Safu ya anga ambayo maisha ya mwanadamu hufanyika. Anga, muundo na muundo wake

– bahasha ya hewa dunia, inayozunguka na Dunia. Mpaka wa juu wa angahewa hutolewa kwa kawaida kwa urefu wa kilomita 150-200. Mpaka wa chini ni uso wa Dunia.

Hewa ya anga ni mchanganyiko wa gesi. Wengi wa kiasi chake katika safu ya hewa ya uso huchangia nitrojeni (78%) na oksijeni (21%). Kwa kuongeza, hewa ina gesi za inert (argon, heliamu, neon, nk), dioksidi kaboni (0.03), mvuke wa maji na chembe mbalimbali imara (vumbi, soti, fuwele za chumvi).

Hewa haina rangi, na rangi ya anga inaelezewa na sifa za kutawanyika kwa mawimbi ya mwanga.

Anga ina tabaka kadhaa: troposphere, stratosphere, mesosphere na thermosphere.

Safu ya chini ya ardhi ya hewa inaitwa troposphere. Katika latitudo tofauti nguvu yake si sawa. Troposphere inafuata umbo la sayari na inashiriki pamoja na Dunia ndani mzunguko wa axial. Katika ikweta, unene wa anga hutofautiana kutoka 10 hadi 20 km. Katika ikweta ni kubwa zaidi, na kwenye miti ni kidogo. Troposphere ina sifa ya wiani wa juu wa hewa 4/5 ya wingi wa anga nzima imejilimbikizia ndani yake. Troposphere huamua hali ya hewa: hapa mbalimbali raia wa hewa, mawingu na fomu ya mvua, usawa mkali na harakati ya wima hewa.

Juu ya troposphere, hadi urefu wa kilomita 50, iko stratosphere. Inajulikana na wiani wa chini wa hewa na haina mvuke wa maji. Katika sehemu ya chini ya stratosphere katika mwinuko wa karibu 25 km. kuna "skrini ya ozoni" - safu ya anga yenye mkusanyiko mkubwa wa ozoni, ambayo inachukua mionzi ya ultraviolet, ambayo ni mbaya kwa viumbe.

Kwa urefu wa kilomita 50 hadi 80-90 inaenea mesosphere. Kwa kuongezeka kwa urefu, joto hupungua kwa wastani wa gradient ya wima (0.25-0.3) °/100 m, na wiani wa hewa hupungua. Mchakato kuu wa nishati ni uhamishaji wa joto mkali. Mwangaza wa angahewa husababishwa na michakato changamano ya fotokemikali inayohusisha itikadi kali na molekuli za msisimko wa mtetemo.

Thermosphere iko kwenye urefu wa 80-90 hadi 800 km. Uzito wa hewa hapa ni mdogo, na kiwango cha ionization ya hewa ni cha juu sana. Joto hubadilika kulingana na shughuli za Jua. Kwa sababu ya idadi kubwa ya chembe za kushtakiwa, auroras na dhoruba za sumaku.

Mazingira ni ya umuhimu mkubwa kwa asili ya Dunia. Bila oksijeni, viumbe hai hawawezi kupumua. Yake Ozoni inalinda viumbe vyote kutoka kwa uharibifu mionzi ya ultraviolet. Anga hulainisha mabadiliko ya hali ya joto: uso wa Dunia haupoeki sana usiku na hauzidi joto wakati wa mchana. Katika tabaka mnene hewa ya anga Kabla ya kufikia uso wa sayari, meteorites huwaka kutoka kwa miiba.

Angahewa huingiliana na tabaka zote za dunia. Kwa msaada wake, joto na unyevu hubadilishana kati ya bahari na ardhi. Bila angahewa kusingekuwa na mawingu, mvua, au upepo.

Ina athari mbaya kwenye angahewa shughuli za kiuchumi mtu. Uchafuzi wa hewa ya anga hutokea, ambayo husababisha kuongezeka kwa mkusanyiko wa monoxide ya kaboni (CO 2). Na hii inachangia ongezeko la joto duniani hali ya hewa na kuboresha " Athari ya chafu" Safu ya ozoni ya Dunia inaharibiwa kwa sababu ya taka za viwandani na usafirishaji.

Anga inahitaji ulinzi. Katika nchi zilizoendelea, seti ya hatua zinatekelezwa ili kulinda hewa ya anga kutokana na uchafuzi wa mazingira.

Bado una maswali? Je, ungependa kujua zaidi kuhusu angahewa?
Ili kupata msaada kutoka kwa mwalimu -.

blog.site, wakati wa kunakili nyenzo kwa ukamilifu au sehemu, kiunga cha chanzo asili kinahitajika.

Angahewa ya Dunia ni bahasha ya gesi ya sayari yetu. Mpaka wake wa chini uko kwenye kiwango ukoko wa dunia na hidrosphere, na ile ya juu inakwenda katika eneo la karibu-Dunia la anga ya nje. Angahewa ina takriban 78% ya nitrojeni, 20% ya oksijeni, hadi 1% argon, kaboni dioksidi, hidrojeni, heliamu, neon na baadhi ya gesi nyingine.

Hii ganda la dunia sifa kwa layering wazi wazi. Tabaka za anga zimedhamiriwa na usambazaji wa wima wa joto na msongamano tofauti gesi katika viwango tofauti. Tabaka zifuatazo za angahewa ya Dunia zinajulikana: troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere, exosphere. Ionosphere imetengwa tofauti.

