ATMOSFERA TUZILISHI

Atmosfera(boshqa yunoncha ἀtmos — bugʻ va schaῖra — shar) — Yer sayyorasini oʻrab turgan gazsimon qobiq (geosfera). Uning ichki yuzasi gidrosferani va qisman yer qobig'ini qoplaydi, tashqi yuzasi esa kosmosning Yerga yaqin qismi bilan chegaradosh.

Jismoniy xususiyatlar

Atmosferaning qalinligi Yer yuzasidan taxminan 120 km. Atmosferadagi havoning umumiy massasi (5,1-5,3) 10 18 kg. Ulardan quruq havoning massasi (5,1352 ± 0,0003) 10 18 kg, suv bug'ining umumiy massasi o'rtacha 1,27 10 16 kg.

Toza quruq havoning molyar massasi 28,966 g / mol, dengiz yuzasida havo zichligi taxminan 1,2 kg / m 3 ni tashkil qiladi. Dengiz sathida 0 °C da bosim 101,325 kPa; tanqidiy harorat - -140,7 ° S; tanqidiy bosim - 3,7 MPa; C p 0 ° C da - 1,0048 10 3 J / (kg K), C v - 0,7159 10 3 J / (kg K) (0 ° C da). Havoning suvda eruvchanligi (massa bo'yicha) 0 ° C da - 0,0036%, 25 ° C da - 0,0023%.

Er yuzasida "normal sharoitlar" uchun quyidagilar olinadi: zichlik 1,2 kg / m 3, barometrik bosim 101,35 kPa, harorat plyus 20 ° C va nisbiy namlik 50%. Bu shartli ko'rsatkichlar sof muhandislik qiymatiga ega.

Atmosferaning tuzilishi

Atmosfera qatlamli tuzilishga ega. Atmosfera qatlamlari bir-biridan havo harorati, uning zichligi, havodagi suv bug'ining miqdori va boshqa xususiyatlari bilan farqlanadi.

Troposfera(qadimgi yunoncha trosos - “burilish”, “oʻzgarish” va schaῖra – “toʻp”) - atmosferaning quyi, eng koʻp oʻrganilgan qatlami, balandligi qutb mintaqalarida 8-10 km, moʻʼtadil kengliklarda 10-12 km gacha, ekvatorda - 16-18 km.

Troposferada ko'tarilganda harorat har 100 m ga o'rtacha 0,65 K ga pasayib, yuqori qismida 180-220 K ga etadi. Troposferaning haroratning balandligi bilan pasayishi to'xtaydigan bu yuqori qatlami tropopauza deb ataladi. Atmosferaning troposfera ustidagi keyingi qatlami stratosfera deb ataladi.

Atmosfera havosining umumiy massasining 80% dan ortig'i troposferada to'plangan, turbulentlik va konveksiya yuqori darajada rivojlangan, suv bug'ining asosiy qismi to'plangan, bulutlar paydo bo'ladi, atmosfera frontlari ham hosil bo'ladi, siklonlar va antisiklonlar rivojlanadi, shuningdek, boshqalar. ob-havo va iqlimni belgilovchi jarayonlar. Troposferada sodir bo'ladigan jarayonlar birinchi navbatda konvektsiya tufayli sodir bo'ladi.

Troposferaning yer yuzasida muzliklar paydo bo'lishi mumkin bo'lgan qismiga xionosfera deyiladi.

tropopauza(yunoncha trós - burilish, o'zgarish va pyaῦsis - to'xtash, to'xtash) - balandlik bilan haroratning pasayishi to'xtaydigan atmosfera qatlami; troposferadan stratosferaga o'tish qatlami. Yer atmosferasida tropopauza qutb mintaqalarida 8-12 km dan (dengiz sathidan yuqori) va ekvatordan 16-18 km gacha balandlikda joylashgan. Tropopauzaning balandligi yil vaqtiga (yozda tropopauz qishga qaraganda yuqori) va siklon faolligiga (siklonlarda pastroq va antisiklonlarda yuqori) bog'liq.

Tropopauzning qalinligi bir necha yuz metrdan 2-3 kilometrgacha. Subtropikada kuchli reaktiv oqimlar tufayli tropopauza yorilishi kuzatiladi. Alohida hududlar ustidagi tropopauza ko'pincha buziladi va qayta hosil bo'ladi.

Stratosfera(lotincha stratum — qavat, qavat) — atmosferaning 11 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan qatlami. 11-25 km qatlamda (stratosferaning pastki qatlami) haroratning biroz o'zgarishi va uning 25-40 km qatlamida -56,5 dan 0,8 ° C gacha (yuqori stratosfera qatlami yoki inversiya mintaqasi) oshishi xarakterlidir. Taxminan 40 km balandlikda taxminan 273 K (deyarli 0 ° C) qiymatga erishgandan so'ng, harorat taxminan 55 km balandlikda doimiy bo'lib qoladi. Bu doimiy harorat mintaqasi stratopauza deb ataladi va stratosfera va mezosfera o'rtasidagi chegara hisoblanadi. Stratosferadagi havo zichligi dengiz sathidan o'nlab va yuzlab marta kam.

Aynan stratosferada ozonosfera qatlami ("ozon qatlami") joylashgan (15-20 dan 55-60 km balandlikda), bu biosferadagi hayotning yuqori chegarasini belgilaydi. Ozon (O 3 ) ~30 km balandlikda eng intensiv fotokimyoviy reaksiyalar natijasida hosil boʻladi. Oddiy bosimdagi O 3 ning umumiy massasi 1,7-4,0 mm qalinlikdagi qatlam bo'ladi, lekin bu hatto hayot uchun zararli bo'lgan quyosh ultrabinafsha nurlanishini o'zlashtirish uchun etarli. O 3 ni yo'q qilish erkin radikallar, NO, halogen o'z ichiga olgan birikmalar (shu jumladan "freonlar") bilan o'zaro ta'sirlashganda sodir bo'ladi.

Ultrabinafsha nurlanishning qisqa to'lqinli qismining katta qismi (180-200 nm) stratosferada saqlanadi va qisqa to'lqinlarning energiyasi o'zgaradi. Bu nurlar ta'sirida magnit maydonlari o'zgaradi, molekulalar parchalanadi, ionlanish, gazlar va boshqa kimyoviy birikmalarning yangi hosil bo'lishi sodir bo'ladi. Bu jarayonlar shimoliy yorug'lik, chaqmoq va boshqa porlashlar shaklida kuzatilishi mumkin.

Stratosfera va undan yuqori qatlamlarda quyosh nurlanishi ta'sirida gaz molekulalari atomlarga ajraladi (80 km dan yuqori, CO 2 va H 2 ajraladi, 150 km dan yuqori - O 2, 300 km dan yuqori - N 2). 200-500 km balandlikda gazlarning ionlanishi ionosferada ham sodir bo'ladi; 320 km balandlikda zaryadlangan zarrachalar kontsentratsiyasi (O + 2, O - 2, N + 2) ning ~ 1/300 ni tashkil qiladi. neytral zarralar kontsentratsiyasi. Atmosferaning yuqori qatlamlarida erkin radikallar - OH, HO 2 va boshqalar mavjud.

Stratosferada suv bug'i deyarli yo'q.

Stratosferaga parvozlar 1930-yillarda boshlangan. Avgust Pikar va Pol Kipfer 1931-yil 27-mayda 16,2 km balandlikda amalga oshirgan birinchi stratosfera sharida (FNRS-1) parvozi hammaga maʼlum. Zamonaviy jangovar va tovushdan tez savdo samolyotlari stratosferada odatda 20 km balandlikda uchadi (garchi dinamik shift ancha yuqori bo'lishi mumkin). Yuqori balandlikdagi ob-havo sharlari 40 km gacha ko'tariladi; uchuvchisiz havo sharining rekordi 51,8 km.

So'nggi paytlarda Qo'shma Shtatlarning harbiy doiralarida stratosferaning 20 km dan yuqori qatlamlarini rivojlantirishga katta e'tibor qaratilmoqda, ular ko'pincha "kosmosdan oldingi" deb ataladi (Eng. « kosmosga yaqin» ). Taxminlarga ko'ra, uchuvchisiz havo kemalari va quyosh energiyasi bilan ishlaydigan samolyotlar (masalan, NASA Pathfinder) uzoq vaqt davomida taxminan 30 km balandlikda turishi va havo hujumiga qarshi mudofaa tizimlariga nisbatan zaif bo'lib qolgan holda juda katta hududlarni kuzatish va aloqani ta'minlashi mumkin; bunday qurilmalar sun'iy yo'ldoshlardan ko'p marta arzonroq bo'ladi.

Stratopauza- atmosferaning ikki qatlam, stratosfera va mezosfera orasidagi chegarasi bo'lgan qatlam. Stratosferada harorat balandlik bilan ko'tariladi va stratopauz harorat maksimal darajaga yetadigan qatlamdir. Stratopauzaning harorati 0 ° C atrofida.

Bu hodisa nafaqat Yerda, balki atmosferasi bo'lgan boshqa sayyoralarda ham kuzatiladi.

Yerda stratopauz dengiz sathidan 50 - 55 km balandlikda joylashgan. Atmosfera bosimi dengiz sathidagi bosimning 1/1000 qismini tashkil qiladi.

Mezosfera(yunoncha méso- - "o'rta" va schaῖra - "to'p", "shar") - 40-50 dan 80-90 km gacha balandlikdagi atmosfera qatlami. Bu balandlik bilan haroratning oshishi bilan tavsiflanadi; maksimal (taxminan +50 ° C) harorat taxminan 60 km balandlikda joylashgan bo'lib, undan keyin harorat -70 ° yoki -80 ° S gacha pasayishni boshlaydi. Haroratning bunday pasayishi quyosh nurlanishining (radiatsiyaning) ozon tomonidan energetik yutilishi bilan bog'liq. Bu atama 1951 yilda Geografik va geofizika ittifoqi tomonidan qabul qilingan.

Mezosferaning, shuningdek, quyi atmosfera qatlamlarining gaz tarkibi doimiy bo'lib, taxminan 80% azot va 20% kislorodni o'z ichiga oladi.

Mezosfera pastki stratosferadan stratopauza va uning ustida joylashgan termosferadan mezopauza orqali ajratilgan. Mezopauz asosan turbopauzaga to'g'ri keladi.

Meteoritlar porlay boshlaydi va qoida tariqasida mezosferada butunlay yonib ketadi.

Mezosferada tungi bulutlar paydo bo'lishi mumkin.

Parvozlar uchun mezosfera o'ziga xos "o'lik zona" dir - bu erda havo samolyotlar yoki sharlarni qo'llab-quvvatlash uchun juda kam uchraydi (50 km balandlikda havo zichligi dengiz sathidan 1000 baravar kam) va shu bilan birga. sun'iy parvozlar uchun juda zich vaqt. Bunday past orbitada sun'iy yo'ldoshlar. Mezosferani bevosita o'rganish asosan suborbital meteorologik raketalar yordamida amalga oshiriladi; umuman olganda, mezosfera atmosferaning boshqa qatlamlariga qaraganda yomonroq o'rganilgan, shuning uchun olimlar uni "ignorosfera" deb atashgan.

mezopauza

mezopauza Mezosfera va termosferani ajratib turuvchi atmosfera qatlami. Yerda u dengiz sathidan 80-90 km balandlikda joylashgan. Mezopauzada harorat minimal bo'lib, u -100 ° C atrofida. Pastda (taxminan 50 km balandlikdan boshlab) harorat balandlik bilan pasayadi, yuqorida (taxminan 400 km balandlikda) yana ko'tariladi. Mezopauz rentgen nurlarini faol singdirish mintaqasining pastki chegarasiga va Quyoshning eng qisqa to'lqin uzunlikdagi ultrabinafsha nurlanishiga to'g'ri keladi. Bu balandlikda kumushrang bulutlar kuzatiladi.

Mezopauz nafaqat Yerda, balki atmosferasi bo'lgan boshqa sayyoralarda ham mavjud.

Karman liniyasi- dengiz sathidan balandligi, bu shartli ravishda Yer atmosferasi va fazo o'rtasidagi chegara sifatida qabul qilinadi.

Xalqaro aviatsiya federatsiyasi (FAI) tomonidan belgilanganidek, Karman liniyasi dengiz sathidan 100 km balandlikda joylashgan.

