I componenti principali dell'aria atmosferica sono ossigeno (circa 21%), azoto (78%), anidride carbonica (0,03-0,04%), vapore acqueo, gas inerti, ozono, perossido di idrogeno (circa 1%).

L’ossigeno è la parte più costituente dell’aria. Con la sua partecipazione diretta, tutti i processi ossidativi si verificano nel corpo umano e animale. A riposo, una persona consuma circa 350 ml di ossigeno al minuto e in condizioni gravi lavoro fisico la quantità di ossigeno consumato aumenta più volte.

L'aria inalata contiene il 20,7-20,9% di ossigeno e l'aria espirata ne contiene circa il 15-16%. Pertanto, i tessuti corporei assorbono circa 1/4 dell'ossigeno presente nell'aria inalata.

Nell'atmosfera, il contenuto di ossigeno non cambia in modo significativo. Le piante assorbono l'anidride carbonica e, scomponendola, assimilano il carbonio e rilasciano l'ossigeno rilasciato nell'atmosfera. La fonte della formazione di ossigeno è anche la decomposizione fotochimica del vapore acqueo strati superiori atmosfera sotto l’influenza della radiazione ultravioletta proveniente dal sole. Per garantire una composizione costante dell'aria atmosferica è importante anche la miscelazione dei flussi d'aria negli strati inferiori dell'atmosfera. L'eccezione sono gli ambienti ermeticamente chiusi, dove, a causa della permanenza prolungata delle persone, il contenuto di ossigeno può essere significativamente ridotto (sottomarini, rifugi, cabine di aerei pressurizzate, ecc.).

Per il corpo è importante la pressione parziale dell'ossigeno e non il suo contenuto assoluto nell'aria inalata. Ciò è dovuto al fatto che il passaggio dell'ossigeno dall'aria alveolare al sangue e dal sangue al fluido tissutale avviene sotto l'influenza delle differenze di pressione parziale. La pressione parziale dell'ossigeno diminuisce con l'aumentare dell'altitudine sul livello del mare (Tabella 1).

Tabella 1. Pressione parziale dell'ossigeno a diverse altitudini

L'uso dell'ossigeno è di grande importanza per il trattamento di malattie accompagnate da carenza di ossigeno (tende ad ossigeno, inalatori).

Diossido di carbonio. Contenuto diossido di carbonio nell'atmosfera abbastanza costantemente. Questa costanza è spiegata dal suo ciclo in natura. Nonostante il fatto che i processi di decadimento e l'attività vitale del corpo siano accompagnati dal rilascio di anidride carbonica, non si verifica un aumento significativo del suo contenuto nell'atmosfera, poiché l'anidride carbonica viene assorbita dalle piante. In questo caso, il carbonio viene utilizzato per costruire sostanze organiche e l'ossigeno entra nell'atmosfera. L'aria espirata contiene fino al 4,4% di anidride carbonica.

L’anidride carbonica è un agente patogeno fisiologico centro respiratorio, cosi quando respirazione artificiale viene aggiunto in piccole quantità all'aria. In grandi quantità può avere un effetto narcotico e causare la morte.

L’anidride carbonica ha anche un significato igienico. In base al suo contenuto viene giudicata la pulizia dell'aria nei locali residenziali e pubblici (cioè nei locali in cui sono presenti persone). Quando le persone si riuniscono in ambienti poco ventilati, parallelamente all'accumulo di anidride carbonica nell'aria, aumenta il contenuto di altri rifiuti umani, la temperatura dell'aria aumenta e la sua umidità aumenta.

È stato stabilito che se il contenuto di anidride carbonica nell'aria interna supera lo 0,07-0,1%, l'aria diventa cattivo odore e potrebbe violare stato funzionale corpo.

Il parallelismo tra i cambiamenti nelle proprietà elencate dell'aria nei locali residenziali e l'aumento della concentrazione di anidride carbonica, nonché la facilità di determinarne il contenuto, consentono di utilizzare questo indicatore per la valutazione igienica della qualità dell'aria e del efficienza della ventilazione dei locali pubblici.

