Atmosfer müxtəlif qazların qarışığıdır. O, Yerin səthindən 900 km hündürlüyə qədər uzanır, planeti günəş radiasiyasının zərərli spektrindən qoruyur və planetdəki bütün həyat üçün zəruri olan qazları ehtiva edir. Atmosfer günəşin istiliyini saxlayır, yer səthinə yaxın yerdə isinir və əlverişli iqlim yaradır.

Atmosferin tərkibi

Yer atmosferi əsasən iki qazdan - azotdan (78%) və oksigendən (21%) ibarətdir. Bundan əlavə, tərkibində karbon qazı və digər qazların çirkləri var. atmosferdə buxar, buludlarda nəm damcıları və buz kristalları şəklində mövcuddur.

Atmosferin təbəqələri

Atmosfer çoxlu təbəqələrdən ibarətdir, onların arasında aydın sərhədlər yoxdur. Temperaturlar müxtəlif təbəqələr bir-birindən kəskin şəkildə fərqlənirlər.

havasız maqnitosfer. Yer peyklərinin əksəriyyəti burada Yer atmosferindən kənarda uçur. Ekzosfer (səthdən 450-500 km). Demək olar ki, qazları ehtiva etmir. Bəzi meteoroloji peyklər ekzosferdə uçur. Termosfer (80-450 km) yuxarı təbəqədə 1700°C-ə çatan yüksək temperaturla xarakterizə olunur. Mezosfer (50-80 km). Bu sferada hündürlük artdıqca temperatur aşağı düşür. Məhz burada atmosferə daxil olan meteoritlərin (kosmik süxurların parçaları) çoxu yanır. Stratosfer (15-50 km). Tərkibində ozon təbəqəsi, yəni günəşdən gələn ultrabənövşəyi şüaları udan ozon təbəqəsi var. Bu, Yer səthinə yaxın temperaturun artmasına səbəb olur. Burada adətən reaktiv təyyarələr uçur bu təbəqədə görünmə çox yaxşıdır və hava şəraitinin yaratdığı müdaxilə demək olar ki, yoxdur. Troposfer. Hündürlüyü yer səthindən 8 ilə 15 km arasında dəyişir. Məhz burada planetin hava şəraiti yaranır, o vaxtdan bəri bu təbəqədə ən çox su buxarı, toz və külək var. Temperatur yer səthindən uzaqlaşdıqca azalır.

Atmosfer təzyiqi

Biz bunu hiss etməsək də, atmosferin təbəqələri Yerin səthinə təzyiq göstərir. Ən yüksəki səthə yaxındır və siz ondan uzaqlaşdıqca tədricən azalır. Bu, quru və okean arasındakı temperatur fərqindən asılıdır və buna görə də dəniz səviyyəsindən eyni yüksəklikdə yerləşən ərazilərdə tez-tez fərqli bir təzyiq var. Aşağı təzyiq rütubətli hava gətirir, yüksək təzyiq isə adətən aydın hava yaradır.

Atmosferdə hava kütlələrinin hərəkəti

Və təzyiqlər aşağı atmosferin qarışmasına səbəb olur. Bölgələrdən küləklər belə əsir yüksək təzyiq aşağı ərazidə. Bir çox bölgələrdə quruda və dənizdə temperatur fərqləri səbəbindən yerli küləklər də baş verir. Dağlar da küləyin istiqamətinə əhəmiyyətli təsir göstərir.

İstixana effekti

Yer atmosferindəki karbon qazı və digər qazlar günəşin istiliyini saxlayır. Bu proses adətən istixana effekti adlanır, çünki bir çox cəhətdən istixanalarda istilik dövriyyəsinə bənzəyir. İstixana effekti səbəb olur qlobal istiləşmə planetdə. Yüksək təzyiqli ərazilərdə - antisiklonlarda - aydın bir günəş qurulur. Bölgələrdə aşağı təzyiq- siklonlar - adətən qeyri-sabit hava var. Atmosferə daxil olan istilik və işıq. Qazlar yer səthindən əks olunan istiliyi tutur və bununla da yer üzündə temperaturun artmasına səbəb olur.

Stratosferdə xüsusi ozon təbəqəsi var. Ozon ən çox gecikdirir ultrabənövşəyi radiasiya Günəş Yeri və onun üzərindəki bütün canlıları ondan qoruyur. Alimlər müəyyən ediblər ki, ozon təbəqəsinin dağılmasına səbəb bəzi aerozolların və soyuducu avadanlıqların tərkibində olan xüsusi xlorftorkarbon dioksid qazlarıdır. Arktika və Antarktida üzərində ozon təbəqəsində Yer səthinə təsir edən ultrabənövşəyi şüalanmanın miqdarının artmasına səbəb olan nəhəng dəliklər aşkar edilmişdir.

Ozon atmosferin aşağı qatlarında günəş radiasiyası ilə müxtəlif işlənmiş qazlar və qazlar arasında əmələ gəlir. Adətən atmosferə yayılır, lakin isti hava təbəqəsinin altında soyuq havanın qapalı təbəqəsi əmələ gəlirsə, ozon konsentrasiya edir və duman yaranır. Təəssüf ki, bu ozon dəliklərindəki ozon itkisini kompensasiya edə bilməz.

Peyk görüntüsündə Antarktida üzərində ozon təbəqəsində dəlik aydın görünür. Çuxurun ölçüsü dəyişir, lakin elm adamları onun daim artdığına inanırlar. Atmosferdəki işlənmiş qazların səviyyəsini azaltmağa cəhdlər edilir. Havanın çirklənməsini azaldın və şəhərlərdə tüstüsüz yanacaqlardan istifadə edin. Smog bir çox insanda göz qıcıqlanmasına və boğulmalara səbəb olur.

Yer atmosferinin yaranması və təkamülü

Yerin müasir atmosferi uzun bir təkamül inkişafının nəticəsidir. Geoloji amillərin birgə fəaliyyəti və orqanizmlərin həyati fəaliyyəti nəticəsində yaranmışdır. Geoloji tarix boyu yer atmosferi bir neçə dərin dəyişikliklərdən keçmişdir. Geoloji məlumatlar və nəzəri (ilkin şərtlər) əsasında təxminən 4 milyard il əvvəl mövcud olmuş gənc Yerin ilkin atmosferi passiv azotun az miqdarda əlavə edilməsi ilə inert və nəcib qazların qarışığından ibarət ola bilərdi (N. A. Yasəmanov, 1985). ;A.S.Monin, 1987;O.G.Soroxtin, S.A.Uşakov, 1991, 1993. Hal-hazırda ilkin atmosferin tərkibi və quruluşuna baxış bir qədər dəyişmişdir.Ən erkən protoplanetar mərhələdə ilkin atmosfer (protoatmosfer)., yəni.2. milyard il, metan, ammonyak və karbon qazı qarışığından ibarət ola bilər. Mantiyanın deqazasiyası və yer səthində baş verən aktiv aşınma prosesləri nəticəsində su buxarı, CO 2 və CO şəklində karbon birləşmələri, kükürd və onun birləşmələri atmosferə, eləcə də güclü halogen turşuları - HCI, HF, HI və bor turşusu daxil olmağa başladı, bunlar atmosferə metan, ammonyak, hidrogen, arqon və bəzi digər nəcib qazlarla əlavə edildi. Bu ilkin atmosfer həddindən artıq idi. nazik. Buna görə də yer səthinə yaxın temperatur radiasiya tarazlığının temperaturuna yaxın idi (AS Monin, 1977).

Vaxt keçdikcə ilkin atmosferin qaz tərkibi hava proseslərinin təsiri altında qayalar, yer səthində fəaliyyət göstərən siyanobakteriyaların və mavi-yaşıl yosunların həyati fəaliyyəti, vulkanik proseslər və günəş işığının hərəkəti dəyişməyə başladı. Bu, metanın karbon qazına, ammonyakın - azot və hidrogenə parçalanmasına səbəb oldu; yavaş-yavaş yerin səthinə enən ikinci dərəcəli atmosferdə karbon qazı və azot yığılmağa başladı. Mavi-yaşıl yosunların həyati fəaliyyəti sayəsində fotosintez prosesində oksigen istehsal olunmağa başladı, lakin başlanğıcda əsasən "atmosfer qazlarının, sonra isə süxurların oksidləşməsinə sərf edildi. Eyni zamanda molekulyar azota qədər oksidləşən ammonyak atmosferdə intensiv şəkildə toplanmağa başladı. Müasir atmosferdə azotun əhəmiyyətli hissəsinin relikt olduğu güman edilir. Metan və karbonmonoksit oksidləşərək karbon qazına çevrildi. Kükürd və hidrogen sulfid SO 2 və SO 3-ə qədər oksidləşdi ki, bu da yüksək hərəkətliliyinə və yüngüllüyünə görə atmosferdən tez çıxarıldı. Beləliklə, arxeydə və erkən proterozoyda olduğu kimi reduksiyadan atmosfer tədricən oksidləşdirici atmosferə çevrildi.

Karbon qazı həm metan oksidləşməsi, həm də mantiyanın deqazasiyası və süxurların aşınması nəticəsində atmosferə daxil olmuşdur. Əgər Yerin bütün tarixi ərzində buraxılan bütün karbon qazı atmosferdə qalsaydı, onun qismən təzyiqi indi Veneradakı kimi ola bilər (O. Soroxtin, S. A. Uşakov, 1991). Ancaq Yer kürəsində proses tərsinə çevrildi. Atmosferdəki karbon qazının əhəmiyyətli bir hissəsi hidrosferdə həll edildi, burada su orqanizmləri öz qabıqlarını qurmaq üçün istifadə etdilər və biogen olaraq karbonatlara çevrildi. Daha sonra onlardan kimyəvi və orqanogen karbonatların ən güclü təbəqələri əmələ gəldi.

Atmosferə üç mənbədən oksigen verilirdi. Yerin yarandığı andan başlayaraq uzun müddət mantiyanın deqazasiyası zamanı buraxılmış və əsasən oksidləşmə proseslərinə sərf edilmişdir.Oksigenin digər mənbəyi su buxarının sərt ultrabənövşəyi günəş şüaları ilə fotodissosiasiyası olmuşdur. görünüşlər; atmosferdə sərbəst oksigen azalan şəraitdə yaşayan prokaryotların əksəriyyətinin ölümünə səbəb oldu. Prokaryotik orqanizmlər yaşayış yerlərini dəyişdilər. Onlar Yerin səthini onun dərinliklərinə və azaldıcı şərtlərin hələ də qorunduğu bölgələrə buraxdılar. Onlar karbon qazını oksigenə güclü şəkildə emal etməyə başlayan eukariotlarla əvəz olundu.

Arxeydə və Proterozoyun əhəmiyyətli bir hissəsi zamanı həm abiogen, həm də biogen olaraq yaranan demək olar ki, bütün oksigen əsasən dəmir və kükürdün oksidləşməsinə sərf edilmişdir. Proterozoyun sonunda yerin səthində olan bütün metal ikivalentli dəmir ya oksidləşdi, ya da yerin nüvəsinə keçdi. Bu, erkən Proterozoy atmosferində oksigenin qismən təzyiqinin dəyişməsinə səbəb oldu.

Proterozoyun ortalarında atmosferdə oksigenin konsentrasiyası Urey nöqtəsinə çatdı və indiki səviyyənin 0,01%-ni təşkil etdi. O vaxtdan başlayaraq atmosferdə oksigen yığılmağa başladı və çox güman ki, artıq Rifeyin sonunda onun tərkibi Pasteur nöqtəsinə çatdı (indiki səviyyənin 0,1%). Mümkündür ki, ozon təbəqəsi Vendiya dövründə yaranıb və o zaman heç vaxt yox olmayıb.

Yerin atmosferində sərbəst oksigenin görünməsi həyatın təkamülünü stimullaşdırdı və daha mükəmməl maddələr mübadiləsinə malik yeni formaların yaranmasına səbəb oldu. Əgər əvvəllər proterozoyun əvvəlində meydana çıxan eukaryotik birhüceyrəli yosunlar və siyanidlər suda müasir konsentrasiyasının cəmi 10-3 oksigen miqdarını tələb edirdisə, onda Erkən Vendianın sonunda qeyri-skelet Metazoaların meydana çıxması ilə, yəni təxminən 650 milyon il əvvəl atmosferdəki oksigen konsentrasiyası daha yüksək olmalı idi. Axı, Metazoa oksigen tənəffüsündən istifadə etdi və bu, oksigenin qismən təzyiqinin kritik səviyyəyə - Paster nöqtəsinə çatmasını tələb etdi. Bu vəziyyətdə anaerob fermentasiya prosesi enerji baxımından daha perspektivli və mütərəqqi oksigen mübadiləsi ilə əvəz olundu.

Bundan sonra yer atmosferində oksigenin daha da yığılması kifayət qədər sürətlə baş verdi. Mavi-yaşıl yosunların həcminin mütərəqqi artması atmosferdə heyvanlar aləminin həyatını təmin etmək üçün lazım olan oksigen səviyyəsinə nail olmağa kömək etdi. Atmosferdəki oksigen miqdarının müəyyən sabitləşməsi bitkilərin quruya gəldiyi andan - təxminən 450 milyon il əvvəl baş verdi. Silur dövründə baş verən quruda bitkilərin yaranması atmosferdə oksigen səviyyəsinin son sabitləşməsinə səbəb oldu. O vaxtdan bəri onun konsentrasiyası heç vaxt həyatın mövcudluğundan kənara çıxmadan, kifayət qədər dar çərçivələrdə dalğalanmağa başladı. Atmosferdəki oksigen konsentrasiyası çiçəkli bitkilərin meydana çıxmasından sonra tamamilə sabitləşdi. Bu hadisə təbaşir dövrünün ortalarında, yəni. təxminən 100 milyon il əvvəl.

Azotun əsas hissəsi Yerin inkişafının ilkin mərhələlərində, əsasən, ammonyakın parçalanması hesabına formalaşmışdır. Orqanizmlərin meydana gəlməsi ilə atmosfer azotunun üzvi maddələrə bağlanması və dəniz çöküntülərində basdırılması prosesi başladı. Orqanizmlər quruya buraxıldıqdan sonra azot kontinental çöküntülərdə basdırılmağa başladı. Sərbəst azotun emalı prosesləri yerüstü bitkilərin meydana gəlməsi ilə xüsusilə intensivləşdi.

Kriptozoy və fanerozoyun kəsişməsində, yəni təqribən 650 milyon il əvvəl atmosferdəki karbon qazının miqdarı faizin onda bir hissəsinə qədər azaldı və bu, indiki səviyyəyə yaxın bir məzmuna yalnız çox yaxınlarda, təxminən 10-20 milyona çatdı. illər əvvəl.

Beləliklə, atmosferin qaz tərkibi təkcə orqanizmlər üçün yaşayış sahəsi təmin etmədi, həm də onların həyat fəaliyyətinin xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirdi, məskunlaşma və təkamülə kömək etdi. İstər kosmik, istərsə də planetar səbəblərə görə orqanizmlər üçün əlverişli olan atmosfer qazının tərkibinin paylanmasında yaranan uğursuzluqlar kriptozoyda və fanerozoy tarixinin müəyyən sərhədlərində dəfələrlə baş vermiş üzvi dünyanın kütləvi məhvinə səbəb olmuşdur.