Hadi 80% ya jumla ya molekuli ya anga ni troposphere - safu ya chini ya ardhi ya anga. Troposphere katika maeneo ya polar iko katika kiwango cha hadi 8-10 km juu ya uso wa dunia, katika ukanda wa kitropiki- upeo hadi kilomita 16-18. Kati ya troposphere na safu ya juu ya stratosphere kuna tropopause - safu ya mpito. Katika troposphere, joto hupungua kadri urefu unavyoongezeka, hupungua kwa urefu Shinikizo la anga. Kiwango cha wastani cha joto katika troposphere ni 0.6 ° C kwa 100 m viwango tofauti ya ganda fulani imedhamiriwa na sifa za kunyonya mionzi ya jua na ufanisi wa upitishaji. Karibu shughuli zote za kibinadamu hufanyika katika troposphere. wengi zaidi milima mirefu usiende zaidi ya troposphere, tu Usafiri wa anga inaweza kuvuka mpaka wa juu wa ganda fulani kwa urefu wa chini na kuwa katika stratosphere. Sehemu kubwa ya mvuke wa maji hupatikana katika troposphere, ambayo inawajibika kwa malezi ya karibu mawingu yote. Pia, karibu erosoli zote (vumbi, moshi, nk) zinazoundwa katika troposphere zimejilimbikizia ndani. uso wa dunia. Katika safu ya chini ya mpaka wa troposphere, mabadiliko ya kila siku ya joto na unyevu wa hewa hutamkwa, na kasi ya upepo kawaida hupunguzwa (huongezeka kwa urefu unaoongezeka). Katika troposphere, kuna mgawanyiko tofauti wa unene wa hewa ndani ya raia wa hewa katika mwelekeo wa usawa, ambao hutofautiana katika idadi ya sifa kulingana na eneo na eneo la malezi yao. Katika mipaka ya anga - mipaka kati ya raia wa hewa - vimbunga na anticyclones huunda, kuamua hali ya hewa katika eneo fulani kwa muda maalum.

Stratosphere ni safu ya angahewa kati ya troposphere na mesosphere. Mipaka ya safu hii ni kati ya 8-16 km hadi 50-55 km juu ya uso wa Dunia. Katika stratosphere, muundo wa gesi ya hewa ni takriban sawa na katika troposphere. Kipengele tofauti- kupungua kwa mkusanyiko wa mvuke wa maji na kuongezeka kwa maudhui ya ozoni. Safu ya ozoni ya angahewa, ambayo inalinda biosphere kutokana na athari za fujo za mwanga wa ultraviolet, iko katika kiwango cha kilomita 20 hadi 30. Katika stratosphere, joto huongezeka na urefu, na viwango vya joto huwekwa na mionzi ya jua, na si kwa convection (harakati za raia wa hewa), kama katika troposphere. Kuongezeka kwa joto kwa hewa katika stratosphere ni kutokana na kunyonya mionzi ya ultraviolet ozoni.

Juu ya stratosphere mesosphere inaenea hadi kiwango cha kilomita 80. Safu hii ya angahewa ina sifa ya ukweli kwamba joto hupungua kadri urefu unavyoongezeka kutoka 0 ° C hadi - 90 ° C. Hili ndilo eneo la baridi zaidi la anga.

Juu ya mesosphere ni thermosphere hadi kiwango cha kilomita 500. Kutoka mpaka na mesosphere hadi exosphere, joto hutofautiana kutoka takriban 200 K hadi 2000 K. Hadi kiwango cha kilomita 500, wiani wa hewa hupungua mara mia kadhaa elfu. Muundo wa jamaa wa vipengele vya anga vya thermosphere ni sawa na safu ya uso ya troposphere, lakini kwa kuongezeka kwa urefu, oksijeni zaidi inakuwa atomiki. Sehemu fulani Molekuli na atomi za thermosphere ziko katika hali ya ionized na kusambazwa katika tabaka kadhaa; Tabia za thermosphere hutofautiana kulingana na anuwai latitudo ya kijiografia, kiasi mionzi ya jua, wakati wa mwaka na siku.

Safu ya juu ya angahewa ni exosphere. Hii ni safu nyembamba zaidi ya anga. Katika exosphere, njia ya bure ya chembe ni kubwa sana hivi kwamba chembe zinaweza kutoroka kwa uhuru katika nafasi ya kati ya sayari. Uzito wa exosphere ni moja ya milioni kumi ya molekuli jumla anga. Mpaka wa chini wa exosphere ni kiwango cha kilomita 450-800, na mpaka wa juu unachukuliwa kuwa eneo ambalo mkusanyiko wa chembe ni sawa na katika nafasi ya nje - kilomita elfu kadhaa kutoka kwenye uso wa Dunia. Exosphere ina plasma - gesi ionized. Pia katika exosphere ni mikanda ya mionzi ya sayari yetu.

Uwasilishaji wa video - tabaka za angahewa la Dunia:

Nyenzo zinazohusiana:

Sayari ya Bluu...

Mada hii inapaswa kuwa ya kwanza kuonekana kwenye tovuti. Baada ya yote, helikopta ni ndege za anga. Mazingira ya dunia- makazi yao, kwa kusema:-). A mali za kimwili hewa Hii ndiyo hasa huamua ubora wa makazi haya :-). Hiyo ni, hii ni moja ya msingi. Na mara zote huandika juu ya msingi kwanza. Lakini niligundua hii tu sasa. Walakini, kama unavyojua, ni bora kuchelewa kuliko kamwe ... Wacha tuguse suala hili, bila kuingia kwenye magugu na shida zisizo za lazima :-).

Hivyo… Mazingira ya dunia. Hii ni shell ya gesi ya sayari yetu ya bluu. Kila mtu anajua jina hili. Kwa nini bluu? Kwa sababu tu sehemu ya "bluu" (na bluu na violet). mwanga wa jua(wigo) imetawanyika vizuri zaidi angani, na hivyo kuipaka rangi ya samawati-bluu, wakati mwingine kwa tint. sauti ya violet(siku ya jua, bila shaka :-)).

Muundo wa angahewa ya Dunia.

Muundo wa angahewa ni pana kabisa. Sitaorodhesha vipengele vyote katika maandishi; kuna kielelezo kizuri kwa hili Utungaji wa gesi hizi zote ni karibu mara kwa mara, isipokuwa kaboni dioksidi (CO 2). Kwa kuongeza, angahewa lazima iwe na maji kwa namna ya mvuke, matone yaliyosimamishwa au fuwele za barafu. Kiasi cha maji sio mara kwa mara na inategemea joto na, kwa kiasi kidogo, shinikizo la hewa. Kwa kuongeza, anga ya Dunia (hasa ya sasa) ina kiasi fulani cha, ningesema, "kila aina ya mambo mabaya" :-). Hizi ni SO 2, NH 3, CO, HCl, NO, kwa kuongeza kuna mivuke ya zebaki Hg. Kweli, haya yote yapo kwa kiasi kidogo, asante Mungu :-).

