Không khí trong khí quyển có chứa ôxy. Thành phần hóa học của không khí và ý nghĩa vệ sinh của nó

Các lớp bên dưới của khí quyển được tạo thành từ một hỗn hợp khí gọi là không khí. , trong đó các hạt chất lỏng và chất rắn ở trạng thái lơ lửng. Tổng khối lượng của phần sau là không đáng kể so với toàn bộ khối lượng của khí quyển.

Không khí trong khí quyển là hỗn hợp của các chất khí, trong đó chủ yếu là nitơ N2, oxy O2, argon Ar, khí cacbonic CO2 và hơi nước. Không khí không chứa hơi nước được gọi là không khí khô. Gần bề mặt trái đất, không khí khô có 99% nitơ (78% thể tích hoặc 76% khối lượng) và oxy (21% thể tích hoặc 23% khối lượng). 1% còn lại gần như hoàn toàn rơi vào argon. Chỉ 0,08% còn lại đối với khí cacbonic CO2. Nhiều loại khí khác là một phần của không khí trong một phần nghìn, phần triệu và thậm chí là các phần nhỏ hơn một phần trăm. Đó là krypton, xenon, neon, heli, hydro, ozon, iốt, radon, mêtan, amoniac, hydro peroxit, nitơ oxit, v.v ... Thành phần của không khí khô gần bề mặt Trái đất được cho trong Bảng. một.

Bảng 1

Thành phần của không khí khô trong khí quyển gần bề mặt Trái đất

	Nồng độ thể tích,%	Khối lượng phân tử	Tỉ trọng liên quan đến mật độ không khí khô
Oxy (O2)
Điôxít cacbon (CO2)
Krypton (Kr)
Hydro (H2)
Xenon (Xe)
không khí khô

Thành phần phần trăm của không khí khô gần bề mặt trái đất là rất không đổi và thực tế là giống nhau ở mọi nơi. Chỉ có hàm lượng carbon dioxide có thể thay đổi đáng kể. Kết quả của quá trình thở và đốt cháy, hàm lượng thể tích của nó trong không khí của các cơ sở kín, thông gió kém, cũng như các trung tâm công nghiệp, có thể tăng lên vài lần - lên đến 0,1-0,2%. Phần trăm nitơ và oxy thay đổi không đáng kể.

Thành phần của khí quyển thực bao gồm ba thành phần biến đổi quan trọng - hơi nước, ôzôn và khí cacbonic. Hàm lượng hơi nước trong không khí thay đổi đáng kể, không giống như các thành phần khác của không khí: ở bề mặt trái đất, nó thay đổi từ một phần trăm đến vài phần trăm (từ 0,2% ở vĩ độ cực đến 2,5% ở xích đạo, và ở một số các trường hợp hầu như biến động từ 0 đến 4%). Điều này được giải thích bởi thực tế là, trong các điều kiện tồn tại trong khí quyển, hơi nước có thể chuyển sang trạng thái lỏng và rắn và ngược lại, có thể đi vào khí quyển một lần nữa do bốc hơi từ bề mặt trái đất.

Hơi nước liên tục đi vào khí quyển bằng cách bay hơi từ bề mặt nước, từ đất ẩm và thoát hơi nước của thực vật, trong khi ở những nơi khác nhau và vào những thời điểm khác nhau, nó đi vào với số lượng khác nhau. Nó lan lên từ bề mặt trái đất, và được mang theo bởi các dòng không khí từ nơi này đến nơi khác trên Trái đất.

Sự bão hòa có thể xảy ra trong khí quyển. Ở trạng thái này, hơi nước được chứa trong không khí với lượng lớn nhất có thể ở một nhiệt độ nhất định. Hơi nước được gọi là bão hòa(hoặc bão hòa), và không khí chứa nó bão hòa.

Trạng thái bão hòa thường đạt được khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Khi đạt đến trạng thái này, sau đó với sự giảm nhiệt độ hơn nữa, một phần hơi nước sẽ trở nên dư thừa và ngưng tụ chuyển sang trạng thái lỏng hoặc rắn. Các giọt nước và tinh thể băng của các đám mây và sương mù xuất hiện trong không khí. Mây có thể bay hơi trở lại; trong những trường hợp khác, các giọt và tinh thể mây, trở nên lớn hơn, có thể rơi xuống bề mặt trái đất dưới dạng kết tủa. Kết quả của tất cả những điều này, hàm lượng hơi nước trong mỗi phần của khí quyển luôn thay đổi.