Balandlikka vengriyalik amerikalik olim Teodor fon Karman nomi berilgan. U birinchi bo'lib bu balandlikda atmosfera shunchalik kamayib ketishini aniqladiki, aeronavtika imkonsiz bo'lib qoladi, chunki etarli ko'tarilishni yaratish uchun zarur bo'lgan samolyot tezligi birinchi kosmik tezlikdan kattaroq bo'ladi va shuning uchun balandroq balandliklarga erishish uchun. kosmonavtika vositalaridan foydalanish kerak.

Yer atmosferasi Karman chizig'idan tashqarida davom etadi. Yer atmosferasining tashqi qismi ekzosfera 10 000 km va undan yuqori balandlikka cho'ziladi, bunday balandlikda atmosfera asosan atmosferani tark eta oladigan vodorod atomlaridan iborat.

Karman liniyasiga erishish Ansari X mukofotining birinchi sharti edi, chunki bu parvozni kosmik parvoz deb tan olish uchun asosdir.

Atmosfera deb ataladigan Yer sayyoramizni o'rab turgan gazsimon konvert beshta asosiy qatlamdan iborat. Ushbu qatlamlar sayyora yuzasida, dengiz sathidan (ba'zan pastda) boshlanadi va quyidagi ketma-ketlikda kosmosga ko'tariladi:

• Troposfera;
• Stratosfera;
• Mezosfera;
• Termosfera;
• Ekzosfera.

Yer atmosferasining asosiy qatlamlari diagrammasi

Ushbu asosiy besh qatlamning har birida havo harorati, tarkibi va zichligi o'zgarishi sodir bo'ladigan "pauzalar" deb ataladigan o'tish zonalari mavjud. Pauzalar bilan birgalikda Yer atmosferasi jami 9 ta qatlamni o'z ichiga oladi.

Troposfera: ob-havo sodir bo'ladigan joy

Atmosferaning barcha qatlamlaridan troposfera bizga eng tanish bo'lgan (siz buni tushunasizmi yoki yo'qmi), chunki biz uning tubida - sayyora yuzasida yashaymiz. U Yer yuzasini qoplaydi va yuqoriga qarab bir necha kilometrga cho'ziladi. Troposfera so'zi "to'pning o'zgarishi" degan ma'noni anglatadi. Juda mos nom, chunki bu qatlam bizning kunlik ob-havo sodir bo'ladigan joy.

Sayyora yuzasidan boshlanib, troposfera 6 dan 20 km gacha balandlikka ko'tariladi. Bizga eng yaqin qatlamning pastki uchdan bir qismi barcha atmosfera gazlarining 50% ni o'z ichiga oladi. Bu nafas oladigan atmosferaning butun tarkibining yagona qismidir. Quyoshning issiqlik energiyasini o'ziga singdiruvchi yer yuzasi tomonidan havo pastdan isitilishi tufayli troposferaning harorati va bosimi balandlikning oshishi bilan kamayadi.

Yuqori qismida troposfera va stratosfera orasidagi bufer bo'lgan tropopauza deb ataladigan yupqa qatlam mavjud.

Stratosfera: ozonning uyi

Stratosfera atmosferaning keyingi qatlamidir. Yer yuzasidan 6-20 km dan 50 km gacha choʻzilgan. Bu ko'pchilik tijorat avialaynerlari uchadigan va havo sharlari sayohat qiladigan qatlamdir.

Bu erda havo yuqoriga va pastga tushmaydi, lekin juda tez havo oqimlarida yuzaga parallel ravishda harakat qiladi. Ko‘tarilgan sari harorat ko‘tariladi, bu quyosh radiatsiyasining qo‘shimcha mahsuloti bo‘lgan tabiiy ozon (O3) va quyoshning zararli ultrabinafsha nurlarini o‘zlashtirish qobiliyatiga ega bo‘lgan kislorod (balandlikka qarab haroratning har qanday ko‘tarilishi ma’lum. meteorologiya "inversiya" sifatida).

Stratosferaning pastki qismida issiqroq harorat va yuqori qismida sovuqroq harorat bo'lganligi sababli, atmosferaning bu qismida konveksiya (havo massalarining vertikal harakati) kam uchraydi. Darhaqiqat, siz stratosferadan troposferada davom etayotgan bo'ronni ko'rishingiz mumkin, chunki qatlam konvektsiya uchun "qopqoq" vazifasini bajaradi, bu orqali bo'ron bulutlari o'tmaydi.

Stratosferadan keyin yana bufer qatlam paydo bo'ladi, bu safar stratopauza deb ataladi.

Mezosfera: o'rta atmosfera

Mezosfera Yer yuzasidan taxminan 50-80 km uzoqlikda joylashgan. Yuqori mezosfera Yerdagi eng sovuq tabiiy joy bo'lib, u erda harorat -143 ° C dan pastga tushishi mumkin.

Termosfera: yuqori atmosfera

Mezosfera va mezopauzadan keyin sayyora yuzasidan 80 dan 700 km gacha balandlikda joylashgan va atmosfera qobig'idagi umumiy havoning 0,01% dan kamrog'ini o'z ichiga olgan termosfera keladi. Bu erda harorat +2000 ° C gacha etadi, ammo havoning kuchli kamayishi va issiqlikni uzatish uchun gaz molekulalarining etishmasligi tufayli bu yuqori haroratlar juda sovuq deb hisoblanadi.

Ekzosfera: atmosfera va kosmosning chegarasi

Yer yuzasidan taxminan 700-10 000 km balandlikda ekzosfera - atmosferaning tashqi qirrasi, kosmos bilan chegaradosh. Bu erda meteorologik yo'ldoshlar Yer atrofida aylanadi.

Ionosfera haqida nima deyish mumkin?

Ionosfera alohida qatlam emas va aslida bu atama 60 dan 1000 km gacha balandlikdagi atmosferaga nisbatan qo'llaniladi. U mezosferaning eng yuqori qismlarini, butun termosferani va ekzosferaning bir qismini o'z ichiga oladi. Ionosfera o'z nomini oldi, chunki atmosferaning bu qismida Quyosh radiatsiyasi Yerning magnit maydonlaridan o'tganda va ionlanadi. Bu hodisa yerdan shimoliy chiroqlar sifatida kuzatiladi.

Atmosfera turli gazlar aralashmasidir. U Yer yuzasidan 900 km balandlikgacha cho'zilib, sayyorani quyosh nurlanishining zararli spektridan himoya qiladi va sayyoradagi barcha hayot uchun zarur bo'lgan gazlarni o'z ichiga oladi. Atmosfera quyosh issiqligini ushlab turadi, yer yuzasi yaqinida isinadi va qulay iqlim yaratadi.

Atmosferaning tarkibi

Yer atmosferasi asosan ikkita gazdan iborat - azot (78%) va kislorod (21%). Bundan tashqari, u karbonat angidrid va boshqa gazlarning aralashmalarini o'z ichiga oladi. atmosferada bug ', bulutlardagi namlik tomchilari va muz kristallari shaklida mavjud.

Atmosfera qatlamlari

Atmosfera ko'plab qatlamlardan iborat bo'lib, ular orasida aniq chegaralar yo'q. Turli qatlamlarning harorati bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi.

• havosiz magnitosfera. Er sun'iy yo'ldoshlarining aksariyati bu erda Yer atmosferasidan tashqarida uchadi.
• Ekzosfera (yer yuzasidan 450-500 km). Deyarli gazlarni o'z ichiga olmaydi. Ba'zi ob-havo sun'iy yo'ldoshlari ekzosferada uchadi. Termosfera (80-450 km) yuqori qatlamda 1700 ° S gacha bo'lgan yuqori harorat bilan tavsiflanadi.
• Mezosfera (50-80 km). Bu sferada balandlik oshgani sayin harorat pasayadi. Aynan shu erda atmosferaga kiradigan meteoritlarning ko'pchiligi (kosmik jinslarning bo'laklari) yonib ketadi.
• Stratosfera (15-50 km). Ozon qatlamini o'z ichiga oladi, ya'ni quyoshdan ultrabinafsha nurlanishni o'zlashtiradigan ozon qatlami. Bu yer yuzasiga yaqin haroratning oshishiga olib keladi. Jet samolyotlar odatda bu erda uchib, kabi bu qatlamda ko'rinish juda yaxshi va ob-havo sharoitidan kelib chiqadigan shovqin deyarli yo'q.
• Troposfera. Balandligi yer yuzasidan 8 dan 15 km gacha. Aynan shu erda sayyoramizning ob-havosi shakllangan, chunki u bu qatlamda eng ko'p suv bug'lari, chang va shamollar mavjud. Harorat yer yuzasidan uzoqlashgan sari pasayadi.

Atmosfera bosimi

Biz buni his qilmasak ham, atmosfera qatlamlari Yer yuzasiga bosim o'tkazadi. Eng balandi sirt yaqinida bo'lib, undan uzoqlashganda u asta-sekin kamayadi. Bu quruqlik va okean o'rtasidagi harorat farqiga bog'liq va shuning uchun dengiz sathidan bir xil balandlikda joylashgan hududlarda ko'pincha boshqa bosim mavjud. Past bosim nam ob-havoni keltirib chiqaradi, yuqori bosim esa odatda aniq ob-havoni belgilaydi.

Atmosferadagi havo massalarining harakati

Va bosimlar pastki atmosferani aralashtirishga olib keladi. Bu yuqori bosimli joylardan past bosimli hududlarga esib turadigan shamollarni hosil qiladi. Ko'pgina mintaqalarda quruqlik va dengiz haroratining farqi tufayli mahalliy shamollar ham paydo bo'ladi. Tog'lar ham shamol yo'nalishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

Issiqxona effekti

Yer atmosferasidagi karbonat angidrid va boshqa gazlar quyosh issiqligini ushlab turadi. Bu jarayon odatda issiqxona effekti deb ataladi, chunki u ko'p jihatdan issiqxonalarda issiqlik aylanishiga o'xshaydi. Issiqxona effekti sayyorada global isishni keltirib chiqaradi. Yuqori bosimli hududlarda - antisiklonlarda - aniq quyosh o'rnatiladi. Past bosimli hududlarda - siklonlarda - ob-havo odatda beqaror. Issiqlik va yorug'lik atmosferaga kiradi. Gazlar er yuzasidan aks ettirilgan issiqlikni ushlab turadi va shu bilan er yuzidagi haroratning ko'tarilishiga olib keladi.

Stratosferada maxsus ozon qatlami mavjud. Ozon Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanishning katta qismini to'sib, Yerni va undagi barcha hayotni himoya qiladi. Olimlar ozon qatlamining vayron bo'lishiga ba'zi aerozollar va sovutgich uskunalari tarkibidagi maxsus xlorftorokarbonat angidrid gazlari sabab bo'lganini aniqladilar. Arktika va Antarktida ustida ozon qatlamida ulkan teshiklar topildi, bu Yer yuzasiga ta'sir qiluvchi ultrabinafsha nurlanish miqdorining oshishiga yordam beradi.

Ozon atmosferaning quyi qatlamlarida quyosh nurlanishi va turli chiqindi gazlar va gazlar oʻrtasida hosil boʻladi. Odatda u atmosfera orqali tarqaladi, lekin issiq havo qatlami ostida sovuq havoning yopiq qatlami hosil bo'lsa, ozon kontsentratsiyalanadi va tutun paydo bo'ladi. Afsuski, bu ozon teshiklarida ozon yo'qotilishini qoplay olmaydi.

Sun'iy yo'ldosh tasvirida Antarktida ustidagi ozon qatlamidagi teshik aniq ko'rsatilgan. Teshikning kattaligi har xil, ammo olimlar uning doimiy ravishda oshib borishiga ishonishadi. Atmosferadagi chiqindi gazlar darajasini pasaytirishga harakat qilinmoqda. Havoning ifloslanishini kamaytiring va shaharlarda tutunsiz yoqilg'idan foydalaning. Smog ko'p odamlarda ko'zning tirnash xususiyati va bo'g'ilishiga olib keladi.