Mazingira ya dunia Ni kawaida kuigawanya katika kanda kadhaa mfululizo kwa urefu juu ya uso.

Ya kwanza, iliyo karibu zaidi na dunia, ni troposphere. Hii ndio safu ya chini kabisa na, kwa kusema, safu kuu ya maisha. aina tofauti. Ina 80% ya wingi wa hewa yote ya anga (ingawa kwa kiasi ni karibu 1% tu ya angahewa nzima) na karibu 90% ya maji yote ya anga. Wingi wa pepo zote, mawingu, mvua na theluji 🙂 hutoka huko. Troposphere inaenea hadi urefu wa kilomita 18 katika latitudo za kitropiki na hadi kilomita 10 katika latitudo za polar. Joto la hewa ndani yake hupungua na ongezeko la urefu kwa takriban 0.65º kwa kila m 100.

Kanda za anga.

Eneo la pili - stratosphere. Ni lazima kusema kwamba kati ya troposphere na stratosphere kuna eneo lingine nyembamba - tropopause. Inazuia joto kushuka na urefu. Tropopause ina unene wa wastani wa kilomita 1.5-2, lakini mipaka yake haijulikani na troposphere mara nyingi hufunika stratosphere.

Kwa hivyo stratosphere ina urefu wa wastani wa km 12 hadi 50 km. Joto ndani yake bado halijabadilika hadi kilomita 25 (karibu -57ºС), kisha mahali fulani hadi kilomita 40 huongezeka hadi takriban 0ºС na kisha hubakia hadi 50 km. stratosphere ni sehemu tulivu kiasi ya angahewa la dunia. Kwa kweli hakuna hali mbaya ya hali ya hewa ndani yake. Ni katika stratosphere kwamba safu maarufu ya ozoni iko kwenye urefu wa kilomita 15-20 hadi 55-60 km.

Hii inafuatiwa na stratopause ya safu ndogo ya mpaka, hali ya joto ambayo inabaki karibu 0ºС, na kisha. eneo linalofuata mesosphere. Inaenea hadi mwinuko wa kilomita 80-90, na ndani yake joto hupungua hadi karibu 80ºC. Katika mesosphere, meteors ndogo kawaida huonekana, ambayo huanza kuangaza ndani yake na kuchoma huko.

Kipindi nyembamba kinachofuata ni mesopause na zaidi yake eneo la thermosphere. Urefu wake ni hadi 700-800 km. Hapa hali ya joto huanza kuongezeka tena na kwa urefu wa kilomita 300 inaweza kufikia maadili ya utaratibu wa 1200ºС. Kisha inabaki mara kwa mara. Ndani ya thermosphere, hadi urefu wa kilomita 400, ni ionosphere. Hapa hewa ni ionized sana kutokana na yatokanayo na mionzi ya jua na ina conductivity ya juu ya umeme.

Inayofuata na, kwa ujumla, eneo la mwisho ni exosphere. Hii ndio inayoitwa eneo la kutawanyika. Hapa, kuna hidrojeni na heliamu ambayo haipatikani sana (iliyo na hidrojeni nyingi). Katika mwinuko wa karibu kilomita 3000, exosphere hupita kwenye utupu wa karibu wa nafasi.

Kitu kama hiki. Kwa nini takriban? Kwa sababu tabaka hizi ni za kawaida kabisa. Mabadiliko mbalimbali katika urefu, muundo wa gesi, maji, joto, ionization, na kadhalika yanawezekana. Kwa kuongeza, kuna maneno mengi zaidi ambayo yanafafanua muundo na hali ya anga ya dunia.

Kwa mfano, homosphere na heterosphere. Katika kwanza, gesi za anga zimechanganywa vizuri na muundo wao ni homogeneous kabisa. Ya pili iko juu ya ya kwanza na hakuna mchanganyiko kama huo hapo. Gesi ndani yake hutenganishwa na mvuto. Mpaka kati ya tabaka hizi iko kwenye urefu wa kilomita 120, na inaitwa turbopause.

Wacha tumalizie na masharti, lakini hakika nitaongeza kuwa inakubaliwa kwa kawaida kuwa mpaka wa anga iko kwenye urefu wa kilomita 100 juu ya usawa wa bahari. Mpaka huu unaitwa Mstari wa Karman.

Nitaongeza picha mbili zaidi ili kuonyesha muundo wa angahewa. Ya kwanza, hata hivyo, iko kwa Kijerumani, lakini imekamilika na ni rahisi kuelewa :-). Inaweza kupanuliwa na kuonekana wazi. Ya pili inaonyesha mabadiliko ya joto la anga na urefu.

Muundo wa angahewa ya Dunia.

Joto la hewa hubadilika kulingana na urefu.

Vyombo vya kisasa vya angani vilivyo na mwanadamu vinaruka kwa mwinuko wa takriban kilomita 300-400. Walakini, hii sio ndege tena, ingawa eneo hilo, kwa kweli, linahusiana sana kwa maana fulani, na hakika tutazungumza juu yake baadaye :-).

Eneo la anga ni troposphere. Ndege za kisasa za anga pia zinaweza kuruka katika tabaka za chini za anga. Kwa mfano, dari ya vitendo ya MIG-25RB ni 23,000 m.

Ndege katika stratosphere.

Na hasa mali ya kimwili ya hewa Troposphere huamua jinsi safari ya ndege itakavyokuwa, jinsi mfumo wa udhibiti wa ndege utakavyofaa, jinsi msukosuko wa angahewa utakavyoiathiri, na jinsi injini zitakavyofanya kazi.

Mali kuu ya kwanza ni joto la hewa. Katika mienendo ya gesi, inaweza kuamua kwa kiwango cha Celsius au kwa kiwango cha Kelvin.