Các quá trình thời tiết và đặc điểm khí hậu quan trọng nhất có liên quan đến hơi nước trong không khí và sự chuyển đổi của nó từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng và rắn. Sự hiện diện của hơi nước trong khí quyển ảnh hưởng đáng kể đến các điều kiện nhiệt của khí quyển và bề mặt trái đất. Hơi nước hấp thụ mạnh bức xạ hồng ngoại sóng dài do bề mặt trái đất phát ra. Đến lượt mình, anh ta tự phát ra bức xạ hồng ngoại, hầu hết trong số đó đi lên bề mặt trái đất. Điều này làm giảm sự lạnh đi vào ban đêm của bề mặt trái đất và do đó cũng làm giảm các lớp thấp hơn của không khí.

Một lượng lớn nhiệt được tiêu hao do sự bay hơi của nước từ bề mặt trái đất, và khi hơi nước ngưng tụ trong khí quyển, lượng nhiệt này sẽ được truyền sang không khí. Các đám mây hình thành từ sự ngưng tụ phản xạ và hấp thụ bức xạ mặt trời trên đường tới bề mặt trái đất. Mưa từ các đám mây là một yếu tố thiết yếu của thời tiết và khí hậu. Cuối cùng, sự hiện diện của hơi nước trong khí quyển là rất cần thiết cho các quá trình sinh lý.

Hơi nước, giống như bất kỳ chất khí nào, có tính đàn hồi (áp suất). Áp suất hơi nước e tỷ lệ với mật độ của nó (hàm lượng trên một đơn vị thể tích) và nhiệt độ tuyệt đối của nó. Nó được biểu thị bằng các đơn vị giống như áp suất không khí, tức là hoặc trong milimét thủy ngân, hoặc trong milibar.

Áp suất của hơi nước lúc bão hòa gọi là độ đàn hồi bão hòa.Đây là áp suất của hơi nước lớn nhất có thể ở một nhiệt độ nhất định. Ví dụ, ở nhiệt độ bão hòa 0 ° độ đàn hồi là 6,1 mb . Đối với mỗi 10 ° nhiệt độ, độ đàn hồi bão hòa tăng gấp đôi.

Nếu không khí chứa ít hơi nước hơn mức cần thiết để bão hòa nó ở một nhiệt độ nhất định, thì có thể xác định mức độ gần bão hòa của không khí. Để làm điều này, hãy tính toán độ ẩm tương đối.Đây là tên của tỷ lệ co giãn thực tế e hơi nước trong không khí đến độ co giãn bão hòa Eở cùng nhiệt độ, được biểu thị bằng phần trăm, tức là

Ví dụ, ở nhiệt độ 20 °, độ đàn hồi bão hòa là 23,4 mb. Nếu, trong trường hợp này, áp suất hơi thực tế trong không khí là 11,7 mb, thì độ ẩm tương đối của không khí là

Áp suất của hơi nước gần bề mặt trái đất thay đổi từ phần trăm milibar (ở nhiệt độ rất thấp vào mùa đông ở Nam Cực và Yakutia) đến 35 mbi (gần xích đạo). Không khí càng ấm, càng chứa nhiều hơi nước mà không cần bão hòa và do đó, độ đàn hồi của hơi nước có thể ở trong đó càng lớn.

Độ ẩm tương đối có thể nhận tất cả các giá trị - từ 0 đối với không khí hoàn toàn khô ( e= 0) đến 100% cho trạng thái bão hòa (e = E).

Cho trong Bảng. 1.1 Thành phần của không khí trong khí quyển trải qua những thay đổi khác nhau trong không gian kín. Thứ nhất, tỷ lệ các thành phần thiết yếu nhất định thay đổi, và thứ hai, các tạp chất bổ sung xuất hiện không phải là đặc trưng của không khí tinh khiết. Trong đoạn này, chúng ta sẽ thảo luận về những thay đổi trong thành phần khí và độ lệch cho phép của nó so với bình thường.

Các khí quan trọng nhất đối với sự sống của con người là khí ôxi và khí cacbonic, chúng tham gia vào quá trình trao đổi khí của con người với môi trường. Sự trao đổi khí này diễn ra chủ yếu ở phổi của con người trong quá trình hô hấp. Sự trao đổi khí diễn ra qua bề mặt da ít hơn khoảng 100 lần so với qua phổi, vì bề mặt cơ thể của một người trưởng thành là khoảng 1,75 m2, và bề mặt của các phế nang của phổi là khoảng 200 m2. Quá trình hô hấp đi kèm với sự hình thành nhiệt trong cơ thể con người với lượng từ 4,69 đến 5,047 (trung bình 4,879) kcal trên 1 lít oxy hấp thụ (chuyển thành carbon dioxide). Cần lưu ý rằng chỉ một phần nhỏ oxy có trong không khí hít vào (khoảng 20%) được hấp thụ. Vì vậy, nếu trong không khí khí quyển có khoảng 21% oxy, thì trong không khí mà một người thở ra sẽ chiếm khoảng 17%. Thông thường, lượng carbon dioxide thở ra ít hơn lượng oxy đưa vào. Tỷ số giữa lượng khí cacbonic do một người thải ra và lượng ôxy hấp thụ được gọi là hệ số hô hấp (RC), thường dao động từ 0,71 đến 1. Tuy nhiên, nếu một người ở trong trạng thái phấn khích mạnh hoặc làm việc rất nặng nhọc. , ROC thậm chí có thể lớn hơn một.