Atmosferin etnosfer funksiyaları

Yer atmosferi lazımi maddə, enerji verir və metabolik proseslərin istiqamətini və sürətini müəyyən edir. Müasir atmosferin qaz tərkibi həyatın mövcudluğu və inkişafı üçün optimaldır. Hava və iqlim formalaşması sahəsi kimi atmosfer insanların, heyvanların və bitki örtüyünün həyatı üçün rahat şərait yaratmalıdır. Atmosfer havasının və hava şəraitinin keyfiyyətində bu və ya digər istiqamətdə sapmalar heyvan və bitki aləminin, o cümlədən insanların həyatı üçün ekstremal şərait yaradır.

Yer atmosferi etnosferin təkamülünün əsas amili olmaqla təkcə bəşəriyyətin mövcudluğu üçün şərait yaratmır. Eyni zamanda, istehsal üçün enerji və xammal resursuna çevrilir. Ümumiyyətlə, atmosfer insan sağlamlığını qoruyan amildir və bəzi ərazilər fiziki-coğrafi şəraitə və atmosfer havasının keyfiyyətinə görə rekreasiya zonası kimi xidmət edir və insanların sanatoriya-kurort müalicəsi və istirahəti üçün nəzərdə tutulmuş ərazilərdir. Beləliklə, atmosfer estetik və emosional təsir faktorudur.

Bu yaxınlarda müəyyən edilmiş atmosferin etnosfer və texnosfer funksiyaları (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001) müstəqil və dərin tədqiqata ehtiyac duyur. Beləliklə, atmosfer enerjisi funksiyalarının tədqiqi həm ətraf mühitə ziyan vuran proseslərin baş verməsi və işləməsi, həm də insanların sağlamlığına və rifahına təsiri baxımından çox aktualdır. IN bu məsələ söhbət siklonların və antisiklonların enerjisindən, atmosfer burulğanlarından, atmosfer təzyiqindən və digər ekstremal atmosfer hadisələrindən gedir ki, onlardan səmərəli istifadə ətraf mühiti çirkləndirməyən alternativ enerji mənbələrinin əldə edilməsi probleminin uğurlu həllinə kömək edəcək. Axı, hava mühiti, xüsusən də onun Dünya Okeanının üstündə yerləşən hissəsi çox böyük miqdarda sərbəst enerjinin buraxılması üçün bir sahədir.

Məsələn, müəyyən edilmişdir ki, orta güclü tropik siklonlar cəmi bir gündə Xirosima və Naqasakiyə atılan 500.000 atom bombasının enerjisinə bərabər enerji buraxır. Belə bir siklonun mövcud olduğu 10 gün ərzində ABŞ kimi bir ölkənin 600 il ərzində bütün enerji ehtiyacını ödəyəcək qədər enerji ayrılır.

Son illərdə təbiətşünasların fəaliyyətin müxtəlif aspektləri və atmosferin yer proseslərinə təsiri ilə bağlı çoxlu sayda əsərləri nəşr edilmişdir ki, bu da müasir təbiətşünaslıqda fənlərarası qarşılıqlı əlaqənin intensivləşməsindən xəbər verir. Eyni zamanda, onun müəyyən istiqamətlərinin inteqrasiyaedici rolu özünü göstərir ki, bunların arasında geoekologiyada funksional-ekoloji istiqaməti qeyd etmək lazımdır.

Bu istiqamət müxtəlif geosferlərin ekoloji funksiyalarının və planetar rolunun təhlilinə və nəzəri ümumiləşdirilməsinə təkan verir və bu da öz növbəsində planetimizin hərtərəfli öyrənilməsi üçün metodologiyanın və elmi əsasların inkişafı üçün mühüm ilkin şərtdir. onun təbii sərvətlərinin qorunması.

Yer atmosferi bir neçə təbəqədən ibarətdir: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer, ionosfer və ekzosfer. Troposferin yuxarı hissəsində və stratosferin aşağı hissəsində ozon təbəqəsi adlanan ozonla zənginləşdirilmiş təbəqə var. Ozonun paylanmasında müəyyən (gündəlik, mövsümi, illik və s.) qanunauyğunluqlar müəyyən edilmişdir. Yarandığı gündən atmosfer planetar proseslərin gedişinə təsir göstərmişdir. Atmosferin ilkin tərkibi indikindən tamamilə fərqli idi, lakin zaman keçdikcə molekulyar azotun nisbəti və rolu davamlı olaraq artdı, təxminən 650 milyon il əvvəl sərbəst oksigen meydana çıxdı, miqdarı davamlı olaraq artdı, lakin karbon qazının konsentrasiyası müvafiq olaraq azaldı. . Atmosferin yüksək hərəkətliliyi, qaz tərkibi və aerozolların olması onun görkəmli rolunu və müxtəlif geoloji və biosferik proseslərdə fəal iştirakını müəyyən edir. Günəş enerjisinin yenidən bölüşdürülməsində, fəlakətli təbiət hadisələrinin və fəlakətlərin inkişafında atmosferin rolu böyükdür. Atmosfer qasırğaları - tornadolar (tornadolar), qasırğalar, tayfunlar, siklonlar və digər hadisələr üzvi dünyaya və təbii sistemlərə mənfi təsir göstərir. Əsas çirklənmə mənbələri ilə birlikdə təbii amillər insanın iqtisadi fəaliyyətinin müxtəlif formaları. Atmosferə antropogen təsirlər təkcə müxtəlif aerozolların və istixana qazlarının görünüşü ilə deyil, həm də su buxarının miqdarının artması ilə ifadə olunur və duman və turşu yağışları şəklində özünü göstərir. İstixana qazları yer səthinin temperatur rejimini dəyişdirir, müəyyən qazların emissiyaları ozon ekranının həcmini azaldır və ozon dəliklərinin yaranmasına kömək edir. Yer atmosferinin etnosfer rolu böyükdür.

Təbii proseslərdə atmosferin rolu

Litosfer və kosmos arasında aralıq vəziyyətdə olan səth atmosferi və qaz tərkibi orqanizmlərin həyatı üçün şərait yaradır. Eyni zamanda, süxurların aşınması və dağılma intensivliyi, dağıdıcı materialın köçürülməsi və yığılması yağıntıların miqdarından, təbiətindən və tezliyindən, küləklərin tezliyindən və gücündən, xüsusən də havanın temperaturundan asılıdır. Atmosfer iqlim sisteminin mərkəzi komponentidir. Havanın temperaturu və rütubəti, buludluluq və yağıntılar, külək - bütün bunlar havanı, yəni atmosferin davamlı dəyişən vəziyyətini xarakterizə edir. Eyni zamanda, eyni komponentlər iqlimi, yəni orta uzunmüddətli hava rejimini də xarakterizə edir.

Aerozol hissəcikləri (kül, toz, su buxarının hissəcikləri) adlanan qazların tərkibi, buludların və müxtəlif çirklərin olması günəş radiasiyasının atmosferdən keçməsinin xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir və Yerin istilik radiasiyasının qaçmasına mane olur. kosmosa.

Yerin atmosferi çox hərəkətlidir. Orada baş verən proseslər və qaz tərkibindəki dəyişikliklər, qalınlığı, buludluluğu, şəffaflığı və müxtəlif aerozol hissəciklərinin olması həm havaya, həm də iqlimə təsir göstərir.

Təbii proseslərin hərəkəti və istiqaməti, eləcə də Yerdəki həyat və fəaliyyət günəş radiasiyası ilə müəyyən edilir. Yer səthinə gələn istiliyin 99,98%-ni verir. İllik 134*1019 kkal təşkil edir. Bu miqdarda istilik 200 milyard ton kömür yandırmaqla əldə edilə bilər. Günəşin kütləsində bu termonüvə enerjisi axını yaradan hidrogen ehtiyatları ən azı daha 10 milyard il, yəni planetimizin özünün mövcud olduğu müddətdən iki dəfə çox müddət üçün kifayət edəcəkdir.

Atmosferin yuxarı sərhəddinə daxil olan günəş enerjisinin ümumi miqdarının təxminən 1/3 hissəsi dünya fəzasına əks olunur, 13%-i ozon təbəqəsi tərəfindən udulur (demək olar ki, bütün ultrabənövşəyi radiasiya daxil olmaqla). 7% - atmosferin qalan hissəsi və yalnız 44% yer səthinə çatır. Bir gündə Yerə çatan ümumi günəş radiasiyası bəşəriyyətin son minillikdə bütün yanacaq növlərinin yanması nəticəsində aldığı enerjiyə bərabərdir.

Günəş radiasiyasının yer səthində paylanmasının miqdarı və xarakteri atmosferin buludluluğundan və şəffaflığından çox asılıdır. Səpələnmiş radiasiyanın miqdarına Günəşin üfüqdən yuxarı hündürlüyü, atmosferin şəffaflığı, tərkibindəki su buxarının, tozun, karbon qazının ümumi miqdarının və s.

Səpələnmiş radiasiyanın maksimum miqdarı qütb bölgələrinə düşür. Günəş üfüqün üstündə nə qədər aşağı olarsa, müəyyən bir əraziyə bir o qədər az istilik daxil olur.

Atmosferin şəffaflığı və buludluluğu böyük əhəmiyyət kəsb edir. Buludlu yay günündə, adətən, aydından daha soyuq olur, çünki gündüz buludları yer səthinin istiləşməsinə mane olur.

Atmosferin toz tərkibi istiliyin paylanmasında mühüm rol oynayır. Onun şəffaflığına təsir edən toz və külün tərkibindəki incə dağılmış bərk hissəciklər günəş radiasiyasının paylanmasına mənfi təsir göstərir, əksəriyyəti əks olunur. İncə hissəciklər atmosferə iki yolla daxil olur: ya vulkan püskürmələri zamanı atılan küllər, ya da quraq tropik və subtropik bölgələrdən küləklərin daşıdığı səhra tozu. Xüsusilə belə tozların çoxu quraqlıq zamanı, isti hava axınları ilə atmosferin yuxarı təbəqələrinə daşındıqda əmələ gəlir və orada uzun müddət qala bilir. 1883-cü ildə Krakatoa vulkanının püskürməsindən sonra atmosferə on kilometrlərlə atılan toz təxminən 3 il stratosferdə qaldı. 1985-ci ildə El Çiçon vulkanının (Meksika) püskürməsi nəticəsində toz Avropaya çatdı və buna görə də səthin temperaturunda bir qədər azalma oldu.

Yer atmosferi dəyişkən miqdarda su buxarını ehtiva edir. Mütləq ifadədə, çəki və ya həcmdə onun miqdarı 2 ilə 5% arasında dəyişir.

Karbon dioksid kimi su buxarı artırır İstixana effekti. Atmosferdə yaranan buludlarda və dumanlarda özünəməxsus fiziki-kimyəvi proseslər baş verir.

Atmosferdəki su buxarının əsas mənbəyi okeanların səthidir. Ondan hər il qalınlığı 95-110 sm olan su təbəqəsi buxarlanır.Rütubətin bir hissəsi kondensasiyadan sonra yenidən okeana qayıdır, digəri isə hava axınları ilə qitələrə doğru yönəlir. Dəyişkən-rütubətli iqlimi olan rayonlarda yağıntılar torpağı nəmləndirir, rütubətli rayonlarda isə yeraltı su ehtiyatları yaradır. Beləliklə, atmosfer rütubət akkumulyatoru və yağıntı anbarıdır. atmosferdə əmələ gələn dumanlar isə torpaq örtüyünü rütubətlə təmin edir və bununla da heyvan və bitki aləminin inkişafında həlledici rol oynayır.

Atmosfer rütubəti atmosferin hərəkətliliyinə görə yer səthində paylanır. Çox mürəkkəb küləklər və təzyiq paylama sisteminə malikdir. Atmosferin fasiləsiz hərəkətdə olması səbəbindən külək axınlarının və təzyiqin paylanmasının xarakteri və dərəcəsi daim dəyişir. Sirkulyasiya miqyası ölçüsü cəmi bir neçə yüz metr olan mikrometeorolojidən tutmuş, bir neçə on minlərlə kilometr ölçüsündə qlobal miqyasda dəyişir. Nəhəng atmosfer burulğanları irimiqyaslı hava axınları sistemlərinin yaradılmasında iştirak edir və atmosferin ümumi sirkulyasiyasını müəyyən edir. Bundan əlavə, onlar fəlakətli atmosfer hadisələrinin mənbəyidir.

From atmosfer təzyiqi hava-iqlim şəraitinin paylanmasından və canlı maddənin fəaliyyətindən asılıdır. Atmosfer təzyiqinin kiçik hədlər daxilində dəyişməsi halında, insanların rifahında və heyvanların davranışında həlledici rol oynamır və bitkilərin fizioloji funksiyalarına təsir göstərmir. Bir qayda olaraq, frontal hadisələr və hava dəyişiklikləri təzyiq dəyişiklikləri ilə əlaqələndirilir.

Atmosfer təzyiqi relyef əmələ gətirən amil olmaqla flora və faunaya ən güclü təsir göstərən küləyin əmələ gəlməsi üçün fundamental əhəmiyyət kəsb edir.

Külək bitkilərin böyüməsini boğmağa qadirdir və eyni zamanda toxumların köçürülməsinə kömək edir. Hava və iqlim şəraitinin formalaşmasında küləyin rolu böyükdür. O, həm də dəniz axınlarının tənzimləyicisi kimi çıxış edir. Ekzogen amillərdən biri kimi külək uzun məsafələrdə aşınmaya məruz qalmış materialın aşınmasına və deflyasiyasına kömək edir.

Atmosfer proseslərinin ekoloji və geoloji rolu

Tərkibində aerozol hissəciklərinin və bərk tozun görünməsi səbəbindən atmosferin şəffaflığının azalması günəş radiasiyasının paylanmasına təsir edir, albedo və ya əks etdirmə qabiliyyətini artırır. Müxtəlif kimyəvi reaksiyalar eyni nəticəyə gətirib çıxarır, ozonun parçalanmasına və su buxarından ibarət "mirvari" buludların yaranmasına səbəb olur. Yansıtma qabiliyyətinin qlobal dəyişməsi, həmçinin atmosferin qaz tərkibindəki dəyişikliklər, əsasən də istixana qazları iqlim dəyişikliyinə səbəb olur.

Yer səthinin müxtəlif hissələrində atmosfer təzyiqində fərqliliklərə səbəb olan qeyri-bərabər istilik troposferin əlaməti olan atmosfer sirkulyasiyasına səbəb olur. Təzyiq fərqi olduqda, hava yüksək təzyiqli bölgələrdən aşağı təzyiqli ərazilərə axır. Hava kütlələrinin bu hərəkətləri rütubət və temperaturla birlikdə atmosfer proseslərinin əsas ekoloji və geoloji xüsusiyyətlərini müəyyən edir.