Halijoto t 1 kwa urefu fulani N kwa kiwango cha Celsius imedhamiriwa na:

t 1 = t - 6.5N, Wapi t- joto la hewa karibu na ardhi.

Joto kwenye kiwango cha Kelvin inaitwa joto kabisa, sifuri kwa kipimo hiki ni sifuri kabisa. Katika sifuri kabisa ataacha harakati za joto molekuli. Sufuri kabisa kwenye mizani ya Kelvin inalingana na -273º kwenye mizani ya Selsiasi.

Ipasavyo joto T juu N kwa kiwango cha Kelvin imedhamiriwa na:

T = 273K + t - 6.5H

Shinikizo la hewa. Shinikizo la anga linapimwa katika Pascals (N/m2), katika mfumo wa zamani wa kipimo katika angahewa (atm.). Pia kuna kitu kama shinikizo la barometriki. Hii ni shinikizo linalopimwa katika milimita ya zebaki kwa kutumia barometer ya zebaki. Shinikizo la barometriki (shinikizo kwenye usawa wa bahari) sawa na 760 mmHg. Sanaa. inayoitwa kiwango. Katika fizikia 1 atm. sawa kabisa na 760 mm Hg.

Uzito wa hewa. Katika aerodynamics, dhana inayotumiwa mara nyingi ni msongamano wa wingi hewa. Hii ni wingi wa hewa katika 1 m3 ya kiasi. Msongamano wa hewa hubadilika na urefu, hewa inakuwa nadra zaidi.

Unyevu wa hewa. Inaonyesha kiasi cha maji katika hewa. Kuna dhana " unyevu wa jamaa" Hii ni uwiano wa wingi wa mvuke wa maji kwa kiwango cha juu iwezekanavyo kwa joto fulani. Dhana ya 0%, yaani, wakati hewa ni kavu kabisa, inaweza kuwepo tu katika maabara. Kwa upande mwingine, unyevu wa 100% unawezekana kabisa. Hii ina maana kwamba hewa imechukua maji yote ambayo inaweza kunyonya. Kitu kama "sponge kamili". Unyevu wa juu wa jamaa hupunguza wiani wa hewa, wakati unyevu wa chini wa jamaa huiongeza.

Kutokana na ukweli kwamba ndege za ndege hutokea chini ya hali tofauti za anga, kukimbia kwao na vigezo vya aerodynamic katika hali sawa ya ndege inaweza kuwa tofauti. Kwa hiyo, ili kukadiria kwa usahihi vigezo hivi, tulianzisha Anga ya anga ya Kimataifa (ISA). Inaonyesha mabadiliko katika hali ya hewa na kuongezeka kwa urefu.

Vigezo vya msingi vya hali ya hewa kwa unyevu wa sifuri huchukuliwa kama ifuatavyo:

shinikizo P = 760 mm Hg. Sanaa. (101.3 kPa);

joto t = +15 ° C (288 K);

wiani wa wingi ρ = ​​1.225 kg/m 3;

Kwa ISA inakubalika (kama ilivyotajwa hapo juu :-)) kwamba halijoto hushuka katika troposphere kwa 0.65º kwa kila mita 100 za mwinuko.

Mazingira ya kawaida (mfano hadi mita 10,000).

Jedwali la MSA hutumiwa kwa vyombo vya kusawazisha, na pia kwa mahesabu ya urambazaji na uhandisi.

Tabia za kimwili za hewa pia ni pamoja na dhana kama vile hali, mnato na mgandamizo.

Inertia ni sifa ya hewa ambayo ina sifa ya uwezo wake wa kupinga mabadiliko katika hali yake ya kupumzika au mwendo wa mstari wa mstari. . Kipimo cha inertia ni wiani wa wingi wa hewa. Ya juu ni, juu ya inertia na nguvu ya upinzani ya kati wakati ndege inakwenda ndani yake.

Mnato Huamua upinzani wa msuguano wa hewa wakati ndege inasonga.

Compressibility huamua mabadiliko katika msongamano wa hewa na mabadiliko ya shinikizo. Kwa kasi ya chini Ndege(hadi 450 km / h) mabadiliko ya shinikizo wakati inapita karibu nayo kwa mtiririko wa hewa haitokei, lakini kwa kasi ya juu athari ya compressibility huanza kuonekana. Ushawishi wake unaonekana hasa kwa kasi ya supersonic. Hili ni eneo tofauti la aerodynamics na mada kwa nakala tofauti :-).

Kweli, hiyo inaonekana kuwa yote kwa sasa ... Ni wakati wa kumaliza hesabu hii ya kuchosha kidogo, ambayo, hata hivyo, haiwezi kuepukwa :-). Mazingira ya dunia vigezo vyake, mali ya kimwili ya hewa ni muhimu kwa ndege kama vigezo vya kifaa yenyewe, na haviwezi kupuuzwa.

Kwaheri, hadi mikutano ijayo na mada ya kupendeza zaidi :) ...

P.S. Kwa dessert, ninapendekeza kutazama video iliyorekodiwa kutoka kwa chumba cha marubani cha pacha wa MIG-25PU wakati wa kuruka kwake kwenye anga. Inavyoonekana ilirekodiwa na mtalii ambaye ana pesa kwa ndege kama hizo :-). Imerekodiwa zaidi kupitia Windshield. Makini na rangi ya anga ...

Katika angahewa - (5.1-5.3)⋅10 18 kg. Kati ya hizi, wingi wa hewa kavu ni (5.1352 ± 0.0003)⋅10 18 kg, jumla ya wingi wa mvuke wa maji ni wastani wa 1.27⋅10 16 kg.