Lượng oxy cần thiết cho một người để duy trì hoạt động sống bình thường chủ yếu phụ thuộc vào cường độ làm việc của người đó và được xác định bởi mức độ căng thẳng thần kinh và cơ bắp. Quá trình đồng hóa oxy của máu diễn ra tốt nhất ở áp suất riêng phần khoảng 160 mm Hg. Art., Ở áp suất khí quyển 760 mm Hg. Mỹ thuật. tương ứng với phần trăm thông thường của oxy trong không khí khí quyển, tức là 21%.

Do khả năng thích nghi của cơ thể con người, nên có thể quan sát thấy nhịp thở bình thường ngay cả với lượng oxy nhỏ hơn.

Nếu sự giảm hàm lượng oxy trong không khí xảy ra do khí trơ (ví dụ, nitơ), thì lượng oxy có thể giảm đáng kể - lên đến 12%.

Tuy nhiên, trong không gian kín, sự giảm hàm lượng oxy không đi kèm với sự gia tăng nồng độ khí trơ, mà là sự tích tụ của carbon dioxide. Trong những điều kiện này, hàm lượng ôxy tối thiểu cho phép tối đa trong không khí phải cao hơn nhiều. Thông thường, hàm lượng oxy bằng 17% thể tích được lấy làm chuẩn cho nồng độ này. Nói chung, trong nhà, phần trăm oxy không bao giờ giảm xuống mức này, vì nồng độ carbon dioxide đạt đến giá trị giới hạn sớm hơn nhiều. Do đó, trên thực tế, điều quan trọng hơn là phải thiết lập các chỉ tiêu tối đa cho phép đối với hàm lượng không phải oxy mà là carbon dioxide trong không gian kín.

Khí cacbonic CO2 là một chất khí không màu, có mùi chua nhẹ; nó nặng hơn không khí 1,52 lần, hơi độc. Sự tích tụ của carbon dioxide trong không khí trong nhà dẫn đến đau đầu, chóng mặt, suy nhược, mất cảm giác và thậm chí mất ý thức.

Người ta tin rằng trong không khí lượng khí cacbonic là 0,03% thể tích. Điều này đúng với các vùng nông thôn. Trong không khí của các trung tâm công nghiệp lớn, hàm lượng của nó thường cao hơn. Để tính toán, nồng độ 0,04% được lấy. Không khí thở ra của một người chứa khoảng 4% carbon dioxide.

Không có bất kỳ hậu quả có hại nào đối với cơ thể con người, nồng độ carbon dioxide cao hơn 0,04% có thể được chấp nhận trong không khí trong nhà.

Giá trị của nồng độ carbon dioxide tối đa cho phép phụ thuộc vào thời gian lưu trú của mọi người trong một không gian kín cụ thể và vào loại nghề nghiệp của họ. Ví dụ, đối với nơi trú ẩn kín, khi người khỏe mạnh được đưa vào trong thời gian không quá 8 giờ, có thể lấy định mức 2% là nồng độ tối đa cho phép của CO2. Với thời gian lưu trú ngắn của người dân, tỷ lệ này có thể tăng lên. Khả năng một người ở trong môi trường có nồng độ khí cacbonic cao là do khả năng thích nghi của cơ thể người với các điều kiện khác nhau. Ở nồng độ CO2 cao hơn 1%, một người bắt đầu hít vào không khí nhiều hơn đáng kể. Do đó, ở nồng độ CO2 3%, hô hấp tăng gấp đôi ngay cả khi nghỉ ngơi, bản thân nó không gây ra hậu quả tiêu cực đáng chú ý nào trong thời gian tương đối ngắn ở trong không khí như vậy của một người. Nếu một người ở trong phòng có nồng độ CO2 3% trong một thời gian đủ dài (3 ngày trở lên), người đó sẽ bị đe dọa mất ý thức.