Sürətdən asılı olaraq külək yer səthində müxtəlif geoloji işlər əmələ gətirir. 10 m/s sürətlə ağacların qalın budaqlarını silkələyir, toz və incə qumu götürüb aparır; 20 m/s sürətlə ağac budaqlarını qırır, qum və çınqıl aparır; 30 m/s sürətlə (fırtına) evlərin dam örtüyünü qoparır, ağacları kökündən qoparır, dirəkləri sındırır, çınqılları köçürür və kiçik çınqılları aparır, 40 m/s sürətlə qasırğa isə evləri dağıdır, elektrik xəttini qırır və sökür. dirəkləri, iri ağacları kökündən qoparır.

Fırtınalı tufanlar və tornadolar (tornadolar) fəlakətli nəticələrlə - 100 m/s-ə qədər sürətlə güclü atmosfer cəbhələrində isti mövsümdə baş verən atmosfer burulğanları ilə ətraf mühitə böyük mənfi təsir göstərir. Qasırğalar qasırğa küləyinin sürəti (60-80 m/s-ə qədər) olan üfüqi burulğanlardır. Onlar tez-tez bir neçə dəqiqədən yarım saata qədər davam edən güclü leysan və tufanla müşayiət olunur. Çovğunlar eni 50 km-ə qədər olan əraziləri əhatə edir və 200-250 km məsafəni qət edir. 1998-ci ildə Moskva və Moskva vilayətində baş verən güclü tufan çoxlu sayda evin damını zədələyib, ağacları yıxıb.

Şimali Amerikada tornado adlanan tornadolar, tez-tez ildırım buludları ilə əlaqəli güclü huni formalı atmosfer burulğanlarıdır. Bunlar diametri bir neçə onlarla metrdən yüzlərlə metrə qədər olan ortada daralmış hava sütunlarıdır. Tornado buludlardan enən və ya yerin səthindən qalxan, filin gövdəsinə çox bənzəyən huni görünüşünə malikdir. Güclü nadirliyə və yüksək fırlanma sürətinə malik olan tornado toz, su anbarlarından və müxtəlif obyektlərdən çəkərək bir neçə yüz kilometrə qədər qət edir. Güclü tornadolar tufan, yağışla müşayiət olunur və böyük dağıdıcı gücə malikdir.

Tornadolar nadir hallarda daim soyuq və ya isti olan subpolar və ya ekvatorial bölgələrdə baş verir. Açıq okeanda bir neçə tornado. Tornadolar Avropada, Yaponiyada, Avstraliyada, ABŞ-da, Rusiyada isə xüsusilə Mərkəzi Qara Yer bölgəsində, Moskva, Yaroslavl, Nijni Novqorod və İvanovo bölgələrində baş verir.

Tornadolar avtomobilləri, evləri, vaqonları, körpüləri qaldırır və hərəkət etdirir. Xüsusilə dağıdıcı tornadolar (tornadolar) ABŞ-da müşahidə olunur. Hər il 450-dən 1500-ə qədər tornado qeydə alınır, orta hesabla 100-ə yaxın qurban olur. Tornadolar sürətlə hərəkət edən fəlakətli atmosfer prosesləridir. Cəmi 20-30 dəqiqə ərzində əmələ gəlirlər, mövcud olma müddəti isə 30 dəqiqədir. Buna görə də, tornadoların baş vermə vaxtını və yerini proqnozlaşdırmaq demək olar ki, mümkün deyil.

Digər dağıdıcı, lakin uzunmüddətli atmosfer burulğanları siklonlardır. Onlar təzyiqin düşməsi səbəbindən əmələ gəlir müəyyən şərtlər hava axınlarının dairəvi hərəkətinin formalaşmasına kömək edir. Atmosfer burulğanları rütubətli isti havanın güclü yüksələn cərəyanları ətrafında yaranır və cənub yarımkürəsində saat əqrəbi istiqamətində, şimal yarımkürəsində isə saat yönünün əksinə yüksək sürətlə fırlanır. Siklonlar, tornadolardan fərqli olaraq, okeanlar üzərində yaranır və qitələr üzərində öz dağıdıcı hərəkətlərini həyata keçirir. Əsas dağıdıcı amillər güclü küləklər, qar şəklində intensiv yağıntılar, leysanlar, dolu və daşqınlardır. Sürəti 19 - 30 m/s olan küləklər fırtına, 30 - 35 m/s - tufan, 35 m/s-dən çox isə qasırğa əmələ gətirir.

Tropik siklonların - qasırğaların və tayfunların orta eni bir neçə yüz kilometrdir. Siklon daxilində küləyin sürəti qasırğa gücünə çatır. Tropik siklonlar bir neçə gündən bir neçə həftəyə qədər davam edir, 50-200 km/saat sürətlə hərəkət edir. Orta enlik siklonları daha böyük diametrə malikdir. Çarpaz ölçülər mindən bir neçə min kilometrə qədərdir, küləyin sürəti fırtınalıdır. Onlar şimal yarımkürəsində qərbdən hərəkət edir və fəlakətli olan dolu və qar yağışı ilə müşayiət olunur. Siklonlar və onlarla əlaqəli qasırğa və tayfunlar qurbanların sayına və dəymiş ziyana görə daşqınlardan sonra ən böyük təbii fəlakətlərdir. Asiyanın sıx məskunlaşdığı ərazilərdə qasırğalar zamanı qurbanların sayı minlərlə ölçülür. 1991-ci ildə Banqladeşdə 6 m hündürlüyündə dəniz dalğalarının əmələ gəlməsinə səbəb olan qasırğa zamanı 125 min insan həyatını itirmişdi. Tayfunlar ABŞ-a böyük ziyan vurur. Nəticədə onlarla, yüzlərlə insan həlak olur. Qərbi Avropada qasırğalar daha az ziyan vurur.

Tufanlar fəlakətli atmosfer hadisəsi hesab olunur. Onlar isti, nəmli hava çox tez qalxdıqda baş verir. Tropik və subtropik zonaların sərhəddində il ərzində 90-100 gün, mülayim zonada 10-30 gün ərzində tufanlar olur. Ölkəmizdə ən böyük rəqəmŞimali Qafqazda tufanlar yağır.

Tufanlar adətən bir saatdan az davam edir. Güclü leysan, dolu, şimşək çaxması, küləyin əsməsi, şaquli hava axınları xüsusi təhlükə yaradır. Dolu təhlükəsi dolu daşlarının ölçüsü ilə müəyyən edilir. Şimali Qafqazda bir vaxtlar dolu daşlarının kütləsi 0,5 kq-a çatırdı, Hindistanda isə 7 kq ağırlığında dolu qeydə alınıb. Ölkəmizdə ən təhlükəli ərazilər Şimali Qafqazda yerləşir. 1992-ci ilin iyulunda dolu hava limanına ziyan vurdu. Mineral su» 18 təyyarə.

İldırım təhlükəli hava hadisəsidir. İnsanları, mal-qaranı öldürür, yanğınlara səbəb olur, elektrik şəbəkəsinə ziyan vururlar. Dünyada hər il 10 000-ə yaxın insan tufanlar və onların nəticələrindən ölür. Üstəlik, Afrikanın bəzi yerlərində, Fransa və ABŞ-da ildırım vurması qurbanlarının sayı digər təbiət hadisələrindən daha çoxdur. ABŞ-da ildırım leysanlarının illik iqtisadi ziyanı ən azı 700 milyon dollardır.

Quraqlıqlar səhra, çöl və meşə-çöl rayonları üçün xarakterikdir. Yağıntıların olmaması torpağın qurumasına, yeraltı suların və su anbarlarının səviyyəsinin tamamilə quruyana qədər aşağı düşməsinə səbəb olur. Nəm çatışmazlığı bitki örtüyünün və məhsulların ölümünə səbəb olur. Quraqlıq xüsusilə Afrika, Yaxın və Orta Şərq, Mərkəzi Asiya və Şimali Amerikanın cənubunda şiddətlidir.

Quraqlıqlar insanların həyat şəraitini dəyişdirir, torpağın şoranlaşması, quru küləklər, toz tufanları, torpaq eroziyası və meşə yanğınları kimi proseslərlə təbii mühitə mənfi təsir göstərir. Taiga bölgələrində, tropik və subtropik meşələrdə və savannalarda quraqlıq zamanı yanğınlar xüsusilə güclüdür.

Quraqlıqlar bir mövsüm davam edən qısamüddətli proseslərdir. Quraqlıqlar iki mövsümdən çox davam etdikdə, aclıq və kütləvi ölüm təhlükəsi yaranır. Tipik olaraq, quraqlığın təsiri bir və ya bir neçə ölkənin ərazisinə yayılır. Xüsusilə tez-tez Afrikanın Sahel bölgəsində faciəvi nəticələrlə uzun sürən quraqlıqlar baş verir.

Qar yağması, fasilələrlə yağan leysan yağışları və uzun müddət davam edən yağışlar kimi atmosfer hadisələri böyük ziyan vurur. Qar yağması dağlarda kütləvi uçqunlara səbəb olur, yağan qarın sürətlə əriməsi və uzun sürən leysan yağışları sellərə səbəb olur. Yerin səthinə, xüsusən də ağacsız ərazilərə düşən nəhəng su kütləsi torpaq örtüyünün ciddi aşınmasına səbəb olur. Yarğan-şüa sistemlərinin intensiv artımı müşahidə olunur. Daşqınlar güclü yağıntılar və ya daşqınlar zamanı qəfil istiləşmə və ya yaz qarının əriməsindən sonra böyük daşqınlar nəticəsində baş verir və buna görə də mənşəyinə görə atmosfer hadisələridir (onlar hidrosferin ekoloji rolu fəslində müzakirə olunur).

Atmosferdəki antropogen dəyişikliklər

Hal-hazırda havanın çirklənməsinə səbəb olan və səbəb olan çoxlu müxtəlif antropogen təbiət mənbələri mövcuddur ciddi pozuntular ekoloji tarazlıq. Miqyas baxımından atmosferə ən çox təsir edən iki mənbə var: nəqliyyat və sənaye. Orta hesabla atmosferin çirklənməsinin ümumi həcminin təxminən 60%-i nəqliyyatın, 15%-i sənayenin, 15%-i istilik enerjisinin, 10%-i məişət və sənaye tullantılarının məhv edilməsi texnologiyalarının payına düşür.

İstifadə olunan yanacaqdan və oksidləşdirici maddələrin növündən asılı olaraq nəqliyyat atmosferə azot oksidləri, kükürd, karbon oksidləri və dioksidləri, qurğuşun və onun birləşmələri, his, benzopiren (polisiklik aromatik karbohidrogenlər qrupundan olan maddə) buraxır. dəri xərçənginə səbəb olan güclü kanserogen).

Sənaye atmosferə kükürd qazı, karbon oksidləri və dioksidləri, karbohidrogenlər, ammonyak, hidrogen sulfid, sulfat turşusu, fenol, xlor, flüor və digər birləşmələr və kimyəvi maddələr buraxır. Lakin emissiyalar arasında dominant yeri (85%-ə qədər) toz tutur.

Çirklənmə nəticəsində atmosferin şəffaflığı dəyişir, orada aerozollar, duman və turşu yağışları əmələ gəlir.

Aerozollar bərk hissəciklərdən və ya qaz mühitində asılı olan maye damcılardan ibarət dispers sistemlərdir. Dispers fazanın hissəcik ölçüsü adətən 10 -3 -10 -7 sm-dir Dispers fazanın tərkibindən asılı olaraq aerozollar iki qrupa bölünür. Birinə qazlı mühitdə səpələnmiş bərk hissəciklərdən ibarət aerozollar, ikincisinə qaz və maye fazaların qarışığı olan aerozollar daxildir. Birincisi tüstü, ikincisi isə duman adlanır. Kondensasiya mərkəzləri onların əmələ gəlməsi prosesində mühüm rol oynayır. Vulkan külü, kosmik toz, sənaye tullantılarının məhsulları, müxtəlif bakteriyalar və s. kondensasiya nüvələri rolunu oynayır.Mümkün konsentrasiya nüvələrinin sayı durmadan artır. Beləliklə, məsələn, quru ot 4000 m 2 sahədə yanğınla məhv edildikdə, orta hesabla 11 * 10 22 aerozol nüvəsi əmələ gəlir.

Aerozollar planetimizin yarandığı andan formalaşmağa başladı və təbii şəraitə təsir etdi. Lakin onların sayı və təbiətdəki maddələrin ümumi dövranı ilə balanslaşdırılmış hərəkətləri dərin ekoloji dəyişikliklərə səbəb olmadı. Onların meydana gəlməsinin antropogen amilləri bu tarazlığı əhəmiyyətli biosferik yüklənmələrə doğru dəyişdi. Bu xüsusiyyət xüsusilə bəşəriyyətin həm zəhərli maddələr şəklində, həm də bitki mühafizəsi üçün xüsusi yaradılmış aerozollardan istifadə etməyə başladığı vaxtdan özünü büruzə verdi.

Bitki örtüyü üçün ən təhlükəli olanlar kükürd dioksid, hidrogen ftorid və azotun aerozollarıdır. Yaş yarpaq səthi ilə təmasda olduqda canlılara zərərli təsir göstərən turşular əmələ gətirirlər. Turşu dumanları tənəffüs edilən hava ilə birlikdə heyvanların və insanların tənəffüs orqanlarına daxil olur, selikli qişalara aqressiv təsir göstərir. Onların bəziləri canlı toxuma parçalayır, radioaktiv aerozollar isə xərçəngə səbəb olur. Radioaktiv izotoplar arasında SG 90 təkcə kanserogenliyinə görə deyil, həm də kalsiumun analoqu kimi onu orqanizmlərin sümüklərində əvəz edərək onların parçalanmasına səbəb olan xüsusi təhlükəlidir.

ərzində nüvə partlayışları atmosferdə radioaktiv aerozol buludları əmələ gəlir. Radiusu 1 - 10 mikron olan kiçik hissəciklər təkcə troposferin yuxarı təbəqələrinə deyil, həm də uzun müddət qala bildikləri stratosferə düşür. Aerozol buludları istehsal edən sənaye müəssisələrinin reaktorlarının işləməsi zamanı da əmələ gəlir nüvə yanacağı həmçinin atom elektrik stansiyalarında baş vermiş qəzalar nəticəsində.

Duman sənaye əraziləri və böyük şəhərlər üzərində dumanlı pərdə əmələ gətirən maye və bərk dispers fazalarla aerozolların qarışığıdır.

Dumanın üç növü var: buz, yaş və quru. Buz dumanı Alyaska adlanır. Bu, duman damcıları və istilik sistemlərindən buxarın donması zamanı meydana gələn tozlu hissəciklərin və buz kristallarının əlavə edilməsi ilə qaz halında olan çirkləndiricilərin birləşməsidir.

Yaş duman və ya London tipli duman bəzən qış dumanı adlanır. Bu, qazlı çirkləndiricilərin (əsasən kükürd dioksidi), toz hissəciklərinin və duman damcılarının qarışığıdır. Qış dumanının yaranması üçün meteoroloji ilkin şərt soyuq havanın səth qatının üstündə (700 m-dən aşağı) isti hava qatının yerləşdiyi sakit havadır. Eyni zamanda, təkcə üfüqi deyil, həm də şaquli mübadilə yoxdur. Adətən yüksək təbəqələrdə dağılan çirkləndiricilər bu halda səth qatında toplanır.