Azoto e altri gas. L'azoto è basilare parte integrale aria atmosferica. Nel corpo si dissolve nel sangue e nei fluidi tissutali, ma non prende parte alle reazioni chimiche.

Ora è stato stabilito sperimentalmente che in condizioni ipertensione L'azoto nell'aria provoca negli animali un disturbo della coordinazione neuromuscolare, seguito da agitazione e stato narcotico. I ricercatori hanno osservato fenomeni simili tra i subacquei. L'uso di una miscela di elio-ossigeno per la respirazione da parte dei subacquei consente di aumentare la profondità di discesa fino a 200 m senza sintomi pronunciati di intossicazione.

Durante le scariche elettriche dei fulmini e sotto l'influenza dei raggi ultravioletti del sole, nell'aria si formano piccole quantità di altri gas. Il loro valore igienico è relativamente piccolo.

* La pressione parziale di un gas in una miscela di gas è la pressione che un dato gas produrrebbe se occupasse l'intero volume della miscela.

L'aria è una miscela di gas necessaria per l'esistenza e il mantenimento della vita sul pianeta. Quali sono le sue caratteristiche e quali sostanze sono presenti nell'aria?

L'aria è necessaria per la respirazione di tutti gli organismi viventi. È costituito da azoto, ossigeno, argon, anidride carbonica e una serie di impurità. La composizione dell'aria atmosferica può variare a seconda delle condizioni e del terreno. Pertanto, in un ambiente urbano, il livello di anidride carbonica nell'aria aumenta rispetto a una fascia forestale a causa dell'abbondanza Veicolo. Ad alta quota, la concentrazione di ossigeno diminuisce perché le molecole di azoto sono più leggere di quelle di ossigeno. Pertanto, la concentrazione di ossigeno diminuisce più velocemente.

Il fisico e chimico scozzese Joseph Black dimostrò sperimentalmente nel 1754 che l'aria non è solo una sostanza, ma una miscela di gas

Riso. 1. Giuseppe Nero.

Se parliamo della composizione dell'aria in percentuale, il suo componente principale è l'azoto. L'azoto occupa il 78% del volume totale dell'aria. La percentuale di ossigeno nella molecola dell'aria è del 20,9%. L'azoto e l'ossigeno sono i 2 elementi principali dell'aria. Il contenuto di altre sostanze è molto inferiore e non supera l'1%. Pertanto, l'argon occupa un volume dello 0,9% e l'anidride carbonica - 0,03%. L'aria contiene anche impurità come neon, kripton, metano, elio, idrogeno e xeno.

Riso. 2. Composizione dell'aria.

IN locali di produzione Grande importanza tradiscono la composizione aeroionica dell’aria. Gli ioni caricati negativamente presenti nell'aria hanno un effetto benefico sul corpo umano, lo caricano di energia e migliorano l'umore.

Azoto

L’azoto è il componente principale dell’aria. La traduzione del nome dell'elemento - "senza vita" - può riferirsi all'azoto come a una sostanza semplice, ma azoto presente stato vincolatoè uno degli elementi principali della vita, fa parte delle proteine, degli acidi nucleici, delle vitamine, ecc.

L'azoto è un elemento del secondo periodo, non ha stati eccitati, poiché l'atomo non ha orbitali liberi. Tuttavia, l'azoto è in grado di mostrare valenza non solo III, ma anche IV nello stato fondamentale a causa della formazione di un legame covalente attraverso un meccanismo donatore-accettore con la partecipazione di un solitario coppia di elettroni azoto. Il grado di ossidazione che l'azoto può presentare varia ampiamente: da -3 a +5.

In natura, l'azoto si presenta sotto forma sostanza semplice– Gas N2 e allo stato legato. In una molecola di azoto gli atomi sono collegati da un forte triplo legame (energia di legame 940 kJ/mol). A temperature normali, l'azoto può reagire solo con il litio. Dopo l'attivazione preliminare delle molecole mediante riscaldamento, irradiazione o azione di catalizzatori, l'azoto reagisce con metalli e non metalli.