Khi người ở lâu trong phòng kín và khi người ta thực hiện công việc này hoặc công việc khác, giá trị của nồng độ tối đa cho phép của khí cacbonic phải nhỏ hơn đáng kể 2%. Nó có thể dao động từ 0,1 đến 1%. Hàm lượng carbon dioxide 0,1% cũng có thể được coi là chấp nhận được đối với các cơ sở thông thường không có áp suất của các tòa nhà và công trình cho các mục đích khác nhau. Nồng độ carbon dioxide thấp hơn (theo thứ tự 0,07-0,08) chỉ nên được kê cho cơ sở của các cơ sở y tế và trẻ em.

Như sẽ nói rõ ở phần sau, các yêu cầu về hàm lượng carbon dioxide trong không khí của các cơ sở của các tòa nhà trên mặt đất thường dễ dàng được đáp ứng nếu nguồn thải của nó là con người. Câu hỏi sẽ khác khi carbon dioxide tích tụ trong các cơ sở công nghiệp do kết quả của một số quy trình công nghệ nhất định xảy ra, chẳng hạn như trong các cửa hàng sản xuất men, sản xuất bia, thủy phân. Trong trường hợp này, 0,5% được lấy là nồng độ tối đa cho phép của carbon dioxide.

Thành phần hóa học của không khí

Không khí có thành phần hóa học như sau: nitơ-78,08%, oxi-20,94%, khí trơ-0,94%, khí cacbonic-0,04%. Các chỉ số này ở lớp bề mặt có thể dao động trong giới hạn không đáng kể. Về cơ bản, con người cần oxy, không có oxy thì con người không thể sống, giống như các sinh vật sống khác. Nhưng bây giờ nó đã được nghiên cứu và chứng minh rằng các thành phần khác của không khí cũng rất quan trọng.

Oxy là chất khí không màu, không mùi, tan nhiều trong nước. Một người hít vào khoảng 2722 lít (25 kg) oxy mỗi ngày khi nghỉ ngơi. Không khí thở ra chứa khoảng 16% oxy. Bản chất cường độ của các quá trình oxy hóa trong cơ thể phụ thuộc vào lượng oxy tiêu thụ.

Nitơ là một chất khí không màu và không mùi, không hoạt động, nồng độ của nó trong khí thở ra hầu như không thay đổi. Nó đóng một vai trò sinh lý quan trọng trong việc tạo ra áp suất khí quyển, rất quan trọng, và cùng với khí trơ, làm loãng oxy. Với thức ăn thực vật (đặc biệt là các loại đậu), nitơ ở dạng liên kết đi vào cơ thể động vật và tham gia vào quá trình hình thành protein động vật, và theo đó là protein của cơ thể người.

Khí cacbonic là một chất khí không màu, có vị chua, mùi khét, tan nhiều trong nước. Không khí thở ra từ phổi chứa tới 4,7%. Sự gia tăng hàm lượng carbon dioxide 3% trong không khí hít vào ảnh hưởng tiêu cực đến trạng thái của cơ thể, có cảm giác bị đè nén đầu và nhức đầu, huyết áp tăng, mạch chậm lại, xuất hiện ù tai, và kích thích tinh thần. Được Quan sát. Với sự gia tăng nồng độ carbon dioxide lên đến 10% trong không khí hít vào, xảy ra mất ý thức, và sau đó có thể xảy ra ngừng hô hấp. Nồng độ lớn nhanh chóng dẫn đến tê liệt các trung tâm não và tử vong.

Các tạp chất hóa học chính gây ô nhiễm bầu khí quyển là những tạp chất sau đây.

carbon monoxide(CO) - một chất khí không màu, không mùi, được gọi là "cacbon monoxit". Nó được hình thành do quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch (than đá, khí đốt, dầu mỏ) trong điều kiện thiếu oxy ở nhiệt độ thấp.

Cạc-bon đi-ô-xít(CO 2), hoặc cacbon đioxit - một chất khí không màu, có mùi chua và vị chua, là sản phẩm của quá trình oxy hóa hoàn toàn cacbon. Nó là một trong những khí nhà kính.

lưu huỳnh đi-ô-xít(SO 2) hay lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc. Nó được hình thành trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch chứa lưu huỳnh, chủ yếu là than đá, cũng như trong quá trình chế biến quặng lưu huỳnh. Nó tham gia vào quá trình hình thành mưa axit. Tiếp xúc lâu dài với sulfur dioxide trên người sẽ dẫn đến rối loạn tuần hoàn và ngừng hô hấp.

oxit nitơ(oxit và nitơ đioxit). Được hình thành trong tất cả các quá trình đốt cháy hầu hết ở dạng nitơ oxit. Nitric oxide nhanh chóng bị oxy hóa thành đioxit, là một chất khí màu trắng đỏ, có mùi khó chịu, ảnh hưởng mạnh đến màng nhầy của con người. Nhiệt độ cháy càng cao thì sự hình thành các oxit nitơ càng mạnh.