Quru duman yay aylarında baş verir və tez-tez LA tipli duman adlanır. Ozon, karbon monoksit, azot oksidləri və turşu buxarlarının qarışığıdır. Belə duman günəş radiasiyası, xüsusilə də onun ultrabənövşəyi hissəsi ilə çirkləndiricilərin parçalanması nəticəsində əmələ gəlir. Meteoroloji ilkin şərt isti havanın üstündə soyuq hava təbəqəsinin görünüşü ilə ifadə olunan atmosfer inversiyasıdır. Adətən isti hava axınları ilə qaldırılan qazlar və bərk hissəciklər daha sonra yuxarı soyuq təbəqələrdə dağılır, lakin bu halda onlar inversiya qatında toplanır. Fotoliz prosesində avtomobil mühərriklərində yanacağın yanması zamanı əmələ gələn azot dioksidləri parçalanır:

NO 2 → NO + O

Sonra ozon sintezi baş verir:

O + O 2 + M → O 3 + M

NO + O → NO 2

Fotodissosiasiya prosesləri sarı-yaşıl parıltı ilə müşayiət olunur.

Bundan əlavə, reaksiyalar növünə görə baş verir: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, yəni güclü sulfat turşusu əmələ gəlir.

Meteoroloji şəraitin dəyişməsi ilə (küləyin görünüşü və ya rütubətin dəyişməsi) soyuq hava dağılır və duman yox olur.

Dumanda kanserogenlərin olması tənəffüs çatışmazlığına, selikli qişaların qıcıqlanmasına, qan dövranının pozulmasına, astmatik boğulmalara və çox vaxt ölümə səbəb olur. Duman xüsusilə gənc uşaqlar üçün təhlükəlidir.

Turşu yağışı kükürd oksidlərinin, azot oksidlərinin və onlarda həll olunan perklor turşusu və xlorun buxarlarının sənaye emissiyaları ilə turşulaşan atmosfer yağıntılarıdır. Kömür və qazın yanması prosesində tərkibindəki kükürdün çox hissəsi həm oksid şəklində, həm də dəmirlə birləşmələrdə, xüsusən pirit, pirrotit, xalkopirit və s.-də karbonla birlikdə kükürd oksidinə çevrilir. dioksid atmosferə buraxılır. Atmosfer azotu və texniki tullantılar oksigenlə birləşdirildikdə müxtəlif azot oksidləri əmələ gəlir və əmələ gələn azot oksidlərinin həcmi yanma temperaturundan asılıdır. Azot oksidlərinin əsas hissəsi avtomobillərin və teplovozların istismarı zamanı, daha az hissəsi isə energetika sektorunda və sənaye müəssisələrində yaranır. Kükürd və azot oksidləri əsas turşu əmələ gətirənlərdir. Atmosfer oksigeni və içindəki su buxarı ilə reaksiyaya girdikdə kükürd və azot turşuları əmələ gəlir.

Məlumdur ki, mühitin qələvi-turşu balansı pH dəyəri ilə müəyyən edilir. Neytral mühitin pH dəyəri 7, turşu mühitin pH dəyəri 0, qələvi mühitin pH dəyəri 14-ə bərabərdir. Müasir dövrdə yağış suyunun pH dəyəri yaxın keçmişdə olsa da, 5,6-dır. neytral idi. PH dəyərində bir azalma turşuluğun on qat artmasına uyğundur və buna görə də hazırda turşuluğu artıran yağışlar demək olar ki, hər yerə düşür. Qərbi Avropada qeydə alınan yağışların maksimum turşuluğu 4-3,5 pH olub. Nəzərə almaq lazımdır ki, 4-4,5-ə bərabər olan pH dəyəri əksər balıqlar üçün ölümcüldür.

Turşu yağışları Yerin bitki örtüyünə, sənaye və yaşayış binalarına aqressiv təsir göstərir və açıq süxurların aşınmasının əhəmiyyətli dərəcədə sürətlənməsinə kömək edir. Turşuluğun artması, qida maddələrinin həll olunduğu torpaqların neytrallaşdırılmasının özünü tənzimləməsinə mane olur. Bu da öz növbəsində məhsuldarlığın kəskin azalmasına və bitki örtüyünün deqradasiyasına səbəb olur. Torpağın turşuluğu bağlı vəziyyətdə olan, bitkilər tərəfindən tədricən udulan ağır maddələrin sərbəst buraxılmasına kömək edir və onların əmələ gəlməsinə səbəb olur. ciddi ziyan toxumalara və insanın qida zəncirinə daxil olur.

Dəniz sularının, xüsusən dayaz sularda qələvi-turşu potensialının dəyişməsi bir çox onurğasızların çoxalmasının dayanmasına səbəb olur, balıqların ölümünə səbəb olur və okeanlarda ekoloji tarazlığı pozur.

Turşu yağışları nəticəsində Qərbi Avropa, Baltikyanı ölkələr, Kareliya, Ural, Sibir və Kanadanın meşələri ölüm təhlükəsi altındadır.

Atmosfer(yunanca atmos - buxar və spharia - top) - Yerin onunla fırlanan hava qabığı. Atmosferin inkişafı planetimizdə gedən geoloji və geokimyəvi proseslərlə, eləcə də canlı orqanizmlərin fəaliyyəti ilə sıx bağlı idi.

Atmosferin aşağı sərhədi Yerin səthi ilə üst-üstə düşür, çünki hava torpaqdakı ən kiçik məsamələrə nüfuz edir və hətta suda həll olunur.

2000-3000 km hündürlükdə yuxarı hədd tədricən kosmosa keçir.

Oksigenlə zəngin atmosfer Yerdə həyatı mümkün edir. Atmosfer oksigeni insanlar, heyvanlar və bitkilər tərəfindən tənəffüs prosesində istifadə olunur.

Əgər atmosfer olmasaydı, Yer ay kimi sakit olardı. Axı səs hava hissəciklərinin titrəməsidir. Göyün mavi rənginə görədir günəş şüaları, atmosferdən keçərək, bir obyektivdən keçərək, komponent rənglərə parçalanır. Bu vəziyyətdə mavi və mavi rənglərin şüaları ən çox səpələnir.

Atmosfer Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyanın böyük hissəsini saxlayır, bu da canlı orqanizmlərə zərərli təsir göstərir. O, həmçinin Yerin səthində istiliyi saxlayır, planetimizin soyumasının qarşısını alır.

Atmosferin quruluşu

Atmosferdə sıxlığı və sıxlığı ilə fərqlənən bir neçə təbəqəni ayırd etmək olar (şək. 1).

Troposfer

Troposfer- qütblərdən yuxarı qalınlığı 8-10 km, mülayim enliklərdə 10-12 km, ekvatordan yuxarı isə 16-18 km olan atmosferin ən aşağı təbəqəsi.

düyü. 1. Yer atmosferinin quruluşu

Troposferdəki hava yerin səthindən, yəni qurudan və sudan qızdırılır. Buna görə də bu təbəqədə havanın temperaturu hündürlüklə hər 100 m üçün orta hesabla 0,6 °C azalır.Troposferin yuxarı sərhəddində -55 °C-ə çatır. Eyni zamanda, troposferin yuxarı sərhəddindəki ekvator bölgəsində havanın temperaturu -70 °С, Şimal qütbü bölgəsində isə -65 °С-dir.

Atmosfer kütləsinin təxminən 80%-i troposferdə cəmləşib, demək olar ki, bütün su buxarı yerləşir, tufanlar, tufanlar, buludlar və yağıntılar baş verir, şaquli (konveksiya) və üfüqi (külək) hava hərəkəti baş verir.

Deyə bilərik ki, hava əsasən troposferdə formalaşır.

Stratosfer

Stratosfer- troposferin üstündə 8 ilə 50 km hündürlükdə yerləşən atmosfer təbəqəsi. Bu təbəqədə səmanın rəngi bənövşəyi görünür, bu, havanın nadir olması ilə izah olunur, buna görə günəş şüaları demək olar ki, dağılmır.

Stratosfer atmosferin kütləsinin 20%-ni təşkil edir. Bu təbəqədəki hava nadirdir, praktiki olaraq su buxarı yoxdur və buna görə buludlar və yağıntılar demək olar ki, əmələ gəlmir. Bununla belə, stratosferdə sürəti 300 km/saata çatan sabit hava axınları müşahidə olunur.

Bu təbəqə cəmləşmişdir ozon(ozon ekranı, ozonosfer), ultrabənövşəyi şüaları udan, onların Yerə keçməsinin qarşısını alan və bununla da planetimizdəki canlı orqanizmləri qoruyan təbəqə. Ozon səbəbindən stratosferin yuxarı sərhədində havanın temperaturu -50 ilə 4-55 °C arasındadır.

Mezosfer və stratosfer arasında keçid zonası - stratopoz var.

Mezosfer

Mezosfer- 50-80 km hündürlükdə yerləşən atmosfer təbəqəsi. Burada havanın sıxlığı Yer səthindən 200 dəfə azdır. Mezosferdə səmanın rəngi qara görünür, gündüzlər ulduzlar görünür. Havanın temperaturu -75 (-90)°С-ə düşür.

80 km yüksəklikdə başlayır termosfer. Bu təbəqədə havanın temperaturu kəskin şəkildə 250 m hündürlüyə qalxır, sonra isə sabit olur: 150 km hündürlükdə 220-240 °C-ə çatır; 500-600 km hündürlükdə 1500 °C-dən çox olur.

Mezosferdə və termosferdə kosmik şüaların təsiri altında qaz molekulları atomların yüklü (ionlaşmış) hissəciklərinə parçalanır, buna görə də atmosferin bu hissəsi adlanır. ionosfer- 50 ilə 1000 km hündürlükdə yerləşən, əsasən ionlaşmış oksigen atomlarından, azot oksid molekullarından və sərbəst elektronlardan ibarət çox seyrəkləşmiş hava təbəqəsi. Bu təbəqə yüksək elektrikləşmə ilə xarakterizə olunur və uzun və orta radio dalğaları güzgüdəki kimi ondan əks olunur.

İonosferdə auroralar yaranır - Günəşdən uçan elektrik yüklü hissəciklərin təsiri altında nadirləşdirilmiş qazların parıltısı - və maqnit sahəsində kəskin dalğalanmalar müşahidə olunur.

Ekzosfer

Ekzosfer- 1000 km-dən yuxarıda yerləşən atmosferin xarici təbəqəsi. Qaz hissəcikləri burada yüksək sürətlə hərəkət etdiyi və kosmosa səpələnə bildiyi üçün bu təbəqəyə səpilmə sferası da deyilir.

Atmosferin tərkibi

Atmosfer azot (78,08%), oksigen (20,95%), karbon qazı (0,03%), arqon (0,93%), az miqdarda helium, neon, ksenon, kriptondan (0,01%) ibarət qazların qarışığıdır. ozon və digər qazlar, lakin onların məzmunu əhəmiyyətsizdir (Cədvəl 1). Yerin havasının müasir tərkibi yüz milyon ildən çox əvvəl qurulmuşdur, lakin kəskin artan insanın istehsal fəaliyyəti buna baxmayaraq onun dəyişməsinə səbəb olmuşdur. Hazırda CO 2-nin tərkibində təxminən 10-12% artım var.

Atmosferi təşkil edən qazlar müxtəlif funksional rolları yerinə yetirirlər. Lakin bu qazların əsas əhəmiyyəti ilk növbədə onunla müəyyən edilir ki, onlar şüa enerjisini çox güclü şəkildə udurlar və beləliklə, Yer səthinin və atmosferinin temperatur rejiminə əhəmiyyətli təsir göstərirlər.

Cədvəl 1. Yer səthinə yaxın quru atmosfer havasının kimyəvi tərkibi

	Həcm konsentrasiyası. %	Molekulyar çəki, vahidlər
oksigen
Karbon qazı
Oksidləşmiş azot
	0 - 0,00001
Kükürd dioksidi	yayda 0-dan 0,000007-yə qədər; Qışda 0 - 0,000002
	0-dan 0.000002-ə qədər	46,0055/17,03061
Azog dioksid
Dəm

azot, atmosferdə ən çox yayılmış qaz, kimyəvi cəhətdən az aktivdir.

oksigen, azotdan fərqli olaraq, kimyəvi cəhətdən çox aktiv elementdir. Oksigenin spesifik funksiyası heterotrof orqanizmlərin üzvi maddələrinin, süxurların və vulkanların atmosferə buraxdığı natamam oksidləşmiş qazların oksidləşməsindən ibarətdir. Oksigen olmasaydı, ölü üzvi maddələrin parçalanması olmazdı.

Atmosferdə karbon qazının rolu olduqca böyükdür. Yanma, canlı orqanizmlərin tənəffüsü, çürümə prosesləri nəticəsində atmosferə daxil olur və ilk növbədə fotosintez zamanı üzvi maddələrin yaranması üçün əsas tikinti materialıdır. Bundan əlavə, karbon qazının qısa dalğalı günəş radiasiyasını ötürmək və termal uzun dalğalı radiasiyanın bir hissəsini udmaq xüsusiyyəti böyük əhəmiyyət kəsb edir ki, bu da aşağıda müzakirə ediləcək sözdə istixana effektini yaradacaqdır.

Atmosfer proseslərinə, xüsusən də stratosferin istilik rejiminə təsir göstərir. ozon. Bu qaz günəş ultrabənövşəyi radiasiyasının təbii uducusu kimi xidmət edir və günəş radiasiyasının udulması havanın istiləşməsinə səbəb olur. Atmosferdəki ümumi ozonun miqdarının orta aylıq dəyərləri ərazinin enindən və mövsümdən asılı olaraq 0,23-0,52 sm arasında dəyişir (bu, yerin təzyiqi və temperaturunda ozon təbəqəsinin qalınlığıdır). Ekvatordan qütblərə qədər ozonun tərkibində artım və minimum payızda, maksimum isə yazda illik dəyişmə müşahidə olunur.

Atmosferin xarakterik bir xüsusiyyəti, əsas qazların (azot, oksigen, arqon) tərkibinin hündürlüklə bir qədər dəyişməsi adlandırıla bilər: atmosferdə 65 km yüksəklikdə azotun miqdarı 86%, oksigen - 19 , arqon - 0,91, 95 km yüksəklikdə - azot 77, oksigen - 21,3, arqon - 0,82%. Atmosfer havasının tərkibinin şaquli və üfüqi sabitliyi onun qarışması ilə qorunur.

Qazlara əlavə olaraq hava da ehtiva edir su buxarı Və bərk hissəciklər. Sonuncu həm təbii, həm də süni (antropogen) mənşəli ola bilər. Bunlar çiçək polenləri, kiçik duz kristalları, yol tozu, aerozol çirkləridir. Günəş şüaları pəncərədən içəri daxil olduqda, onları adi gözlə görmək olar.

Yanacaq yanması zamanı əmələ gələn zərərli qazların və onların çirklərinin emissiyalarının aerozollara əlavə olunduğu şəhərlərin və iri sənaye mərkəzlərinin havasında xüsusilə çoxlu hissəciklər var.

Atmosferdəki aerozolların konsentrasiyası havanın şəffaflığını müəyyənləşdirir, bu da Yer səthinə çatan günəş radiasiyasına təsir göstərir. Ən böyük aerozollar kondensasiya nüvələridir (lat. kondensasiya- sıxılma, qalınlaşma) - su buxarının su damlalarına çevrilməsinə kömək edin.

