78 procent atmosfery. Atmosfera i świat zjawisk atmosferycznych. Jak powstała atmosfera ziemska?

Dokładna wielkość atmosfery nie jest znana, ponieważ jej górna granica nie jest wyraźnie widoczna. Jednak struktura atmosfery została zbadana na tyle, aby każdy mógł zorientować się, jak ułożona jest gazowa powłoka naszej planety.

Naukowcy zajmujący się fizyką atmosfery definiują go jako obszar wokół Ziemi, który obraca się wraz z planetą. FAI podaje następujące informacje: definicja:

• Granica między przestrzenią a atmosferą przebiega wzdłuż linii Karmana. Linia ta, zgodnie z definicją tej samej organizacji, to wysokość nad poziomem morza, położona na wysokości 100 km.

Wszystko powyżej tej linii to przestrzeń kosmiczna. Atmosfera stopniowo przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną, dlatego pojawiają się różne wyobrażenia o jej wielkości.

Przy dolnej granicy atmosfery wszystko jest znacznie prostsze - przechodzi przez powierzchnię skorupy ziemskiej i powierzchnię wody Ziemi - hydrosferę. Jednocześnie granica, można powiedzieć, zlewa się z powierzchnią ziemi i wody, ponieważ tam również rozpuszczają się cząsteczki powietrza.

Jakie warstwy atmosfery są zawarte w wielkości Ziemi?

Ciekawostka: zimą jest niższa, latem wyższa.

To w tej warstwie powstają turbulencje, antycyklony i cyklony, tworzą się chmury. To właśnie ta sfera odpowiada za kształtowanie się pogody, znajduje się w niej około 80% wszystkich mas powietrza.

Tropauza to warstwa, w której temperatura nie spada wraz z wysokością. Nad tropopauzą, na wysokości powyżej 11 i do 50 km, znajduje się stratosfera. Stratosfera zawiera warstwę ozonu, o której wiadomo, że chroni planetę przed promieniami ultrafioletowymi. Powietrze w tej warstwie jest rozrzedzone, co tłumaczy charakterystyczny fioletowy odcień nieba. Prędkość prądów powietrza może tu dochodzić do 300 km/h. Pomiędzy stratosferą a mezosferą znajduje się stratopauza - sfera graniczna, w której zachodzi maksimum temperatury.

Kolejna warstwa to mezosfera. Rozciąga się na wysokości 85-90 kilometrów. Kolor nieba w mezosferze jest czarny, więc gwiazdy można obserwować nawet rano i po południu. Zachodzą tam najbardziej złożone procesy fotochemiczne, podczas których dochodzi do poświaty atmosferycznej.

Pomiędzy mezosferą a kolejną warstwą, termosferą, znajduje się mezopauza. Określa się ją jako warstwę przejściową, w której obserwuje się minimum temperatury. Powyżej, na wysokości 100 kilometrów nad poziomem morza, znajduje się linia Karmana. Powyżej tej linii znajduje się termosfera (granica wysokości 800 km) i egzosfera, zwana także „strefą dyspersji”. Na wysokości około 2-3 tysięcy kilometrów przechodzi w bliską próżnię kosmiczną.

Biorąc pod uwagę, że górna warstwa atmosfery nie jest wyraźnie widoczna, nie można obliczyć jej dokładnej wielkości. Ponadto w różnych krajach istnieją organizacje, które mają różne opinie w tej sprawie. Należy zauważyć że linia Karmana można uznać za granicę atmosfery ziemskiej tylko warunkowo, ponieważ różne źródła używają różnych znaków granicznych. Tak więc w niektórych źródłach można znaleźć informacje, że górna granica przechodzi na wysokości 2500-3000 km.

NASA używa do obliczeń znaku 122 kilometra. Nie tak dawno przeprowadzono eksperymenty, które sklarowały granicę znajdującą się na około 118 km.

W 0 °C - 1,0048 · 10 3 J / (kg K), C v - 0,7159 · 10 3 J / (kg · K) (w 0 ° C). Rozpuszczalność powietrza w wodzie (wagowo) w 0°C - 0,0036%, w 25°C - 0,0023%.

Oprócz gazów wskazanych w tabeli atmosfera zawiera Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, węglowodory, HCl, HBr, pary, I 2, Br 2 oraz wiele innych gazy w niewielkich ilościach. W troposferze stale znajduje się duża ilość zawieszonych cząstek stałych i ciekłych (aerozolu). Radon (Rn) to najrzadszy gaz w ziemskiej atmosferze.

Struktura atmosfery

warstwa graniczna atmosfery

Dolna warstwa atmosfery przylegająca do powierzchni Ziemi (1-2 km grubości), w której oddziaływanie tej powierzchni bezpośrednio wpływa na jej dynamikę.

Troposfera

Jego górna granica znajduje się na wysokości 8-10 km w polarnych, 10-12 km w umiarkowanych i 16-18 km w tropikalnych szerokościach geograficznych; niższa zimą niż latem. Dolna, główna warstwa atmosfery zawiera ponad 80% całkowitej masy powietrza atmosferycznego i około 90% całej pary wodnej znajdującej się w atmosferze. W troposferze silnie rozwijają się turbulencje i konwekcja, pojawiają się chmury, rozwijają się cyklony i antycyklony. Temperatura spada wraz z wysokością ze średnim nachyleniem pionowym 0,65°/100 m

tropopauza

Warstwa przejściowa od troposfery do stratosfery, warstwa atmosfery, w której zatrzymuje się spadek temperatury wraz z wysokością.

Stratosfera

Warstwa atmosfery znajdująca się na wysokości od 11 do 50 km. Charakterystyczna jest niewielka zmiana temperatury w warstwie 11-25 km (dolna warstwa stratosfery) i jej wzrost w warstwie 25-40 km od -56,5 do 0,8° (górna stratosfera lub region inwersji). Po osiągnięciu wartości około 273 K (prawie 0 °C) na wysokości około 40 km, temperatura pozostaje stała do wysokości około 55 km. Ten obszar o stałej temperaturze nazywany jest stratopauzą i stanowi granicę między stratosferą a mezosferą.

Stratopauza

Warstwa graniczna atmosfery między stratosferą a mezosferą. W pionowym rozkładzie temperatury występuje maksimum (około 0°C).

Mezosfera

Mezosfera zaczyna się na wysokości 50 km i rozciąga się na 80-90 km. Temperatura spada wraz z wysokością ze średnim pionowym gradientem (0,25-0,3)°/100 m. Głównym procesem energetycznym jest promieniowanie ciepła. Złożone procesy fotochemiczne, w których biorą udział wolne rodniki, wzbudzone wibracjami cząsteczki itp., powodują luminescencję atmosfery.

Mezopauza

Warstwa przejściowa między mezosferą a termosferą. W pionowym rozkładzie temperatury występuje minimum (około -90°C).

Linia Karmana

Wysokość nad poziomem morza, która jest umownie uznawana za granicę między atmosferą ziemską a przestrzenią. Zgodnie z definicją FAI, Linia Karmana znajduje się na wysokości 100 km nad poziomem morza.

Termosfera

Górna granica to około 800 km. Temperatura wzrasta do wysokości 200-300 km, gdzie osiąga wartości rzędu 1226,85 C, po czym utrzymuje się prawie na stałym poziomie do dużych wysokości. Pod wpływem promieniowania słonecznego i kosmicznego powietrze ulega jonizacji („zorze polarne”) – główne obszary jonosfery leżą wewnątrz termosfery. Na wysokościach powyżej 300 km dominuje tlen atomowy. Górna granica termosfery jest w dużej mierze zdeterminowana obecną aktywnością Słońca. W okresach niskiej aktywności - np. w latach 2008-2009 - zauważalny jest spadek wielkości tej warstwy.

Termopauza

Region atmosfery nad termosferą. W tym regionie absorpcja promieniowania słonecznego jest nieznaczna, a temperatura w rzeczywistości nie zmienia się wraz z wysokością.

Egzosfera (sfera dyspersji)

Do wysokości 100 km atmosfera jest jednorodną, ​​dobrze wymieszaną mieszaniną gazów. W wyższych warstwach rozkład gazów na wysokość zależy od ich mas cząsteczkowych, stężenie cięższych gazów maleje szybciej wraz z odległością od powierzchni Ziemi. Ze względu na spadek gęstości gazu temperatura spada od 0 °C w stratosferze do -110°C w mezosferze. Jednak energia kinetyczna poszczególnych cząstek na wysokości 200–250 km odpowiada temperaturze ~150 °C. Powyżej 200 km obserwuje się znaczne wahania temperatury i gęstości gazu w czasie i przestrzeni.