Khí quyển- là chất khí có mùi đặc trưng, ​​có tính oxi hóa mạnh hơn oxi. Nó được coi là một trong những chất độc hại nhất trong số các chất gây ô nhiễm không khí thông thường. Ở tầng thấp của khí quyển, ôzôn được hình thành do kết quả của các quá trình quang hóa liên quan đến nitơ điôxít và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).

hydrocacbon- hợp chất hóa học của cacbon và hiđro. Chúng bao gồm hàng ngàn chất ô nhiễm không khí khác nhau được tìm thấy trong xăng chưa cháy, chất lỏng giặt khô, dung môi công nghiệp, v.v. Nhiều hydrocacbon nguy hiểm trong và của chính chúng. Ví dụ, benzen, một trong những thành phần của xăng có thể gây ra bệnh bạch cầu, và hexan có thể gây tổn thương nghiêm trọng đến hệ thần kinh của con người. Butadien là một chất gây ung thư mạnh.

Chì- một kim loại màu xám bạc, độc hại dưới mọi hình thức đã biết. Được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàn, sơn, đạn dược, hợp kim in, v.v. Chì và các hợp chất của nó khi đi vào cơ thể người sẽ làm giảm hoạt động của các enzym và gây rối loạn quá trình trao đổi chất, ngoài ra chúng có khả năng tích tụ trong cơ thể người. Các hợp chất chì gây ra mối đe dọa đặc biệt đối với trẻ em, làm gián đoạn sự phát triển trí não, tăng trưởng, thính giác, lời nói và khả năng tập trung của trẻ.

Freons- một nhóm các chất chứa halogen do con người tổng hợp. Freons, là cacbon clo và flo (CFC), là khí rẻ tiền và không độc hại, được sử dụng rộng rãi làm chất làm lạnh trong tủ lạnh và máy điều hòa không khí, chất tạo bọt, trong các thiết bị chữa cháy bằng khí và chất lỏng hoạt động của các gói khí dung (vecni, chất khử mùi).

bụi công nghiệp Tùy theo cơ chế hình thành mà chúng được chia thành các lớp sau:

bụi cơ học - được hình thành do quá trình nghiền sản phẩm trong quá trình công nghệ,

chất thăng hoa - được hình thành do sự ngưng tụ theo thể tích của hơi của các chất trong quá trình làm lạnh khí đi qua thiết bị xử lý, lắp đặt hoặc đơn vị,

tro bay - cặn nhiên liệu không cháy được chứa trong khí thải ở trạng thái lơ lửng, được hình thành từ các tạp chất khoáng trong quá trình đốt cháy,

muội công nghiệp - một loại cacbon rắn phân tán cao, là một phần của khí thải công nghiệp, được hình thành trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn hoặc phân hủy nhiệt của hydrocacbon.

Thông số chính đặc trưng cho các hạt lơ lửng là kích thước của chúng, thay đổi trong một phạm vi rộng - từ 0,1 đến 850 micron. Các hạt nguy hiểm nhất có kích thước từ 0,5 đến 5 micron, vì chúng không lắng đọng trong đường hô hấp và chính chúng mà một người hít phải.

Dioxin thuộc loại hợp chất đa chức có clohiđrat hóa. Dưới cái tên này, hơn 200 chất được kết hợp - dibenzodioxin và dibenzofurans. Nguyên tố chính của dioxin là clo, trong một số trường hợp có thể được thay thế bằng brom, ngoài ra, dioxin còn chứa oxy, cacbon và hydro.

Không khí trong khí quyển đóng vai trò như một loại trung gian gây ô nhiễm cho tất cả các đối tượng khác của tự nhiên, góp phần vào việc phát tán khối lượng ô nhiễm lớn trên một khoảng cách dài. Khí thải công nghiệp trong không khí (tạp chất) đang gây ô nhiễm đại dương, làm chua đất và nước, thay đổi khí hậu và phá hủy tầng ôzôn.

Bạn không thể chạm vào nó, bạn không thể nhìn thấy nó, và điều chính chúng ta nợ anh ấy là cuộc sống. Tất nhiên, đây là không khí chiếm vị trí không cuối cùng trong văn hóa dân gian của mỗi dân tộc. Con người thời cổ đại đã tưởng tượng nó như thế nào, và nó thực sự như thế nào - tôi sẽ viết về điều này bên dưới.