Ossigeno

L'ossigeno è l'elemento più comune sulla Terra: la frazione di massa nella crosta terrestre è del 47,3%, la frazione di volume nell'atmosfera è del 20,95%, la frazione di massa negli organismi viventi è di circa il 65%.

In quasi tutti i composti (ad eccezione dei composti con fluoro e perossidi), l'ossigeno presenta una valenza costante di II e uno stato di ossidazione di 2. L'atomo di ossigeno non ha stati eccitati, poiché non ci sono orbitali liberi nel secondo livello esterno. Come sostanza semplice, l'ossigeno esiste sotto forma di due modifiche allotropiche: i gas ossigeno O2 e ozono O3. Il composto più importante dell’ossigeno è l’acqua. Circa il 71% superficie terrestre occupa un guscio d'acqua, senza l'acqua la vita è impossibile.

L'ozono in natura si forma dall'ossigeno nell'aria durante le scariche dei fulmini e in laboratorio facendo passare una scarica elettrica attraverso l'ossigeno.

Riso. 3. Ozono.

L’ozono è un agente ossidante ancora più forte dell’ossigeno. In particolare? ossida l'oro e il platino

L'ossigeno nell'industria si ottiene solitamente liquefando l'aria con successiva separazione dell'azoto dovuta alla sua evaporazione (c'è una differenza nei punti di ebollizione: -183 gradi per l'ossigeno liquido e -196 gradi per l'azoto liquido). Totale voti ricevuti: 249.

Aria- una miscela di gas, principalmente azoto e ossigeno, che compongono l'atmosfera globo La massa totale dell'aria è 5,13 × 10 15 T ed esercita sulla superficie terrestre una pressione pari mediamente a 1,0333 al livello del mare kg entro 1 cm3. Messa 1 l l'aria secca priva di vapore acqueo e anidride carbonica, in condizioni normali è pari a 1.2928 G, capacità termica specifica - 0,24, coefficiente di conducibilità termica a 0° - 0,000058, viscosità - 0,000171, indice di rifrazione - 1,00029, solubilità in acqua 29,18 ml entro 1 l acqua. Composizione dell'aria atmosferica - Vedi la tabella . L'aria atmosferica contiene anche vapore acqueo e impurità (particelle solide, ammoniaca, idrogeno solforato, ecc.) in quantità variabili.

Composizione dell'aria atmosferica

Per gli esseri umani, una componente vitale di B è ossigeno, la cui massa totale è 3,5 × 10 15 T. Nel processo di ripristino dei normali livelli di ossigeno, il ruolo principale è svolto dalla fotosintesi delle piante verdi, le cui materie prime sono l'anidride carbonica e l'acqua. La transizione dell'ossigeno dall'aria atmosferica al sangue e dal sangue ai tessuti dipende dalla differenza nella sua pressione parziale, quindi la pressione parziale dell'ossigeno ha significato biologico e non la sua percentuale in V. A livello del mare, la pressione parziale dell'ossigeno è 160 mm. Quando viene ridotto a 140 mm la persona mostra i primi segni ipossia. Ridurre la pressione parziale a 50-60 mm pericolo di vita (cfr Mal di montagna, mal di montagna).

Bibliografia: Atmosfera della Terra e dei Pianeti, ed. D.P. Kuiper. sentiero dall'inglese, M., 1951; Gubernsky Yu.D. e Korenevskaya E.I. Principi igienici del condizionamento microclimatico negli edifici residenziali e pubblici, M., 1978; Minkh A.A. Ionizzazione dell'aria e suo significato igienico, M., 1963; Guida all'igiene dell'aria atmosferica, ed. K.A. Bushtueva, M., 1976; Guida all'igiene municipale, ed. F.G. Krotkova, vol. 1, pag. 137, M., 1961.