Mbali na gesi zilizoonyeshwa kwenye meza, anga ina N 2 O (\mtindo wa kuonyesha ((\ce (N2O)))) na oksidi zingine za nitrojeni ( NO 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (NO2))), ), propane na hidrokaboni nyingine, O 3 (\mtindo wa kuonyesha ((\ce (O3)))) , Cl 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (Cl2))) , SO 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (SO2))) , NH 3 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (NH3))) , , HCl (\mtindo wa kuonyesha (\ce (HCl))) , HF (\mtindo wa kuonyesha (\ce (HF))) , HBr (\mtindo wa kuonyesha (\ce (HBr))) , HI (\mtindo wa kuonyesha ((\ce (HI)))), wanandoa Hg (\mtindo wa kuonyesha (\ce (Hg))) , I 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (I2))) , Br 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (Br2))), pamoja na gesi nyingine nyingi kwa kiasi kidogo. Troposphere daima ina kiasi kikubwa cha chembe zilizosimamishwa imara na kioevu (erosoli). Gesi adimu zaidi ndani Mazingira ya dunia ni Rn (\mtindo wa kuonyesha (\ce (Rn))) .

Muundo wa anga

Safu ya mpaka wa anga

Safu ya chini ya troposphere (1-2 km nene), ambayo hali na mali ya uso wa Dunia huathiri moja kwa moja mienendo ya anga.

Troposphere

Upeo wake wa juu ni katika urefu wa kilomita 8-10 katika polar, kilomita 10-12 katika hali ya joto na kilomita 16-18 katika latitudo za kitropiki; chini katika majira ya baridi kuliko katika majira ya joto.
Safu ya chini, kuu ya angahewa ina zaidi ya 80% ya jumla ya wingi wa hewa ya angahewa na karibu 90% ya jumla ya mvuke wa maji uliopo kwenye angahewa. Msukosuko na convection huendelezwa sana katika troposphere, mawingu hutokea, na vimbunga na anticyclones kuendeleza. Halijoto hupungua kwa kuongezeka kwa mwinuko na kipenyo cha wastani cha wima cha mita 0.65°/100.

Tropopause

Safu ya mpito kutoka troposphere hadi stratosphere, safu ya anga ambayo kupungua kwa joto na urefu huacha.

Stratosphere

Safu ya anga iko kwenye urefu wa kilomita 11 hadi 50. Inajulikana na mabadiliko kidogo ya joto katika safu ya 11-25 km (safu ya chini ya stratosphere) na ongezeko la safu ya 25-40 km kutoka minus 56.5 hadi +0.8 ° C (safu ya juu ya stratosphere au kanda ya inversion). Baada ya kufikia thamani ya karibu 273 K (karibu 0 ° C) kwa urefu wa kilomita 40, hali ya joto inabaki mara kwa mara hadi urefu wa kilomita 55. Eneo hili la joto la mara kwa mara linaitwa stratopause na ni mpaka kati ya stratosphere na mesosphere. KATIKA katikati ya 19 kwa karne nyingi, iliaminika kuwa kwa urefu wa kilomita 12 (toises elfu 6) anga ya Dunia inaisha (Wiki tano kwenye puto, sura 13). Tabaka la stratosphere lina safu ya ozoni, ambayo inalinda Dunia kutokana na mionzi ya ultraviolet.

Stratopause

Safu ya mpaka ya angahewa kati ya stratosphere na mesosphere. Katika usambazaji wa joto la wima kuna kiwango cha juu (kuhusu 0 ° C).

Mesosphere

Thermosphere

Kikomo cha juu- karibu 800 km. Joto huongezeka hadi urefu wa kilomita 200-300, ambapo hufikia maadili ya utaratibu wa 1500 K, baada ya hapo inabaki karibu mara kwa mara hadi miinuko ya juu. Chini ya ushawishi wa mionzi ya jua na mionzi ya cosmic, ionization ya hewa (" auroras") hutokea - mikoa kuu ya ionosphere iko ndani ya thermosphere. Katika mwinuko wa zaidi ya kilomita 300, oksijeni ya atomiki inatawala. Kikomo cha juu cha thermosphere imedhamiriwa kwa kiasi kikubwa na shughuli za sasa za Jua. Wakati wa shughuli za chini - kwa mfano, mwaka 2008-2009 - kuna kupungua kwa kuonekana kwa ukubwa wa safu hii.

Thermopause

Eneo la angahewa karibu na thermosphere. Katika eneo hili, ngozi ya mionzi ya jua ni kidogo na hali ya joto haibadilika na urefu.

Exosphere (duara ya kutawanyika)

Hadi urefu wa kilomita 100, angahewa ni mchanganyiko usio na usawa, uliochanganywa vizuri wa gesi. Katika tabaka za juu, usambazaji wa gesi juu ya urefu hutegemea yao uzito wa Masi, mkusanyiko wa gesi nzito hupungua kwa kasi na umbali kutoka kwa uso wa Dunia. Kutokana na kupungua kwa msongamano wa gesi, halijoto hushuka kutoka 0 °C katika tabaka la dunia hadi minus 110 °C katika mesosphere. Hata hivyo nishati ya kinetic chembe za kibinafsi katika mwinuko wa kilomita 200-250 zinalingana na joto la ~ 150 °C. Zaidi ya kilomita 200, mabadiliko makubwa ya joto na wiani wa gesi katika muda na nafasi huzingatiwa.

Katika urefu wa kilomita 2000-3500, exosphere polepole inageuka kuwa kinachojulikana. karibu na utupu wa nafasi, ambayo imejaa chembe adimu za gesi kati ya sayari, hasa atomi za hidrojeni. Lakini gesi hii inawakilisha sehemu tu ya jambo kati ya sayari. Sehemu nyingine ina chembe za vumbi za asili ya cometary na meteoric. Mbali na chembe za vumbi ambazo hazijafichwa sana, mionzi ya sumakuumeme na corpuscular ya asili ya jua na galactic hupenya ndani ya nafasi hii.

Uchambuzi wa data ya kifaa cha SWAN umewashwa vyombo vya anga SOHO ilionyesha hilo zaidi sehemu ya nje Exosphere ya Dunia (geocorona) inaenea takriban radii 100 za Dunia au karibu kilomita 640,000, ambayo ni, mbali zaidi kuliko mzunguko wa Mwezi.