Các chất khí tạo thành không khí

Hỗn hợp khí tự nhiên gọi là không khí. Sự cần thiết và tầm quan trọng của nó đối với cuộc sống khó có thể bị đánh giá thấp - nó đóng một vai trò quan trọng trong quá trình oxy hóa, kèm theo đó là giải phóng năng lượng cần thiết cho mọi sinh vật. Thông qua các thí nghiệm, các nhà khoa học đã có thể xác định thành phần chính xác của nó, nhưng điều chính cần phải hiểu là nó không phải là một chất đồng nhất, mà là một hỗn hợp khí. Khoảng 99% thành phần là hỗn hợp oxy và nitơ, và nói chung không khí tạo thành bầu khí quyển hành tinh của chúng ta. Vậy hỗn hợp gồm các khí sau:

• mêtan;
• krypton;
• khí helium;
• xenon;
• hydro;
• đèn neon;
• cạc-bon đi-ô-xít;
• ôxy;
• nitơ;
• argon.

Cần lưu ý rằng thành phần không phải là hằng số và có thể thay đổi đáng kể giữa các trang web. Ví dụ, các thành phố lớn được đặc trưng bởi hàm lượng carbon dioxide cao. Trên núi sẽ được quan sát giảm mức oxy, vì khí này nặng hơn nitơ, và khi nó tăng dần, mật độ của nó sẽ giảm. Khoa học cho biết thành phần có thể khác nhau ở các phần khác nhau của hành tinh 1% đến 4% cho mỗi loại khí.

Ngoài phần trăm các chất khí, không khí còn được đặc trưng bởi các thông số sau:

• độ ẩm;
• nhiệt độ;
• sức ép.

Không khí luôn chuyển động, tạo thành các dòng chảy thẳng đứng. Theo phương ngang - gió phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên nhất định, do đó, chúng có thể có các đặc điểm khác nhau về tốc độ, sức mạnh và hướng.

Không khí trong văn hóa dân gian

Huyền thoại của mọi quốc gia ban tặng cho không khí một số phẩm chất "sống". Theo quy luật, các linh hồn của nguyên tố này là những sinh vật khó nắm bắt và vô hình. Theo truyền thuyết, họ những ngọn núi hoặc những đám mây có người ở, và khác nhau về khuynh hướng đối với con người. Họ là những người đã nghĩ tạo ra những bông tuyết và những đám mây được thu thập lên mây, bay ngang trời theo gió.

Người Ai Cập coi không khí một biểu tượng của cuộc sống và người da đỏ tin rằng thở ra của Brahma - cuộc sống, và hít phải, tương ứng - tử vong. Đối với người Slav, không khí (gió) gần như chiếm vị trí trung tâm trong truyền thuyết của dân tộc này. Anh ấy có thể nghe thấy và thậm chí đôi khi đáp ứng những yêu cầu nhỏ. Tuy nhiên, không phải lúc nào anh ta cũng tốt bụng, đôi khi còn đứng về phía thế lực của cái ác. trong hình dạng của một kẻ lang thang độc ác và không thể đoán trước.

Bầu khí quyển là lớp vỏ khí của hành tinh chúng ta quay cùng với Trái đất. Chất khí trong khí quyển được gọi là không khí. Khí quyển tiếp xúc với thủy quyển và bao phủ một phần thạch quyển. Nhưng rất khó để xác định các giới hạn trên. Thông thường, người ta cho rằng bầu khí quyển kéo dài lên trên khoảng ba nghìn km. Ở đó nó trôi chảy vào không gian không có không khí.

Thành phần hóa học của bầu khí quyển Trái đất

Sự hình thành thành phần hóa học của khí quyển đã bắt đầu cách đây khoảng 4 tỷ năm. Ban đầu, bầu khí quyển chỉ bao gồm các khí nhẹ - heli và hydro. Theo các nhà khoa học, điều kiện tiên quyết ban đầu để tạo ra lớp vỏ khí xung quanh Trái đất là núi lửa phun trào, cùng với dung nham, chúng thải ra một lượng khí khổng lồ. Sau đó, sự trao đổi khí bắt đầu với không gian nước, với các sinh vật sống, với các sản phẩm hoạt động của chúng. Thành phần của không khí dần dần thay đổi và ở dạng hiện tại đã được cố định cách đây vài triệu năm.

Thành phần chính của khí quyển là nitơ (khoảng 79%) và oxy (20%). Phần trăm còn lại (1%) được tính bởi các khí sau: argon, neon, heli, metan, carbon dioxide, hydro, krypton, xenon, ozon, amoniac, lưu huỳnh đioxit và nitơ, oxit nitơ và cacbon monoxit có trong khí này phần trăm.