Yer atmosferasining paydo bo'lishi va evolyutsiyasi

Yerning zamonaviy atmosferasi uzoq evolyutsion rivojlanish natijasidir. U geologik omillarning birgalikdagi harakati va organizmlarning hayotiy faoliyati natijasida paydo bo'lgan. Butun geologik tarix davomida yer atmosferasi bir qancha chuqur oʻzgarishlardan oʻtgan. Geologik ma'lumotlar va nazariy (oldingi shartlar) asosida, taxminan 4 milliard yil oldin mavjud bo'lgan yosh Yerning dastlabki atmosferasi passiv azotning ozgina qo'shilishi bilan inert va asil gazlar aralashmasidan iborat bo'lishi mumkin (N. A. Yasamanov, 1985). ;A.S.Monin,1987;O.G.Soroxtin,S.A.Ushakov,1991,1993.Hozirgi vaqtda ilk atmosferaning tarkibi va tuzilishi haqidagi qarashlar biroz oʻzgargan.Birlamchi atmosfera (protoatmosfera) eng ilk protoplanetar bosqichda.4,2 mlrd. , metan, ammiak va karbonat angidrid aralashmasidan iborat bo'lishi mumkin.Mantiyaning gazsizlanishi va yer yuzasida sodir bo'ladigan faol nurash jarayonlari natijasida suv bug'lari, CO 2 va CO ko'rinishidagi uglerod birikmalari, oltingugurt va uning atmosferaga aralashmalar, shuningdek kuchli halogen kislotalar - HCI, HF, HI va borik kislotalari kirib kela boshladi, ular atmosferada metan, ammiak, vodorod, argon va boshqa ba'zi olijanob gazlar bilan to'ldiriladi. Bu birlamchi atmosfera orqali edi. nihoyatda nozik. Shuning uchun yer yuzasi yaqinidagi harorat radiatsiyaviy muvozanat haroratiga yaqin edi (A.S.Monin, 1977).

Vaqt o'tishi bilan birlamchi atmosferaning gaz tarkibi er yuzasida chiqib turgan tog 'jinslarining parchalanishi, siyanobakteriyalar va ko'k-yashil suv o'tlarining hayotiy faoliyati, vulqon jarayonlari va quyosh nurlari ta'siri ostida o'zgara boshladi. Bu metanning karbonat angidridga, ammiakning azot va vodorodga parchalanishiga olib keldi; karbonat angidrid sekin-asta yer yuzasiga tushgan ikkilamchi atmosferada va azotda to'plana boshladi. Ko'k-yashil suv o'tlarining hayotiy faoliyati tufayli fotosintez jarayonida kislorod ishlab chiqarila boshlandi, ammo bu dastlab asosan "atmosfera gazlarini, keyin esa tog' jinslarini oksidlashga sarflangan. Shu bilan birga molekulyar azotgacha oksidlangan ammiak atmosferada intensiv ravishda to'plana boshladi. Zamonaviy atmosferadagi azotning muhim qismi relikt ekanligi taxmin qilinadi. Metan va uglerod oksidi karbonat angidridga oksidlangan. Oltingugurt va vodorod sulfidi SO 2 va SO 3 ga oksidlangan, ular yuqori harakatchanligi va yengilligi tufayli atmosferadan tezda chiqariladi. Shunday qilib, qaytaruvchi atmosfera, arxey va proterozoyning boshida bo'lgani kabi, asta-sekin oksidlovchi atmosferaga aylandi.

Karbonat angidrid atmosferaga metan oksidlanishi natijasida ham, mantiyaning gazsizlanishi va tog' jinslarining nurashi natijasida ham kirib keldi. Agar Yerning butun tarixi davomida chiqarilgan barcha karbonat angidrid atmosferada qolsa, uning qisman bosimi endi Veneradagi kabi bo'lishi mumkin (O. Soroxtin, S. A. Ushakov, 1991). Ammo Yerda bu jarayon teskari edi. Atmosferadagi karbonat angidridning katta qismi gidrosferada erigan, unda suv organizmlari qobiqlarini qurish uchun ishlatilgan va biogen ravishda karbonatlarga aylantirilgan. Keyinchalik ulardan kimyoviy va organogen karbonatlarning eng kuchli qatlamlari hosil bo'ldi.

Atmosferaga kislorod uchta manbadan etkazib berildi. U uzoq vaqt davomida Yer paydo boʻlgan paytdan boshlab mantiyaning gazsizlanishi davrida ajralib chiqqan va asosan oksidlanish jarayonlariga sarflangan.Kislorodning yana bir manbai suv bugʻining qattiq ultrabinafsha quyosh nurlanishi taʼsirida fotodissosiatsiyasi boʻlgan. ko'rinishlar; atmosferadagi erkin kislorod pasaytirilgan sharoitda yashagan prokariotlarning ko'pchiligining o'limiga olib keldi. Prokaryotik organizmlar yashash joylarini o'zgartirdilar. Ular Yer yuzasini uning tubsizligi va reduksiya sharoitlari saqlanib qolgan hududlariga qoldirdilar. Ular karbonat angidridni kislorodga kuchli qayta ishlay boshlagan eukariotlar bilan almashtirildi.

Arxey davrida va proterozoyning muhim qismi abiogen va biogen yo'l bilan paydo bo'lgan deyarli barcha kislorod asosan temir va oltingugurtning oksidlanishiga sarflangan. Proterozoyning oxiriga kelib, er yuzasida joylashgan barcha metall ikki valentli temir yo oksidlanadi yoki yer yadrosiga o'tadi. Bu proterozoyning dastlabki atmosferasida kislorodning qisman bosimining o'zgarishiga olib keldi.

Proterozoyning o'rtalarida atmosferadagi kislorod konsentratsiyasi Urey nuqtasiga yetdi va hozirgi darajadan 0,01% ni tashkil etdi. O'sha vaqtdan boshlab, kislorod atmosferada to'plana boshladi va, ehtimol, Rifeyning oxirida, uning miqdori Paster nuqtasiga (hozirgi darajadan 0,1%) yetdi. Ozon qatlami Vendiya davrida paydo bo'lgan va u hech qachon yo'qolmagan bo'lishi mumkin.

Er atmosferasida erkin kislorodning paydo bo'lishi hayotning rivojlanishini rag'batlantirdi va yanada mukammal metabolizmga ega yangi shakllarning paydo bo'lishiga olib keldi. Agar ilgari proterozoyning boshida paydo bo'lgan eukaryotik bir hujayrali suv o'tlari va siyanidlar suvda kislorod miqdori hozirgi kontsentratsiyasining atigi 10-3 qismini talab qilgan bo'lsa, erta Vendiyaning oxirida skeletsiz metazoalarning paydo bo'lishi bilan, ya'ni, taxminan 650 million yil oldin, atmosferadagi kislorod kontsentratsiyasi ancha yuqori bo'lishi kerak edi. Axir, Metazoa kislorodli nafas olishdan foydalangan va buning uchun kislorodning qisman bosimi kritik darajaga - Paster nuqtasiga yetishi kerak edi. Bunday holda, anaerob fermentatsiya jarayoni energiya jihatidan yanada istiqbolli va progressiv kislorod almashinuvi bilan almashtirildi.

Shundan so'ng, er atmosferasida kislorodning keyingi to'planishi juda tez sodir bo'ldi. Ko'k-yashil suv o'tlari hajmining tobora ortib borishi atmosferada hayvonlar dunyosining hayotini ta'minlash uchun zarur bo'lgan kislorod darajasiga erishishga yordam berdi. Atmosferadagi kislorod miqdorining ma'lum bir barqarorlashuvi o'simliklar quruqlikka kelgan paytdan boshlab - taxminan 450 million yil oldin sodir bo'lgan. Silur davrida sodir bo'lgan quruqlikda o'simliklarning paydo bo'lishi atmosferadagi kislorod darajasining yakuniy barqarorlashuviga olib keldi. O'sha paytdan boshlab uning kontsentratsiyasi juda tor chegaralarda o'zgara boshladi va hech qachon hayot mavjudligidan tashqariga chiqmadi. Atmosferadagi kislorod kontsentratsiyasi gulli o'simliklar paydo bo'lganidan beri to'liq barqarorlashdi. Bu voqea bo'r davrining o'rtalarida sodir bo'lgan, ya'ni. taxminan 100 million yil oldin.

Azotning asosiy qismi Yerning rivojlanishining dastlabki bosqichlarida, asosan, ammiakning parchalanishi natijasida hosil bo'lgan. Organizmlarning paydo bo'lishi bilan atmosfera azotini organik moddalarga bog'lash va dengiz cho'kindilariga ko'mish jarayoni boshlandi. Organizmlar quruqlikka chiqqandan so'ng, azot kontinental cho'kindilarga ko'mila boshladi. Erkin azotni qayta ishlash jarayonlari ayniqsa quruqlikdagi o'simliklar paydo bo'lishi bilan kuchaydi.

Kriptozoy va fanerozoy davrlari bo'yida, ya'ni taxminan 650 million yil oldin atmosferadagi karbonat angidrid miqdori o'ndan bir foizgacha kamaydi va u hozirgi darajaga yaqin bo'lgan tarkibga yaqinda, taxminan 10-20 mln. yillar oldin.

Shunday qilib, atmosferaning gaz tarkibi nafaqat organizmlar uchun yashash maydonini ta'minlabgina qolmay, balki ularning hayotiy faoliyatining xususiyatlarini ham aniqladi, joylashishi va evolyutsiyasiga yordam berdi. Kosmik va sayyoraviy sabablarga ko'ra organizmlar uchun qulay bo'lgan atmosferaning gaz tarkibini taqsimlashda yuzaga kelgan nosozliklar organik dunyoning ommaviy yo'q bo'lib ketishiga olib keldi, bu kriptozoyda va fanerozoy tarixining ma'lum bosqichlarida bir necha bor sodir bo'ldi.

Atmosferaning etnosfera funktsiyalari

Yer atmosferasi zarur moddalar, energiya beradi va metabolik jarayonlarning yo'nalishi va tezligini belgilaydi. Zamonaviy atmosferaning gaz tarkibi hayotning mavjudligi va rivojlanishi uchun maqbuldir. Atmosfera ob-havo va iqlim shakllanishi hududi sifatida odamlar, hayvonlar va o'simliklar hayoti uchun qulay sharoitlarni yaratishi kerak. Atmosfera havosining sifati va ob-havo sharoitlarining u yoki bu yo'nalishdagi og'ishlari hayvon va o'simlik dunyosi, shu jumladan odamlar hayoti uchun ekstremal sharoitlarni yaratadi.

Yer atmosferasi nafaqat etnosfera evolyutsiyasining asosiy omili bo'lgan insoniyatning mavjudligi uchun sharoitlarni ta'minlaydi. Shu bilan birga, u ishlab chiqarish uchun energiya va xom ashyo manbai bo'lib chiqadi. Umuman olganda, atmosfera inson salomatligini saqlaydigan omil bo'lib, ayrim hududlar fizik-geografik sharoiti va atmosfera havosining sifati tufayli rekreatsiya zonasi vazifasini bajaradi va odamlarning sanatoriy-kurortda davolanishi va dam olishi uchun mo'ljallangan hududlardir. Shunday qilib, atmosfera estetik va hissiy ta'sir omilidir.

Yaqinda aniqlangan atmosferaning etnosfera va texnosfera funktsiyalari (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001) mustaqil va chuqur o'rganishni talab qiladi. Shunday qilib, atmosfera energiya funktsiyalarini o'rganish atrof-muhitga zarar etkazuvchi jarayonlarning paydo bo'lishi va ishlashi nuqtai nazaridan ham, inson salomatligi va farovonligiga ta'siri nuqtai nazaridan ham juda dolzarbdir. Bunda gap siklonlar va antisiklonlar energiyasi, atmosfera girdobi, atmosfera bosimi va boshqa ekstremal atmosfera hodisalari haqida bormoqda, ulardan samarali foydalanish atrof muhitni ifloslantirmaydigan muqobil energiya manbalarini olish muammosini muvaffaqiyatli hal etishga yordam beradi. muhit. Axir, havo muhiti, ayniqsa uning Jahon okeani ustida joylashgan qismi juda katta miqdordagi erkin energiyani chiqaradigan hududdir.