Na wysokości około 2000-3500 km egzosfera stopniowo przechodzi w tzw w pobliżu próżni kosmicznej, który jest wypełniony bardzo rozrzedzonymi cząsteczkami gazu międzyplanetarnego, głównie atomami wodoru. Ale ten gaz to tylko część materii międzyplanetarnej. Druga część składa się z pyłopodobnych cząstek pochodzenia kometarnego i meteorytowego. Oprócz niezwykle rozrzedzonych cząstek pyłopodobnych w tę przestrzeń przenika promieniowanie elektromagnetyczne i korpuskularne pochodzenia słonecznego i galaktycznego.

Recenzja

Troposfera odpowiada za około 80% masy atmosfery, stratosfera za około 20%; masa mezosfery nie przekracza 0,3%, termosfera jest mniejsza niż 0,05% całkowitej masy atmosfery.

Na podstawie właściwości elektrycznych w atmosferze emitują neutrosfera oraz jonosfera .

W zależności od składu gazu w atmosferze emitują homosfera oraz heterosfera. heterosfera- jest to obszar, w którym grawitacja wpływa na separację gazów, ponieważ ich mieszanie na takiej wysokości jest znikome. Stąd wynika zmienny skład heterosfery. Poniżej znajduje się dobrze wymieszana, jednorodna część atmosfery, zwana homosferą. Granica między tymi warstwami nazywana jest turbopauzą, leży na wysokości około 120 km.

Inne właściwości atmosfery i wpływ na organizm człowieka

Już na wysokości 5 km nad poziomem morza niewytrenowana osoba cierpi na głód tlenu i bez adaptacji wydajność osoby jest znacznie zmniejszona. Na tym kończy się fizjologiczna strefa atmosfery. Oddychanie człowieka staje się niemożliwe na wysokości 9 km, chociaż do około 115 km atmosfera zawiera tlen.

Atmosfera dostarcza nam tlenu, którego potrzebujemy do oddychania. Jednak ze względu na spadek całkowitego ciśnienia atmosfery podczas wznoszenia się na wysokość, ciśnienie parcjalne tlenu również odpowiednio się zmniejsza.

W rozrzedzonych warstwach powietrza rozchodzenie się dźwięku jest niemożliwe. Do wysokości 60-90 km nadal możliwe jest wykorzystanie oporu powietrza i windy do kontrolowanego lotu aerodynamicznego. Ale począwszy od wysokości 100-130 km, pojęcia liczby M i bariery dźwiękowej znane każdemu pilotowi tracą sens: tam przechodzi warunkowa linia Karmana, za którą zaczyna się obszar lotu czysto balistycznego, który może być kontrolowany tylko za pomocą sił reaktywnych.

Na wysokości powyżej 100 km atmosfera pozbawiona jest również innej niezwykłej właściwości – zdolności do pochłaniania, przewodzenia i przenoszenia energii cieplnej na drodze konwekcji (czyli mieszania powietrza). Oznacza to, że różne elementy wyposażenia, wyposażenie orbitalnej stacji kosmicznej nie będą mogły być chłodzone z zewnątrz jak to zwykle robi się w samolocie – za pomocą dysz powietrznych i chłodnic powietrznych. Na takiej wysokości, jak w ogóle w kosmosie, jedynym sposobem przekazywania ciepła jest promieniowanie cieplne.

Historia powstawania atmosfery

Zgodnie z najpowszechniejszą teorią, atmosfera ziemska w swojej historii miała trzy różne składy. Początkowo składał się z lekkich gazów (wodoru i helu) wychwyconych z przestrzeni międzyplanetarnej. To tak zwane pierwotna atmosfera. W kolejnym etapie aktywna aktywność wulkaniczna doprowadziła do nasycenia atmosfery gazami innymi niż wodór (dwutlenek węgla, amoniak, para wodna). Oto jak atmosfera wtórna. Ta atmosfera była regenerująca. Ponadto proces formowania się atmosfery determinowały następujące czynniki:

• wyciek lekkich gazów (wodoru i helu) do przestrzeni międzyplanetarnej;
• reakcje chemiczne zachodzące w atmosferze pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, wyładowań atmosferycznych i innych czynników.

Stopniowo te czynniki doprowadziły do ​​powstania trzeciorzędowa atmosfera, charakteryzujący się znacznie niższą zawartością wodoru oraz znacznie wyższą zawartością azotu i dwutlenku węgla (powstałego w wyniku reakcji chemicznych z amoniakiem i węglowodorami).

Azot

Powstawanie dużej ilości azotu N 2 jest spowodowane utlenianiem atmosfery amoniakowo-wodorowej przez tlen cząsteczkowy O 2 , który zaczął napływać z powierzchni planety w wyniku fotosyntezy, począwszy od 3 miliardów lat temu. Azot N 2 jest również uwalniany do atmosfery w wyniku denitryfikacji azotanów i innych związków zawierających azot. Azot jest utleniany przez ozon do NO w górnych warstwach atmosfery.

Azot N 2 wchodzi w reakcje tylko w określonych warunkach (na przykład podczas wyładowania atmosferycznego). Utlenianie azotu cząsteczkowego przez ozon podczas wyładowań elektrycznych jest stosowane w niewielkich ilościach w przemysłowej produkcji nawozów azotowych. Może być utleniany przy niskim zużyciu energii i przekształcany w biologicznie aktywną formę przez cyjanobakterie (sinice (sinice) i bakterie brodawkowe, które tworzą symbiozę ryzobialną z roślinami strączkowymi, które mogą być skutecznymi roślinami zielonego nawozu, które nie zubożają, ale wzbogacają glebę w nawozy naturalne.

Tlen

Wraz z pojawieniem się na Ziemi organizmów żywych, w wyniku fotosyntezy, której towarzyszyło wydzielanie tlenu i absorpcja dwutlenku węgla, skład atmosfery zaczął się radykalnie zmieniać. Początkowo tlen zużywano na utlenianie zredukowanych związków - amoniaku, węglowodorów, żelaza w postaci żelaza zawartej w oceanach itp. Pod koniec tego etapu zawartość tlenu w atmosferze zaczęła rosnąć. Stopniowo utworzyła się nowoczesna atmosfera o właściwościach utleniających. Ponieważ spowodowało to poważne i gwałtowne zmiany w wielu procesach zachodzących w atmosferze, litosferze i biosferze, wydarzenie to nazwano katastrofą tlenową.

Gazy szlachetne

Zanieczyszczenie powietrza

Ostatnio człowiek zaczął wpływać na ewolucję atmosfery. Efektem działalności człowieka jest stały wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze na skutek spalania paliw węglowodorowych nagromadzonych w poprzednich epokach geologicznych. Ogromne ilości CO 2 są zużywane podczas fotosyntezy i pochłaniane przez oceany na świecie. Gaz ten przedostaje się do atmosfery w wyniku rozkładu skał węglanowych i substancji organicznych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, a także w wyniku działalności wulkanicznej i produkcji człowieka. W ciągu ostatnich 100 lat zawartość CO 2 w atmosferze wzrosła o 10%, przy czym główna część (360 miliardów ton) pochodzi ze spalania paliw. Jeśli tempo wzrostu spalania paliw będzie się utrzymywać, to w ciągu najbliższych 200-300 lat ilość CO 2 w atmosferze podwoi się i może doprowadzić do globalnych zmian klimatycznych.

Spalanie paliw jest głównym źródłem zanieczyszczających gazów (СО, SO 2). Dwutlenek siarki jest utleniany tlenem atmosferycznym do SO 3, a tlenek azotu do NO 2 w górnej atmosferze, które z kolei oddziałują z parą wodną, ​​a powstały kwas siarkowy H 2 SO 4 i kwas azotowy HNO 3 opadają na powierzchnię Ziemi w formularz tzw. kwaśny deszcz. Stosowanie silników spalinowych prowadzi do znacznego zanieczyszczenia powietrza tlenkami azotu, węglowodorami i związkami ołowiu (tetraetyloołów Pb (CH 3 CH 2) 4).