Kagua

The troposphere akaunti kwa karibu 80% ya molekuli ya anga, stratosphere - karibu 20%; wingi wa mesosphere sio zaidi ya 0.3%, thermosphere ni chini ya 0.05% ya jumla ya molekuli ya anga.

Kulingana na mali ya umeme katika anga, wanafautisha neutrosphere Na ionosphere.

Kulingana na muundo wa gesi katika anga, hutoa homosphere Na heterosphere. Heterosphere- Hii ndio eneo ambalo mvuto huathiri mgawanyiko wa gesi, kwa kuwa kuchanganya kwao kwa urefu huo ni mdogo. Hii ina maana muundo wa kutofautiana wa heterosphere. Chini yake kuna sehemu ya angahewa iliyochanganyika vizuri, yenye homogeneous, inayoitwa homosphere. Mpaka kati ya tabaka hizi huitwa turbopause, iko kwenye urefu wa kilomita 120.

Tabia zingine za anga na athari kwenye mwili wa binadamu

Tayari katika urefu wa kilomita 5 juu ya usawa wa bahari, mtu ambaye hajafunzwa huanza kupata njaa ya oksijeni na bila kubadilika, utendaji wa mtu hupunguzwa sana. Eneo la kisaikolojia la angahewa linaishia hapa. Kupumua kwa mwanadamu huwa haiwezekani kwa urefu wa kilomita 9, ingawa hadi takriban kilomita 115 angahewa ina oksijeni.

Angahewa hutupatia oksijeni muhimu kwa kupumua. Walakini, kwa sababu ya kushuka kwa shinikizo la angahewa mtu anapopanda hadi mwinuko, shinikizo la sehemu oksijeni.

Historia ya malezi ya anga

Kulingana na nadharia ya kawaida, angahewa ya Dunia imekuwa na nyimbo tatu tofauti katika historia yake. Hapo awali, ilijumuisha gesi nyepesi (hidrojeni na heliamu) zilizokamatwa kutoka nafasi ya sayari. Hii ndio inayoitwa mazingira ya msingi. Katika hatua inayofuata, shughuli za volkeno hai zilisababisha kueneza kwa angahewa na gesi zingine isipokuwa hidrojeni (kaboni dioksidi, amonia, mvuke wa maji). Hivi ndivyo ilivyoundwa anga ya sekondari. Hali hii ilikuwa ya kurejesha. Zaidi ya hayo, mchakato wa malezi ya anga uliamuliwa na mambo yafuatayo:

• kuvuja kwa gesi za mwanga (hidrojeni na heliamu) kwenye nafasi ya interplanetary;
• athari za kemikali zinazotokea katika anga chini ya ushawishi wa mionzi ya ultraviolet, kutokwa kwa umeme na mambo mengine.

Hatua kwa hatua mambo haya yalisababisha malezi anga ya juu, inayojulikana na maudhui ya chini zaidi ya hidrojeni na maudhui ya juu zaidi ya nitrojeni na dioksidi kaboni (iliyoundwa kama matokeo ya athari za kemikali kutoka kwa amonia na hidrokaboni).

Naitrojeni

Kuundwa kwa kiasi kikubwa cha nitrojeni ni kutokana na oxidation ya anga ya amonia-hidrojeni na oksijeni ya molekuli. O 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (O2))), ambayo ilianza kutoka kwenye uso wa sayari kama matokeo ya photosynthesis, kuanzia miaka bilioni 3 iliyopita. Pia nitrojeni N 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (N2))) iliyotolewa kwenye angahewa kama matokeo ya kuondolewa kwa nitrati na misombo mingine yenye nitrojeni. Nitrojeni hutiwa oksidi na ozoni kwa HAPANA (\mtindo wa kuonyesha ((\ce (NO)))) katika tabaka za juu za anga.

Naitrojeni N 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (N2))) humenyuka tu chini ya hali maalum (kwa mfano, wakati wa kutokwa kwa umeme). Oxidation ya nitrojeni ya molekuli na ozoni wakati wa kutokwa kwa umeme hutumiwa kwa kiasi kidogo katika uzalishaji wa viwanda wa mbolea za nitrojeni. Oxidize kwa matumizi ya chini ya nishati na ubadilishe kuwa kibaolojia fomu hai inaweza cyanobacteria (mwani wa bluu-kijani) na bakteria ya nodule, kutengeneza symbiosis ya rhizobial na mimea ya kunde, ambayo inaweza kuwa mbolea ya kijani yenye ufanisi - mimea ambayo haipunguzi, lakini kuimarisha udongo na mbolea za asili.

Oksijeni

Muundo wa anga ulianza kubadilika sana na kuonekana kwa viumbe hai Duniani, kama matokeo ya photosynthesis, ikifuatana na kutolewa kwa oksijeni na kunyonya kwa dioksidi kaboni. Hapo awali, oksijeni ilitumiwa kwa oxidation ya misombo iliyopunguzwa - amonia, hidrokaboni, aina ya feri ya chuma iliyomo katika bahari na wengine. Mwishoni hatua hii Kiasi cha oksijeni katika angahewa kilianza kuongezeka. Hatua kwa hatua imeundwa anga ya kisasa, kumiliki mali ya oksidi. Kwa kuwa hii ilisababisha kubwa na mabadiliko ya ghafla michakato mingi inayotokea katika angahewa, lithosphere na biosphere, tukio hili liliitwa Janga la Oksijeni.

Gesi nzuri

Vyanzo vya gesi ajizi ni milipuko ya volkeno na kuoza kwa vipengele vya mionzi. Dunia kwa ujumla, na angahewa haswa, imepungukiwa na gesi ajizi ikilinganishwa na anga na sayari zingine. Hii inatumika kwa heliamu, neon, kryptoni, xenon na radon. Mkusanyiko wa argon, kinyume chake, ni ya juu isiyo ya kawaida na ni karibu 1% ya utungaji wa gesi anga. Idadi kubwa ya ya gesi hii ni kutokana na kuoza sana isotopu ya mionzi potasiamu-40 kwenye matumbo ya Dunia.