Masalan, o'rtacha quvvatli tropik siklonlar bir sutkada Xirosima va Nagasakiga tashlangan 500 000 ta atom bombasi energiyasiga teng energiya ajratishi aniqlangan. Bunday siklon mavjud bo'lgan 10 kun davomida AQSh kabi davlatning 600 yil davomida barcha energiya ehtiyojlarini qondirish uchun etarli energiya ajralib chiqadi.

So'nggi yillarda tabiatshunos olimlarning ma'lum darajada faoliyatning turli jihatlari va atmosferaning yerdagi jarayonlarga ta'siri bilan bog'liq bo'lgan ko'plab asarlari nashr etildi, bu zamonaviy tabiatshunoslikda fanlararo o'zaro ta'sirlarning kuchayib borayotganidan dalolat beradi. Shu bilan birga, uning ayrim yo'nalishlarining integratsion roli namoyon bo'ladi, ular orasida geoekologiyadagi funktsional-ekologik yo'nalishni qayd etish kerak.

Ushbu yo'nalish turli xil geosferalarning ekologik funktsiyalari va sayyoraviy rolini tahlil qilish va nazariy umumlashtirishni rag'batlantiradi va bu, o'z navbatida, sayyoramizni yaxlit o'rganish uchun metodologiya va ilmiy asoslarni ishlab chiqishning muhim shartidir. uning tabiiy resurslarini muhofaza qilish.

Yer atmosferasi bir necha qatlamlardan iborat: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, ionosfera va ekzosfera. Troposferaning yuqori qismida va stratosferaning pastki qismida ozon qatlami deb ataladigan ozon bilan boyitilgan qatlam mavjud. Ozonning tarqalishida ma'lum (kundalik, mavsumiy, yillik va boshqalar) qonuniyatlari o'rnatildi. Atmosfera paydo bo'lganidan beri sayyoradagi jarayonlarning borishiga ta'sir ko'rsatdi. Atmosferaning birlamchi tarkibi hozirgidan butunlay boshqacha edi, ammo vaqt o'tishi bilan molekulyar azotning nisbati va roli doimiy ravishda o'sib bordi, taxminan 650 million yil oldin erkin kislorod paydo bo'ldi, uning miqdori doimiy ravishda oshib bordi, ammo karbonat angidrid konsentratsiyasi mos ravishda pasaydi. . Atmosferaning yuqori harakatchanligi, gaz tarkibi va aerozollarning mavjudligi uning muhim rolini va turli geologik va biosfera jarayonlaridagi faol ishtirokini belgilaydi. Quyosh energiyasini qayta taqsimlashda, halokatli tabiiy hodisalar va ofatlarning rivojlanishida atmosferaning roli katta. Atmosfera bo'ronlari - tornadolar (tornadolar), bo'ronlar, tayfunlar, siklonlar va boshqa hodisalar organik dunyo va tabiiy tizimlarga salbiy ta'sir ko'rsatadi. Ifloslanishning asosiy manbalari tabiiy omillar bilan bir qatorda inson xo`jalik faoliyatining turli shakllari hisoblanadi. Atmosferaga antropogen ta'sir nafaqat turli aerozollar va issiqxona gazlarining paydo bo'lishida, balki suv bug'lari miqdorining ko'payishida ham namoyon bo'ladi va tutun va kislotali yomg'ir shaklida namoyon bo'ladi. Issiqxona gazlari er yuzasining harorat rejimini o'zgartiradi, ma'lum gazlarning emissiyasi ozon ekranining hajmini kamaytiradi va ozon teshiklarining paydo bo'lishiga yordam beradi. Yer atmosferasining etnosferadagi roli katta.

Tabiiy jarayonlarda atmosferaning roli

Litosfera va koinot o'rtasidagi oraliq holatda joylashgan sirt atmosferasi va uning gaz tarkibi organizmlarning hayoti uchun sharoit yaratadi. Shu bilan birga, tog' jinslarining nurashi va vayron bo'lish intensivligi, zararli moddalarning ko'chishi va to'planishi yog'ingarchilik miqdori, tabiati va chastotasiga, shamollarning chastotasi va kuchiga, ayniqsa havo haroratiga bog'liq. Atmosfera iqlim tizimining markaziy qismidir. Havoning harorati va namligi, bulutlilik va yog'ingarchilik, shamol - bularning barchasi ob-havoni, ya'ni atmosferaning doimiy o'zgaruvchan holatini tavsiflaydi. Shu bilan birga, xuddi shu komponentlar iqlimni, ya'ni o'rtacha uzoq muddatli ob-havo rejimini ham tavsiflaydi.

Aerozol zarralari (kul, chang, suv bug'ining zarralari) deb ataladigan gazlarning tarkibi, bulutlar va turli xil aralashmalarning mavjudligi quyosh nurlanishining atmosfera orqali o'tish xususiyatlarini aniqlaydi va Yerning termal nurlanishining chiqib ketishini oldini oladi. kosmosga.

Yer atmosferasi juda harakatchan. Unda yuzaga keladigan jarayonlar va uning gaz tarkibi, qalinligi, loyqaligi, shaffofligi va turli xil aerozol zarralarining mavjudligi ob-havoga ham, iqlimga ham ta'sir qiladi.

Tabiiy jarayonlarning harakati va yo'nalishi, shuningdek, Yerdagi hayot va faollik quyosh radiatsiyasi bilan belgilanadi. U yer yuzasiga keladigan issiqlikning 99,98% ni beradi. Yiliga 134*10 19 kkalni tashkil qiladi. Bunday issiqlik miqdorini 200 milliard tonna ko'mir yoqish orqali olish mumkin. Quyosh massasida termoyadro energiyasining bunday oqimini yaratadigan vodorod zahiralari kamida yana 10 milliard yilga, ya'ni sayyoramizning o'zi mavjud bo'lganidan ikki baravar ko'p vaqtga etarli bo'ladi.

Atmosferaning yuqori chegarasiga kiradigan quyosh energiyasining umumiy miqdorining taxminan 1/3 qismi jahon fazosiga qaytariladi, 13% ozon qatlami tomonidan so'riladi (shu jumladan deyarli barcha ultrabinafsha nurlanish). 7% - atmosferaning qolgan qismi va faqat 44% er yuzasiga etib boradi. Bir sutkada Yerga yetib keladigan jami quyosh radiatsiyasi insoniyat o'tgan ming yillikda yoqilg'ining barcha turlarini yoqish natijasida olgan energiyaga teng.

Quyosh nurlanishining yer yuzasida tarqalish miqdori va tabiati atmosferaning bulutliligi va shaffofligiga chambarchas bog'liq. Tarqalgan nurlanish miqdoriga Quyoshning ufqdan balandligi, atmosferaning shaffofligi, suv bug'lari, chang, karbonat angidridning umumiy miqdori va boshqalar ta'sir qiladi.

Tarqalgan nurlanishning maksimal miqdori qutbli hududlarga to'g'ri keladi. Quyosh ufqdan qanchalik past bo'lsa, ma'lum bir hududga kamroq issiqlik kiradi.

Atmosferaning shaffofligi va bulutliligi katta ahamiyatga ega. Yozning bulutli kunida, odatda, tiniq kunga qaraganda sovuqroq bo'ladi, chunki kunduzgi bulutlar yer yuzasini isitishga to'sqinlik qiladi.

Issiqlikni taqsimlashda atmosfera tarkibidagi chang muhim rol o'ynaydi. Uning shaffofligiga ta'sir qiluvchi chang va kulning nozik tarqalgan qattiq zarralari quyosh nurlanishining tarqalishiga salbiy ta'sir qiladi, ularning aksariyati aks etadi. Nozik zarralar atmosferaga ikki yo'l bilan kiradi: yoki vulqon otilishi paytida tashlangan kul yoki qurg'oqchil tropik va subtropik mintaqalardan shamollar olib yuradigan cho'l changlari. Ayniqsa, bunday changning ko'p qismi qurg'oqchilik paytida, issiq havo oqimlari orqali atmosferaning yuqori qatlamlariga olib o'tilganda hosil bo'ladi va u erda uzoq vaqt qolishi mumkin. 1883 yilda Krakatoa vulqonining otilishidan so'ng, atmosferaga o'nlab kilometrlarga tashlangan chang taxminan 3 yil davomida stratosferada qoldi. 1985 yilda El Chichon vulqonining (Meksika) otilishi natijasida chang Evropaga etib keldi va shuning uchun sirt haroratining biroz pasayishi kuzatildi.

Yer atmosferasida o'zgaruvchan miqdorda suv bug'lari mavjud. Mutlaq ma'noda og'irlik yoki hajm bo'yicha uning miqdori 2 dan 5% gacha.

Karbonat angidrid kabi suv bug'lari issiqxona effektini kuchaytiradi. Atmosferada paydo bo'ladigan bulutlar va tumanlarda o'ziga xos fizik-kimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi.

Atmosferadagi suv bug'ining asosiy manbai okeanlar yuzasidir. Undan har yili qalinligi 95 dan 110 sm gacha bo'lgan suv qatlami bug'lanadi.Namlikning bir qismi kondensatsiyadan keyin okeanga qaytadi, ikkinchisi esa havo oqimlari bilan materiklar tomon yo'naltiriladi. O'zgaruvchan nam iqlimi bo'lgan hududlarda yog'ingarchilik tuproqni namlaydi, nam hududlarda esa er osti suvlari zaxiralarini yaratadi. Shunday qilib, atmosfera namlik akkumulyatori va yog'ingarchilik ombori hisoblanadi. atmosferada hosil bo'ladigan tumanlar esa tuproq qoplamini namlik bilan ta'minlaydi va shu bilan hayvon va o'simlik dunyosining rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynaydi.

Atmosfera namligi atmosferaning harakatchanligi tufayli yer yuzasiga taqsimlanadi. U shamol va bosim taqsimotining juda murakkab tizimiga ega. Atmosfera doimiy harakatda bo'lganligi sababli, shamol oqimlari va bosimining tabiati va tarqalish darajasi doimiy ravishda o'zgarib turadi. Aylanma shkalasi mikrometeorologik, o'lchami bor-yo'g'i bir necha yuz metr bo'lgan global miqyosdan bir necha o'n minglab kilometrlarga teng. Katta atmosfera girdoblari yirik havo oqimlari tizimini yaratishda ishtirok etadi va atmosferaning umumiy aylanishini belgilaydi. Bundan tashqari, ular halokatli atmosfera hodisalarining manbalari hisoblanadi.

Ob-havo va iqlim sharoitlarining taqsimlanishi va tirik materiyaning faoliyati atmosfera bosimiga bog'liq. Atmosfera bosimi kichik chegaralarda o'zgarib tursa, u odamlarning farovonligi va hayvonlarning xatti-harakatlarida hal qiluvchi rol o'ynamaydi va o'simliklarning fiziologik funktsiyalariga ta'sir qilmaydi. Qoida tariqasida, frontal hodisalar va ob-havo o'zgarishi bosim o'zgarishi bilan bog'liq.

Atmosfera bosimi shamolning paydo bo'lishi uchun fundamental ahamiyatga ega bo'lib, u rel'ef hosil qiluvchi omil bo'lib, o'simlik va hayvonot dunyosiga eng kuchli ta'sir ko'rsatadi.

Shamol o'simliklarning o'sishini bostirishga qodir va ayni paytda urug'larni ko'chirishga yordam beradi. Ob-havo va iqlim sharoitining shakllanishida shamolning roli katta. U, shuningdek, dengiz oqimlarini tartibga soluvchi vazifasini bajaradi. Shamol ekzogen omillardan biri sifatida uzoq masofalarda ob-havoga uchragan materialning eroziyasi va deflyatsiyasiga yordam beradi.

Atmosfera jarayonlarining ekologik-geologik roli

Aerozol zarralari va undagi qattiq changning paydo bo'lishi tufayli atmosfera shaffofligining pasayishi quyosh radiatsiyasining tarqalishiga ta'sir qiladi, albedo yoki reflektivlikni oshiradi. Turli xil kimyoviy reaktsiyalar bir xil natijaga olib keladi, ozonning parchalanishiga va suv bug'idan iborat "marvarid" bulutlarining paydo bo'lishiga olib keladi. Iqlim o'zgarishiga global reflektorlik o'zgarishi, shuningdek atmosferaning gaz tarkibidagi o'zgarishlar, asosan issiqxona gazlari sabab bo'ladi.