Zanieczyszczenie atmosfery aerozolem jest spowodowane zarówno przyczynami naturalnymi (wybuch wulkanów, burze piaskowe, porywanie kropel wody morskiej i pyłków roślin itp.), jak i działalnością gospodarczą człowieka (wydobycie rud i materiałów budowlanych, spalanie paliw, produkcja cementu itp. .). Intensywne, wielkoskalowe usuwanie cząstek stałych do atmosfery jest jedną z możliwych przyczyn zmian klimatycznych na naszej planecie.

Zobacz też

• Jacchia (model atmosfery)

Napisz recenzję artykułu „Atmosfera Ziemi”

Uwagi

1. M. I. Budyko , K. Ya Kondratiev Atmosfera Ziemi // Wielka radziecka encyklopedia. 3. wyd. / Ch. wyd. AM Prochorow. - M .: Encyklopedia radziecka, 1970. - T. 2. Angola - Barzas. - s. 380-384.
2. - artykuł z Encyklopedii Geologicznej
4. Gribbina, Johna. Nauki ścisłe. Historia (1543-2001). - L. : Penguin Books, 2003. - 648 s. - ISBN 978-0-140-29741-6.
5. Opalona, ​​Pieter. Uśrednione globalnie dane roczne powierzchni morza. NOAA/ESRL. Źródło 19 lutego 2014.(angielski) (na rok 2013)
6. IPCC (angielski) (dla 1998).
7. S. P. Chromow Wilgotność powietrza // Wielka radziecka encyklopedia. 3. wyd. / Ch. wyd. AM Prochorow. - M .: Encyklopedia radziecka, 1971. - T. 5. Veshin - Gazli. - S. 149.
8. (Język angielski) , SpaceDaily, 16.07.2010

Literatura

1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov„Biologia i medycyna kosmiczna” (wyd. 2, poprawione i uzupełnione), M.: „Prosveshchenie”, 1975, 223 strony.
2. N. V. Gusakowa„Chemia środowiska”, Rostów nad Donem: Phoenix, 2004, 192 z ISBN 5-222-05386-5
3. Sokolov V. A. Geochemia gazów naturalnych, M., 1971;
4. McEwen M, Phillips L. Chemia atmosfery, M., 1978;
5. Wark K., Warner S. Zanieczyszczenie powietrza. Źródła i kontrola, przeł. z angielskiego, M.. 1980;
6. Monitoring zanieczyszczenia tła środowisk przyrodniczych. w. 1, L., 1982.

Spinki do mankietów

• // 17 grudnia 2013, Centrum FOBOS

Historia Ziemi Właściwości fizyczne Ziemi Muszle Ziemi Geografia i geologia Środowisko Zobacz też

Fragment charakteryzujący atmosferę Ziemi

Kiedy Pierre podszedł do nich, zauważył, że Vera była w pełnym zadowolenia entuzjazmie rozmowy, książę Andrei (co rzadko mu się przydarzało) wydawał się zakłopotany.
- Co myślisz? Vera powiedziała z lekkim uśmiechem. - Ty, książę, jesteś taki wnikliwy i od razu rozumiesz charakter ludzi. Co myślisz o Natalie, czy może być stała w swoich uczuciach, czy może, podobnie jak inne kobiety (Vera zrozumiała samą siebie), pokochać człowieka raz i pozostać mu wierna na zawsze? To właśnie uważam za prawdziwą miłość. Co myślisz, książę?
— Za mało znam twoją siostrę — odpowiedział książę Andrzej z szyderczym uśmiechem, pod którym chciał ukryć zakłopotanie — aby rozwiązać tak delikatne pytanie; a potem zauważyłem, że im mniej kobieta lubi, tym bardziej jest stała ”- dodał i spojrzał na Pierre'a, który podszedł do nich w tym czasie.
- Tak, to prawda, książę; w naszych czasach Vera kontynuowała (odnosząc się do naszych czasów, jak zwykle lubią wspominać ludzie ograniczeni, wierząc, że odkryli i docenili cechy naszych czasów i że właściwości ludzi zmieniają się z czasem), w naszych czasach dziewczyna ma tak Dużo wolności, że le plaisir d „etre courtisee [przyjemność posiadania fanów] często zagłusza w niej prawdziwe uczucie. Et Nathalie, il faut l” avouer, y est tres sensible. [A Natalia, trzeba przyznać, jest na to bardzo wrażliwa.] Powrót do Natalii ponownie sprawił, że książę Andriej zmarszczył brwi; chciał wstać, ale Vera kontynuowała z jeszcze bardziej wyrafinowanym uśmiechem.
„Nie sądzę, aby ktokolwiek był tak kurtyzany [obiekt zalotów] jak ona” — powiedziała Vera; - ale nigdy, do niedawna, nie lubiła nikogo poważnie. Wiesz, hrabio - zwróciła się do Pierre'a - nawet naszego drogiego kuzyna Borysa, który był entre nous [między nami] bardzo, bardzo dans le pays du tendre... [w krainie czułości...]
Książę Andriej zmarszczył brwi w milczeniu.
Czy przyjaźnisz się z Borysem? Vera mu powiedziała.
- Tak, znam go…
- Czy powiedział ci dobrze o swojej dziecięcej miłości do Nataszy?
Czy była miłość z dzieciństwa? - nagle się rumieniąc, zapytał książę Andrei.
- Tak. Vous savez entre kuzyn i kuzynka cette intymne mene quelquefois a l „amour: le cuisineage est un Dangereux voisinage, N” est ce pas? [Wiesz, między kuzynem a siostrą ta bliskość czasami prowadzi do miłości. Takie pokrewieństwo to niebezpieczne sąsiedztwo. Czyż nie?]
„Och, bez wątpienia”, powiedział książę Andriej i nagle, nienaturalnie ożywiony, zaczął żartować z Pierrem o tym, jak ostrożny powinien być w traktowaniu swoich 50-letnich moskiewskich kuzynów i żartować rozmowy, wstał i biorąc pod ramię Pierre'a wziął go na bok.
- Dobrze? – powiedział Pierre, patrząc ze zdziwieniem na dziwną animację przyjaciela i zauważając spojrzenie, jakie rzucił na wstającą Nataszę.
„Potrzebuję, muszę z tobą porozmawiać”, powiedział książę Andriej. - Znasz nasze damskie rękawiczki (opowiadał o tych masońskich rękawiczkach, które podarowano nowo wybranemu bratu, aby zaprezentował ukochanej kobiecie). - Ja... Ale nie, porozmawiam później... - I z dziwnym błyskiem w oczach i niepokojem w ruchach książę Andriej podszedł do Nataszy i usiadł obok niej. Pierre zobaczył, jak książę Andriej o coś ją zapytał, a ona, rumieniąc się, odpowiedziała mu.
Ale w tym czasie Berg zbliżył się do Pierre'a, namawiając go do wzięcia udziału w sporze między generałem a pułkownikiem o sprawy hiszpańskie.
Berg był zadowolony i szczęśliwy. Uśmiech radości nigdy nie opuszczał jego twarzy. Wieczór był bardzo dobry i dokładnie taki jak inne wieczory, które widział. Wszystko było podobne. I kobiece, subtelne rozmowy i karty, a za kartami generał podnoszący głos i samowar i ciasteczka; ale jednego jeszcze brakowało, tego, co zawsze widywał na przyjęciach, co chciał naśladować.
Brakowało głośnej rozmowy między mężczyznami i kłótni o coś ważnego i mądrego. Generał rozpoczął tę rozmowę i Berg przyprowadził do niej Pierre'a.

