρχισαν να σχηματίζονται από τη στιγμή της εμφάνισης του πλανήτη μας και επηρέασαν τις φυσικές συνθήκες. Ωστόσο, ο αριθμός και οι δράσεις τους, σε ισορροπία με τη γενική κυκλοφορία των ουσιών στη φύση, δεν προκάλεσαν βαθιές οικολογικές αλλαγές. Οι ανθρωπογενείς παράγοντες του σχηματισμού τους μετατόπισαν αυτή την ισορροπία προς σημαντικές βιοσφαιρικές υπερφορτώσεις. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ιδιαίτερα έντονο από τότε που η ανθρωπότητα άρχισε να χρησιμοποιεί ειδικά δημιουργημένα αερολύματα τόσο με τη μορφή τοξικών ουσιών όσο και για την προστασία των φυτών.

Τα πιο επικίνδυνα για τη βλάστηση είναι τα αερολύματα διοξειδίου του θείου, υδροφθορίου και αζώτου. Όταν έρχονται σε επαφή με μια υγρή επιφάνεια φύλλου, σχηματίζουν οξέα που έχουν επιζήμια επίδραση στα ζωντανά όντα. Οι όξινες ομίχλες, μαζί με τον εισπνεόμενο αέρα, εισέρχονται στα αναπνευστικά όργανα των ζώων και των ανθρώπων και επηρεάζουν επιθετικά τους βλεννογόνους. Μερικά από αυτά αποσυνθέτουν ζωντανό ιστό και τα ραδιενεργά αερολύματα προκαλούν καρκίνο. Μεταξύ των ραδιενεργών ισοτόπων, το SG 90 είναι ιδιαίτερου κινδύνου όχι μόνο λόγω της καρκινογόνου δράσης του, αλλά και ως ανάλογο του ασβεστίου, αντικαθιστώντας το στα οστά των οργανισμών, προκαλώντας την αποσύνθεσή τους.

Κατά τη διάρκεια πυρηνικών εκρήξεων, σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα ραδιενεργά νέφη αερολύματος. Μικρά σωματίδια με ακτίνα 1 - 10 μικρά πέφτουν όχι μόνο στα ανώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας, αλλά και στη στρατόσφαιρα, στην οποία μπορούν να παραμείνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σύννεφα αερολύματος σχηματίζονται επίσης κατά τη λειτουργία των αντιδραστήρων βιομηχανικών εγκαταστάσεων που παράγουν πυρηνικά καύσιμα, καθώς και ως αποτέλεσμα ατυχημάτων σε πυρηνικούς σταθμούς.

Το νέφος είναι ένα μείγμα αερολυμάτων με υγρές και στερεές διασκορπισμένες φάσεις που σχηματίζουν μια ομιχλώδη κουρτίνα πάνω από βιομηχανικές περιοχές και μεγάλες πόλεις.

Υπάρχουν τρεις τύποι αιθαλομίχλης: ο πάγος, ο υγρός και ο ξηρός. Το νέφος του πάγου ονομάζεται Αλάσκα. Αυτός είναι ένας συνδυασμός αέριων ρύπων με την προσθήκη σκονισμένων σωματιδίων και κρυστάλλων πάγου που εμφανίζονται όταν παγώνουν σταγονίδια ομίχλης και ατμός από συστήματα θέρμανσης.

Η υγρή αιθαλομίχλη, ή αιθαλομίχλη τύπου Λονδίνου, ονομάζεται μερικές φορές χειμερινή αιθαλομίχλη. Είναι ένα μείγμα αέριων ρύπων (κυρίως διοξείδιο του θείου), σωματίδια σκόνης και σταγονίδια ομίχλης. Η μετεωρολογική προϋπόθεση για την εμφάνιση της χειμερινής αιθαλομίχλης είναι ο ήρεμος καιρός, στον οποίο ένα στρώμα θερμού αέρα βρίσκεται πάνω από το επιφανειακό στρώμα του ψυχρού αέρα (κάτω από 700 m). Ταυτόχρονα, όχι μόνο οριζόντια, αλλά και κάθετη ανταλλαγή απουσιάζει. Οι ρύποι, οι οποίοι συνήθως διασκορπίζονται σε υψηλά στρώματα, σε αυτή την περίπτωση συσσωρεύονται στο επιφανειακό στρώμα.

Η ξηρή αιθαλομίχλη εμφανίζεται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και συχνά αναφέρεται ως αιθαλομίχλη τύπου LA. Είναι ένα μείγμα όζοντος, μονοξειδίου του άνθρακα, οξειδίων του αζώτου και ατμών οξέος. Τέτοια αιθαλομίχλη σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης των ρύπων από την ηλιακή ακτινοβολία, ειδικά το υπεριώδες μέρος της. Η μετεωρολογική προϋπόθεση είναι η ατμοσφαιρική αναστροφή, η οποία εκφράζεται με την εμφάνιση ενός στρώματος ψυχρού αέρα πάνω από το θερμό. Αέρια και στερεά σωματίδια που συνήθως ανυψώνονται από ρεύματα θερμού αέρα διασκορπίζονται στη συνέχεια στα ανώτερα ψυχρά στρώματα, αλλά σε αυτή την περίπτωση συσσωρεύονται στο στρώμα αναστροφής. Κατά τη διαδικασία της φωτόλυσης, τα διοξείδια του αζώτου που σχηματίζονται κατά την καύση του καυσίμου στους κινητήρες των αυτοκινήτων αποσυντίθενται:

ΟΧΙ 2 → ΟΧΙ + Ο

Τότε λαμβάνει χώρα η σύνθεση του όζοντος:

O + O 2 + M → O 3 + M

ΟΧΙ + Ο → ΟΧΙ 2

Οι διαδικασίες φωτοδιάσπασης συνοδεύονται από μια κιτρινοπράσινη λάμψη.