Yer yuzasining turli qismlarida atmosfera bosimining farqini keltirib chiqaradigan notekis isitish troposferaning o'ziga xos belgisi bo'lgan atmosfera sirkulyatsiyasiga olib keladi. Bosimdagi farqlar mavjud bo'lganda, havo yuqori bosimli joylardan past bosimli joylarga oqib chiqadi. Havo massalarining bu harakati namlik va harorat bilan birgalikda atmosfera jarayonlarining asosiy ekologik va geologik xususiyatlarini aniqlaydi.

Shamol tezligiga qarab yer yuzasida turli geologik ishlarni keltirib chiqaradi. 10 m/s tezlikda daraxtlarning qalin shoxlarini silkitadi, chang va mayda qumni ko'taradi va tashiydi; 20 m/s tezlikda daraxt shoxlarini sindiradi, qum va shag'al olib yuradi; 30 m/s tezlikda (bo‘ron) uylarning tomlarini yirtib tashlaydi, daraxtlarni qo‘poradi, ustunlarni sindiradi, shag‘allarni siljitadi va mayda shag‘allarni olib ketadi, 40 m/s tezlikda bo‘ron esa uylarni vayron qiladi, elektr simini buzadi va buzadi. ustunlar, katta daraxtlarni ildizi bilan sug'urib tashlaydi.

Bo'ronlar va tornadolar (tornadolar) halokatli oqibatlarga olib keladigan atrof-muhitga katta salbiy ta'sir ko'rsatadi - tezligi 100 m / s gacha bo'lgan kuchli atmosfera jabhalarida issiq mavsumda sodir bo'ladigan atmosfera girdoblari. Squalls - bo'ronli shamol tezligi (60-80 m/s gacha) bo'lgan gorizontal bo'ronlar. Ko'pincha ular bir necha daqiqadan yarim soatgacha davom etadigan kuchli yomg'ir va momaqaldiroq bilan birga keladi. Bo'ronlar kengligi 50 km gacha bo'lgan hududlarni qamrab oladi va 200-250 km masofani bosib o'tadi. 1998-yilda Moskva va Moskva viloyatida yuz bergan kuchli bo‘ron ko‘plab uylarning tomlarini shikastlab, daraxtlarni qulagan edi.

Shimoliy Amerikada tornado deb ataladigan tornadolar ko'pincha momaqaldiroq bulutlari bilan bog'liq bo'lgan kuchli huni shaklidagi atmosfera girdobidir. Bu diametri bir necha o'ndan yuzlab metrgacha bo'lgan o'rtada torayadigan havo ustunlari. Tornado bulutlardan tushadigan yoki er yuzasidan ko'tariladigan fil tanasiga juda o'xshash huni ko'rinishiga ega. Kuchli kam uchraydigan va yuqori aylanish tezligiga ega bo'lgan tornado chang, suv omborlari va turli xil narsalarni tortib, bir necha yuz kilometrgacha masofani bosib o'tadi. Kuchli tornadolar momaqaldiroq, yomg'ir bilan birga keladi va katta vayron qiluvchi kuchga ega.

Tornadolar doimo sovuq yoki issiq bo'lgan subpolyar yoki ekvatorial mintaqalarda kamdan-kam uchraydi. Ochiq okeanda bir nechta tornadolar. Tornadolar Evropada, Yaponiyada, Avstraliyada, AQShda, Rossiyada esa Markaziy Qora Yer mintaqasida, Moskva, Yaroslavl, Nijniy Novgorod va Ivanovo viloyatlarida tez-tez uchraydi.

Tornadolar mashinalarni, uylarni, vagonlarni, ko'priklarni ko'taradi va harakatga keltiradi. Ayniqsa, halokatli tornadolar (tornadolar) AQShda kuzatiladi. Har yili 450 dan 1500 gacha tornadolar qayd etiladi, o'rtacha 100 ga yaqin qurbonlar. Tornadolar - bu tez ta'sir qiluvchi halokatli atmosfera jarayonlari. Ular atigi 20-30 daqiqada hosil bo'ladi va ularning mavjud bo'lish vaqti 30 minut. Shu sababli, tornadolarning sodir bo'lish vaqti va joyini oldindan aytish deyarli mumkin emas.

Boshqa halokatli, ammo uzoq muddatli atmosfera girdoblari siklonlardir. Ular bosimning pasayishi tufayli hosil bo'ladi, bu ma'lum sharoitlarda havo oqimlarining dumaloq harakati paydo bo'lishiga yordam beradi. Atmosfera girdoblari nam issiq havoning kuchli ko'tarilish oqimlari atrofida paydo bo'ladi va janubiy yarim sharda soat yo'nalishi bo'yicha yuqori tezlikda va shimoliy yarim sharda soat miliga teskari yo'nalishda aylanadi. Siklonlar, tornadolardan farqli o'laroq, okeanlar ustida paydo bo'lib, qit'alarda halokatli harakatlarini keltirib chiqaradi. Asosiy halokat omillari - kuchli shamollar, qor yog'ishi, jala, do'l va toshqin ko'rinishidagi kuchli yog'ingarchilik. 19 - 30 m / s tezlikdagi shamollar bo'ronni, 30 - 35 m / s - bo'ronni va 35 m / s dan ortiq - bo'ronni hosil qiladi.

Tropik siklonlar - bo'ronlar va tayfunlarning o'rtacha kengligi bir necha yuz kilometrni tashkil qiladi. Siklon ichidagi shamol tezligi bo'ron kuchiga etadi. Tropik siklonlar bir necha kundan bir necha haftagacha davom etib, 50 dan 200 km/soat tezlikda harakatlanadi. O'rta kenglikdagi siklonlar kattaroq diametrga ega. Ularning ko'ndalang o'lchamlari mingdan bir necha ming kilometrgacha, shamol tezligi bo'ronli. Ular shimoliy yarim sharda g'arbdan harakat qiladilar va do'l va qor yog'ishi bilan birga keladi, bu esa halokatli hisoblanadi. Siklonlar va ular bilan bog'liq bo'ronlar va tayfunlar qurbonlar va etkazilgan zararlar soni bo'yicha toshqinlardan keyingi eng yirik tabiiy ofatlardir. Osiyoning aholi zich joylashgan hududlarida bo'ronlar paytida qurbonlar soni minglab kishilar bilan o'lchanadi. 1991 yilda Bangladeshda balandligi 6 m bo'lgan dengiz to'lqinlarining paydo bo'lishiga olib kelgan bo'ron paytida 125 ming kishi halok bo'ldi. Tayfunlar AQShga katta zarar yetkazmoqda. Natijada o'nlab, yuzlab odamlar halok bo'ladi. G'arbiy Evropada bo'ronlar kamroq zarar keltiradi.

Momaqaldiroqlar halokatli atmosfera hodisasi hisoblanadi. Ular issiq, nam havo juda tez ko'tarilganda paydo bo'ladi. Tropik va subtropik zonalar chegarasida momaqaldiroq yiliga 90-100 kun, mo''tadil mintaqada 10-30 kun davom etadi. Mamlakatimizda eng ko'p momaqaldiroq Shimoliy Kavkazda sodir bo'ladi.

Momaqaldiroq odatda bir soatdan kam davom etadi. Kuchli yomg'ir, do'l, chaqmoq chaqishi, shamolning shamoli va vertikal havo oqimlari alohida xavf tug'diradi. Do'l xavfi do'lning kattaligiga qarab belgilanadi. Shimoliy Kavkazda bir vaqtlar do'l massasi 0,5 kg ga yetgan, Hindistonda esa 7 kg og'irlikdagi do'l qayd etilgan. Mamlakatimizdagi eng xavfli hududlar Shimoliy Kavkazda joylashgan. 1992 yil iyul oyida do'l Mineralnye Vodi aeroportida 18 ta samolyotga zarar etkazdi.

Chaqmoq - xavfli ob-havo hodisasi. Ular odamlarni, chorva mollarini o'ldiradi, yong'inlarni keltirib chiqaradi, elektr tarmoqlariga zarar etkazadi. Dunyo bo'ylab har yili 10 000 ga yaqin odam momaqaldiroq va ularning oqibatlaridan vafot etadi. Bundan tashqari, Afrikaning ba'zi qismlarida, Frantsiya va AQShda chaqmoq qurbonlari soni boshqa tabiat hodisalariga qaraganda ko'proq. Qo'shma Shtatlardagi momaqaldiroqlardan keladigan yillik iqtisodiy zarar kamida 700 million dollarni tashkil qiladi.

Qurg'oqchilik cho'l, dasht va o'rmon-dasht mintaqalari uchun xosdir. Yog'ingarchilikning etishmasligi tuproqning qurib ketishiga, er osti suvlari va suv havzalarining to'liq quriguncha darajasining pasayishiga olib keladi. Namlikning etishmasligi o'simliklar va ekinlarning nobud bo'lishiga olib keladi. Qurg'oqchilik ayniqsa Afrika, Yaqin va O'rta Sharq, Markaziy Osiyo va Shimoliy Amerikaning janubida kuchli.

Qurg'oqchilik inson hayoti sharoitlarini o'zgartiradi, tuproqning sho'rlanishi, quruq shamollar, chang bo'ronlari, tuproq eroziyasi va o'rmon yong'inlari kabi jarayonlar orqali tabiiy muhitga salbiy ta'sir ko'rsatadi. Yong'in ayniqsa tayga mintaqalari, tropik va subtropik o'rmonlar va savannalarda qurg'oqchilik davrida kuchli.

Qurg'oqchilik - bu bir mavsum davom etadigan qisqa muddatli jarayonlar. Qurg'oqchilik ikki fasldan ortiq davom etsa, ochlik va ommaviy o'lim xavfi mavjud. Odatda, qurg'oqchilikning ta'siri bir yoki bir nechta mamlakat hududiga tarqaladi. Ayniqsa, ko'pincha Afrikaning Sahel mintaqasida fojiali oqibatlarga olib keladigan uzoq muddatli qurg'oqchilik sodir bo'ladi.

Qor yog'ishi, vaqti-vaqti bilan yog'adigan kuchli yomg'ir va uzoq muddatli yomg'ir kabi atmosfera hodisalari katta zarar keltiradi. Qor yog‘ishi natijasida tog‘larda katta hajmdagi qor ko‘chkilari sodir bo‘ladi, tushgan qorning tez erishi va uzoq davom etgan kuchli yomg‘ir suv toshqinlariga olib keladi. Er yuzasiga, ayniqsa daraxtsiz hududlarga tushadigan ulkan suv massasi tuproq qoplamining qattiq eroziyasiga olib keladi. Dara-nur tizimlarining intensiv o'sishi mavjud. Suv toshqinlari kuchli yog'ingarchilik davrida yoki to'satdan isish yoki bahorgi qor erishidan keyin suv toshqini natijasida yuzaga keladi va shuning uchun kelib chiqishi atmosfera hodisalari (ular gidrosferaning ekologik roli bobida muhokama qilinadi).

Atmosferadagi antropogen o'zgarishlar

Hozirgi vaqtda atmosferaning ifloslanishiga olib keladigan va ekologik muvozanatning jiddiy buzilishiga olib keladigan turli xil antropogen manbalar mavjud. Masshtab jihatidan atmosferaga ikkita manba eng katta ta'sir ko'rsatadi: transport va sanoat. Atmosfera ifloslanishining umumiy miqdoridan oʻrtacha 60% ga yaqini transport, 15%i sanoat, 15%i issiqlik energiyasi, 10%i maishiy va ishlab chiqarish chiqindilarini yoʻq qilish texnologiyalari hissasiga toʻgʻri keladi.

Transport, ishlatiladigan yoqilg'i va oksidlovchi moddalarning turlariga qarab, atmosferaga azot oksidi, oltingugurt, oksidi va uglerod dioksidlari, qo'rg'oshin va uning birikmalari, kuyikish, benzopiren (politsiklik aromatik uglevodorodlar guruhidan bo'lgan modda) chiqaradi. teri saratoniga olib keladigan kuchli kanserogen).

Sanoat atmosferaga oltingugurt dioksidi, uglerod oksidi va dioksidlari, uglevodorodlar, ammiak, vodorod sulfidi, sulfat kislota, fenol, xlor, ftor va boshqa birikmalar va kimyoviy moddalar chiqaradi. Ammo emissiyalar orasida (85% gacha) ustun o'rinni chang egallaydi.