Następnego dnia książę Andriej poszedł do Rostów na obiad, jak nazywał go hrabia Ilja Andreich, i spędził z nimi cały dzień.
Wszyscy w domu czuli się, za kogo poszedł książę Andrei, a on, bez ukrywania się, przez cały dzień próbował być z Nataszą. Nie tylko w duszy Nataszy, przestraszonej, ale szczęśliwej i entuzjastycznej, ale w całym domu odczuwano strach przed czymś ważnym, co musiało się wydarzyć. Hrabina patrzyła na księcia Andrieja smutnym i poważnie surowym wzrokiem, gdy rozmawiał z Nataszą, i nieśmiało i pozornie rozpoczęła jakąś nieistotną rozmowę, gdy tylko spojrzał na nią. Sonia bała się opuścić Nataszę i bała się być przeszkodą, gdy była z nimi. Natasza zbladła ze strachu przed oczekiwaniem, kiedy przez kilka minut pozostawała z nim twarzą w twarz. Książę Andriej uderzył ją swoją nieśmiałością. Czuła, że ​​musi jej coś powiedzieć, ale nie mógł się do tego zmusić.
Kiedy wieczorem książę Andrzej wyszedł, hrabina podeszła do Nataszy i powiedziała szeptem:
- Dobrze?
- Mamo, na litość boską nie pytaj mnie teraz o nic. Nie możesz tego powiedzieć – powiedziała Natasza.
Ale pomimo tego, że tego wieczoru Natasza, teraz wzburzona, teraz przerażona, z przymrużonym wzrokiem, długo leżała w łóżku matki. Teraz powiedziała jej, jak ją chwalił, potem jak powiedział, że wyjedzie za granicę, potem jak zapytał, gdzie będą mieszkać tego lata, a potem jak zapytał ją o Borysa.
„Ale to, to… nigdy mi się nie przydarzyło!” powiedziała. „Tylko, że boję się wokół niego, zawsze się boję wokół niego, co to znaczy?” Więc to jest prawdziwe, prawda? Mamo, śpisz?
„Nie, duszo moja, sama się boję” – odpowiedziała matka. - Udać się.
„I tak nie będę spał. Co jest złego w spaniu? Mamusiu, mamusiu, nigdy mi się to nie zdarzyło! powiedziała ze zdziwieniem i strachem przed uczuciem, którego była świadoma w sobie. - A czy moglibyśmy pomyśleć!...
Wydawało się Nataszy, że nawet kiedy po raz pierwszy zobaczyła księcia Andrieja w Otradnoye, zakochała się w nim. Wydawało się, że przeraża ją to dziwne, niespodziewane szczęście, że ta, którą wtedy wybrała (była o tym mocno przekonana), że ta sama spotkała ją teraz ponownie i, jak się wydaje, nie była jej obojętna . „I musiał, teraz, kiedy tu jesteśmy, przyjechać do Petersburga celowo. Powinniśmy się spotkać na tym balu. Wszystko to jest przeznaczeniem. Jest jasne, że taki los, że wszystko to do tego doprowadziło. Nawet wtedy, gdy tylko go zobaczyłem, poczułem coś wyjątkowego.
Co jeszcze ci powiedział? Jakie to wersety? Przeczytaj to ... - powiedziała w zamyśleniu matka, pytając o wiersze, które książę Andrei napisał w albumie Nataszy.
- Mamo, czy to nie wstyd, że jest wdowcem?
- To wszystko, Natasza. Modlić się do Boga. Les Marieiages se font dans les cieux. [Małżeństwa są zawierane w niebie.]
„Kochanie, mamo, jak cię kocham, jakie to dla mnie dobre!” krzyknęła Natasza, płacząc łzami szczęścia i podekscytowania i przytulając matkę.
W tym samym czasie książę Andriej siedział z Pierre'em i opowiadał mu o swojej miłości do Nataszy io swoim stanowczym zamiarze poślubienia jej.

W tym dniu hrabina Elena Wasiliewna miała przyjęcie, był poseł francuski, był książę, który ostatnio był częstym gościem w domu hrabiny, i wiele wspaniałych dam i mężczyzn. Pierre był na dole, przeszedł przez korytarze i uderzył wszystkich gości swoim skupionym, roztargnionym i ponurym spojrzeniem.
Od czasu balu Pierre wyczuwał w sobie napady hipochondrii iz rozpaczliwym wysiłkiem próbował z nimi walczyć. Od czasu zbliżenia księcia z żoną, Pierre niespodziewanie otrzymał szambelana i od tego czasu zaczął odczuwać ciężar i wstyd w dużej społeczności, a coraz częściej zaczęły pojawiać się te same ponure myśli o bezsensowności wszystkiego, co ludzkie. przyjdź do niego. W tym samym czasie uczucie, jakie dostrzegł między patronowaną mu Nataszą, a księciem Andriejem, jego opozycja między jego pozycją a pozycją jego przyjaciela, jeszcze bardziej wzmocniło ten ponury nastrój. W równym stopniu starał się unikać myśli o swojej żonie oraz o Nataszy i księciu Andrieju. Znów wszystko wydawało mu się nieistotne w porównaniu z wiecznością, znów pojawiło się pytanie: „po co?”. I zmuszał się dzień i noc do pracy nad dziełami masońskimi, mając nadzieję, że odepchnie nadejście złego ducha. Pierre o godzinie 12, wychodząc z komnat hrabiny, siedział na górze w zadymionym, niskim pokoju, w znoszonym szlafroku przed stołem i kopiując autentyczne szkockie akty, gdy ktoś wszedł do jego pokoju. Był to książę Andrzej.
– Ach, to ty – powiedział Pierre z roztargnionym i niezadowolonym spojrzeniem. „Ale ja pracuję” – powiedział, wskazując na zeszyt z takim ratunkiem od trudów życia, z jakim nieszczęśliwi ludzie patrzą na swoją pracę.
Książę Andriej, z rozpromienioną, entuzjastyczną twarzą, przywrócony do życia, zatrzymał się przed Pierrem i nie zauważając jego smutnej twarzy, uśmiechnął się do niego z egoizmem szczęścia.
„Cóż, moja duszo”, powiedział, „wczoraj chciałem ci powiedzieć, a dziś po to przyszedłem do ciebie. Nigdy czegoś takiego nie doświadczyłem. Jestem zakochany przyjacielu.
Pierre nagle westchnął ciężko i opadł z ciężkim ciałem na kanapę, obok księcia Andrieja.
- Do Natashy Rostov, prawda? - powiedział.
- Tak, tak, w kim? Nigdy bym w to nie uwierzyła, ale to uczucie jest silniejsze ode mnie. Wczoraj cierpiałem, cierpiałem, ale nie oddam tej męki za nic na świecie. Wcześniej nie żyłem. Teraz tylko żyję, ale nie mogę bez niej żyć. Ale czy może mnie kochać?... Jestem dla niej stary... Czego nie mówisz?...
- I? I? Co ci powiedziałem - powiedział nagle Pierre, wstając i zaczynając chodzić po pokoju. - Zawsze tak myślałem... Ta dziewczyna to taki skarb, taki... To rzadka dziewczyna... Drogi przyjacielu, proszę Cię, nie myśl, nie wahaj się, wyjdź za mąż, wyjdź za mąż i wyjdź za mąż... I jestem pewien, że nikt nie będzie szczęśliwszy od Ciebie.
- Ale ona!
- Ona cię kocha.
„Nie gadaj bzdur…” powiedział książę Andrei, uśmiechając się i patrząc Pierre'owi w oczy.
– On kocha, wiem – krzyknął ze złością Pierre.
– Nie, posłuchaj – powiedział książę Andriej, zatrzymując go za rękę. Czy wiesz, w jakiej jestem pozycji? Muszę komuś wszystko powiedzieć.
„Cóż, powiedz, bardzo się cieszę” – powiedział Pierre i rzeczywiście jego twarz się zmieniła, zmarszczka wygładziła się i radośnie słuchał księcia Andrieja. Książę Andrzej wydawał się i był zupełnie inną, nową osobą. Gdzie była jego udręka, jego pogarda dla życia, jego rozczarowanie? Pierre był jedyną osobą, przed którą odważył się przemówić; ale z drugiej strony powiedział mu wszystko, co było w jego duszy. Albo łatwo i odważnie snuł plany na daleką przyszłość, opowiadał o tym, jak nie mógł poświęcić swojego szczęścia dla kaprysu ojca, jak zmusiłby ojca, by zgodził się na to małżeństwo i pokochał ją lub zrobił bez jego zgody, to był zaskoczony, jak na coś dziwnego, obcego, niezależnego od niego, wbrew uczuciu, które go opętało.
„Nie uwierzyłbym komuś, kto powiedziałby mi, że potrafię tak kochać” – powiedział książę Andrzej. „To nie jest to samo uczucie, jakie miałem wcześniej. Cały świat jest dla mnie podzielony na dwie połowy: jedna to ona i całe szczęście nadziei, światło; druga połowa - wszystko tam, gdzie jej nie ma, jest całe przygnębienie i ciemność ...
– Ciemność i mrok – powtórzył Pierre – tak, tak, rozumiem.
„Nie mogę nie kochać światła, to nie moja wina. I bardzo się cieszę. Rozumiesz mnie? Wiem, że cieszysz się moim szczęściem.
„Tak, tak” – potwierdził Pierre, patrząc na przyjaciela wzruszającymi i smutnymi oczami. Im jaśniejszy wydawał mu się los księcia Andrieja, tym ciemniejszy wydawał się jego własny.