Ngoài ra, không khí còn chứa hơi nước và các chất dạng hạt (phấn hoa thực vật, bụi, tinh thể muối, tạp chất dạng sol khí).

Gần đây, các nhà khoa học đã ghi nhận không phải là định tính mà là sự thay đổi định lượng trong một số thành phần không khí. Và lý do cho điều này là con người và hoạt động của anh ta. Chỉ trong 100 năm qua, hàm lượng carbon dioxide đã tăng lên đáng kể! Điều này chứa đựng nhiều vấn đề, trong đó có vấn đề toàn cầu nhất là biến đổi khí hậu.

Sự hình thành của thời tiết và khí hậu

Khí quyển đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành khí hậu và thời tiết trên Trái đất. Rất nhiều phụ thuộc vào lượng ánh sáng mặt trời, vào bản chất của bề mặt bên dưới và hoàn lưu khí quyển.

Hãy xem xét các yếu tố theo thứ tự.

1. Bầu khí quyển truyền nhiệt của tia nắng mặt trời và hấp thụ bức xạ có hại. Người Hy Lạp cổ đại biết rằng các tia Mặt trời chiếu xuống các phần khác nhau của Trái đất với các góc khác nhau. Chính từ "khí hậu" trong bản dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại có nghĩa là "độ dốc". Vì vậy, ở đường xích đạo, tia nắng mặt trời gần như rơi theo phương thẳng đứng, vì ở đây rất nóng. Càng gần các cực, góc nghiêng càng lớn. Và nhiệt độ đang giảm xuống.

2. Do Trái Đất nóng lên không đều nên trong khí quyển hình thành các dòng khí. Chúng được phân loại theo kích thước của chúng. Nhỏ nhất (hàng chục và hàng trăm mét) là gió cục bộ. Tiếp theo là gió mùa và gió mậu dịch, xoáy thuận và nghịch lưu, các đới hành tinh.

Tất cả các khối khí này không ngừng chuyển động. Một số trong số chúng khá tĩnh. Ví dụ, gió mậu dịch thổi từ vùng cận nhiệt đới về phía xích đạo. Sự chuyển động của những người khác phần lớn phụ thuộc vào áp suất khí quyển.

3. Áp suất khí quyển là một yếu tố khác ảnh hưởng đến sự hình thành khí hậu. Đây là áp suất không khí trên bề mặt trái đất. Như bạn đã biết, các khối khí di chuyển từ khu vực có áp suất khí quyển cao đến khu vực có áp suất thấp hơn.

Tổng cộng có 7 khu. Xích đạo là một vùng khí áp thấp. Hơn nữa, ở cả hai phía của đường xích đạo lên đến vĩ độ thứ ba mươi - một khu vực có áp suất cao. Từ 30 ° đến 60 ° - một lần nữa áp suất thấp. Và từ 60 ° đến các cực - một vùng có áp suất cao. Các khối khí luân chuyển giữa các đới này. Những luồng gió đi từ biển vào đất liền mang lại mưa và thời tiết xấu, còn những luồng gió thổi từ lục địa mang lại thời tiết rõ ràng và khô ráo. Ở những nơi mà các luồng không khí va chạm, các đới phía trước của khí quyển được hình thành, được đặc trưng bởi lượng mưa và thời tiết khắc nghiệt, nhiều gió.

Các nhà khoa học đã chứng minh rằng ngay cả hạnh phúc của một người cũng phụ thuộc vào áp suất khí quyển. Theo tiêu chuẩn quốc tế, áp suất khí quyển bình thường là 760 mm Hg. cột ở 0 ° C. Con số này được tính toán cho những khu vực đất gần như bằng phẳng với mực nước biển. Áp suất giảm dần theo độ cao. Do đó, ví dụ, đối với St.Petersburg là 760 mm Hg. - là tiêu chuẩn. Nhưng đối với Moscow, nằm ở vị trí cao hơn, áp suất bình thường là 748 mm Hg.

Áp suất không chỉ thay đổi theo chiều dọc mà còn thay đổi theo chiều ngang. Điều này đặc biệt được cảm nhận trong quá trình đi qua các cơn lốc xoáy.

Cấu trúc của khí quyển

Bầu không khí giống như một lớp bánh. Và mỗi lớp có đặc điểm riêng.

. Tầng đối lưu là lớp gần Trái đất nhất. "Độ dày" của lớp này thay đổi khi bạn di chuyển ra khỏi đường xích đạo. Phía trên đường xích đạo, lớp này kéo dài lên phía trên 16-18 km, ở vùng ôn đới - 10-12 km, ở các cực - là 8-10 km.