Ifloslanish natijasida atmosferaning shaffofligi o'zgaradi, unda aerozollar, tutun va kislotali yomg'irlar paydo bo'ladi.

Aerozollar qattiq zarrachalar yoki gazsimon muhitda to'xtatilgan suyuq tomchilardan tashkil topgan dispers tizimlardir. Dispers fazaning zarracha kattaligi odatda 10 -3 -10 -7 sm. Dispers fazaning tarkibiga qarab aerozollar ikki guruhga bo'linadi. Biriga gazsimon muhitda tarqalgan qattiq zarrachalardan tashkil topgan aerozollar, ikkinchisiga gazsimon va suyuq fazalar aralashmasi bo'lgan aerozollar kiradi. Birinchisi tutunlar, ikkinchisi esa tumanlar deb ataladi. Kondensatsiya markazlari ularning shakllanishi jarayonida muhim rol o'ynaydi. Vulkan kullari, kosmik changlar, sanoat chiqindilari mahsulotlari, turli bakteriyalar va boshqalar kondensatsiya yadrolari rolini o'ynaydi.Konsentratsiya yadrolarining mumkin bo'lgan manbalari soni doimiy ravishda o'sib bormoqda. Masalan, 4000 m 2 maydonda quruq o't yong'in bilan yo'q qilinganda o'rtacha 11 * 10 22 aerozol yadrolari hosil bo'ladi.

Aerozollar sayyoramiz paydo bo'lgan paytdan boshlab shakllana boshladi va tabiiy sharoitlarga ta'sir qildi. Biroq, ularning soni va harakatlari tabiatdagi moddalarning umumiy aylanishi bilan muvozanatlashgan holda, chuqur ekologik o'zgarishlarga olib kelmadi. Ularning shakllanishining antropogen omillari bu muvozanatni muhim biosfera yuklanishiga o'zgartirdi. Bu xususiyat, ayniqsa, insoniyat zaharli moddalar shaklida ham, o'simliklarni himoya qilish uchun ham maxsus yaratilgan aerozollardan foydalana boshlaganidan beri yaqqol namoyon bo'ldi.

O'simlik qoplami uchun eng xavfli oltingugurt dioksidi, vodorod ftorid va azotning aerozollari. Barglarning nam yuzasi bilan aloqa qilganda, ular tirik mavjudotlarga zararli ta'sir ko'rsatadigan kislotalar hosil qiladi. Kislota tumanlari nafas olayotgan havo bilan birga hayvonlar va odamlarning nafas olish organlariga kirib, shilliq qavatlarga agressiv ta'sir ko'rsatadi. Ulardan ba'zilari tirik to'qimalarni parchalaydi, radioaktiv aerozollar esa saraton kasalligini keltirib chiqaradi. Radioaktiv izotoplar orasida SG 90 nafaqat kanserogenligi, balki kaltsiyning analogi bo'lib, uni organizmlar suyaklarida almashtirib, ularning parchalanishiga olib keladigan alohida xavfga ega.

Yadro portlashlari paytida atmosferada radioaktiv aerozol bulutlari hosil bo'ladi. Radiusi 1 - 10 mkm bo'lgan mayda zarralar nafaqat troposferaning yuqori qatlamlariga, balki uzoq vaqt turishga qodir bo'lgan stratosferaga ham tushadi. Aerozol bulutlari, shuningdek, yadro yoqilg'isi ishlab chiqaradigan sanoat korxonalari reaktorlarining ishlashi paytida, shuningdek, atom elektr stantsiyalarida sodir bo'lgan avariyalar natijasida hosil bo'ladi.

Smog - bu aerozollarning suyuq va qattiq dispers fazalar aralashmasi bo'lib, sanoat hududlari va yirik shaharlar ustida tumanli parda hosil qiladi.

Tutunning uch turi mavjud: muz, nam va quruq. Muzli tutun Alyaska deb ataladi. Bu tuman tomchilari va isitish tizimlaridan bug'lar muzlaganda paydo bo'ladigan chang zarralari va muz kristallari qo'shilishi bilan gazsimon ifloslantiruvchi moddalarning birikmasidir.

Nam smog yoki London tipidagi tutun ba'zan qishki tutun deb ataladi. Bu gazsimon ifloslantiruvchi moddalar (asosan oltingugurt dioksidi), chang zarralari va tuman tomchilari aralashmasi. Qishki smog paydo bo'lishining meteorologik sharti sovuq havoning sirt qatlami ustida (700 m dan past) iliq havo qatlami joylashgan sokin ob-havodir. Shu bilan birga, nafaqat gorizontal, balki vertikal almashinuv ham yo'q. Odatda yuqori qatlamlarda tarqalgan ifloslantiruvchi moddalar, bu holda sirt qatlamida to'planadi.

Quruq tutun yozda paydo bo'ladi va ko'pincha LA tipidagi tutun deb ataladi. Bu ozon, uglerod oksidi, azot oksidi va kislota bug'larining aralashmasi. Bunday smog ifloslantiruvchi moddalarning quyosh nurlanishi, ayniqsa uning ultrabinafsha qismi bilan parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Meteorologik shart - bu issiq havoning ustidagi sovuq havo qatlamining paydo bo'lishida ifodalangan atmosfera inversiyasi. Odatda iliq havo oqimlari bilan ko'tarilgan gazlar va qattiq zarralar keyin yuqori sovuq qatlamlarda tarqaladi, ammo bu holda ular inversiya qatlamida to'planadi. Fotoliz jarayonida avtomobil dvigatellarida yoqilg'ining yonishi natijasida hosil bo'lgan azot dioksidlari parchalanadi:

NO 2 → NO + O

Keyin ozon sintezi sodir bo'ladi:

O + O 2 + M → O 3 + M

NO + O → NO 2

Fotodissosiatsiya jarayonlari sariq-yashil porlash bilan birga keladi.

Bundan tashqari, reaksiyalar turiga qarab sodir bo'ladi: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, ya'ni kuchli sulfat kislota hosil bo'ladi.

Meteorologik sharoitning o'zgarishi (shamolning paydo bo'lishi yoki namlikning o'zgarishi) bilan sovuq havo tarqaladi va tutun yo'qoladi.

Smogda kanserogenlarning mavjudligi nafas olish etishmovchiligiga, shilliq qavatlarning tirnash xususiyati, qon aylanishining buzilishi, astmatik bo'g'ilish va ko'pincha o'limga olib keladi. Smog ayniqsa yosh bolalar uchun xavflidir.

Kislota yomg'irlari - bu oltingugurt oksidi, azot oksidi va ularda erigan perklorik kislota bug'lari va xlorning sanoat chiqindilari bilan kislotalangan atmosfera yog'inlari. Ko'mir va gazni yoqish jarayonida undagi oltingugurtning katta qismi ham oksid shaklida, ham temir bilan birikmalarda, xususan, pirit, pirrotit, xalkopirit va boshqalarda oltingugurt oksidiga aylanadi, u uglerod bilan birga oltingugurt oksidiga aylanadi. dioksid atmosferaga chiqariladi. Atmosfera azoti va texnik chiqindilar kislorod bilan birlashganda turli azot oksidlari hosil bo'ladi va hosil bo'lgan azot oksidlarining hajmi yonish haroratiga bog'liq. Azot oksidlarining asosiy qismi avtotransport va teplovozlar ishlaganda, kichikroq qismi esa energetika va sanoat korxonalarida to'g'ri keladi. Oltingugurt va azot oksidlari asosiy kislota hosil qiluvchilardir. Atmosfera kislorodi va undagi suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishganda sulfat va nitrat kislotalar hosil bo'ladi.

Ma'lumki, muhitning ishqoriy-kislota balansi pH qiymati bilan belgilanadi. Neytral muhitning pH qiymati 7, kislotali muhitning pH qiymati 0, ishqoriy muhitning pH qiymati 14. Zamonaviy davrda yomg'ir suvining pH qiymati 5,6 ga teng bo'lsa-da, yaqin o'tmishda u. neytral edi. PH qiymatining bir marta kamayishi kislotalikning o'n baravar oshishiga to'g'ri keladi va shuning uchun hozirgi vaqtda kislotaliligi yuqori bo'lgan yomg'ir deyarli hamma joyda yog'adi. G'arbiy Evropada qayd etilgan yomg'irning maksimal kislotaligi 4-3,5 pH edi. 4-4,5 ga teng pH qiymati ko'pchilik baliqlar uchun halokatli ekanligini hisobga olish kerak.

Kislota yomg'irlari Yerning o'simlik qoplamiga, sanoat va turar-joy binolariga agressiv ta'sir ko'rsatadi va ochiq tog' jinslarining nurashini sezilarli darajada tezlashishiga yordam beradi. Kislotalikning oshishi ozuqa moddalari erigan tuproqlarni neytrallashning o'zini o'zi boshqarishiga to'sqinlik qiladi. O'z navbatida, bu hosildorlikning keskin pasayishiga olib keladi va o'simlik qoplamining degradatsiyasiga olib keladi. Tuproqning kislotaliligi o'simliklar tomonidan asta-sekin so'rilib, ulardagi to'qimalarga jiddiy zarar etkazadigan va inson oziq-ovqat zanjiriga kirib boradigan og'ir moddalarning chiqishiga yordam beradi.

Dengiz suvlarining ishqoriy-kislota potentsialining o'zgarishi, ayniqsa sayoz suvlarda, ko'plab umurtqasiz hayvonlarning ko'payishini to'xtatishga olib keladi, baliqlarning o'limiga olib keladi va okeanlardagi ekologik muvozanatni buzadi.

Kislota yomg'irlari natijasida G'arbiy Evropa, Boltiqbo'yi davlatlari, Kareliya, Urals, Sibir va Kanada o'rmonlari o'lim xavfi ostida.

Atmosferaning Yer hayotidagi roli

Atmosfera inson nafas oladigan kislorod manbai hisoblanadi. Biroq, balandlikka ko'tarilganingizda, umumiy atmosfera bosimi pasayadi, natijada qisman kislorod bosimi pasayadi.

Inson o'pkasida taxminan uch litr alveolyar havo mavjud. Agar atmosfera bosimi normal bo'lsa, u holda alveolyar havoda qisman kislorod bosimi 11 mm Hg bo'ladi. Art., karbonat angidrid bosimi - 40 mm Hg. Art., va suv bug'lari - 47 mm Hg. Art. Balandlikning oshishi bilan kislorod bosimi pasayadi va o'pkadagi suv bug'lari va karbonat angidridning bosimi jami doimiy bo'lib qoladi - taxminan 87 mm Hg. Art. Havo bosimi bu qiymatga teng bo'lganda, kislorod o'pkaga oqishini to'xtatadi.

20 km balandlikda atmosfera bosimining pasayishi tufayli inson tanasidagi suv va interstitsial tana suyuqligi bu erda qaynaydi. Agar siz bosimli idishni ishlatmasangiz, bunday balandlikda odam deyarli bir zumda o'ladi. Shuning uchun inson tanasining fiziologik xususiyatlari nuqtai nazaridan "kosmos" dengiz sathidan 20 km balandlikdan kelib chiqadi.

Yer hayotida atmosferaning roli juda katta. Masalan, zich havo qatlamlari - troposfera va stratosfera tufayli odamlar radiatsiya ta'siridan himoyalangan. Kosmosda, kam uchraydigan havoda, 36 km dan yuqori balandlikda ionlashtiruvchi nurlanish ta'sir qiladi. 40 km dan ortiq balandlikda - ultrabinafsha.

Yer yuzasidan 90-100 km dan yuqori balandlikka ko'tarilganda, atmosferaning pastki qatlamida kuzatiladigan odamlarga tanish bo'lgan hodisalarning asta-sekin zaiflashishi, so'ngra butunlay yo'q bo'lib ketishi kuzatiladi:

Ovoz tarqalmaydi.

Aerodinamik kuch va tortishish yo'q.

Issiqlik konvektsiya orqali o'tkazilmaydi va hokazo.