Su buxarının dəyəri, ilk növbədə, yer səthinin uzun dalğalı istilik radiasiyasını gecikdirməsi ilə müəyyən edilir; böyük və kiçik nəmlik dövrlərinin əsas əlaqəsini təmsil edir; su yataqlarının kondensasiyası zamanı havanın temperaturunu yüksəldir.

Atmosferdəki su buxarının miqdarı zamana və məkana görə dəyişir. Beləliklə, yer səthinə yaxın su buxarının konsentrasiyası tropiklərdə 3%-dən Antarktidada 2-10 (15)%-ə qədər dəyişir.

Mülayim enliklərdə atmosferin şaquli sütununda su buxarının orta miqdarı təxminən 1,6-1,7 sm-dir (yoğunlaşmış su buxarının təbəqəsi belə bir qalınlığa malik olacaqdır). Atmosferin müxtəlif təbəqələrində su buxarı haqqında məlumatlar ziddiyyətlidir. Məsələn, güman edilirdi ki, 20-30 km hündürlük diapazonunda xüsusi rütubət hündürlüklə güclü şəkildə artır. Bununla belə, sonrakı ölçmələr stratosferin daha çox quruduğunu göstərir. Göründüyü kimi, stratosferdəki xüsusi rütubət hündürlükdən çox az asılıdır və 2-4 mq/kq təşkil edir.

Troposferdə su buxarının tərkibinin dəyişkənliyi buxarlanma, kondensasiya və üfüqi nəqliyyatın qarşılıqlı təsiri ilə müəyyən edilir. Su buxarının kondensasiyası nəticəsində buludlar əmələ gəlir və yağıntılar yağış, dolu və qar şəklində baş verir.

Suyun faza keçidi prosesləri əsasən troposferdə gedir, buna görə də sədəf və gümüş adlanan stratosferdə (20-30 km yüksəklikdə) və mezosferdə (mezopozun yaxınlığında) buludlar nisbətən nadir hallarda müşahidə olunur. , halbuki troposfer buludları çox vaxt bütün yer səthinin təxminən 50%-ni əhatə edir.

Havada ola biləcək su buxarının miqdarı havanın temperaturundan asılıdır.

-20 ° C temperaturda 1 m 3 hava 1 q-dan çox olmayan su ehtiva edə bilər; 0 ° C-də - 5 q-dan çox deyil; +10 °С-də - 9 q-dan çox deyil; +30 °С-də - 30 q-dan çox olmayan su.

Nəticə: Havanın temperaturu nə qədər yüksək olarsa, onun tərkibində daha çox su buxarı ola bilər.

Hava ola bilər zəngin Və doymamış buxar. Beləliklə, +30 ° C temperaturda 1 m 3 havada 15 q su buxarı varsa, hava su buxarı ilə doymur; əgər 30 g - doymuş.

Mütləq rütubət- bu, 1 m 3 havada olan su buxarının miqdarıdır. Qramlarla ifadə edilir. Məsələn, əgər “mütləq rütubət 15-dir” deyirlərsə, bu o deməkdir ki, 1 ml-də 15 q su buxarı var.

Nisbi rütubət- bu, 1 m 3 havadakı su buxarının faktiki tərkibinin müəyyən bir temperaturda 1 m L-də ola bilən su buxarının miqdarına nisbətidir (faizlə). Məsələn, radio vasitəsilə nisbi rütubətin 70% olduğu barədə hava hesabatı verilirsə, bu o deməkdir ki, havanın müəyyən temperaturda saxlaya biləcəyi su buxarının 70%-i var.

Havanın nisbi rütubəti nə qədər çox olarsa, t. hava doymağa nə qədər yaxındırsa, onun düşmə ehtimalı bir o qədər yüksəkdir.

Ekvator zonasında həmişə yüksək (90% -ə qədər) nisbi rütubət müşahidə olunur, çünki il boyu yüksək hava temperaturu olur və okeanların səthindən böyük buxarlanma olur. Eyni yüksək nisbi rütubət qütb bölgələrindədir, lakin yalnız ona görə ki, aşağı temperaturda hətta az miqdarda su buxarı havanı doymuş və ya doymağa yaxın edir. Mülayim enliklərdə nisbi rütubət mövsümi olaraq dəyişir - qışda daha yüksək, yayda isə aşağı olur.

Səhralarda havanın nisbi rütubəti xüsusilə aşağıdır: orada 1 m 1 hava müəyyən bir temperaturda mümkün olan su buxarının miqdarından iki-üç dəfə azdır.

Nisbi rütubəti ölçmək üçün bir hiqrometrdən istifadə olunur (yunan dilindən hygros - yaş və metrco - mən ölçürəm).

Soyuduqda, doymuş hava eyni miqdarda su buxarını saxlaya bilməz, qalınlaşır (kondensasiya olunur), duman damlalarına çevrilir. Yayda aydın sərin gecədə duman müşahidə oluna bilər.

Buludlar- bu eyni dumandır, yalnız yerin səthində deyil, müəyyən bir hündürlükdə əmələ gəlir. Hava qalxdıqca soyuyur və içindəki su buxarı qatılaşır. Nəticədə yaranan kiçik su damlaları buludları təşkil edir.

buludların əmələ gəlməsində iştirak edir hissəciklər troposferdə asılı vəziyyətdədir.

Buludlar müxtəlif formada ola bilər ki, bu da onların əmələ gəlmə şəraitindən asılıdır (cədvəl 14).

Ən alçaq və ən ağır buludlar təbəqədir. Onlar yer səthindən 2 km yüksəklikdə yerləşirlər. 2 ilə 8 km yüksəklikdə daha mənzərəli cumulus buludları müşahidə edilə bilər. Ən hündür və ən yüngül sirrus buludlarıdır. Onlar yer səthindən 8-18 km yüksəklikdə yerləşirlər.

ailələr	Bulud növləri	Görünüş
A. Üst buludlar - 6 km-dən yuxarı	I. Pinnate	İp kimi, lifli, ağ
	II. sirrokumulus	Kiçik lopa və qıvrımların təbəqələri və silsilələri, ağ
	III. Cirrostratus	Şəffaf ağımtıl örtük
B. Orta təbəqənin buludları - 2 km-dən yuxarı	IV. Altocumulus	Ağ və boz rəngli təbəqələr və silsilələr
	V. Altostratifikasiya olunmuş	Südlü boz rəngli hamar örtük
B. Aşağı buludlar - 2 km-ə qədər	VI. Nimbostratus	Bərk formasız boz təbəqə
	VII. Stratocumulus	Qeyri-şəffaf təbəqələr və boz silsilələr
	VIII. laylı	İşıqlı boz örtük
D. Şaquli inkişafın buludları - aşağıdan yuxarıya doğru	IX. Cumulus	Klublar və qübbələr parlaq ağ rəngdədir, kənarları küləkdə yırtılmışdır
	X. Kümulonimbus	Tünd qurğuşun rəngli güclü cumulus formalı kütlələr

Atmosfer mühafizəsi

Əsas mənbələr sənaye müəssisələri və avtomobillərdir. Böyük şəhərlərdə əsas nəqliyyat marşrutlarının qazla çirklənməsi problemi çox kəskindir. Məhz buna görə də dünyanın bir çox iri şəhərlərində, o cümlədən ölkəmizdə avtomobillərin işlənmiş qazlarının toksikliyinə ekoloji nəzarət tətbiq edilib. Mütəxəssislərin fikrincə, havadakı tüstü və toz günəş enerjisinin yer səthinə axınını iki dəfə azalda bilər ki, bu da təbii şəraitin dəyişməsinə səbəb olacaq.

ATMOSFER
göy cismini əhatə edən qaz zərfi. Onun xüsusiyyətləri müəyyən bir göy cisminin ölçüsündən, kütləsindən, temperaturundan, fırlanma sürətindən və kimyəvi tərkibindən asılıdır və eyni zamanda onun doğulduğu andan yaranma tarixi ilə müəyyən edilir. Yer atmosferi hava adlanan qazların qarışığından ibarətdir. Onun əsas komponentləri təxminən 4:1 nisbətində azot və oksigendir. Bir insan əsasən atmosferin 15-25 km aşağı hissəsinin vəziyyətindən təsirlənir, çünki havanın əsas hissəsi məhz bu aşağı təbəqədə cəmləşmişdir. Atmosferi öyrənən elmə meteorologiya deyilir, baxmayaraq ki, bu elmin mövzusu həm də hava və onun insanlara təsiridir. Yer səthindən 60-300 və hətta 1000 km yüksəklikdə yerləşən atmosferin yuxarı təbəqələrinin vəziyyəti də dəyişir. Burada güclü küləklər, tufanlar inkişaf edir və auroralar kimi heyrətamiz elektrik hadisələri meydana çıxır. Bu hadisələrin çoxu günəş radiasiyasının axınları, kosmik radiasiya və Yerin maqnit sahəsi ilə əlaqələndirilir. Atmosferin yüksək təbəqələri də kimyəvi laboratoriyadır, çünki orada vakuuma yaxın şəraitdə bəzi atmosfer qazları güclü günəş enerjisi axınının təsiri altında kimyəvi reaksiyalara girir. Bu bir-biri ilə əlaqəli hadisələri və prosesləri öyrənən elmə atmosferin yüksək təbəqələrinin fizikası deyilir.
YER ATMOSPERININ ÜMUMİ XÜSUSİYYƏTLƏRİ
Ölçülər. Səs verən raketlər və süni peyklər atmosferin xarici təbəqələrini Yerin radiusundan bir neçə dəfə böyük məsafələrdə tədqiq edənə qədər belə hesab olunurdu ki, yer səthindən uzaqlaşdıqca atmosfer tədricən daha da seyrəkləşir və rəvan şəkildə planetlərarası kosmosa keçir. . İndi müəyyən edilmişdir ki, Günəşin dərin qatlarından gələn enerji axınları Yer orbitindən çox-çox kənarda, Günəş sisteminin xarici sərhədlərinə qədər kosmosa nüfuz edir. Bu sözdə. Günəş küləyi Yerin maqnit sahəsi ətrafında hərəkət edərək, Yer atmosferinin cəmləşdiyi uzunsov "boşluq" əmələ gətirir. Yerin maqnit sahəsi Günəşə baxan gündüz tərəfində nəzərəçarpacaq dərəcədə daralır və əmələ gəlir uzun dil, yəqin ki, Ayın orbitindən kənarda, - əks tərəfdən, gecə tərəfdən. Yerin maqnit sahəsinin sərhədi maqnitopauza adlanır. Gündüz tərəfində bu sərhəd səthdən təxminən yeddi Yer radiusu məsafədən keçir, lakin günəş aktivliyinin artması dövründə o, Yer səthinə daha da yaxınlaşır. Maqnitopauza həm də yer atmosferinin sərhədidir, onun xarici qabığı da maqnitosfer adlanır, çünki onun tərkibində hərəkəti yerin maqnit sahəsinə görə olan yüklü hissəciklər (ionlar) var. Ümumi çəki atmosfer qazları təqribən 4,5*1015 ton təşkil edir.Beləliklə, atmosferin vahid sahəyə düşən “çəkisi” və ya atmosfer təzyiqi dəniz səviyyəsində təxminən 11 ton/m2 təşkil edir.
Həyat üçün əhəmiyyəti. Yuxarıda deyilənlərdən belə nəticə çıxır ki, Yer planetlərarası fəzadan güclü qoruyucu təbəqə ilə ayrılıb. Kosmosa Günəşdən gələn güclü ultrabənövşəyi və rentgen şüaları və daha da sərt kosmik şüalar nüfuz edir və bu radiasiya növləri bütün canlılar üçün zərərlidir. Atmosferin xarici kənarında radiasiya intensivliyi öldürücüdür, lakin onun əhəmiyyətli bir hissəsi Yer səthindən uzaqda olan atmosfer tərəfindən saxlanılır. Bu radiasiyanın udulması atmosferin yüksək təbəqələrinin bir çox xüsusiyyətlərini və xüsusilə orada baş verən elektrik hadisələrini izah edir. Atmosferin ən aşağı, səth təbəqəsi Yerin bərk, maye və qaz halındakı qabıqlarının təmas nöqtəsində yaşayan bir insan üçün xüsusilə vacibdir. "Bərk" Yerin yuxarı qabığı litosfer adlanır. Yer səthinin təxminən 72%-i hidrosferin böyük hissəsini təşkil edən okeanların suları ilə örtülüdür. Atmosfer həm litosfer, həm də hidrosferlə həmsərhəddir. İnsan hava okeanının dibində və su okeanının yaxınlığında və ya ondan yuxarıda yaşayır. Bu okeanların qarşılıqlı təsiri atmosferin vəziyyətini müəyyən edən mühüm amillərdən biridir.
Qarışıq. Atmosferin aşağı təbəqələri qazların qarışığından ibarətdir (cədvələ bax). Cədvəldə sadalananlardan əlavə, digər qazlar da havada kiçik çirklər şəklində mövcuddur: ozon, metan, karbon monoksit (CO), azot və kükürd oksidləri, ammonyak.