Επιπλέον, γίνονται αντιδράσεις ανάλογα με τον τύπο: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, δηλαδή σχηματίζεται ισχυρό θειικό οξύ.

Με αλλαγή των μετεωρολογικών συνθηκών (εμφάνιση ανέμου ή αλλαγή υγρασίας), ο κρύος αέρας διαλύεται και η αιθαλομίχλη εξαφανίζεται.

Η παρουσία καρκινογόνων ουσιών στην αιθαλομίχλη οδηγεί σε αναπνευστική ανεπάρκεια, ερεθισμό των βλεννογόνων, κυκλοφορικές διαταραχές, ασθματική ασφυξία και συχνά θάνατο. Η αιθαλομίχλη είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη για τα μικρά παιδιά.

Η όξινη βροχή είναι η ατμοσφαιρική κατακρήμνιση που οξινίζεται από τις βιομηχανικές εκπομπές οξειδίων του θείου, οξειδίων του αζώτου και ατμών υπερχλωρικού οξέος και χλωρίου που διαλύονται σε αυτά. Κατά τη διαδικασία καύσης άνθρακα και αερίου, το μεγαλύτερο μέρος του θείου σε αυτό, τόσο σε μορφή οξειδίου όσο και σε ενώσεις με σίδηρο, ιδίως σε πυρίτη, πυρροτίτη, χαλκοπυρίτη κ.λπ., μετατρέπεται σε οξείδιο του θείου, το οποίο μαζί με τον άνθρακα διοξείδιο, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Όταν το ατμοσφαιρικό άζωτο και οι τεχνικές εκπομπές συνδυάζονται με οξυγόνο, σχηματίζονται διάφορα οξείδια του αζώτου και ο όγκος των οξειδίων του αζώτου που σχηματίζεται εξαρτάται από τη θερμοκρασία καύσης. Ο κύριος όγκος των οξειδίων του αζώτου εμφανίζεται κατά τη λειτουργία οχημάτων και μηχανών ντίζελ και ένα μικρότερο μέρος εμφανίζεται στον ενεργειακό τομέα και στις βιομηχανικές επιχειρήσεις. Τα οξείδια του θείου και του αζώτου είναι οι κύριοι σχηματιστές οξέων. Κατά την αντίδραση με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και τους υδρατμούς σε αυτό, σχηματίζονται θειικό και νιτρικό οξύ.

Είναι γνωστό ότι η ισορροπία αλκαλικού οξέος του μέσου προσδιορίζεται από την τιμή του pH. Ένα ουδέτερο περιβάλλον έχει τιμή pH 7, ένα όξινο περιβάλλον έχει τιμή pH 0 και ένα αλκαλικό περιβάλλον έχει τιμή pH 14. Στη σύγχρονη εποχή, η τιμή pH του βρόχινου νερού είναι 5,6, αν και στο πρόσφατο παρελθόν ήταν ουδέτερο. Η μείωση της τιμής του pH κατά ένα αντιστοιχεί σε δεκαπλάσια αύξηση της οξύτητας και, ως εκ τούτου, επί του παρόντος, βροχές με αυξημένη οξύτητα πέφτουν σχεδόν παντού. Η μέγιστη οξύτητα των βροχών που καταγράφηκε στη Δυτική Ευρώπη ήταν 4-3,5 pH. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τιμή pH ίση με 4-4,5 είναι θανατηφόρα για τα περισσότερα ψάρια.

Οι όξινες βροχές έχουν επιθετική επίδραση στη φυτική κάλυψη της Γης, σε βιομηχανικά και οικιστικά κτίρια και συμβάλλουν σε σημαντική επιτάχυνση της διάβρωσης των εκτεθειμένων πετρωμάτων. Η αύξηση της οξύτητας αποτρέπει την αυτορρύθμιση της εξουδετέρωσης των εδαφών στα οποία είναι διαλυμένα τα θρεπτικά συστατικά. Με τη σειρά του, αυτό οδηγεί σε απότομη μείωση των αποδόσεων και προκαλεί υποβάθμιση της φυτικής κάλυψης. Η οξύτητα του εδάφους συμβάλλει στην απελευθέρωση βαρέων, που βρίσκονται σε δεσμευμένη κατάσταση, τα οποία απορροφώνται σταδιακά από τα φυτά, προκαλώντας σοβαρές βλάβες στους ιστούς σε αυτά και διεισδύοντας στις ανθρώπινες τροφικές αλυσίδες.

Μια αλλαγή στο αλκαλικό όξινο δυναμικό των θαλάσσιων υδάτων, ειδικά στα ρηχά νερά, οδηγεί στη διακοπή της αναπαραγωγής πολλών ασπόνδυλων, προκαλεί το θάνατο των ψαριών και διαταράσσει την οικολογική ισορροπία στους ωκεανούς.

Ως αποτέλεσμα της όξινης βροχής, τα δάση της Δυτικής Ευρώπης, των Βαλτικών Χωρών, της Καρελίας, των Ουραλίων, της Σιβηρίας και του Καναδά απειλούνται με θάνατο.