La struttura e la composizione dell'atmosfera terrestre, va detto, non sono sempre stati valori costanti nell'uno o nell'altro periodo dello sviluppo del nostro pianeta. Oggi la struttura verticale di questo elemento, che ha uno “spessore” totale di 1,5-2,0 mila km, è rappresentata da diversi strati principali, tra cui:

1. La troposfera.
2. Tropopausa.
3. Stratosfera.
4. Stratopausa.
5. Mesosfera e mesopausa.
6. Termosfera.
7. Esosfera.

Elementi fondamentali dell'atmosfera

La troposfera è uno strato in cui si osservano forti movimenti verticali e orizzontali; è qui che si formano il tempo, i fenomeni sedimentari e le condizioni climatiche; Si estende per 7-8 chilometri dalla superficie del pianeta quasi ovunque, ad eccezione delle regioni polari (lì fino a 15 km). Nella troposfera si registra una diminuzione graduale della temperatura, di circa 6,4°C per ogni chilometro di altitudine. Questo indicatore può differire a seconda delle latitudini e delle stagioni.

La composizione dell'atmosfera terrestre in questa parte è rappresentata dai seguenti elementi e dalle loro percentuali:

Azoto: circa il 78%;

Ossigeno: quasi il 21%;

Argon: circa l'1%;

Anidride carbonica - inferiore allo 0,05%.

Composizione singola fino a quota 90 chilometri

Inoltre, si possono trovare polvere, gocce d'acqua, vapore acqueo, prodotti della combustione, cristalli di ghiaccio, sali marini, molte particelle di aerosol, ecc. Questa composizione dell'atmosfera terrestre è osservata fino a circa novanta chilometri di altitudine, quindi l'aria è approssimativamente la stessa nella composizione chimica, non solo nella troposfera, ma anche negli strati sovrastanti. Ma lì l’atmosfera è fondamentalmente diversa Proprietà fisiche. Lo strato che ha una composizione chimica generale è chiamato omosfera.

Quali altri elementi compongono l'atmosfera terrestre? In percentuale (in volume, nell'aria secca) gas come kripton (circa 1,14 x 10 -4), xeno (8,7 x 10 -7), idrogeno (5,0 x 10 -5), metano (circa 1,7 x 10 -5) sono rappresentati qui 4), protossido di azoto (5,0 x 10 -5), ecc. In percentuale in massa, la maggior parte dei componenti elencati sono protossido di azoto e idrogeno, seguiti da elio, cripton, ecc.

Proprietà fisiche dei diversi strati atmosferici

Le proprietà fisiche della troposfera sono strettamente legate alla sua vicinanza alla superficie del pianeta. Da qui il riflesso calore solare sotto forma di raggi infrarossi viene reindirizzato verso l'alto, compresi i processi di conduzione e convezione termica. Ecco perché la temperatura diminuisce con la distanza dalla superficie terrestre. Questo fenomeno si osserva fino all'altezza della stratosfera (11-17 chilometri), poi la temperatura diventa quasi invariata fino a 34-35 km, per poi risalire fino a quote di 50 chilometri (limite superiore della stratosfera). . Tra la stratosfera e la troposfera si trova un sottile strato intermedio della tropopausa (fino a 1-2 km), dove temperature costanti sopra l'equatore - circa meno 70°C e sotto. Sopra i poli la tropopausa si “riscalda” in estate fino a meno 45°C, in inverno le temperature oscillano intorno ai -65°C;

La composizione del gas dell'atmosfera terrestre include quanto segue elemento importante, come l'ozono. In superficie ce n'è relativamente poco (dieci alla meno sesta potenza dell'1%), poiché sotto l'influenza della luce solare il gas si forma dall'ossigeno atomico in parti superiori atmosfera. In particolare, la maggior parte dell’ozono si trova ad un’altitudine di circa 25 km, e l’intero “schermo di ozono” si trova in aree che vanno da 7-8 km ai poli, da 18 km all’equatore e fino a cinquanta chilometri complessivamente sopra il livello del mare. superficie del pianeta.