ATMOSFERANIN TƏRKİBİ

Atmosferin yüksək təbəqələrində Günəşdən gələn sərt şüaların təsiri altında havanın tərkibi dəyişir ki, bu da oksigen molekullarının atomlara parçalanmasına səbəb olur. Atmosferin yüksək təbəqələrinin əsas komponenti atom oksigenidir. Nəhayət, atmosferin Yer səthindən ən uzaq təbəqələrində ən yüngül qazlar olan hidrogen və helium əsas komponentlərə çevrilir. Maddənin əsas hissəsi aşağı 30 km-də cəmləşdiyindən 100 km-dən yuxarı hündürlüklərdə havanın tərkibindəki dəyişikliklər atmosferin ümumi tərkibinə nəzərəçarpacaq təsir göstərmir.
Enerji mübadiləsi. Günəş Yerə gələn əsas enerji mənbəyidir. Təxminən məsafədə olmaq. Günəşdən 150 milyon km uzaqlıqda olan Yer, yaydığı enerjinin təxminən iki milyardda birini, əsasən, insanın "işıq" adlandırdığı spektrin görünən hissəsində alır. Bu enerjinin böyük hissəsi atmosfer və litosfer tərəfindən udulur. Yer də əsasən uzaq infraqırmızı şüalanma şəklində enerji yayır. Beləliklə, Günəşdən alınan enerji, Yerin və atmosferin istiləşməsi ilə kosmosa yayılan istilik enerjisinin tərs axını arasında tarazlıq yaranır. Bu tarazlığın mexanizmi son dərəcə mürəkkəbdir. Toz və qaz molekulları işığı səpərək, onu qismən dünya fəzasına əks etdirir. Buludlar daxil olan radiasiyanı daha çox əks etdirir. Enerjinin bir hissəsi birbaşa qaz molekulları tərəfindən udulur, lakin daha çox süxurlar, bitki örtüyü və səth suları. Atmosferdə mövcud olan su buxarı və karbon qazı görünən şüaları ötürsə də, infraqırmızı şüaları udur. İstilik enerjisi əsasən atmosferin aşağı təbəqələrində toplanır. Oxşar təsirşüşə işığı içəri buraxdıqda və torpaq isindikdə istixanada baş verir. Şüşə infraqırmızı şüalara nisbətən qeyri-şəffaf olduğundan istixanada istilik yığılır. Su buxarının və karbon qazının olması səbəbindən aşağı atmosferin istiləşməsinə çox vaxt istixana effekti deyilir. Buludluluq atmosferin aşağı təbəqələrində istiliyin saxlanmasında mühüm rol oynayır. Buludlar dağılırsa və ya hava kütlələrinin şəffaflığı artarsa, Yerin səthi istilik enerjisini ətraf kosmosa sərbəst şəkildə yaydığı üçün temperatur qaçılmaz olaraq azalacaq. Yerin səthindəki su günəş enerjisini udur və buxarlanır, qaza - su buxarına çevrilir, bu da atmosferin aşağı təbəqəsinə böyük miqdarda enerji daşıyır. Su buxarı qatılaşaraq bulud və ya duman əmələ gətirdikdə bu enerji istilik şəklində buraxılır. Yer səthinə çatan günəş enerjisinin təxminən yarısı suyun buxarlanmasına sərf olunur və atmosferin aşağı təbəqəsinə daxil olur. Beləliklə, istixana effekti və suyun buxarlanması səbəbindən atmosfer aşağıdan isinir. Bu, yalnız yuxarıdan istiləşən və buna görə atmosferdən daha sabit olan Dünya Okeanının dövranı ilə müqayisədə onun dövriyyəsinin yüksək aktivliyini qismən izah edir.
Həmçinin baxın: METEOROLOGİYA VƏ İQLİM. Atmosferin günəş "işığı" ilə ümumi qızdırılması ilə yanaşı, Günəşdən gələn ultrabənövşəyi və rentgen şüaları hesabına onun bəzi təbəqələrinin əhəmiyyətli dərəcədə qızması baş verir. Struktur. Maye və bərk maddələrlə müqayisədə qaz halında olan maddələrdə molekullar arasında cazibə qüvvəsi minimaldır. Molekullar arasındakı məsafə artdıqca, heç bir şey onlara mane olmazsa, qazlar qeyri-müəyyən müddətə genişlənə bilirlər. Atmosferin aşağı sərhədi Yerin səthidir. Düzünü desək, bu maneə keçilməzdir, çünki qaz mübadiləsi hava ilə su arasında, hətta hava ilə süxurlar arasında baş verir, lakin bu halda bu amilləri nəzərdən qaçırmaq olar. Atmosfer sferik qabıq olduğundan onun yan sərhədləri yoxdur, ancaq planetlərarası fəza tərəfdən açıq olan aşağı sərhədi və yuxarı (xarici) sərhədi var. Xarici sərhəddən bəzi neytral qazlar, eləcə də ətrafdakı kosmosdan maddə axını sızır. Yüksək enerjili kosmik şüalar istisna olmaqla, yüklü hissəciklərin əksəriyyəti ya maqnitosfer tərəfindən tutulur, ya da onun tərəfindən dəf edilir. Atmosferə də hava qabığını Yerin səthində saxlayan cazibə qüvvəsi təsir edir. Atmosfer qazları öz çəkiləri ilə sıxılır. Bu sıxılma atmosferin aşağı sərhədində maksimumdur və buna görə də burada hava sıxlığı ən yüksəkdir. Yer səthindən istənilən hündürlükdə havanın sıxılma dərəcəsi onun üzərindəki hava sütununun kütləsindən asılıdır, ona görə də havanın sıxlığı hündürlüklə azalır. Vahid sahəyə düşən hava sütununun kütləsinə bərabər olan təzyiq birbaşa sıxlıqla bağlıdır və buna görə də hündürlüklə azalır. Əgər atmosfer hündürlükdən asılı olmayaraq sabit tərkibə, sabit temperatura və sabit cazibə qüvvəsinə malik “ideal qaz” olsaydı, onda hər 20 km hündürlükdə təzyiq 10 dəfə azalardı. Həqiqi atmosfer ideal qazdan təxminən 100 km-ə qədər bir qədər fərqlənir və sonra hündürlüklə təzyiq daha yavaş azalır, çünki havanın tərkibi dəyişir. Təsvir edilən modeldəki kiçik dəyişikliklər, həmçinin Yerin mərkəzindən məsafə ilə cazibə qüvvəsinin təqribən azalması ilə təqdim olunur. Hər 100 km yüksəklik üçün 3%. Atmosfer təzyiqindən fərqli olaraq, temperatur hündürlüklə davamlı olaraq azalmır. Şəkildə göstərildiyi kimi. 1, təxminən 10 km-ə qədər azalır və sonra yenidən yüksəlməyə başlayır. Bu, oksigen ultrabənövşəyi günəş radiasiyasını udduğu zaman baş verir. Bu zaman molekulları üç oksigen atomundan (O3) ibarət olan ozon qazı əmələ gəlir. O, həmçinin ultrabənövşəyi şüaları udur və buna görə də atmosferin ozonosfer adlanan bu təbəqəsi qızır. Daha yüksək, temperatur yenidən aşağı düşür, çünki qaz molekulları daha azdır və enerjinin udulması müvafiq olaraq azalır. Daha yüksək təbəqələrdə Günəşdən gələn ən qısa dalğa uzunluğuna malik ultrabənövşəyi və rentgen şüalarının atmosfer tərəfindən udulması səbəbindən temperatur yenidən yüksəlir. Bu güclü radiasiyanın təsiri altında atmosfer ionlaşır, yəni. Qaz molekulu elektron itirir və müsbət elektrik yükü alır. Belə molekullar müsbət yüklü ionlara çevrilir. Sərbəst elektronların və ionların olması səbəbindən atmosferin bu təbəqəsi elektrik keçiricisi xüsusiyyətlərini əldə edir. Nadir atmosferin planetlərarası kosmosa keçdiyi yerlərdə temperaturun yüksəlməyə davam etdiyi güman edilir. Yer səthindən bir neçə min kilometr məsafədə, ehtimal ki, 5000°-dən 10000°C-ə qədər olan temperatur üstünlük təşkil edir.Molekulların və atomların çox yüksək hərəkət sürətinə və buna görə də yüksək temperatura malik olmasına baxmayaraq, bu nadir qaz "isti" deyil. adi mənada.. Yüksək hündürlükdə molekulların sayının az olması səbəbindən onların ümumi istilik enerjisi çox azdır. Beləliklə, atmosfer ayrı-ayrı təbəqələrdən (yəni bir sıra konsentrik qabıqlardan və ya kürələrdən) ibarətdir ki, onların seçimi hansı əmlakın daha çox maraq doğurduğundan asılıdır. Orta temperaturun paylanmasına əsaslanaraq, meteoroloqlar ideal "orta atmosferin" strukturu üçün sxem hazırlamışlar (bax. Şəkil 1).

Troposfer - birinci istilik minimumuna (sözdə tropopauza) qədər uzanan atmosferin aşağı təbəqəsi. Troposferin yuxarı həddi coğrafi enlikdən (tropiklərdə - 18-20 km, mülayim enliklərdə - təxminən 10 km) və ilin vaxtından asılıdır. ABŞ Milli Meteoroloji Xidməti Cənub qütbü yaxınlığında zond aparıb və tropopozun hündürlüyündə mövsümi dəyişiklikləri aşkar edib. Mart ayında tropopoz təqribən yüksəklikdədir. 7,5 km. Mart-avqust və ya sentyabr ayları arasında troposferin davamlı soyuması və onun sərhədi var qısa müddət avqust və ya sentyabr aylarında təxminən 11,5 km-ə qədər yüksəlir. Sonra sentyabrdan dekabr ayına qədər sürətlə aşağı düşür və ən aşağı mövqeyinə çatır - 7,5 km, burada mart ayına qədər qalır, cəmi 0,5 km daxilində dəyişir. Məhz troposferdə hava əsasən formalaşır ki, bu da insanın mövcudluğu üçün şəraiti müəyyən edir. Atmosfer su buxarının çox hissəsi troposferdə cəmləşmişdir və buna görə də buludlar əsasən burada əmələ gəlir, baxmayaraq ki, onların bəziləri buz kristallarından ibarət olmaqla daha yüksək təbəqələrdə də olur. Troposfer turbulentlik və güclü hava axınları (küləklər) və tufanlarla xarakterizə olunur. Üst troposferdə ciddi şəkildə müəyyən edilmiş istiqamətdə güclü hava axınları var. Turbulent burulğanlar, kiçik burulğanlar kimi, yavaş və sürətli hərəkət edən hava kütlələri arasında sürtünmə və dinamik qarşılıqlı təsirin təsiri altında əmələ gəlir. Bu yüksək təbəqələrdə adətən bulud örtüyü olmadığı üçün bu turbulentliyə “təmiz hava turbulentliyi” deyilir.
Stratosfer. Atmosferin yuxarı təbəqəsi tez-tez səhvən nisbətən sabit temperaturlu, küləklərin az-çox dayanıqlı əsdiyi və meteoroloji elementlərin az dəyişdiyi təbəqə kimi təsvir olunur. Stratosferin yuxarı təbəqələri oksigen və ozon günəşin ultrabənövşəyi radiasiyasını udduqca qızdırılır. Stratosferin yuxarı sərhədi (stratopoz) temperaturun bir qədər yüksəldiyi, aralıq maksimuma çatdığı yerdə çəkilir ki, bu da tez-tez səth hava təbəqəsinin temperaturu ilə müqayisə edilir. Sabit hündürlükdə uçmağa uyğunlaşdırılmış təyyarələr və hava şarları ilə aparılan müşahidələr əsasında stratosferdə turbulent pozuntular və müxtəlif istiqamətlərdə əsən güclü küləklər müəyyən edilmişdir. Troposferdə olduğu kimi, yüksək sürətli təyyarələr üçün xüsusilə təhlükəli olan güclü hava burulğanları qeyd olunur. Qütblərə baxan mülayim enliklərin sərhədləri boyunca dar zonalarda reaktiv axınlar adlanan güclü küləklər əsir. Lakin bu zonalar dəyişə, yoxa çıxa və yenidən görünə bilər. Reaktiv axınlar adətən tropopozaya nüfuz edir və yuxarı troposferdə görünür, lakin hündürlüyün azalması ilə onların sürəti sürətlə azalır. Ola bilsin ki, stratosferə daxil olan enerjinin bir hissəsi (əsasən ozonun əmələ gəlməsinə sərf olunur) troposferdəki proseslərə təsir edir. Xüsusilə aktiv qarışıq atmosfer cəbhələri ilə əlaqələndirilir, burada stratosfer havasının geniş axınları tropopozdan əhəmiyyətli dərəcədə aşağı qeydə alınıb və troposfer havası stratosferin aşağı təbəqələrinə çəkilib. Radiozondların 25-30 km hündürlüklərə buraxılması texnikasının təkmilləşdirilməsi ilə əlaqədar atmosferin aşağı təbəqələrinin şaquli strukturunun öyrənilməsində mühüm irəliləyiş əldə edilmişdir. Stratosferin üstündə yerləşən mezosfer, 80-85 km hündürlüyə qədər temperaturun bütövlükdə atmosfer üçün minimuma endiyi bir qabıqdır. Fort Çörçilldə (Kanada) ABŞ-Kanada qurğusundan atılan meteoroloji raketlər vasitəsilə -110°C-ə qədər rekord aşağı temperatur qeydə alınıb. Mezosferin yuxarı həddi (mezopoz) təxminən rentgen şüalarının aktiv udulma bölgəsinin aşağı həddi və qazın qızması və ionlaşması ilə müşayiət olunan Günəşin ən qısa dalğa uzunluğunda ultrabənövşəyi şüalanması ilə üst-üstə düşür. Yayda qütb bölgələrində bulud sistemləri tez-tez mezopozda görünür, böyük bir ərazini tutur, lakin şaquli inkişafı azdır. Gecələr parlayan belə buludlar tez-tez mezosferdə geniş miqyaslı dalğalı hava hərəkətlərini aşkar etməyə imkan verir. Bu buludların tərkibi, rütubət və kondensasiya nüvələrinin mənbələri, dinamikası və meteoroloji amillərlə əlaqəsi hələ də kifayət qədər öyrənilməyib. Termosfer, temperaturun davamlı olaraq yüksəldiyi atmosfer təbəqəsidir. Onun gücü 600 km-ə çata bilər. Qazın təzyiqi və dolayısı ilə sıxlığı daim hündürlüklə azalır. Yer səthinin yaxınlığında 1 m3 havada təqribən var. 2,5x1025 molekul, təqribən hündürlükdə. 100 km, termosferin aşağı təbəqələrində - təxminən 1019, 200 km yüksəklikdə, ionosferdə - 5 * 10 15 və hesablamalara görə, təqribən yüksəklikdə. 850 km - təxminən 1012 molekul. Planetlərarası fəzada molekulların konsentrasiyası 1 m3 üçün 10 8-10 9 təşkil edir. Təxminən hündürlükdə. 100 km, molekulların sayı azdır və nadir hallarda bir-biri ilə toqquşurlar. Təsadüfi olaraq hərəkət edən molekulun digər oxşar molekulla toqquşmadan əvvəl qət etdiyi orta məsafə onun orta sərbəst yolu adlanır. Bu dəyərin molekullararası və ya atomlararası toqquşma ehtimalının nəzərə alınmaması üçün o qədər artdığı təbəqə termosfer və onun üzərindəki qabıq (ekzosfer) arasındakı sərhəddə yerləşir və istilik fasiləsi adlanır. Termopauz yer səthindən təxminən 650 km məsafədə yerləşir. Müəyyən bir temperaturda molekulun hərəkət sürəti onun kütləsindən asılıdır: daha yüngül molekullar daha ağır olanlardan daha sürətli hərəkət edir. Sərbəst yolun çox qısa olduğu aşağı atmosferdə qazların molekulyar çəkilərinə görə nəzərəçarpacaq dərəcədə ayrılması müşahidə olunmur, lakin 100 km-dən yuxarı ifadə edilir. Bundan əlavə, Günəşdən gələn ultrabənövşəyi və rentgen şüalarının təsiri altında oksigen molekulları kütləsi molekulun kütləsinin yarısı olan atomlara parçalanır. Buna görə də, biz Yer səthindən uzaqlaşdıqca, atmosferin tərkibində və təqribən hündürlükdə atom oksigeninin əhəmiyyəti artır. 200 km onun əsas komponentinə çevrilir. Daha yüksəkdə, Yer səthindən təxminən 1200 km məsafədə yüngül qazlar - helium və hidrogen üstünlük təşkil edir. Onlar atmosferin xarici təbəqəsidir. Diffuz ayırma adlanan çəkiyə görə bu ayırma, sentrifuqdan istifadə edərək qarışıqların ayrılmasına bənzəyir. Ekzosfer, temperaturun dəyişməsi və neytral qazın xassələri əsasında təcrid olunmuş atmosferin xarici təbəqəsidir. Ekzosferdəki molekullar və atomlar cazibə qüvvəsinin təsiri altında ballistik orbitlərdə Yer ətrafında fırlanır. Bu orbitlərdən bəziləri parabolikdir və mərmilərin trayektoriyalarına bənzəyir. Molekullar Yer ətrafında və peyklər kimi elliptik orbitlərdə fırlana bilər. Bəzi molekullar, əsasən hidrogen və helium, açıq trayektoriyaya malikdir və kosmosa qaçır (şək. 2).