Atmosfera qatlami Yerni va barcha tirik organizmlarni kosmik nurlanishdan, meteoritlardan himoya qiladi, mavsumiy harorat o'zgarishini tartibga solish, kunliklarni muvozanatlash va tenglashtirish uchun javobgardir. Yerda atmosfera bo'lmaganida, kunlik harorat +/-200S atrofida o'zgarib turadi. Atmosfera qatlami er yuzasi va kosmos o'rtasidagi hayot beruvchi "bufer", namlik va issiqlik tashuvchisi; atmosferada fotosintez va energiya almashinuvi jarayonlari - eng muhim biosfera jarayonlari sodir bo'ladi.

Atmosfera qatlamlari Yer yuzasidan tartib bilan

Atmosfera qatlamli tuzilish bo'lib, u Yer yuzasidan atmosferaning quyidagi qatlamlarini tashkil qiladi:

Troposfera.

Stratosfera.

Mezosfera.

Termosfera.

Ekzosfera

Har bir qatlam o'rtasida keskin chegaralar mavjud emas va ularning balandligi kenglik va fasllarga ta'sir qiladi. Bu qatlamli struktura turli balandliklarda harorat o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan. Aynan atmosfera tufayli biz miltillovchi yulduzlarni ko'ramiz.

Er atmosferasining qatlamlar bo'yicha tuzilishi:

Yer atmosferasi nimadan iborat?

Har bir atmosfera qatlami harorati, zichligi va tarkibi bilan farq qiladi. Atmosferaning umumiy qalinligi 1,5-2,0 ming km. Yer atmosferasi nimadan iborat? Hozirgi vaqtda u turli xil aralashmalar bilan gazlar aralashmasidir.

Troposfera

Yer atmosferasining tuzilishi taxminan 10-15 km balandlikdagi atmosferaning pastki qismi bo'lgan troposferadan boshlanadi. Bu erda atmosfera havosining katta qismi to'plangan. Troposferaning o'ziga xos xususiyati - har 100 metrga ko'tarilganda haroratning 0,6 ˚C ga pasayishi. Troposfera deyarli barcha atmosfera suv bug'larini o'zida jamlagan va bu erda bulutlar ham hosil bo'lgan.

Troposferaning balandligi har kuni o'zgarib turadi. Bundan tashqari, uning o'rtacha qiymati kenglik va yil fasliga qarab o'zgaradi. Troposferaning qutblardan o'rtacha balandligi 9 km, ekvatordan yuqorida - taxminan 17 km. Ekvator ustidagi o'rtacha yillik havo harorati +26 ˚C ga yaqin, Shimoliy qutbda esa -23 ˚C. Troposfera chegarasining ekvator ustidagi yuqori chizig'i yillik o'rtacha harorat taxminan -70 ˚C, shimoliy qutb ustida esa yozda -45 ˚C, qishda -65 ˚C. Shunday qilib, balandlik qanchalik baland bo'lsa, harorat shunchalik past bo'ladi. Quyosh nurlari troposferadan erkin o'tib, Yer yuzasini isitadi. Quyosh tomonidan tarqaladigan issiqlik karbonat angidrid, metan va suv bug'lari tomonidan saqlanadi.

Stratosfera

Troposfera qatlamidan yuqorida stratosfera joylashgan bo'lib, balandligi 50-55 km. Ushbu qatlamning o'ziga xos xususiyati haroratning balandligi bilan oshishi hisoblanadi. Troposfera va stratosfera o'rtasida tropopauza deb ataladigan o'tish qatlami yotadi.

Taxminan 25 kilometr balandlikdan stratosfera qatlamining harorati ko'tarila boshlaydi va maksimal 50 km balandlikka erishgandan so'ng u +10 dan +30 ˚C gacha bo'lgan qiymatlarga ega bo'ladi.

Stratosferada suv bug'i juda kam. Ba'zan taxminan 25 km balandlikda siz "marvarid" deb ataladigan juda nozik bulutlarni topishingiz mumkin. Kunduzi ular sezilmaydi, lekin tunda ular ufq ostidagi quyoshning yoritilishi tufayli porlaydilar. Marvarid bulutlarining tarkibi o'ta sovutilgan suv tomchilaridir. Stratosfera asosan ozondan iborat.

Mezosfera

Mezosfera qatlamining balandligi taxminan 80 km. Bu erda, u yuqoriga ko'tarilganda, harorat pasayadi va eng yuqori chegarada u bir necha o'nlab C˚ noldan past qiymatlarga etadi. Mezosferada bulutlarni ham kuzatish mumkin, ular, ehtimol, muz kristallaridan hosil bo'ladi. Bu bulutlar "kumush" deb ataladi. Mezosfera atmosferadagi eng sovuq harorat bilan tavsiflanadi: -2 dan -138 ˚C gacha.

Termosfera

Bu atmosfera qatlami yuqori harorat tufayli o'z nomini oldi. Termosfera quyidagilardan iborat:

Ionosfera.

ekzosferalar.

Ionosfera siyraklashgan havo bilan ajralib turadi, uning har bir santimetri 300 km balandlikda 1 milliard atom va molekuladan, 600 km balandlikda esa 100 milliondan ortiq atom va molekulalardan iborat.

Ionosfera havoning yuqori ionlanishi bilan ham ajralib turadi. Bu ionlar zaryadlangan kislorod atomlari, azot atomlarining zaryadlangan molekulalari va erkin elektronlardan tashkil topgan.

Ekzosfera

800-1000 km balandlikdan ekzosfera qatlami boshlanadi. Gaz zarralari, ayniqsa engil zarralar, bu erda tortishish kuchini engib, katta tezlikda harakatlanadi. Bunday zarralar tez harakatlanishi tufayli atmosferadan koinotga uchib ketadi va tarqaladi. Shuning uchun ekzosfera dispersiya sferasi deb ataladi. Kosmosga asosan vodorod atomlari uchadi, ular ekzosferaning eng yuqori qatlamlarini tashkil qiladi. Atmosferaning yuqori qatlamidagi zarralar va quyosh shamolining zarralari tufayli biz shimoliy yorug'likni kuzatishimiz mumkin.

Sun'iy yo'ldoshlar va geofizik raketalar sayyoraning yuqori atmosferasida elektr zaryadlangan zarralar - elektronlar va protonlardan iborat radiatsiya kamarining mavjudligini aniqlashga imkon berdi.

Atmosfera(yunoncha atmos - bug 'va spharia - shar) - Yerning havo qobig'i, u bilan aylanadi. Atmosferaning rivojlanishi sayyoramizda sodir bo'layotgan geologik va geokimyoviy jarayonlar, shuningdek, tirik organizmlarning faoliyati bilan chambarchas bog'liq edi.

Atmosferaning pastki chegarasi Yer yuzasiga to'g'ri keladi, chunki havo tuproqdagi eng kichik teshiklarga kiradi va hatto suvda ham eriydi.

2000-3000 km balandlikdagi yuqori chegara asta-sekin koinotga o'tadi.

Kislorodga boy atmosfera Yerda hayotni yuzaga keltiradi. Atmosfera kislorodi odamlar, hayvonlar va o'simliklarning nafas olish jarayonida ishlatiladi.

Agar atmosfera bo'lmaganida, Yer oy kabi tinch edi. Axir, tovush havo zarralarining tebranishidir. Osmonning ko'k rangi atmosferadan o'tayotgan quyosh nurlari xuddi linzadan o'tib, ularning tarkibiy ranglariga ajralishi bilan izohlanadi. Bunday holda, ko'k va ko'k ranglarning nurlari eng ko'p tarqalgan.

Atmosfera Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanishning katta qismini saqlab qoladi, bu tirik organizmlarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Shuningdek, u Yer yuzasida issiqlikni ushlab turadi va sayyoramizning sovishini oldini oladi.

Atmosferaning tuzilishi

Atmosferada zichlik va zichlik jihatidan farq qiluvchi bir necha qatlamlarni ajratish mumkin (1-rasm).

Troposfera

Troposfera- atmosferaning eng quyi qatlami, uning qutblar ustidagi qalinligi 8-10 km, mo''tadil kengliklarda - 10-12 km va ekvatordan yuqorida - 16-18 km.

Guruch. 1. Yer atmosferasining tuzilishi

Troposferadagi havo yer yuzasidan, ya'ni quruqlik va suvdan isitiladi. Shuning uchun bu qatlamdagi havo harorati balandlik bilan har 100 m uchun o'rtacha 0,6 ° C ga kamayadi.Troposferaning yuqori chegarasida u -55 ° C ga etadi. Shu bilan birga, troposferaning yuqori chegarasidagi ekvator mintaqasida havo harorati -70 ° S, Shimoliy qutb mintaqasida esa -65 ° S.

Atmosfera massasining 80% ga yaqini troposferada to'plangan, deyarli barcha suv bug'lari joylashgan, momaqaldiroq, bo'ronlar, bulutlar va yog'ingarchiliklar sodir bo'ladi, havoning vertikal (konveksiya) va gorizontal (shamol) harakati sodir bo'ladi.

Aytishimiz mumkinki, ob-havo asosan troposferada shakllanadi.

Stratosfera

Stratosfera- troposfera ustidagi 8 dan 50 km gacha balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu qatlamdagi osmonning rangi binafsha rangga o'xshaydi, bu havoning kamayishi bilan izohlanadi, buning natijasida quyosh nurlari deyarli tarqalmaydi.

Stratosfera atmosfera massasining 20% ​​ni tashkil qiladi. Bu qatlamdagi havo kam uchraydi, suv bug'lari deyarli yo'q, shuning uchun bulutlar va yog'ingarchilik deyarli hosil bo'lmaydi. Biroq stratosferada barqaror havo oqimlari kuzatiladi, ularning tezligi soatiga 300 km ga etadi.

Bu qatlam konsentratsiyalangan ozon(ozon ekrani, ozonosfera), ultrabinafsha nurlarni o'zlashtiradigan, ularning Yerga o'tishiga to'sqinlik qiladigan va shu bilan sayyoramizdagi tirik organizmlarni himoya qiladigan qatlam. Ozon tufayli stratosferaning yuqori chegarasida havo harorati -50 dan 4-55 ° C gacha.

Mezosfera va stratosfera o'rtasida o'tish zonasi - stratopauz mavjud.

Mezosfera

Mezosfera- 50-80 km balandlikda joylashgan atmosfera qatlami. Bu yerdagi havo zichligi Yer yuzasidagidan 200 baravar kam. Mezosferada osmonning rangi qora ko'rinadi, kunduzi yulduzlar ko'rinadi. Havo harorati -75 (-90)°S gacha tushadi.

80 km balandlikda boshlanadi termosfera. Bu qatlamdagi havo harorati keskin 250 m balandlikka ko'tariladi va keyin doimiy bo'ladi: 150 km balandlikda u 220-240 ° S ga etadi; 500-600 km balandlikda 1500 ° S dan oshadi.

Mezosfera va termosferada kosmik nurlar ta'sirida gaz molekulalari atomlarning zaryadlangan (ionlangan) zarrachalariga parchalanadi, shuning uchun atmosferaning bu qismi deyiladi. ionosfera- 50 dan 1000 km gacha balandlikda joylashgan, asosan ionlashgan kislorod atomlari, azot oksidi molekulalari va erkin elektronlardan tashkil topgan juda kam uchraydigan havo qatlami. Bu qatlam yuqori elektrlashtirilganligi bilan ajralib turadi va undan uzoq va o'rta radioto'lqinlar xuddi oynadagi kabi aks etadi.

Ionosferada auroralar paydo bo'ladi - Quyoshdan uchib kelayotgan elektr zaryadlangan zarralar ta'sirida siyrak gazlarning porlashi va magnit maydonda keskin tebranishlar kuzatiladi.

Ekzosfera

Ekzosfera- 1000 km dan yuqorida joylashgan atmosferaning tashqi qatlami. Bu qatlam tarqaladigan sfera deb ham ataladi, chunki gaz zarralari bu erda yuqori tezlikda harakatlanadi va kosmosga tarqalishi mumkin.

Atmosferaning tarkibi

Atmosfera azot (78,08%), kislorod (20,95%), karbonat angidrid (0,03%), argon (0,93%), oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton (0,01%) dan iborat gazlar aralashmasidir. ozon va boshqa gazlar, lekin ularning tarkibi ahamiyatsiz (1-jadval). Yer havosining zamonaviy tarkibi yuz million yildan ko'proq vaqt oldin yaratilgan, ammo insonning ishlab chiqarish faolligi keskin o'sishi uning o'zgarishiga olib keldi. Hozirgi vaqtda CO 2 ning miqdori taxminan 10-12% ga oshgan.