Uchafuzi wa hewa

KATIKA Hivi majuzi Mwanadamu alianza kuathiri mageuzi ya angahewa. Matokeo shughuli za binadamu Kulikuwa na ongezeko la mara kwa mara la maudhui ya dioksidi kaboni katika anga kutokana na mwako wa mafuta ya hidrokaboni yaliyokusanywa katika zama zilizopita za kijiolojia. Kiasi kikubwa hutumiwa wakati wa photosynthesis na kufyonzwa na bahari ya dunia. Gesi hii huingia kwenye anga kutokana na mtengano wa carbonate miamba Na jambo la kikaboni asili ya mimea na wanyama, na pia kutokana na volkano na shughuli za viwanda za binadamu. Maudhui ya zaidi ya miaka 100 iliyopita CO 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (CO2))) katika angahewa iliongezeka kwa 10%, huku wingi (tani bilioni 360) ukitoka kwa mwako wa mafuta. Ikiwa kiwango cha ukuaji wa mwako wa mafuta kinaendelea, basi katika miaka 200-300 ijayo kiasi CO 2 (\mtindo wa kuonyesha (\ce (CO2))) katika angahewa itaongezeka maradufu na inaweza kusababisha mabadiliko ya hali ya hewa duniani.

Mwako wa mafuta ndio chanzo kikuu cha gesi chafuzi ( CO (\mtindo wa maonyesho ((\ce (CO)))) ,

Angahewa ni ganda la gesi la sayari yetu, ambalo huzunguka pamoja na Dunia. Gesi katika angahewa inaitwa hewa. Angahewa inagusana na hydrosphere na inashughulikia sehemu ya lithosphere. Lakini mipaka ya juu ni vigumu kuamua. Inakubalika kwa kawaida kwamba angahewa inaenea juu kwa takriban kilomita elfu tatu. Huko inapita vizuri kwenye nafasi isiyo na hewa.

Muundo wa kemikali wa angahewa ya Dunia

Malezi muundo wa kemikali anga ilianza takriban miaka bilioni nne iliyopita. Hapo awali, angahewa ilikuwa na gesi nyepesi tu - heliamu na hidrojeni. Kulingana na wanasayansi, mahitaji ya awali ya uumbaji ganda la gesi Milipuko ya volkeno ilianza kuzunguka Dunia, ambayo, pamoja na lava, ilitupa nje kiasi kikubwa gesi Baadaye, ubadilishaji wa gesi ulianza nafasi za maji, pamoja na viumbe hai, pamoja na bidhaa za shughuli zao. Muundo wa hewa hatua kwa hatua ulibadilika na fomu ya kisasa iliyorekodiwa miaka milioni kadhaa iliyopita.

Sehemu kuu za anga ni nitrojeni (karibu 79%) na oksijeni (20%). Asilimia iliyobaki (1%) inatoka gesi zifuatazo: argon, neon, heli, methane, dioksidi kaboni, hidrojeni, kryptoni, xenon, ozoni, amonia, dioksidi ya sulfuri na dioksidi ya nitrojeni, oksidi ya nitrojeni na monoksidi kaboni iliyojumuishwa katika asilimia hii moja.

Aidha, hewa ina mvuke wa maji na chembe chembe (poleni, vumbi, fuwele za chumvi, uchafu wa aerosol).

Hivi karibuni, wanasayansi wamebainisha sio ubora, lakini mabadiliko ya kiasi baadhi ya viungo vya hewa. Na sababu yake ni mwanadamu na shughuli zake. Katika miaka 100 pekee iliyopita, viwango vya kaboni dioksidi vimeongezeka sana! Hii inakabiliwa na matatizo mengi, ambayo ya kimataifa zaidi ni mabadiliko ya hali ya hewa.

Uundaji wa hali ya hewa na hali ya hewa

Mazingira yanacheza jukumu muhimu katika malezi ya hali ya hewa na hali ya hewa duniani. Mengi inategemea kiasi cha mwanga wa jua, asili ya uso wa chini na mzunguko wa anga.

Hebu tuangalie vipengele kwa utaratibu.

1. Angahewa hupitisha joto la miale ya jua na kufyonza miale hatari. Wagiriki wa kale walijua kuwa miale ya Jua huanguka kwenye sehemu tofauti za Dunia kwa pembe tofauti. Neno "hali ya hewa" lenyewe limetafsiriwa kutoka kwa Kigiriki cha kale linamaanisha "mteremko". Kwa hiyo, kwenye ikweta, miale ya jua huanguka karibu wima, ndiyo sababu kuna joto sana hapa. Karibu na miti, ndivyo pembe ya mwelekeo inavyoongezeka. Na joto hupungua.

2. Kutokana na joto la kutofautiana la Dunia, mikondo ya hewa huundwa katika anga. Wao huwekwa kulingana na ukubwa wao. Ndogo zaidi (makumi na mamia ya mita) ni upepo wa ndani. Hii inafuatwa na monsuni na upepo wa biashara, vimbunga na anticyclones, na maeneo ya mbele ya sayari.

Makundi haya yote ya hewa yanasonga kila wakati. Baadhi yao ni tuli kabisa. Kwa mfano, pepo za biashara zinazovuma kutoka subtropiki kuelekea ikweta. Harakati ya wengine inategemea sana shinikizo la anga.

3. Shinikizo la anga ni sababu nyingine inayoathiri malezi ya hali ya hewa. Hii ni shinikizo la hewa kwenye uso wa dunia. Kama inavyojulikana, misururu ya hewa husogea kutoka eneo lenye shinikizo la juu la anga kuelekea eneo ambalo shinikizo hili liko chini.