Do małżeństwa potrzebna była zgoda ojca, a do tego następnego dnia książę Andriej udał się do ojca.
Ojciec, z zewnętrznym spokojem, ale wewnętrzną złośliwością, przyjął przesłanie syna. Nie mógł zrozumieć, że ktoś chciał zmienić życie, wnieść do niego coś nowego, gdy życie już się dla niego kończyło. „Pozwoliliby mi tylko żyć tak, jak chcę, a potem zrobiliby, co chcieli”, powiedział do siebie starzec. Z synem jednak korzystał z dyplomacji, której używał przy ważnych okazjach. Przyjmując spokojny ton, omówił całą sprawę.
Po pierwsze, małżeństwo nie było genialne w stosunku do pokrewieństwa, bogactwa i szlachty. Po drugie, książę Andriej nie był pierwszym młodzieńcem i był w złym stanie zdrowia (staruszek szczególnie się na tym opierał), a ona była bardzo młoda. Po trzecie, był syn, którego żal było dać dziewczynie. Po czwarte wreszcie - powiedział ojciec, kpiąco patrząc na syna - proszę cię, odłóż sprawę na rok, wyjedź za granicę, poddaj się leczeniu, znajdź, jak chcesz, Niemca dla księcia Mikołaja, a potem , jeśli to miłość, namiętność, upór, cokolwiek chcesz, to świetnie, to wyjdź za mąż.
– A to jest moje ostatnie słowo, wiesz, ostatnie… – dokończył książę takim tonem, że pokazał, że nic go nie zmieni.
Książę Andrzej wyraźnie widział, że starzec miał nadzieję, że uczucie jego lub jego przyszłej narzeczonej nie wytrzyma próby roku lub że on sam, stary książę, umrze do tego czasu, i postanowił spełnić wolę ojca: zaproponować i odłożyć ślub na rok.
Trzy tygodnie po ostatnim wieczorze w Rostowie książę Andriej wrócił do Petersburga.

Następnego dnia po wyjaśnieniach z matką Natasza cały dzień czekała na Bolkońskiego, ale on nie przybył. Następnego dnia, trzeciego dnia, było tak samo. Pierre również nie przyszedł, a Natasza, nie wiedząc, że książę Andrei poszedł do jej ojca, nie potrafiła sobie wytłumaczyć jego nieobecności.
Tak minęły trzy tygodnie. Natasza nie chciała nigdzie iść i jak cień, bezczynna i przygnębiona, chodziła po pokojach, wieczorem potajemnie płakała od wszystkich i nie pojawiała się wieczorami matce. Ciągle się rumieniła i irytowała. Wydawało jej się, że wszyscy wiedzieli o jej rozczarowaniu, śmiali się i żałowali jej. Z całą siłą wewnętrznego żalu, ten próżny żal pomnożył jej nieszczęście.
Pewnego dnia przyszła do hrabiny, chciała jej coś powiedzieć i nagle wybuchnęła płaczem. Jej łzy były łzami obrażonego dziecka, które samo nie wie, dlaczego jest karane.
Hrabina zaczęła uspokajać Nataszę. Natasza, która początkowo słuchała słów matki, nagle jej przerwała:
- Przestań mamo, nie myślę i nie chcę myśleć! Więc podróżowałem i zatrzymałem się i zatrzymałem się ...
Głos jej drżał, prawie się rozpłakała, ale otrząsnęła się i spokojnie kontynuowała: „A ja wcale nie chcę się żenić. I boję się go; Jestem teraz całkowicie, całkowicie uspokojony...
Następnego dnia po tej rozmowie Natasza włożyła tę starą sukienkę, którą była szczególnie świadoma z powodu radości, jaką dostarczała rano, a rano rozpoczęła swój dawny tryb życia, z którego pozostała w tyle po balu. Po wypiciu herbaty poszła do sali, którą szczególnie kochała ze względu na jej silny rezonans, i zaczęła śpiewać swoje solfeji (ćwiczenia śpiewu). Po skończeniu pierwszej lekcji zatrzymała się na środku sali i powtórzyła jedną frazę muzyczną, która szczególnie jej się podobała. Wsłuchiwała się radośnie w ten (jakby nieoczekiwany dla niej) urok, z jakim te dźwięki, migocząc, wypełniły całą pustkę sali i powoli zamarły, a ona nagle stała się wesoła. „Czemu tak dużo i tak dobrze o tym myśleć”, powiedziała do siebie i zaczęła chodzić po korytarzu, stawiając nie prostymi krokami po rezonansowym parkiecie, ale na każdym kroku stąpając z pięty (była ubrana w nowe, ulubione buty) na palcach i równie radośnie, jak na dźwięk jego głosu, wsłuchującego się w ten miarowy stukot obcasów i skrzypienie skarpet. Przechodząc obok lustra, spojrzała w nie. - "Oto jestem!" jakby przemówił wyraz jej twarzy na jej widok. "Cóż, to dobrze. I nikogo nie potrzebuję”.
Lokaj chciał wejść posprzątać coś w korytarzu, ale nie wpuściła go, ponownie zamknęła za sobą drzwi i kontynuowała spacer. Tego ranka wróciła ponownie do ukochanego stanu miłości własnej i podziwu dla siebie. - „Cóż za urok tej Nataszy!” powtórzyła do siebie słowami jakiejś trzeciej, zbiorowej, męskiej twarzy. - "Dobra, głos, młoda, a ona nikomu nie przeszkadza, po prostu zostaw ją w spokoju." Ale bez względu na to, jak bardzo ją zostawili w spokoju, nie mogła już być spokojna i natychmiast to poczuła.
W drzwiach wejściowych otworzyły się drzwi wejściowe, ktoś zapytał: jesteś w domu? i słychać było czyjeś kroki. Natasza spojrzała w lustro, ale siebie nie widziała. Nasłuchiwała dźwięków z korytarza. Kiedy zobaczyła siebie, jej twarz była blada. To był on. Wiedziała to na pewno, chociaż ledwo słyszała dźwięk jego głosu z zamkniętych drzwi.
Natasza, blada i przestraszona, wbiegła do salonu.
- Mamo, Bolkonsky przybył! - powiedziała. - Mamo, to straszne, to nie do zniesienia! „Nie chcę… cierpieć!” Co powinienem zrobić?…
Hrabina nie zdążyła jej jeszcze odpowiedzieć, gdy do salonu wszedł książę Andrzej z niespokojną i poważną miną. Gdy tylko zobaczył Nataszę, jego twarz rozjaśniła się. Ucałował rękę hrabiny i Natashy i usiadł obok sofy.
„Przez długi czas nie mieliśmy przyjemności…” zaczęła hrabina, ale książę Andrzej przerwał jej, odpowiadając na jej pytanie i oczywiście spiesząc się z powiedzeniem, czego potrzebuje.
- Nie byłem z tobą cały czas, bo byłem z ojcem: musiałem z nim porozmawiać o bardzo ważnej sprawie. Właśnie wróciłem wczoraj wieczorem – powiedział, patrząc na Nataszę. – Muszę z tobą porozmawiać, hrabino – dodał po chwili milczenia.
Hrabina westchnęła ciężko i spuściła oczy.
„Jestem do twoich usług” – powiedziała.
Natasza wiedziała, że ​​musi odejść, ale nie mogła tego zrobić: coś ściskało jej gardło i spojrzała niegrzecznie, wprost, z otwartymi oczami na księcia Andrieja.
"Teraz? W tej chwili!… Nie, to niemożliwe!” pomyślała.
Spojrzał na nią ponownie i to spojrzenie przekonało ją, że się nie myliła. - Tak, teraz, w tej chwili decydował się jej los.
„Chodź, Natasza, zadzwonię do ciebie”, powiedziała hrabina szeptem.
Natasza spojrzała przerażonym, błagalnym wzrokiem na księcia Andrieja i swoją matkę i wyszła.
– Przybyłem, hrabino, prosić o rękę twojej córki – powiedział książę Andriej. Twarz hrabiny zarumieniła się, ale nic nie powiedziała.
— Twoja sugestia… — zaczęła spokojnie hrabina. Milczał, patrząc jej w oczy. - Twoja oferta... (była zakłopotana) jesteśmy zadowoleni i... Przyjmuję twoją ofertę, cieszę się. A mój mąż...mam nadzieję...ale od niej będzie zależeć...
- Powiem jej, kiedy będę miał twoją zgodę... czy mi ją dajesz? - powiedział książę Andrzej.
— Tak — odparła hrabina i wyciągnęła do niego rękę, z mieszaniną dystansu i czułości przycisnęła usta do jego czoła, gdy pochylił się nad jej dłonią. Chciała go kochać jak syna; ale czuła, że ​​był dla niej obcą i straszną osobą. „Jestem pewna, że ​​mój mąż się zgodzi”, powiedziała hrabina, „ale twój ojciec ...
- Mój ojciec, któremu informowałem o swoich planach, uczynił niezbędnym warunkiem wyrażenia zgody, aby ślub odbył się nie wcześniej niż za rok. I to właśnie chciałem ci powiedzieć - powiedział książę Andrei.
- To prawda, że ​​Natasza jest jeszcze młoda, ale już od dawna.
„Nie mogło być inaczej” – powiedział z westchnieniem książę Andriej.
— Wyślę ci to — rzekła hrabina i wyszła z pokoju.
„Panie, zmiłuj się nad nami” – powtórzyła, szukając córki. Sonia powiedziała, że ​​Natasza była w sypialni. Natasza usiadła na swoim łóżku, blada, z suchymi oczami, spojrzała na ikony i szybko robiąc znak krzyża, wyszeptała coś. Widząc matkę, zerwała się i podbiegła do niej.
- Co? Mamo?… Co?
- Idź, idź do niego. Prosi o twoją rękę - powiedziała chłodno hrabina, jak wydawało się Nataszy ... - Idź ... idź - powiedziała matka ze smutkiem i wyrzutem za uciekającą córką i ciężko westchnęła.
Natasza nie pamiętała, jak weszła do salonu. Kiedy weszła do drzwi i zobaczyła go, zatrzymała się. „Czy ten nieznajomy naprawdę stał się teraz dla mnie wszystkim?” zadała sobie pytanie i natychmiast odpowiedziała: „Tak, wszystko: tylko on jest mi teraz droższy niż wszystko na świecie”. Książę Andriej podszedł do niej, spuszczając oczy.
„Zakochałem się w tobie od chwili, gdy cię zobaczyłem. Czy mogę mieć nadzieję?
Spojrzał na nią i uderzyła go szczera pasja jej twarzy. Jej twarz powiedziała: „Po co pytać? Dlaczego wątpić w to, czego nie można nie wiedzieć? Po co rozmawiać, kiedy nie możesz wyrazić słowami tego, co czujesz.
Podeszła do niego i zatrzymała się. Wziął ją za rękę i pocałował.
- Kochasz mnie?
„Tak, tak”, powiedziała Natasza jakby z irytacją, westchnęła głośno, innym razem, coraz częściej, i szlochała.
- O czym? Co jest z tobą nie tak?
„Och, jestem taka szczęśliwa”, odpowiedziała, uśmiechnęła się przez łzy, nachyliła się do niego, zastanowiła przez chwilę, jakby zastanawiała się, czy to możliwe, i pocałowała go.
Książę Andriej trzymał ją za ręce, spojrzał jej w oczy i nie znalazł w swojej duszy dawnej miłości do niej. Coś nagle zamieniło się w jego duszy: nie było dawnego poetyckiego i tajemniczego uroku pożądania, ale była litość nad jej kobiecą i dziecięcą słabością, był lęk przed jej oddaniem i łatwowiernością, ciężka, a zarazem radosna świadomość obowiązku to na zawsze połączyło go z nią. Prawdziwe uczucie, choć nie tak lekkie i poetyckie jak poprzednie, było poważniejsze i silniejsze.