L'atmosfera protegge dalle radiazioni solari

La composizione dell'aria nell'atmosfera terrestre gioca un ruolo molto importante nel preservare la vita, poiché individuale elementi chimici e le composizioni limitano con successo l'accesso della radiazione solare alla superficie terrestre e alle persone, agli animali e alle piante che vivono su di essa. Ad esempio, le molecole di vapore acqueo assorbono efficacemente quasi tutte le gamme di radiazioni infrarosse, ad eccezione delle lunghezze comprese tra 8 e 13 micron. L'ozono assorbe la radiazione ultravioletta fino alla lunghezza d'onda di 3100 A. Senza il suo sottile strato (solo 3 mm in media se posto sulla superficie del pianeta), solo l'acqua ad una profondità superiore a 10 metri e le grotte sotterranee dove la radiazione solare non arriva raggiungere può essere abitato.

Zero Celsius alla stratopausa

Tra i due livelli successivi dell'atmosfera, la stratosfera e la mesosfera, c'è uno strato notevole: la stratopausa. Corrisponde approssimativamente all'altezza massima dell'ozono e la temperatura qui è relativamente confortevole per l'uomo - circa 0°C. Al di sopra della stratopausa, nella mesosfera (inizia da qualche parte ad un'altitudine di 50 km e termina ad un'altitudine di 80-90 km), si osserva nuovamente un calo della temperatura con l'aumentare della distanza dalla superficie terrestre (a meno 70-80 ° C ). Le meteore di solito bruciano completamente nella mesosfera.

Nella termosfera - più 2000 K!

La composizione chimica dell'atmosfera terrestre nella termosfera (inizia dopo la mesopausa da altitudini comprese tra circa 85-90 e 800 km) determina la possibilità di un fenomeno come il riscaldamento graduale di strati di "aria" molto rarefatta sotto l'influenza della radiazione solare . In questa parte della “coperta d'aria” del pianeta, le temperature vanno da 200 a 2000 K, che si ottengono grazie alla ionizzazione dell'ossigeno (sopra i 300 km c'è ossigeno atomico), nonché alla ricombinazione degli atomi di ossigeno in molecole , accompagnato dal comunicato grande quantità Calore. La termosfera è il luogo in cui si verificano le aurore.

Sopra la termosfera c'è l'esosfera, lo strato esterno dell'atmosfera, da cui la luce e gli atomi di idrogeno in rapido movimento possono fuggire nello spazio. La composizione chimica dell'atmosfera terrestre qui è rappresentata principalmente da singoli atomi di ossigeno negli strati inferiori, da atomi di elio negli strati intermedi e quasi esclusivamente da atomi di idrogeno negli strati superiori. Qui dominano alte temperature- circa 3000 K e assenti Pressione atmosferica.

Come si è formata l'atmosfera terrestre?

Ma, come accennato in precedenza, il pianeta non ha sempre avuto una composizione così atmosferica. In totale, ci sono tre concetti sull'origine di questo elemento. La prima ipotesi suggerisce che l'atmosfera sia stata prelevata attraverso il processo di accrescimento da una nube protoplanetaria. Tuttavia, oggi questa teoria è soggetta a critiche significative, poiché un’atmosfera così primaria avrebbe dovuto essere distrutta dal “vento” solare proveniente da una stella nel nostro sistema planetario. Inoltre, si presume che gli elementi volatili non possano essere trattenuti nella zona di formazione dei pianeti terrestri a causa delle temperature troppo elevate.

La composizione dell'atmosfera primaria terrestre, come suggerisce la seconda ipotesi, potrebbe essersi formata a causa del bombardamento attivo della superficie da parte di asteroidi e comete arrivati ​​dalla zona circostante sistema solare nelle prime fasi di sviluppo. È abbastanza difficile confermare o confutare questo concetto.

Esperimento presso l'Istituto di Geografia RAS

La più plausibile sembra essere la terza ipotesi, secondo la quale l'atmosfera è apparsa a seguito del rilascio di gas dal mantello della crosta terrestre circa 4 miliardi di anni fa. Questo concetto è stato testato presso l’Istituto di Geografia dell’Accademia Russa delle Scienze durante un esperimento chiamato “Tsarev 2”, quando un campione di una sostanza di origine meteorica è stato riscaldato nel vuoto. Quindi è stato registrato il rilascio di gas come H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2, ecc. Pertanto, gli scienziati hanno giustamente ipotizzato che la composizione chimica dell'atmosfera primaria della Terra includesse acqua e anidride carbonica, acido fluoridrico (). HF), monossido di carbonio (CO), idrogeno solforato (H 2 S), composti di azoto, idrogeno, metano (CH 4), vapore di ammoniaca (NH 3), argon, ecc. Il vapore acqueo dell'atmosfera primaria ha partecipato alla formazione dell'idrosfera, l'anidride carbonica si trovava in misura maggiore allo stato legato nelle sostanze organiche e nelle rocce, l'azoto è passato nella composizione dell'aria moderna, e ancora nelle rocce sedimentarie e nelle sostanze organiche.