Atmosferani tashkil etuvchi gazlar turli funktsional rollarni bajaradi. Biroq, bu gazlarning asosiy ahamiyati, birinchi navbatda, ular nurlanish energiyasini juda kuchli yutishlari va shu bilan Yer yuzasi va atmosferaning harorat rejimiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi bilan belgilanadi.

1-jadval. Yer yuzasiga yaqin quruq atmosfera havosining kimyoviy tarkibi

	Hajmi konsentratsiyasi. %	Molekulyar og'irlik, birliklar
Kislorod
Karbonat angidrid
Azot oksidi
	0 dan 0,00001 gacha
Oltingugurt dioksidi	yozda 0 dan 0,000007 gacha; Qishda 0 dan 0,000002 gacha
	0 dan 0,000002 gacha	46,0055/17,03061
Azog dioksidi
Uglerod oksidi

azot, atmosferada eng keng tarqalgan gaz, kimyoviy jihatdan kam faol.

Kislorod, azotdan farqli o'laroq, kimyoviy jihatdan juda faol element. Kislorodning o'ziga xos funktsiyasi - geterotrof organizmlarning organik moddalari, tog 'jinslari va vulqonlar tomonidan atmosferaga chiqariladigan to'liq oksidlanmagan gazlarning oksidlanishi. Kislorodsiz o'lik organik moddalarning parchalanishi bo'lmaydi.

Atmosferadagi karbonat angidridning roli nihoyatda katta. U atmosferaga yonish, tirik organizmlarning nafas olishi, parchalanish jarayonlari natijasida kiradi va birinchi navbatda, fotosintez jarayonida organik moddalarni yaratish uchun asosiy qurilish materiali hisoblanadi. Bundan tashqari, karbonat angidridning qisqa to'lqinli quyosh nurlanishini o'tkazish va termal uzun to'lqinli nurlanishning bir qismini o'zlashtirish xususiyati katta ahamiyatga ega, bu esa quyida muhokama qilinadigan issiqxona effektini yaratadi.

Atmosfera jarayonlariga, ayniqsa stratosferaning termal rejimiga ta'siri ham ta'sir qiladi. ozon. Bu gaz quyosh ultrabinafsha nurlanishining tabiiy yutuvchisi bo'lib xizmat qiladi va quyosh nurlanishining yutilishi havoning isishiga olib keladi. Atmosferadagi umumiy ozon miqdorining o'rtacha oylik ko'rsatkichlari hududning kengligi va mavsumga qarab 0,23-0,52 sm oralig'ida o'zgaradi (bu ozon qatlamining er bosimi va haroratida qalinligi). Ozon miqdori ekvatordan qutblarga o'sib boradi va yillik o'zgarishlar kuzda minimal va bahorda maksimal bo'ladi.

Atmosferaning o'ziga xos xususiyati shundaki, asosiy gazlar (azot, kislorod, argon) balandligi bilan bir oz o'zgaradi: atmosferada 65 km balandlikda azot miqdori 86%, kislorod - 19% ni tashkil qiladi. , argon - 0,91, 95 km balandlikda - azot 77, kislorod - 21,3, argon - 0,82%. Atmosfera havosi tarkibining vertikal va gorizontal ravishda doimiyligi uning aralashishi bilan saqlanadi.

Gazlarga qo'shimcha ravishda havo ham mavjud suv bug'i va qattiq zarralar. Ikkinchisi ham tabiiy, ham sun'iy (antropogen) kelib chiqishi mumkin. Bular gul changlari, mayda tuz kristallari, yo'l changlari, aerozol aralashmalari. Quyosh nurlari derazadan kirganda, ularni oddiy ko'z bilan ko'rish mumkin.

Shaharlar va yirik sanoat markazlari havosida, ayniqsa, ko'plab zarrachalar mavjud bo'lib, u erda zararli gazlar chiqindilari va yoqilg'ining yonishi paytida hosil bo'lgan aralashmalar aerozollarga qo'shiladi.

Atmosferadagi aerozollarning kontsentratsiyasi havoning shaffofligini belgilaydi, bu esa Yer yuzasiga yetib boradigan quyosh nurlanishiga ta'sir qiladi. Eng katta aerozollar kondensatsiya yadrolari (lot. kondensatsiya- siqilish, qalinlash) - suv bug'ining suv tomchilariga aylanishiga hissa qo'shadi.

Suv bug'ining qiymati, birinchi navbatda, er yuzasining uzoq to'lqinli termal nurlanishini kechiktirishi bilan belgilanadi; katta va kichik namlik davrlarining asosiy bo'g'inini ifodalaydi; suv qatlamlari kondensatsiyalanganda havo haroratini oshiradi.

Atmosferadagi suv bug'ining miqdori vaqt va makonga qarab o'zgaradi. Shunday qilib, er yuzasiga yaqin suv bug'ining konsentratsiyasi tropiklarda 3% dan Antarktidada 2-10 (15)% gacha.

Mo''tadil kengliklarda atmosferaning vertikal ustunidagi suv bug'ining o'rtacha miqdori taxminan 1,6-1,7 sm ni tashkil qiladi (kondensatsiyalangan suv bug'ining qatlami bunday qalinlikka ega bo'ladi). Atmosferaning turli qatlamlarida suv bug'lari haqidagi ma'lumotlar bir-biriga ziddir. Masalan, 20 dan 30 km gacha bo'lgan balandlik oralig'ida o'ziga xos namlik balandlik bilan kuchli ortadi deb taxmin qilingan. Biroq, keyingi o'lchovlar stratosferaning ko'proq quruqligini ko'rsatadi. Ko'rinib turibdiki, stratosferadagi o'ziga xos namlik balandlikka ozgina bog'liq va 2-4 mg / kg ni tashkil qiladi.

Troposferadagi suv bug'ining o'zgaruvchanligi bug'lanish, kondensatsiya va gorizontal tashishning o'zaro ta'siri bilan belgilanadi. Suv bug'ining kondensatsiyasi natijasida bulutlar hosil bo'ladi va yomg'ir, do'l va qor shaklida yog'ingarchilik paydo bo'ladi.

Suvning fazaviy o'tish jarayonlari asosan troposferada boradi, shuning uchun stratosferada (20-30 km balandlikda) va mezosferada (mezopauza yaqinida) marvarid va kumush deb ataladigan bulutlar nisbatan kam kuzatiladi. , troposfera bulutlari ko'pincha butun yer yuzalarining taxminan 50% ni qoplaydi.

Havoda bo'lishi mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdori havo haroratiga bog'liq.

-20 ° C haroratda 1 m 3 havoda 1 g dan ko'p bo'lmagan suv bo'lishi mumkin; 0 ° C da - 5 g dan oshmasligi kerak; +10 ° S da - 9 g dan oshmasligi kerak; +30 ° S da - 30 g dan ko'p bo'lmagan suv.

Xulosa: Havoning harorati qanchalik baland bo'lsa, unda ko'proq suv bug'lari bo'lishi mumkin.

Havo bo'lishi mumkin boy va to'yinmagan bug '. Shunday qilib, agar +30 ° C haroratda 1 m 3 havoda 15 g suv bug'i bo'lsa, havo suv bug'i bilan to'yingan emas; agar 30 g bo'lsa - to'yingan.

Mutlaq namlik- bu 1 m 3 havodagi suv bug'ining miqdori. U grammda ifodalanadi. Misol uchun, agar ular "mutlaq namlik 15" deb aytishsa, demak, bu 1 ml 15 g suv bug'ini o'z ichiga oladi.

Nisbiy namlik- bu 1 m 3 havodagi suv bug'ining haqiqiy tarkibining ma'lum bir haroratda 1 m L ga bo'lishi mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdoriga nisbati (foizda). Masalan, ob-havo ma'lumotlarini uzatish paytida radio nisbiy namlik 70% ekanligini bildirgan bo'lsa, bu havo ma'lum bir haroratda ushlab turishi mumkin bo'lgan suv bug'ining 70% ni o'z ichiga oladi.

Havoning nisbiy namligi qanchalik katta bo'lsa, t. havo to'yinganlikka qanchalik yaqin bo'lsa, uning tushishi ehtimoli ko'proq.

Ekvatorial zonada har doim yuqori (90% gacha) nisbiy namlik kuzatiladi, chunki yil davomida havo harorati yuqori va okeanlar yuzasidan katta bug'lanish mavjud. Xuddi shu yuqori nisbiy namlik qutbli hududlarda, lekin past haroratlarda hatto kichik miqdordagi suv bug'i ham havoni to'yingan yoki to'yinganlikka yaqin qilganligi sababli. Mo''tadil kengliklarda nisbiy namlik mavsumiy ravishda o'zgarib turadi - qishda u yuqori va yozda past bo'ladi.

Havoning nisbiy namligi cho'llarda ayniqsa past bo'ladi: u erda 1 m 1 havo ma'lum bir haroratda mumkin bo'lgan suv bug'ining miqdoridan ikki-uch baravar kam.

Nisbiy namlikni o'lchash uchun gigrometr (yunoncha gigros - nam va metrko - o'lchayman) ishlatiladi.

Sovutilganda, to'yingan havo o'zida bir xil miqdordagi suv bug'ini saqlay olmaydi, u qalinlashadi (kondensatsiyalanadi), tuman tomchilariga aylanadi. Tumanni yozda tiniq salqin kechada kuzatish mumkin.

Bulutlar- bu xuddi shu tuman, faqat u yer yuzasida emas, balki ma'lum bir balandlikda hosil bo'ladi. Havo ko'tarilganda, u soviydi va undagi suv bug'lari kondensatsiyalanadi. Olingan mayda suv tomchilari bulutlarni tashkil qiladi.

bulutlarning paydo bo'lishida ishtirok etadi zarrachalar troposferada muallaq holatda.

Bulutlar boshqa shaklga ega bo'lishi mumkin, bu ularning paydo bo'lish sharoitlariga bog'liq (14-jadval).

Eng past va eng ogʻir bulutlar qatlamdir. Ular yer yuzasidan 2 km balandlikda joylashgan. 2 dan 8 km gacha bo'lgan balandlikda yanada go'zal to'plangan bulutlarni kuzatish mumkin. Eng balandi va eng yengili sirrus bulutlaridir. Ular yer yuzasidan 8 – 18 km balandlikda joylashgan.

oilalar	Bulutlar turlari	Tashqi ko'rinish
A. Yuqori bulutlar - 6 km dan yuqori	I. Pinnate	Ipsimon, tolali, oq
	II. sirrokumulus	Qatlamlar va mayda yoriqlar va jingalaklarning tizmalari, oq
	III. Cirrostratus	Shaffof oq rangli parda
B. O'rta qatlam bulutlari - 2 km dan yuqori	IV. Altokumulyus	Oq va kulrang qatlamlar va tizmalar
	V. Altostrat	Sutli kul rangdagi silliq parda
B. Pastki bulutlar - 2 km gacha	VI. Nimbostratus	Qattiq shaklsiz kulrang qatlam
	VII. Stratocumulus	Shaffof qatlamlar va kulrang tizmalari
	VIII. qatlamli	Yoritilgan kulrang parda
D. Vertikal rivojlanish bulutlari - pastdan yuqori qatlamgacha	IX. Kumulus	Klublar va gumbazlar yorqin oq, shamolda yirtilgan qirralar bilan
	X. Kumulonimbus	To'q rangli qo'rg'oshin rangining kuchli kümülüs shaklidagi massalari

Atmosferadan himoya qilish

Asosiy manbalar sanoat korxonalari va avtomobillardir. Katta shaharlarda asosiy transport yo'llarining gaz bilan ifloslanishi muammosi juda keskin. Shuning uchun ham dunyoning ko‘plab yirik shaharlarida, jumladan, mamlakatimizda avtomobil chiqindi gazlarining zaharliligini ekologik nazorat qilish yo‘lga qo‘yilgan. Mutaxassislarning fikricha, havodagi tutun va chang quyosh energiyasining yer yuzasiga tushishini ikki baravar kamaytirishi mumkin, bu esa tabiiy sharoitlarning o‘zgarishiga olib keladi.