Czasami atmosfera, która otacza naszą planetę grubą warstwą, nazywana jest piątym oceanem. Nic dziwnego, że druga nazwa samolotu to samolot. Atmosfera jest mieszaniną różnych gazów, wśród których przeważa azot i tlen. To dzięki tym ostatnim możliwe jest życie na planecie w formie, do której wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni. Oprócz nich jest jeszcze 1% innych składników. Są to gazy obojętne (nie wchodzące w interakcje chemiczne), tlenek siarki.Piąty ocean zawiera również zanieczyszczenia mechaniczne: kurz, popiół itp. Wszystkie warstwy atmosfery w sumie rozciągają się prawie 480 km od powierzchni (dane są różne, my zajmę się tym punktem bardziej szczegółowo. Dalej). Tak imponująca grubość tworzy rodzaj nieprzenikalnej tarczy, która chroni planetę przed niszczącym promieniowaniem kosmicznym i dużymi obiektami.

Wyróżnia się następujące warstwy atmosfery: troposfera, następnie stratosfera, następnie mezosfera, a na końcu termosfera. Powyższa kolejność zaczyna się na powierzchni planety. Gęste warstwy atmosfery są reprezentowane przez pierwsze dwie. Odfiltrowują znaczną część destrukcyjnych

Najniższa warstwa atmosfery, troposfera, rozciąga się zaledwie na 12 km nad poziomem morza (18 km w tropikach). Koncentruje się tu do 90% pary wodnej, więc tworzą się w niej chmury. Tutaj również koncentruje się większość powietrza. Wszystkie kolejne warstwy atmosfery są zimniejsze, ponieważ bliskość powierzchni powoduje, że odbite światło słoneczne ogrzewa powietrze.

Stratosfera rozciąga się na prawie 50 km od powierzchni. Większość balonów meteorologicznych "unosi się" w tej warstwie. Mogą tu również latać niektóre typy samolotów. Jedną z niesamowitych cech jest reżim temperaturowy: w przedziale od 25 do 40 km zaczyna się wzrost temperatury powietrza. Od -60 wzrasta do prawie 1. Następnie następuje niewielki spadek do zera, który utrzymuje się do wysokości 55 km. Górna granica to niesławna

Ponadto mezosfera rozciąga się na prawie 90 km. Tutaj temperatura powietrza gwałtownie spada. Na każde 100 metrów przewyższenia następuje spadek o 0,3 stopnia. Czasami nazywana jest najzimniejszą częścią atmosfery. Gęstość powietrza jest niska, ale wystarczy, aby stworzyć odporność na spadające meteory.

Warstwy atmosfery w zwykłym sensie kończą się na wysokości około 118 km. Powstają tutaj słynne zorze polarne. Region termosfery zaczyna się powyżej. Dzięki promieniom rentgenowskim zachodzi jonizacja tych kilku cząsteczek powietrza znajdujących się w tym obszarze. Procesy te tworzą tak zwaną jonosferę (często wchodzi ona w skład termosfery, więc nie jest rozpatrywana oddzielnie).

Wszystko powyżej 700 km nazywa się egzosferą. powietrze jest niezwykle małe, więc poruszają się swobodnie, nie napotykając oporu na skutek kolizji. Pozwala to niektórym z nich akumulować energię odpowiadającą 160 stopniom Celsjusza, podczas gdy temperatura otoczenia jest niska. Cząsteczki gazu są rozmieszczone w całej objętości egzosfery zgodnie z ich masą, więc najcięższe z nich znajdują się tylko w dolnej części warstwy. Przyciąganie planety, które maleje wraz z wysokością, nie jest już w stanie utrzymać cząsteczek, więc kosmiczne cząsteczki o wysokiej energii i promieniowanie dają cząsteczkom gazu impuls wystarczający do opuszczenia atmosfery. Region ten jest jednym z najdłuższych: uważa się, że atmosfera całkowicie przechodzi w próżnię kosmiczną na wysokościach większych niż 2000 km (czasami pojawia się nawet liczba 10 000). Sztuczne orbity wciąż w termosferze.

Wszystkie te liczby są przybliżone, ponieważ granice warstw atmosferycznych zależą od wielu czynników, na przykład od aktywności Słońca.

Atmosfera(z greckiego atmos - para i spharia - kula) - obracająca się z nią powłoka powietrzna Ziemi. Rozwój atmosfery był ściśle związany z procesami geologicznymi i geochemicznymi zachodzącymi na naszej planecie, a także z działalnością organizmów żywych.