La composizione dell'atmosfera primaria della Terra non lo avrebbe consentito persone moderne esserci dentro senza apparato respiratorio, poiché allora non c'era ossigeno nella quantità richiesta. Questo elemento è apparso in quantità significative un miliardo e mezzo di anni fa, probabilmente in relazione allo sviluppo del processo di fotosintesi delle alghe blu-verdi e di altre alghe, che sono gli abitanti più antichi del nostro pianeta.

Ossigeno minimo

Il fatto che la composizione dell'atmosfera terrestre fosse inizialmente quasi priva di ossigeno è indicato dal fatto che nelle rocce più antiche (catarchee) si trova grafite (carbonio) facilmente ossidata, ma non ossidata. Successivamente apparvero i cosiddetti minerali di ferro fasciati, che includevano strati di ossidi di ferro arricchiti, il che significa l'apparizione sul pianeta di una potente fonte di ossigeno in forma molecolare. Ma questi elementi venivano trovati solo periodicamente (forse le stesse alghe o altri produttori di ossigeno apparivano in piccole isole in un deserto privo di ossigeno), mentre il resto del mondo era anaerobico. Quest'ultima è supportata dal fatto che è stata ritrovata pirite facilmente ossidabile sotto forma di ciottoli lavorati dalla corrente senza tracce reazioni chimiche. Poiché le acque correnti non possono essere scarsamente aerate, si è sviluppata l'idea che l'atmosfera prima del Cambriano contenesse meno dell'1% della composizione di ossigeno di oggi.

Cambiamento rivoluzionario nella composizione dell'aria

Approssimativamente a metà del Proterozoico (1,8 miliardi di anni fa), avvenne la “rivoluzione dell'ossigeno”, quando il mondo passò alla respirazione aerobica, durante la quale da una molecola nutriente(glucosio) puoi ottenere 38 unità di energia e non due (come nella respirazione anaerobica). La composizione dell'atmosfera terrestre, in termini di ossigeno, cominciò a superare l'1% di quella odierna e cominciò ad apparire uno strato di ozono che proteggeva gli organismi dalle radiazioni. Fu da lei che, ad esempio, animali antichi come i trilobiti “si nascondevano” sotto spesse conchiglie. Da allora fino ai nostri giorni, il contenuto del principale elemento “respiratorio” è gradualmente e lentamente aumentato, garantendo la diversità di sviluppo delle forme di vita sul pianeta.

L'atmosfera è l'involucro gassoso del nostro pianeta, che ruota insieme alla Terra. Il gas presente nell'atmosfera si chiama aria. L'atmosfera è in contatto con l'idrosfera e ricopre parzialmente la litosfera. Ma i limiti massimi sono difficili da determinare. È convenzionalmente accettato che l'atmosfera si estenda verso l'alto per circa tremila chilometri. Lì scorre dolcemente nello spazio senz'aria.

Composizione chimica dell'atmosfera terrestre

Formazione Composizione chimica l'atmosfera è iniziata circa quattro miliardi di anni fa. Inizialmente, l'atmosfera era costituita solo da gas leggeri: elio e idrogeno. Secondo gli scienziati, i prerequisiti iniziali per la creazione di un guscio di gas attorno alla Terra erano le eruzioni vulcaniche che, insieme alla lava, emettevano enormi quantità di gas. Successivamente è iniziato lo scambio di gas con gli spazi acquatici, con gli organismi viventi e con i prodotti delle loro attività. La composizione dell'aria è gradualmente cambiata e forma moderna registrato diversi milioni di anni fa.