Jumla ya kanda 7 zimetengwa. Ikweta ni eneo la shinikizo la chini. Zaidi ya hayo, pande zote mbili za ikweta hadi latitudo ya thelathini - kanda shinikizo la juu. Kutoka 30 ° hadi 60 ° - shinikizo la chini tena. Na kutoka 60 ° hadi miti ni eneo la shinikizo la juu. Makundi ya hewa huzunguka kati ya maeneo haya. Wale watokao baharini kuja nchi kavu huleta mvua na hali mbaya ya hewa, na wale wavumao kutoka mabara huleta hali ya hewa safi na kavu. Katika maeneo ambayo mikondo ya hewa inagongana, maeneo ya mbele ya anga huundwa, ambayo yanaonyeshwa na mvua na hali mbaya ya hewa ya upepo.

Wanasayansi wamethibitisha kwamba hata ustawi wa mtu hutegemea shinikizo la anga. Kwa mujibu wa viwango vya kimataifa, shinikizo la kawaida la anga ni 760 mm Hg. safu kwa joto la 0 ° C. Kiashiria hiki kinahesabiwa kwa maeneo hayo ya ardhi ambayo ni karibu sawa na usawa wa bahari. Kwa urefu shinikizo hupungua. Kwa hiyo, kwa mfano, kwa St. Petersburg 760 mm Hg. - hii ni kawaida. Lakini kwa Moscow, ambayo iko juu, shinikizo la kawaida ni 748 mm Hg.

Shinikizo hubadilika sio tu kwa wima, lakini pia kwa usawa. Hii inasikika haswa wakati wa kupita kwa vimbunga.

Muundo wa anga

Anga ni kukumbusha keki ya safu. Na kila safu ina sifa zake.

. Troposphere- safu iliyo karibu zaidi na Dunia. "Unene" wa safu hii hubadilika na umbali kutoka kwa ikweta. Juu ya ikweta, safu hiyo inaenea juu kwa kilomita 16-18, katika maeneo yenye joto kwa kilomita 10-12, kwenye miti kwa kilomita 8-10.

Ni hapa kwamba 80% ya jumla ya molekuli ya hewa na 90% ya mvuke wa maji hupatikana. Mawingu huunda hapa, vimbunga na anticyclones hutokea. Joto la hewa hutegemea urefu wa eneo hilo. Kwa wastani, hupungua kwa 0.65 ° C kwa kila mita 100.

. Tropopause- safu ya mpito ya anga. Urefu wake huanzia mita mia kadhaa hadi kilomita 1-2. Joto la hewa katika msimu wa joto ni kubwa kuliko wakati wa baridi. Kwa mfano, juu ya miti katika majira ya baridi ni -65 ° C. Na juu ya ikweta ni -70 ° C wakati wowote wa mwaka.

. Stratosphere- hii ni safu ambayo mpaka wake wa juu uko kwenye urefu wa kilomita 50-55. Msukosuko hapa ni mdogo, maudhui ya mvuke wa maji katika hewa hayana maana. Lakini kuna ozoni nyingi. Mkusanyiko wake wa juu ni katika urefu wa kilomita 20-25. Katika stratosphere, joto la hewa huanza kuongezeka na kufikia + 0.8 ° C. Hii ni kutokana na ukweli kwamba safu ya ozoni inaingiliana na mionzi ya ultraviolet.

. Stratopause- safu ya chini ya kati kati ya stratosphere na mesosphere inayoifuata.

. Mesosphere- mpaka wa juu wa safu hii ni kilomita 80-85. Michakato changamano ya fotokemikali inayohusisha itikadi kali huru hutokea hapa. Ndio ambao hutoa mwanga huo mpole wa bluu wa sayari yetu, unaoonekana kutoka angani.

Nyota nyingi na vimondo huwaka kwenye mesosphere.

. Mesopause- safu inayofuata ya kati, joto la hewa ambalo ni angalau -90 °.

. Thermosphere- mpaka wa chini huanza kwa urefu wa 80 - 90 km, na mpaka wa juu wa safu unaendesha takriban 800 km. Joto la hewa linaongezeka. Inaweza kutofautiana kutoka +500 ° C hadi +1000 ° C. Wakati wa mchana, mabadiliko ya joto yanafikia mamia ya digrii! Lakini hali ya hewa hapa haipatikani sana hivi kwamba kuelewa neno "joto" kama tunavyofikiria haifai hapa.

. Ionosphere- inachanganya mesosphere, mesopause na thermosphere. Hewa hapa ina hasa molekuli za oksijeni na nitrojeni, pamoja na plasma ya nusu-neutral. miale ya jua Wakati wa kuingia kwenye ionosphere, molekuli za hewa zina ionized sana. Katika safu ya chini (hadi kilomita 90) kiwango cha ionization ni cha chini. Ya juu, zaidi ya ionization. Kwa hivyo, kwa urefu wa kilomita 100-110, elektroni hujilimbikizia. Hii husaidia kuakisi mawimbi mafupi na ya kati ya redio.

Safu muhimu zaidi ya ionosphere ni ya juu, ambayo iko kwenye urefu wa kilomita 150-400. Upekee wake ni kwamba inaonyesha mawimbi ya redio, na hii hurahisisha upitishaji wa mawimbi ya redio kwa umbali mkubwa.

Ni katika ionosphere kwamba jambo kama vile aurora hutokea.

. Exosphere- inajumuisha oksijeni, heliamu na atomi za hidrojeni. Gesi katika safu hii haipatikani sana na atomi za hidrojeni mara nyingi hutoka kwenye anga ya nje. Kwa hiyo, safu hii inaitwa "eneo la utawanyiko".

Mwanasayansi wa kwanza kupendekeza kwamba angahewa yetu ina uzito alikuwa E. Torricelli wa Kiitaliano. Ostap Bender, kwa mfano, katika riwaya yake "Ndama wa Dhahabu" alilalamika kwamba kila mtu anashinikizwa na safu ya hewa yenye uzito wa kilo 14! Lakini mtunzi mkubwa Nilikosea kidogo. Mtu mzima hupata shinikizo la tani 13-15! Lakini hatuhisi uzito huu, kwa sababu shinikizo la anga linasawazishwa na shinikizo la ndani la mtu. Uzito wa angahewa yetu ni tani 5,300,000,000,000,000. Idadi hiyo ni kubwa sana, ingawa ni milioni moja tu ya uzito wa sayari yetu.