Dolna granica atmosfery pokrywa się z powierzchnią Ziemi, ponieważ powietrze wnika w najmniejsze pory w glebie i rozpuszcza się nawet w wodzie.

Górna granica na wysokości 2000-3000 km stopniowo przechodzi w przestrzeń kosmiczną.

Bogata w tlen atmosfera umożliwia życie na Ziemi. Tlen atmosferyczny jest wykorzystywany w procesie oddychania przez ludzi, zwierzęta i rośliny.

Gdyby nie było atmosfery, Ziemia byłaby tak cicha jak księżyc. W końcu dźwięk to wibracja cząsteczek powietrza. Niebieski kolor nieba tłumaczy się tym, że promienie słoneczne przechodzące przez atmosferę, jakby przez soczewkę, rozkładają się na kolory składowe. W tym przypadku najbardziej rozpraszają się promienie koloru niebieskiego i niebieskiego.

Atmosfera zatrzymuje większość promieniowania ultrafioletowego ze Słońca, które ma szkodliwy wpływ na organizmy żywe. Utrzymuje również ciepło na powierzchni Ziemi, zapobiegając ochładzaniu się naszej planety.

Struktura atmosfery

W atmosferze można wyróżnić kilka warstw różniących się gęstością i gęstością (rys. 1).

Troposfera

Troposfera- najniższa warstwa atmosfery, której grubość nad biegunami wynosi 8-10 km, w umiarkowanych szerokościach geograficznych - 10-12 km, a nad równikiem - 16-18 km.

Ryż. 1. Struktura atmosfery ziemskiej

Powietrze w troposferze ogrzewane jest z powierzchni ziemi, czyli z lądu i wody. Dlatego temperatura powietrza w tej warstwie spada wraz z wysokością średnio o 0,6°C na każde 100 m. Na górnej granicy troposfery osiąga -55°C. Jednocześnie w rejonie równika przy górnej granicy troposfery temperatura powietrza wynosi -70 °С, aw rejonie bieguna północnego -65 °С.

Około 80% masy atmosfery koncentruje się w troposferze, prawie cała para wodna jest zlokalizowana, występują burze, burze, chmury i opady atmosferyczne, występuje pionowy (konwekcja) i poziomy (wiatr) ruch powietrza.

Można powiedzieć, że pogoda kształtuje się głównie w troposferze.

Stratosfera

Stratosfera- warstwa atmosfery znajdująca się nad troposferą na wysokości od 8 do 50 km. Kolor nieba w tej warstwie wydaje się fioletowy, co tłumaczy się rozrzedzeniem powietrza, dzięki czemu promienie słoneczne prawie się nie rozpraszają.

Stratosfera zawiera 20% masy atmosfery. Powietrze w tej warstwie jest rozrzedzone, praktycznie nie ma pary wodnej, dlatego prawie nie powstają chmury i opady. Jednak w stratosferze obserwuje się stabilne prądy powietrza, których prędkość dochodzi do 300 km/h.

Ta warstwa jest skoncentrowana ozon(ekran ozonowy, ozonosfera), warstwa pochłaniająca promienie ultrafioletowe, zapobiegająca ich przechodzeniu na Ziemię, a tym samym chroniąca żywe organizmy na naszej planecie. Dzięki ozonowi temperatura powietrza na górnej granicy stratosfery mieści się w zakresie od -50 do 4-55 °C.

Pomiędzy mezosferą a stratosferą znajduje się strefa przejściowa - stratopauza.

Mezosfera

Mezosfera- warstwa atmosfery znajdująca się na wysokości 50-80 km. Gęstość powietrza jest tu 200 razy mniejsza niż na powierzchni Ziemi. Kolor nieba w mezosferze wydaje się czarny, gwiazdy widoczne są w ciągu dnia. Temperatura powietrza spada do -75 (-90)°C.

Na wysokości 80 km zaczyna się termosfera. Temperatura powietrza w tej warstwie gwałtownie wzrasta do wysokości 250 m, a następnie staje się stała: na wysokości 150 km osiąga 220-240°C; na wysokości 500-600 km przekracza 1500 °C.

W mezosferze i termosferze pod wpływem promieni kosmicznych cząsteczki gazu rozpadają się na naładowane (zjonizowane) cząsteczki atomów, dlatego ta część atmosfery nazywana jest jonosfera- warstwa bardzo rozrzedzonego powietrza, znajdująca się na wysokości od 50 do 1000 km, składająca się głównie ze zjonizowanych atomów tlenu, cząsteczek tlenku azotu i wolnych elektronów. Warstwa ta charakteryzuje się dużym naelektryzowaniem, a fale radiowe o długich i średnich częstotliwościach odbijają się od niej, jak od lustra.

W jonosferze powstają zorze polarne - poświata rozrzedzonych gazów pod wpływem naładowanych elektrycznie cząstek ulatujących ze Słońca - i obserwuje się ostre fluktuacje pola magnetycznego.

Egzosfera

Egzosfera- zewnętrzna warstwa atmosfery, położona powyżej 1000 km. Warstwa ta nazywana jest również sferą rozpraszającą, ponieważ cząsteczki gazu poruszają się tu z dużą prędkością i mogą być rozpraszane w przestrzeni kosmicznej.

Skład atmosfery

Atmosfera to mieszanina gazów składająca się z azotu (78,08%), tlenu (20,95%), dwutlenku węgla (0,03%), argonu (0,93%), niewielkiej ilości helu, neonu, ksenonu, kryptonu (0,01%), ozon i inne gazy, ale ich zawartość jest znikoma (tab. 1). Współczesny skład powietrza na Ziemi został ustalony ponad sto milionów lat temu, ale gwałtownie zwiększona działalność produkcyjna człowieka doprowadziła jednak do jego zmiany. Obecnie obserwuje się wzrost zawartości CO 2 o około 10-12%.

Gazy tworzące atmosferę pełnią różne role funkcjonalne. O głównym znaczeniu tych gazów decyduje jednak przede wszystkim fakt, że bardzo silnie pochłaniają energię promieniowania, a tym samym mają istotny wpływ na reżim temperaturowy powierzchni i atmosfery Ziemi.

Tabela 1. Skład chemiczny suchego powietrza atmosferycznego przy powierzchni ziemi

	Stężenie objętościowe. %	Masa cząsteczkowa, jednostki
Tlen
Dwutlenek węgla
Podtlenek azotu
	0 do 0,00001
Dwutlenek siarki	od 0 do 0,000007 latem; 0 do 0.00002 zimą
	Od 0 do 0.00002	46,0055/17,03061
Dwutlenek azogu
Tlenek węgla

Azot, najpowszechniejszy gaz w atmosferze, mało aktywny chemicznie.

Tlen, w przeciwieństwie do azotu, jest pierwiastkiem bardzo aktywnym chemicznie. Specyficzną funkcją tlenu jest utlenianie materii organicznej organizmów heterotroficznych, skał i niecałkowicie utlenionych gazów emitowanych do atmosfery przez wulkany. Bez tlenu nie byłoby rozkładu martwej materii organicznej.

Rola dwutlenku węgla w atmosferze jest wyjątkowo duża. Wnika do atmosfery w wyniku procesów spalania, oddychania organizmów żywych, rozkładu i jest przede wszystkim głównym budulcem do tworzenia materii organicznej podczas fotosyntezy. Ponadto duże znaczenie ma właściwość dwutlenku węgla do przepuszczania krótkofalowego promieniowania słonecznego i pochłaniania części termicznego promieniowania długofalowego, co spowoduje tzw. efekt cieplarniany, który zostanie omówiony poniżej.

Wpływ na procesy atmosferyczne, zwłaszcza na reżim termiczny stratosfery, ma również: ozon. Gaz ten pełni funkcję naturalnego pochłaniacza promieniowania słonecznego ultrafioletowego, a pochłanianie promieniowania słonecznego prowadzi do nagrzewania powietrza. Średnie miesięczne wartości całkowitej zawartości ozonu w atmosferze wahają się w zależności od szerokości geograficznej obszaru i pory roku w granicach 0,23-0,52 cm (jest to grubość warstwy ozonowej przy ciśnieniu gruntu i temperaturze). Następuje wzrost zawartości ozonu od równika do biegunów oraz roczna zmienność z minimum jesienią i maksimum wiosną.