I componenti principali dell'atmosfera sono l'azoto (circa il 79%) e l'ossigeno (20%). La restante percentuale (1%) è costituita dai seguenti gas: argon, neon, elio, metano, anidride carbonica, idrogeno, kripton, xeno, ozono, ammoniaca, biossido di zolfo e di azoto, protossido di azoto e monossido di carbonio, che rientrano in questo uno per cento.

Inoltre, l'aria contiene vapore acqueo e particolato (polline, polvere, cristalli di sale, impurità di aerosol).

IN Ultimamente Gli scienziati notano un cambiamento non qualitativo, ma quantitativo in alcuni ingredienti dell'aria. E la ragione di ciò è l'uomo e le sue attività. Solo negli ultimi 100 anni, i livelli di anidride carbonica sono aumentati in modo significativo! Tutto ciò è irto di numerosi problemi, il più globale dei quali è il cambiamento climatico.

Formazione del tempo e del clima

L’atmosfera gioca un ruolo fondamentale nel modellare il clima e il tempo sulla Terra. Molto dipende dalla quantità di luce solare, dalla natura della superficie sottostante e dalla circolazione atmosferica.

Esaminiamo i fattori in ordine.

1. L'atmosfera trasmette il calore dei raggi solari e assorbe le radiazioni nocive. Il fatto che i raggi del sole cadano su diverse parti della Terra sotto angoli diversi, lo sapevano gli antichi greci. La stessa parola "clima" tradotta dal greco antico significa "pendenza". Quindi, all'equatore, i raggi del sole cadono quasi verticalmente, motivo per cui qui fa molto caldo. Più ci si avvicina ai poli, maggiore è l'angolo di inclinazione. E la temperatura scende.

2. A causa del riscaldamento non uniforme della Terra, nell'atmosfera si formano correnti d'aria. Sono classificati in base alle loro dimensioni. I più piccoli (decine e centinaia di metri) sono venti locali. Seguono monsoni e alisei, cicloni e anticicloni e zone frontali planetarie.

Tutte queste masse d'aria sono in costante movimento. Alcuni di loro sono piuttosto statici. Ad esempio, gli alisei che soffiano dalle zone subtropicali verso l'equatore. Il movimento degli altri dipende in gran parte dalla pressione atmosferica.

3. La pressione atmosferica è un altro fattore che influenza la formazione del clima. Questa è la pressione dell'aria sulla superficie della terra. Come è noto, le masse d'aria si spostano da una zona ad alta pressione atmosferica verso una zona dove tale pressione è minore.

Sono assegnate un totale di 7 zone. Equatore - zona bassa pressione. Inoltre, su entrambi i lati dell'equatore fino alla trentesima latitudine, si trova la regione alta pressione. Da 30° a 60° - nuovamente bassa pressione. E da 60° ai poli c'è una zona di alta pressione. Tra queste zone circolano masse d'aria. Quelli che vengono dal mare alla terra portano pioggia e maltempo, e quelli che soffiano dai continenti portano tempo sereno e secco. Nei luoghi in cui le correnti d'aria si scontrano, si formano zone del fronte atmosferico, caratterizzate da precipitazioni e tempo inclemente e ventoso.

Gli scienziati hanno dimostrato che anche il benessere di una persona dipende dalla pressione atmosferica. Secondo gli standard internazionali, la normale pressione atmosferica è di 760 mm Hg. colonna alla temperatura di 0°C. Questo indicatore è calcolato per quelle aree di territorio che sono quasi al livello del livello del mare. Con l'altitudine la pressione diminuisce. Pertanto, ad esempio, per San Pietroburgo 760 mm Hg. - questa è la norma. Ma per Mosca, che si trova più in alto, pressione normale-748 mmHg.

La pressione cambia non solo verticalmente, ma anche orizzontalmente. Ciò è particolarmente sentito durante il passaggio dei cicloni.

La struttura dell'atmosfera

L'atmosfera ricorda quella di una torta a strati. E ogni strato ha le sue caratteristiche.