Ở đây chứa 80% tổng khối lượng không khí và 90% hơi nước. Các đám mây hình thành ở đây, các lốc xoáy và nghịch lưu hình thành. Nhiệt độ không khí phụ thuộc vào độ cao của khu vực. Trung bình, nó giảm 0,65 ° C cho mỗi 100 mét.

. đương nhiệt đới- lớp chuyển tiếp của khí quyển. Chiều cao của nó từ vài trăm mét đến 1-2 km. Nhiệt độ không khí vào mùa hè cao hơn mùa đông. Vì vậy, ví dụ, trên các cực vào mùa đông -65 ° C. Và trên đường xích đạo vào bất kỳ thời điểm nào trong năm, nhiệt độ là -70 ° C.

. Tầng bình lưu- đây là một lớp, ranh giới trên của nó chạy ở độ cao 50-55 km. Ở đây độ nhiễu động thấp, hàm lượng hơi nước trong không khí không đáng kể. Nhưng rất nhiều ozon. Nồng độ tối đa của nó là ở độ cao 20-25 km. Trong tầng bình lưu, nhiệt độ không khí bắt đầu tăng lên và đạt tới +0,8 ° C. Điều này là do thực tế là tầng ôzôn tương tác với bức xạ tia cực tím.

. Tạm dừng- lớp trung gian thấp giữa tầng bình lưu và trung bì tiếp theo nó.

. Mesosphere- ranh giới trên của lớp này là 80-85 km. Tại đây diễn ra các quá trình quang hóa phức tạp liên quan đến các gốc tự do. Chính họ là những người cung cấp ánh sáng xanh dịu dàng đó của hành tinh chúng ta, được nhìn thấy từ không gian.

Hầu hết các sao chổi và thiên thạch bốc cháy trong tầng trung quyển.

. mesopause- lớp trung gian tiếp theo, nhiệt độ không khí trong đó ít nhất là -90 °.

. Khí quyển- ranh giới dưới bắt đầu ở độ cao 80 - 90 km và ranh giới trên của lớp đi qua khoảng 800 km. Nhiệt độ không khí đang tăng lên. Nó có thể thay đổi từ + 500 ° C đến + 1000 ° C. Trong ngày, nhiệt độ dao động lên đến hàng trăm độ! Nhưng không khí ở đây quá hiếm nên cách hiểu về thuật ngữ "nhiệt độ" như chúng ta tưởng tượng là không phù hợp ở đây.

. Tầng điện ly- hợp nhất trung quyển, trung lưu và nhiệt quyển. Không khí ở đây chủ yếu bao gồm các phân tử oxy và nitơ, cũng như huyết tương gần như trung tính. Các tia sáng mặt trời khi rơi vào tầng điện ly sẽ làm ion hóa mạnh các phân tử không khí. Ở lớp dưới (lên đến 90 km), mức độ ion hóa thấp. Càng cao, sự ion hóa càng nhiều. Vì vậy, ở độ cao 100-110 km, các electron được tập trung. Điều này góp phần vào sự phản xạ của các sóng vô tuyến ngắn và trung bình.

Tầng quan trọng nhất của tầng điện ly là tầng trên, nằm ở độ cao 150-400 km. Điểm đặc biệt của nó là nó phản xạ sóng vô tuyến, và điều này góp phần truyền tín hiệu vô tuyến trên một khoảng cách xa.

Chính trong tầng điện ly đã xảy ra hiện tượng như cực quang.

. Exosphere- bao gồm các nguyên tử oxy, heli và hydro. Khí trong lớp này rất hiếm, và thường các nguyên tử hydro thoát ra ngoài không gian. Do đó, lớp này được gọi là "vùng tán xạ".

Nhà khoa học đầu tiên cho rằng bầu khí quyển của chúng ta có trọng lượng là E. Torricelli người Ý. Ostap Bender, ví dụ, trong tiểu thuyết "Con bê vàng" đã than thở rằng mỗi người bị một cột không khí nặng 14 kg đè lên! Nhưng chiến lược gia vĩ đại đã hơi nhầm. Một người trưởng thành chịu áp lực từ 13-15 tấn! Nhưng chúng ta không cảm thấy sự nặng nề này, bởi vì áp suất khí quyển được cân bằng bởi áp suất bên trong của một người. Trọng lượng của bầu khí quyển của chúng ta là 5.300.000.000.000.000 tấn. Con số này thật khổng lồ, mặc dù nó chỉ bằng một phần triệu trọng lượng của hành tinh chúng ta.