Charakterystyczną właściwość atmosfery można nazwać faktem, że zawartość głównych gazów (azotu, tlenu, argonu) zmienia się nieznacznie wraz z wysokością: na wysokości 65 km w atmosferze zawartość azotu wynosi 86%, tlen - 19, argon - 0,91, na wysokości 95 km - azot 77, tlen - 21,3, argon - 0,82%. Stałość składu powietrza atmosferycznego w pionie i poziomie utrzymuje się poprzez jego mieszanie.

Oprócz gazów powietrze zawiera para wodna oraz cząstki stałe. Te ostatnie mogą mieć zarówno naturalne, jak i sztuczne (antropogeniczne) pochodzenie. Są to pyłki kwiatowe, drobne kryształki soli, kurz drogowy, zanieczyszczenia aerozolowe. Kiedy promienie słoneczne wpadają przez okno, można je zobaczyć gołym okiem.

Szczególnie dużo pyłów zawieszonych jest w powietrzu miast i dużych ośrodków przemysłowych, gdzie do aerozoli dodawane są emisje szkodliwych gazów i ich zanieczyszczeń powstających podczas spalania paliw.

Stężenie aerozoli w atmosferze decyduje o przezroczystości powietrza, co wpływa na promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni Ziemi. Największymi aerozolami są jądra kondensacji (od łac. kondensacja- zagęszczanie, zagęszczanie) - przyczyniają się do przemiany pary wodnej w kropelki wody.

O wartości pary wodnej decyduje przede wszystkim fakt, że opóźnia ona długofalowe promieniowanie cieplne powierzchni ziemi; reprezentuje główne ogniwo dużych i małych cykli wilgotności; podnosi temperaturę powietrza podczas kondensacji łóżek wodnych.

Ilość pary wodnej w atmosferze zmienia się w czasie i przestrzeni. Stężenie pary wodnej przy powierzchni ziemi waha się zatem od 3% w tropikach do 2-10 (15)% na Antarktydzie.

Średnia zawartość pary wodnej w pionowej kolumnie atmosfery w umiarkowanych szerokościach geograficznych wynosi około 1,6-1,7 cm (warstwa skroplonej pary wodnej będzie miała taką grubość). Informacje o parze wodnej w różnych warstwach atmosfery są sprzeczne. Założono np., że w zakresie wysokości od 20 do 30 km wilgotność właściwa silnie wzrasta wraz z wysokością. Jednak kolejne pomiary wskazują na większą suchość stratosfery. Najwyraźniej wilgotność właściwa w stratosferze w niewielkim stopniu zależy od wysokości i wynosi 2–4 mg/kg.

Zmienność zawartości pary wodnej w troposferze zależy od interakcji parowania, kondensacji i transportu poziomego. W wyniku kondensacji pary wodnej tworzą się chmury i występują opady w postaci deszczu, gradu i śniegu.

Procesy przemian fazowych wody zachodzą głównie w troposferze, dlatego stosunkowo rzadko obserwuje się chmury w stratosferze (na wysokości 20-30 km) i mezosferze (w pobliżu mezopauzy), zwane macicą perłową i srebrem , natomiast chmury troposferyczne często pokrywają około 50% całej powierzchni Ziemi.

Ilość pary wodnej, która może być zawarta w powietrzu, zależy od temperatury powietrza.

1 m 3 powietrza o temperaturze -20 ° C może zawierać nie więcej niż 1 g wody; w 0 °C - nie więcej niż 5 g; przy +10 °С - nie więcej niż 9 g; przy +30 °С - nie więcej niż 30 g wody.

Wniosek: Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może zawierać.

Powietrze może być bogaty oraz nie nasycony parowy. Tak więc, jeśli w temperaturze +30 ° C 1 m3 powietrza zawiera 15 g pary wodnej, powietrze nie jest nasycone parą wodną; jeśli 30 g - nasycony.

Wilgotność bezwzględna- to ilość pary wodnej zawartej w 1 m 3 powietrza. Jest wyrażony w gramach. Na przykład, jeśli mówią „wilgotność bezwzględna 15”, oznacza to, że 1 ml zawiera 15 g pary wodnej.

Wilgotność względna- jest to stosunek (w procentach) rzeczywistej zawartości pary wodnej w 1 m 3 powietrza do ilości pary wodnej, jaka może być zawarta w 1 m L w danej temperaturze. Na przykład, jeśli radio podczas transmisji prognozy pogody podało, że wilgotność względna wynosi 70%, oznacza to, że powietrze zawiera 70% pary wodnej, którą może utrzymać w danej temperaturze.

Im większa wilgotność względna powietrza, t. im powietrze jest bliższe nasyceniu, tym bardziej prawdopodobne jest, że spadnie.

W strefie równikowej obserwuje się zawsze wysoką (do 90%) wilgotność względną, ponieważ przez cały rok panuje wysoka temperatura powietrza i następuje duże parowanie z powierzchni oceanów. Tak samo wysoka wilgotność względna występuje w rejonach polarnych, ale tylko dlatego, że w niskich temperaturach nawet niewielka ilość pary wodnej powoduje, że powietrze jest nasycone lub bliskie nasycenia. W umiarkowanych szerokościach geograficznych wilgotność względna zmienia się sezonowo - jest wyższa zimą i niższa latem.

Wilgotność względna powietrza jest szczególnie niska na pustyniach: 1 m 1 powietrza zawiera tam od dwóch do trzech razy mniej pary wodnej niż możliwa w danej temperaturze.

Do pomiaru wilgotności względnej stosuje się higrometr (od greckiego hygros - mokry i metreco - mierzę).

Po ochłodzeniu nasycone powietrze nie może zatrzymać w sobie takiej samej ilości pary wodnej, gęstnieje (kondensuje), zamieniając się w kropelki mgły. Mgła można zaobserwować latem w pogodną chłodną noc.

Chmury- to ta sama mgła, tyle że powstaje nie na powierzchni ziemi, ale na pewnej wysokości. Gdy powietrze unosi się, ochładza się, a zawarta w nim para wodna ulega kondensacji. Powstałe maleńkie kropelki wody tworzą chmury.

zaangażowany w tworzenie chmur cząstki stałe zawieszony w troposferze.

Chmury mogą mieć różny kształt, który zależy od warunków ich powstawania (tab. 14).

Najniższe i najcięższe chmury to stratus. Znajdują się na wysokości 2 km od powierzchni ziemi. Na wysokości od 2 do 8 km można zaobserwować bardziej malownicze cumulusy. Najwyższe i najlżejsze są chmury cirrus. Znajdują się na wysokości od 8 do 18 km nad powierzchnią ziemi.

rodziny	Rodzaje chmur	Wygląd zewnętrzny
A. Chmury górne - powyżej 6 km	I. Pierzaste	Nitkowaty, włóknisty, biały
	II. cirrocumulus	Warstwy i grzbiety drobnych płatków i loków, białe
	III. Cirrostratus	Przezroczysty białawy welon
B. Chmury warstwy środkowej - powyżej 2 km	IV. Altocumulus	Warstwy i grzbiety bieli i szarości
	V. Altostratus	Gładki welon o mlecznoszarym kolorze
B. Chmury dolne - do 2 km	VI. Nimbostratus	Solidna bezkształtna szara warstwa
	VII. Stratocumulus	Nieprzezroczyste warstwy i grzbiety szarości
	VIII. warstwowy	Podświetlany szary welon
D. Chmury rozwoju pionowego - od dolnej do górnej kondygnacji	IX. Cumulus	Kije i kopuły jasnobiałe, z podartymi krawędziami na wietrze
	X. Cumulonimbus	Potężne masy w kształcie cumulusów o ciemnym kolorze ołowiu

Ochrona atmosfery

Głównymi źródłami są przedsiębiorstwa przemysłowe i samochody. W dużych miastach problem zanieczyszczenia gazowego głównych szlaków komunikacyjnych jest bardzo dotkliwy. Dlatego w wielu dużych miastach świata, w tym w naszym kraju, wprowadzono kontrolę środowiskową toksyczności spalin samochodowych. Zdaniem ekspertów dym i kurz w powietrzu mogą zmniejszyć o połowę przepływ energii słonecznej do powierzchni ziemi, co doprowadzi do zmiany warunków naturalnych.