. Troposfera- lo strato più vicino alla Terra. Lo "spessore" di questo strato cambia con la distanza dall'equatore. Al di sopra dell'equatore lo strato si estende verso l'alto per 16-18 km, nelle zone temperate per 10-12 km, ai poli per 8-10 km.

È qui che sono contenuti l'80% della massa d'aria totale e il 90% del vapore acqueo. Qui si formano le nuvole, sorgono cicloni e anticicloni. La temperatura dell'aria dipende dall'altitudine della zona. In media diminuisce di 0,65° C ogni 100 metri.

. Tropopausa- strato di transizione dell'atmosfera. La sua altezza varia da diverse centinaia di metri a 1-2 km. La temperatura dell'aria in estate è più alta che in inverno. Ad esempio, sopra i poli in inverno è -65° C. E sopra l'equatore è -70° C in qualsiasi periodo dell'anno.

. Stratosfera- questo è uno strato il cui limite superiore si trova ad un'altitudine di 50-55 chilometri. La turbolenza qui è bassa, il contenuto di vapore acqueo nell'aria è trascurabile. Ma c'è molto ozono. La sua massima concentrazione è ad un'altitudine di 20-25 km. Nella stratosfera la temperatura dell'aria inizia a salire e raggiunge i +0,8° C. Ciò è dovuto al fatto che lo strato di ozono interagisce con le radiazioni ultraviolette.

. Stratopausa- un basso strato intermedio tra la stratosfera e la mesosfera che la segue.

. Mesosfera- il limite superiore di questo strato è di 80-85 chilometri. Qui si verificano complessi processi fotochimici che coinvolgono i radicali liberi. Sono loro che forniscono quella dolce luce blu del nostro pianeta, che si vede dallo spazio.

La maggior parte delle comete e dei meteoriti bruciano nella mesosfera.

. Mesopausa- lo strato intermedio successivo, la cui temperatura dell'aria è di almeno -90°.

. Termosfera- il limite inferiore inizia ad un'altitudine di 80 - 90 km, mentre il limite superiore dello strato corre a circa 800 km. La temperatura dell'aria sta aumentando. Può variare da +500° C a +1000° C. Durante il giorno le escursioni termiche ammontano a centinaia di gradi! Ma l’aria qui è così rarefatta che intendere il termine “temperatura” come lo immaginiamo non è appropriato qui.

. Ionosfera- unisce la mesosfera, la mesopausa e la termosfera. L'aria qui è costituita principalmente da molecole di ossigeno e azoto, nonché da plasma quasi neutro. I raggi del sole che entrano nella ionosfera ionizzano fortemente le molecole d'aria. IN strato di fondo(fino a 90 km) il grado di ionizzazione è basso. Più è alto, maggiore è la ionizzazione. Quindi, ad un'altitudine di 100-110 km, gli elettroni sono concentrati. Questo aiuta a riflettere le onde radio corte e medie.

Lo strato più importante della ionosfera è quello superiore, che si trova ad un'altitudine di 150-400 km. La sua particolarità è che riflette le onde radio e questo facilita la trasmissione dei segnali radio a distanze considerevoli.

È nella ionosfera che si verifica un fenomeno come l'aurora.

. Esosfera- è costituito da atomi di ossigeno, elio e idrogeno. Il gas in questo strato è molto rarefatto e gli atomi di idrogeno spesso fuggono nello spazio. Pertanto, questo strato è chiamato “zona di dispersione”.

Il primo scienziato a suggerire che la nostra atmosfera abbia un peso fu l'italiano E. Torricelli. Ostap Bender, ad esempio, nel suo romanzo “Il vitello d'oro” lamentava che ogni persona è schiacciata da una colonna d'aria del peso di 14 kg! Ma il grande intrigante si sbagliava un po’. Un adulto sperimenta una pressione di 13-15 tonnellate! Ma non sentiamo questa pesantezza, perché la pressione atmosferica è bilanciata dalla pressione interna di una persona. Il peso della nostra atmosfera è di 5.300.000.000.000.000 di tonnellate. La cifra è colossale, sebbene sia solo un milionesimo del peso del nostro pianeta.