GÜNƏŞ-YER ƏLAQƏLƏRİ VƏ ONLARIN ATMOSFERA TƏSİRİ
atmosfer gelgitləri. Günəş və Ayın cazibəsi atmosferdə quru və dəniz gelgitlərinə bənzər gelgitlərə səbəb olur. Lakin atmosfer gelgitlərinin əhəmiyyətli bir fərqi var: atmosfer Günəşin cazibəsinə ən güclü reaksiya verir. Yer qabığı və okean - ayın cazibəsinə. Bu, atmosferin Günəş tərəfindən qızdırılması və qravitasiya axını ilə yanaşı, güclü termal gelgit meydana gəlməsi ilə izah olunur. Ümumiyyətlə, atmosfer və dəniz gelgitlərinin əmələ gəlmə mexanizmləri oxşardır, istisna olmaqla, havanın qravitasiya və istilik təsirlərinə reaksiyasını proqnozlaşdırmaq üçün onun sıxılma qabiliyyətini və temperaturun paylanmasını nəzərə almaq lazımdır. Atmosferdəki yarımgündüz (12 saatlıq) günəş gelgitlərinin gündüz günəş və yarımdiurnal ay gelgitləri üzərində üstünlük təşkil etməsi tam aydın deyil. hərəkətverici qüvvələr son iki proses daha güclüdür. Əvvəllər, atmosferdə 12 saatlıq bir dövrlə salınımları dəqiq gücləndirən bir rezonans meydana gəldiyinə inanılırdı. Lakin geofiziki raketlərin köməyi ilə aparılan müşahidələr belə bir rezonans üçün heç bir temperatur səbəbləri olmadığını göstərir. Bu problemi həll edərkən, yəqin ki, atmosferin bütün hidrodinamik və istilik xüsusiyyətlərini nəzərə almaq lazımdır. Gelgit dalğalanmalarının təsirinin maksimum olduğu ekvatorun yaxınlığında yer səthində atmosfer təzyiqinin 0,1% dəyişməsini təmin edir. Gelgit küləklərinin sürəti təqribəndir. 0,3 km/saat. Atmosferin mürəkkəb istilik quruluşu (xüsusilə mezopozda minimum temperaturun olması) səbəbindən gelgit hava axınları güclənir və məsələn, 70 km yüksəklikdə onların sürəti yer səthindən təxminən 160 dəfə yüksəkdir. , mühüm geofiziki nəticələrə malikdir. Ehtimal olunur ki, ionosferin aşağı hissəsində (E təbəqəsi) gelgit rəqsləri Yerin maqnit sahəsində ionlaşmış qazı şaquli istiqamətdə hərəkət etdirir və buna görə də burada elektrik cərəyanları yaranır. Yerin səthində daim yaranan bu cərəyan sistemləri maqnit sahəsinin pozulmaları ilə qurulur. Maqnit sahəsinin gündəlik dəyişmələri hesablanmış dəyərlərlə yaxşı uyğunlaşır ki, bu da "atmosfer dinamosunun" gelgit mexanizmləri nəzəriyyəsinin lehinə inandırıcı şəkildə sübut edir. İonosferin aşağı hissəsində (E təbəqəsi) yaranan elektrik cərəyanları harasa hərəkət etməli və buna görə də dövrə bağlanmalıdır. Qarşıdan gələn hərəkəti mühərrikin işi hesab etsək, dinamo ilə bənzətmə tam olur. Güman edilir ki, elektrik cərəyanının tərs dövriyyəsi ionosferin (F) daha yüksək təbəqəsində həyata keçirilir və bu əks axın bu təbəqənin bəzi özünəməxsus xüsusiyyətlərini izah edə bilər. Nəhayət, gelgit effekti həm də E təbəqəsində və nəticədə F təbəqəsində üfüqi cərəyanlar yaratmalıdır.
İonosfer. Auroraların meydana gəlməsi mexanizmini izah etməyə çalışan 19-cu əsrin alimləri. atmosferdə elektrik yüklü hissəciklərin olduğu bir zona olduğunu irəli sürdü. 20-ci əsrdə 85-400 km hündürlükdə radiodalğaları əks etdirən təbəqənin mövcudluğuna eksperimental olaraq inandırıcı sübutlar əldə edilmişdir. İndi məlumdur ki, onun elektrik xassələri atmosfer qazının ionlaşmasının nəticəsidir. Buna görə də bu təbəqə adətən ionosfer adlanır. Radiodalğalara təsir əsasən ionosferdə sərbəst elektronların olması ilə bağlıdır, baxmayaraq ki, radiodalğaların yayılma mexanizmi böyük ionların olması ilə bağlıdır. Sonuncular həm də atmosferin kimyəvi xassələrinin öyrənilməsində maraqlıdır, çünki onlar neytral atom və molekullardan daha aktivdirlər. İonosferdə baş verən kimyəvi reaksiyalar onun enerji və elektrik balansında mühüm rol oynayır.
normal ionosfer. Geofiziki raketlərin və peyklərin köməyi ilə aparılan müşahidələr atmosferin ionlaşmasının günəş radiasiyasının təsiri altında baş verdiyini göstərən çoxlu yeni məlumatlar verdi. geniş diapazon. Onun əsas hissəsi (90%-dən çoxu) spektrin görünən hissəsində cəmləşmişdir. Bənövşəyi işıq şüalarından daha qısa dalğa uzunluğuna və daha çox enerjiyə malik ultrabənövşəyi şüalanma Günəş atmosferinin (xromosfer) daxili hissəsindəki hidrogen tərəfindən, daha da yüksək enerjiyə malik olan rentgen şüaları isə Günəşin xarici qabığında olan qazlar tərəfindən buraxılır. (korona). İonosferin normal (orta) vəziyyəti daimi güclü şüalanma ilə bağlıdır. Normal ionosferdə Yerin gündəlik fırlanması və günorta saatlarında günəş şüalarının düşmə bucağının mövsümi fərqlərinin təsiri altında müntəzəm dəyişikliklər baş verir, lakin ionosferin vəziyyətində gözlənilməz və kəskin dəyişikliklər də baş verir.
İonosferdəki pozğunluqlar. Məlum olduğu kimi, Günəşdə hər 11 ildən bir maksimuma çatan güclü tsiklik təkrarlanan təlaşlar yaranır. Beynəlxalq Geofizika İlinin (IGY) proqramı üzrə müşahidələr sistematik meteoroloji müşahidələrin bütün dövrü üçün günəşin ən yüksək aktivliyi dövrünə təsadüf etdi, yəni. 18-ci əsrin əvvəllərindən Yüksək aktivlik dövründə Günəşdə bəzi ərazilər parlaqlığı bir neçə dəfə artırır və ultrabənövşəyi və rentgen şüalarının güclü impulsları göndərirlər. Belə hadisələrə günəş alovları deyilir. Bir neçə dəqiqədən bir və ya iki saata qədər davam edirlər. Məşəl zamanı günəş qazı (əsasən protonlar və elektronlar) püskürür və elementar hissəciklər kosmosa qaçır. Belə alışma anlarında Günəşin elektromaqnit və korpuskulyar şüalanması Yer atmosferinə güclü təsir göstərir. İlkin reaksiya flaşdan 8 dəqiqə sonra, intensiv ultrabənövşəyi və rentgen şüaları Yerə çatdıqda müşahidə olunur. Nəticədə ionlaşma kəskin şəkildə artır; rentgen şüaları atmosferə ionosferin aşağı sərhəddinə qədər nüfuz edir; bu təbəqələrdə elektronların sayı o qədər artır ki, radio siqnalları demək olar ki, tamamilə udulur ("söndürülür"). Radiasiyanın əlavə udulması qazın istiləşməsinə səbəb olur ki, bu da küləklərin inkişafına kömək edir. İonlaşmış qaz elektrik keçiricisidir və Yerin maqnit sahəsində hərəkət etdikdə dinamo effekti yaranır və yaranır. elektrik. Belə cərəyanlar, öz növbəsində, maqnit sahəsinin nəzərəçarpacaq təlaşlarına səbəb ola bilər və maqnit qasırğaları şəklində özünü göstərə bilər. Bu ilkin faza günəş alovunun müddətinə uyğun olaraq yalnız qısa vaxt tələb edir. Günəşdə güclü alovlar zamanı sürətlənmiş hissəciklər axını kosmosa qaçır. Yerə doğru yönəldikdə atmosferin vəziyyətinə böyük təsir göstərən ikinci faza başlayır. Auroraların ən yaxşı bilindiyi bir çox təbiət hadisələri, əhəmiyyətli sayda yüklü hissəciklərin Yerə çatdığını göstərir (həmçinin bax Qütb İşıqları). Buna baxmayaraq, bu hissəciklərin Günəşdən ayrılması prosesləri, onların planetlərarası məkanda trayektoriyaları, Yerin maqnit sahəsi və maqnitosferi ilə qarşılıqlı təsir mexanizmləri hələ də kifayət qədər öyrənilməyib. 1958-ci ildə Ceyms Van Allen tərəfindən geomaqnit sahəsinin saxladığı yüklü hissəciklərdən ibarət qabıqların kəşfindən sonra problem daha da mürəkkəbləşdi. Bu hissəciklər maqnit sahəsinin xətləri ətrafında spiral şəklində fırlanaraq bir yarımkürədən digərinə keçir. Yerin yaxınlığında, güc xətlərinin formasından və zərrəciklərin enerjisindən asılı olaraq hündürlükdə hissəciklərin hərəkət istiqamətini əksinə dəyişdirdiyi “əksetmə nöqtələri” var (şək. 3). Maqnit sahəsinin gücü Yerdən uzaqlaşdıqca azaldığından, bu hissəciklərin hərəkət etdiyi orbitlər bir qədər pozulur: elektronlar şərqə, protonlar isə qərbə doğru əyilir. Buna görə də, onlar bütün dünyada kəmərlər şəklində paylanır.

Atmosferin Günəş tərəfindən qızdırılmasının bəzi nəticələri. günəş enerjisi bütün atmosferə təsir edir. Yerin maqnit sahəsində yüklü zərrəciklərin əmələ gətirdiyi və onun ətrafında fırlanan kəmərləri artıq qeyd etdik. Bu kəmərlər auroraların müşahidə olunduğu sirkumpolar bölgələrdə yer səthinə ən yaxındır (bax. Şəkil 3). Şəkil 1 Kanadadakı aurora bölgələrinin ABŞ-ın cənub-qərbindəkilərlə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə yüksək termosferik temperatura malik olduğunu göstərir. Çox güman ki, tutulan zərrəciklər enerjisinin bir hissəsini atmosferə verir, xüsusən də əks olunma nöqtələrinin yaxınlığında qaz molekulları ilə toqquşduqda və əvvəlki orbitlərini tərk edirlər. Aurora zonasında atmosferin yüksək təbəqələri belə qızdırılır. Süni peyklərin orbitləri öyrənilərkən daha bir mühüm kəşf edilib. Smithsonian Astrofizika Rəsədxanasının astronomu Luici Iacchia hesab edir ki, bu orbitlərin kiçik kənarlaşmaları atmosferin Günəş tərəfindən qızdırıldığı üçün sıxlığının dəyişməsi ilə bağlıdır. O, ionosferdə 200 km-dən çox hündürlükdə maksimum elektron sıxlığının mövcudluğunu təklif etdi ki, bu da günəşin günorta saatlarına uyğun gəlmir, lakin sürtünmə qüvvələrinin təsiri altında ondan təxminən iki saat geri qalır. Bu zaman 600 km yüksəklik üçün xarakterik olan atmosfer sıxlığının dəyərləri təqribən səviyyədə müşahidə olunur. 950 km. Bundan əlavə, maksimum elektron konsentrasiyası Günəşdən gələn ultrabənövşəyi və rentgen şüalarının qısamüddətli parıltıları səbəbindən qeyri-müntəzəm dalğalanmalar yaşayır. L.Yakkia həmçinin günəş alovlarına və maqnit sahəsinin pozulmasına uyğun gələn hava sıxlığında qısamüddətli dalğalanmaları aşkar etmişdir. Bu hadisələr Günəş mənşəli hissəciklərin Yer atmosferinə daxil olması və peyklərin orbitə çıxdığı həmin təbəqələrin qızması ilə izah olunur.
ATMOSPERİK ELEKTRİK
Atmosferin səth qatında molekulların kiçik bir hissəsi kosmik şüaların, radioaktiv süxurların şüalanmasının və havanın özündə radiumun (əsasən radonun) parçalanma məhsullarının təsiri altında ionlaşmaya məruz qalır. İonlaşma prosesində atom bir elektron itirir və müsbət yük alır. Sərbəst elektron tez bir zamanda başqa bir atomla birləşərək mənfi yüklü ion əmələ gətirir. Belə qoşalaşmış müsbət və mənfi ionların molekulyar ölçüləri var. Atmosferdəki molekullar bu ionların ətrafında toplanır. Bir neçə molekul bir ionla birləşərək ümumi olaraq "işıq ionu" adlandırılan bir kompleks əmələ gətirir. Atmosferdə həmçinin meteorologiyada kondensasiya nüvələri kimi tanınan molekullar kompleksləri var ki, onların ətrafında hava nəmlə doyarkən kondensasiya prosesi başlayır. Bu nüvələr duz və toz hissəcikləri, eləcə də sənaye və digər mənbələrdən havaya atılan çirkləndiricilərdir. Yüngül ionlar tez-tez belə nüvələrə birləşərək "ağır ionlar" əmələ gətirirlər. Elektrik sahəsinin təsiri altında yüngül və ağır ionlar atmosferin bir sahəsindən digərinə keçərək elektrik yüklərini ötürürlər. Atmosfer ümumiyyətlə elektrik keçirici mühit hesab edilməsə də, onun az miqdarda keçiriciliyi var. Buna görə də havada qalan yüklü cisim yavaş-yavaş yükünü itirir. Atmosfer keçiriciliyi kosmik şüaların intensivliyinin artması, aşağı təzyiq şəraitində ion itkisinin azalması (və deməli, daha uzun orta sərbəst yol) və daha az ağır nüvələr səbəbindən hündürlüklə artır. Atmosferin keçiriciliyi təqribən hündürlükdə maksimum dəyərinə çatır. 50 km, sözdə. "kompensasiya səviyyəsi". Məlumdur ki, Yerin səthi ilə "kompensasiya səviyyəsi" arasında həmişə bir neçə yüz kilovolt potensial fərq var, yəni. daimi elektrik sahəsi. Məlum oldu ki, bir neçə metr hündürlükdə havanın müəyyən nöqtəsi ilə Yer səthi arasında potensial fərq çox böyükdür - 100 V-dən çox. Atmosfer müsbət, yer səthi isə mənfi yüklüdür. Elektrik sahəsi hər bir nöqtəsində müəyyən potensial dəyəri olan bir sahə olduğundan, potensial gradient haqqında danışmaq olar. Aydın havada, aşağı bir neçə metrdə atmosferin elektrik sahəsinin gücü demək olar ki, sabitdir. Səth təbəqəsində havanın elektrik keçiriciliyindəki fərqlərə görə potensial qradiyent sutkalıq dalğalanmalara məruz qalır, onların gedişi yerdən yerə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Atmosferi çirkləndirən yerli mənbələr olmadıqda - okeanlar üzərində, yüksək dağlarda və ya qütb bölgələrində - aydın havada potensial gradientin gündəlik kursu eynidir. Qradientin miqyası universal və ya Qrinviç Orta Vaxtından (UT) asılıdır və E. saat 19:00-da maksimuma çatır. Appleton bu maksimum elektrik keçiriciliyinin, ehtimal ki, planetar miqyasda ən böyük tufan fəaliyyəti ilə üst-üstə düşdüyünü irəli sürdü. Tufan zamanı ildırım atqıları Yer səthinə mənfi yük daşıyır, çünki ən aktiv cumulonimbus ildırım buludlarının əsasları əhəmiyyətli mənfi yükə malikdir. Göy gurultulu buludların zirvələri müsbət yükə malikdir, Holzer və Saksonun hesablamalarına görə, tufan zamanı onların zirvələrindən axır. Daimi doldurulma olmadan, yer səthindəki yük atmosferin keçiriciliyi ilə zərərsizləşdiriləcəkdir. Yerin səthi ilə "kompensasiya səviyyəsi" arasındakı potensial fərqin tufanlar səbəbindən qorunub saxlandığına dair fərziyyə statistik məlumatlar ilə təsdiqlənir. Məsələn, çayın vadisində tufanların maksimum sayı müşahidə olunur. Amazonlar. Çox vaxt orada günün sonunda tufanlar olur, yəni. TAMAM. 19:00 Qrinviç vaxtı, potensial qradiyent dünyanın istənilən nöqtəsində maksimuma çatdıqda. Bundan əlavə, potensial qradiyentin sutkalıq dəyişməsinin əyriləri şəklində mövsümi dəyişikliklər də tufanların qlobal paylanmasına dair məlumatlar ilə tam uyğundur. Bəzi tədqiqatçılar iddia edirlər ki, Yerin elektrik sahəsinin mənbəyi xarici mənşəli ola bilər, çünki elektrik sahələrinin ionosfer və maqnitosferdə mövcud olduğuna inanılır. Bu vəziyyət, ehtimal ki, kulis və tağlara bənzər çox dar uzanmış aurora formalarının görünüşünü izah edir.
(həmçinin bax Qütb İşıqları). Atmosferin "kompensasiya səviyyəsi" ilə Yer səthi arasındakı potensial qradiyenti və keçiriciliyinə görə yüklü hissəciklər hərəkət etməyə başlayır: müsbət yüklü ionlar - yer səthinə doğru, mənfi yüklü - ondan yuxarı. Bu cərəyan təqribən. 1800 A. Bu dəyər böyük görünsə də, onun Yerin bütün səthinə paylandığını xatırlamaq lazımdır. Baza sahəsi 1 m2 olan bir hava sütununda cari güc yalnız 4 * 10 -12 A təşkil edir. Digər tərəfdən, ildırım boşalması zamanı cərəyan gücü bir neçə amperə çata bilər, baxmayaraq ki, əlbəttə ki, belə bir boşalma qısa müddətə malikdir - saniyənin fraksiyalarından tam saniyəyə qədər və ya təkrar boşalmalarla bir az daha çox. İldırım təkcə təbiətin özünəməxsus hadisəsi kimi böyük maraq doğurmur. Bir neçə yüz milyon volt gərginlikdə və bir neçə kilometr elektrodlar arasındakı məsafədə qaz mühitində elektrik boşalmasını müşahidə etməyə imkan verir. 1750-ci ildə B. Franklin London Kral Cəmiyyətinə təklif etdi ki, onlar izolyasiya əsasına bərkidilmiş və hündür bir qülləyə quraşdırılmış dəmir çubuqla təcrübə keçirsinlər. O gözləyirdi ki, göy gurultusu qülləyə yaxınlaşanda əks işarəli yük ilkin neytral çubuqun yuxarı ucunda, buludun altındakı ilə eyni işarəli yük isə aşağı ucunda cəmləşəcək. . Bir ildırım boşalması zamanı elektrik sahəsinin gücü kifayət qədər artarsa, çubuğun yuxarı ucundan yük qismən havaya töküləcək və çubuq buludun əsası ilə eyni işarəli bir yük əldə edəcəkdir. Franklinin təklif etdiyi təcrübə İngiltərədə həyata keçirilməmiş, lakin 1752-ci ildə Paris yaxınlığındakı Marlidə fransız fiziki Jan d'Alember tərəfindən qurulmuşdur.O, şüşə butulkaya daxil edilmiş 12 m uzunluğunda dəmir çubuqdan istifadə etmişdir (bu təcrübə izolyator), lakin onu qüllənin üstünə qoymadı.10 may tarixində onun köməkçisi bildirdi ki, çubuq üzərində ildırım çaxdıqda, ona torpaqlanmış məftil gətirildikdə qığılcımlar əmələ gəlir.Franklin özü Fransada həyata keçirilən uğurlu təcrübədən xəbərsizdir həmin ilin iyun ayında uçurtma ilə məşhur eksperimentini apardı və ona bağlanmış naqilin ucunda elektrik qığılcımları müşahidə etdi. Gələn il çubuqdan toplanan yükləri öyrənərkən Franklin ildırım buludlarının əsaslarının adətən mənfi yüklü olduğunu tapdı. .Şimşəklərin daha ətraflı tədqiqi 19-cu əsrin sonlarında fotoqrafiya üsullarının təkmilləşdirilməsi sayəsində mümkün oldu, xüsusən də sürətlə inkişaf edən prosesləri düzəltməyə imkan verən fırlanan linzaları olan cihazın ixtirasından sonra. Belə bir kameradan qığılcım tullantılarının tədqiqində geniş istifadə olunurdu. Məlum olub ki, ildırımın bir neçə növü var, bunlardan ən çox yayılanı xətti, düz (buluddaxili) və qlobulyar (hava boşalmaları) olur. Xətti ildırım aşağıya doğru budaqları olan bir kanaldan sonra bulud və yer səthi arasında qığılcım atılmasıdır. Düz şimşək ildırım buludunun içində baş verir və səpələnmiş işığın çaxmasına bənzəyir. Göy gurultulu buluddan başlayan top şimşəklərinin hava boşalmaları çox vaxt üfüqi istiqamətə yönəldilir və yer səthinə çatmır.

Bir ildırım boşalması adətən üç və ya daha çox təkrar boşalmadan ibarətdir - eyni yolu izləyən impulslar. Ardıcıl impulslar arasındakı intervallar çox qısadır, 1/100 ilə 1/10 s arasındadır (ildırımın titrəməsinə səbəb olan budur). Ümumiyyətlə, flaş təxminən bir saniyə və ya daha az davam edir. Tipik bir ildırım inkişaf prosesi aşağıdakı kimi təsvir edilə bilər. Birincisi, yuxarıdan yerin səthinə zəif işıq saçan axıdıcı lider qaçır. O, ona çatdıqda, parlaq tərs və ya əsas axıdma yerdən lider tərəfindən çəkilmiş kanala keçir. Boşaltma lideri, bir qayda olaraq, ziqzaq şəklində hərəkət edir. Onun yayılma sürəti saniyədə yüzdən bir neçə yüz kilometrə qədərdir. Yolda, hava molekullarını ionlaşdırır, artan keçiriciliyi olan bir kanal yaradır, bunun vasitəsilə tərs axıdma lider axıdılmasından təxminən yüz dəfə böyük sürətlə yuxarıya doğru hərəkət edir. Kanalın ölçüsünü müəyyən etmək çətindir, lakin lider axıdılmasının diametri 1-10 m, əks axıdmanın diametri isə bir neçə santimetrdir. İldırım atqıları geniş diapazonda - 30 kHz-dən ultra aşağı tezliklərə qədər radio dalğaları yayaraq radio müdaxiləsi yaradır. Radio dalğalarının ən böyük radiasiyası, ehtimal ki, 5 ilə 10 kHz aralığındadır. Bu cür aşağı tezlikli radio müdaxiləsi ionosferin aşağı sərhədi ilə yer səthi arasındakı boşluqda "konsentrasiya" olur və mənbədən minlərlə kilometr məsafələrə yayıla bilir.
Atmosferdəki Dəyişikliklər
Meteoritlərin və meteoritlərin təsiri. Bəzən meteor yağışları işıq effektləri ilə dərin təəssürat yaratsa da, ayrı-ayrı meteorlar nadir hallarda müşahidə olunur. Gözəgörünməz meteorların sayı atmosfer tərəfindən udulduğu anda görünməyəcək qədər kiçikdir. Ən kiçik meteorlardan bəziləri, ehtimal ki, heç qızmır, ancaq atmosfer tərəfindən tutulur. Ölçüləri bir neçə millimetrdən millimetrin on mində biri qədər olan bu kiçik hissəciklərə mikrometeoritlər deyilir. Hər gün atmosferə daxil olan meteorik maddənin miqdarı 100-10.000 tona qədərdir, bu maddənin çoxu mikrometeoritlərdir. Meteorik maddə atmosferdə qismən yandığından onun qaz tərkibi müxtəlif kimyəvi elementlərin izləri ilə doldurulur. Məsələn, daş meteoritlər atmosferə litium gətirir. Metal meteorların yanması kiçik sferik dəmir, dəmir-nikel və digər damcıların əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır ki, onlar atmosferdən keçərək yerin səthinə çökürlər. Onlara buz təbəqələrinin illər boyu demək olar ki, dəyişməz qaldığı Qrenlandiya və Antarktidada rast gəlmək olar. Okeanoloqlar onları okean dibinin çöküntülərində tapırlar. Atmosferə daxil olan meteor hissəciklərinin əksəriyyəti təxminən 30 gün ərzində çökür. Bəzi alimlər hesab edirlər ki, bu kosmik toz su buxarının kondensasiyasının nüvələri rolunu oynadığı üçün yağış kimi atmosfer hadisələrinin əmələ gəlməsində mühüm rol oynayır. Buna görə də, yağıntıların statistik olaraq böyük meteor yağışları ilə əlaqəli olduğu güman edilir. Bununla belə, bəzi ekspertlər hesab edirlər ki, meteorik maddənin ümumi girişi hətta ən böyük meteor yağışı ilə müqayisədə onlarla dəfə çox olduğundan, belə bir yağış nəticəsində baş verən bu materialın ümumi miqdarının dəyişməsinə laqeyd yanaşmaq olar. Bununla belə, heç bir şübhə yoxdur ki, ən böyük mikrometeoritlər və təbii ki, görünən meteoritlər atmosferin yüksək təbəqələrində, əsasən ionosferdə uzun ionlaşma izləri buraxır. Belə izlər yüksək tezlikli radiodalğaları əks etdirdiyi üçün uzaq məsafəli radio rabitəsi üçün istifadə oluna bilər. Atmosferə daxil olan meteoritlərin enerjisi əsasən və bəlkə də tamamilə onun istiləşməsinə sərf olunur. Bu, atmosferin istilik balansının kiçik komponentlərindən biridir.
Sənaye mənşəli karbon qazı. Karbon dövründə Yer kürəsində meşəli bitkilər geniş yayılmışdı. O dövrdə bitkilər tərəfindən udulmuş karbon qazının böyük hissəsi kömür yataqlarında və neft yataqlarında toplanmışdır. İnsanlar bu mineralların böyük ehtiyatlarından enerji mənbəyi kimi istifadə etməyi öyrəniblər və indi karbon qazını sürətlə maddələrin dövriyyəsinə qaytarırlar. Fosil, ehtimal ki, təxminən. 4*10 13 ton karbon. Ötən əsrdə bəşəriyyət o qədər qalıq yanacaq yandırdı ki, təxminən 4 * 10 11 ton karbon yenidən atmosferə daxil oldu. Hazırda təqribən var. 2 * 10 12 ton karbon və yaxın yüz ildə bu rəqəm qalıq yanacaqların yandırılması hesabına iki dəfə arta bilər. Bununla belə, bütün karbon atmosferdə qalmayacaq: onun bir hissəsi okean sularında həll olunacaq, bir hissəsi bitkilər tərəfindən udulacaq, bir hissəsi isə süxurların aşınması prosesində bağlanacaq. Atmosferdə nə qədər karbon qazının olacağını və ya onun dünya iqliminə necə təsir edəcəyini hələlik proqnozlaşdırmaq mümkün deyil. Buna baxmayaraq, onun tərkibindəki hər hansı bir artımın istiləşməyə səbəb olacağına inanılır, baxmayaraq ki, hər hansı bir istiləşmənin iqlimə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərməsi heç də vacib deyil. Atmosferdə karbon qazının konsentrasiyası, ölçmələrin nəticələrinə görə, yavaş templə də olsa, nəzərəçarpacaq dərəcədə artır. Antarktidadakı Ross Buz Şelfindəki Svalbard və Kiçik Amerika Stansiyaları üçün iqlim məlumatları təxminən 50 il ərzində orta illik temperaturun müvafiq olaraq 5° və 2,5°C artdığını göstərir.
Kosmik radiasiyanın təsiri. Yüksək enerjili kosmik şüalar atmosferin ayrı-ayrı komponentləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda radioaktiv izotoplar əmələ gəlir. Onların arasında bitki və heyvan toxumalarında toplanan 14C karbon izotopu fərqlənir. Uzun müddət ətraf mühitlə karbon mübadiləsi aparmayan üzvi maddələrin radioaktivliyini ölçməklə onların yaşını təyin etmək olar. Radiokarbon metodu, yaşı 50 min ildən çox olmayan fosil orqanizmlərin və maddi mədəniyyət obyektlərinin tarixləşdirilməsi üçün ən etibarlı üsul kimi özünü təsdiq etmişdir. Çox aşağı radioaktivlik səviyyəsinin ölçülməsi ilə bağlı fundamental problem həll olunarsa, uzun yarım ömrü olan digər radioaktiv izotoplar yüz minlərlə il yaşı olan materialların tarixini təyin etmək üçün istifadə edilə bilər.
(həmçinin bax RADİOKARBONLARIN TANIŞMASI).
YER ATMOSFERININ MƏNBƏŞİ
Atmosferin yaranma tarixi hələ tam etibarlı şəkildə bərpa edilməmişdir. Buna baxmayaraq, onun tərkibində bəzi ehtimal olunan dəyişikliklər müəyyən edilmişdir. Atmosferin əmələ gəlməsi Yerin əmələ gəlməsindən dərhal sonra başladı. Pra-Yerin təkamülü və müasir ölçülərə və kütləyə yaxın olması prosesində orijinal atmosferini demək olar ki, tamamilə itirdiyinə inanmaq üçün kifayət qədər yaxşı səbəblər var. İlkin mərhələdə Yerin ərimiş vəziyyətdə olduğu və təxminən. 4,5 milyard il əvvəl o, bərk cisimdə formalaşmışdır. Bu mərhələ geoloji xronologiyanın başlanğıcı kimi qəbul edilir. O vaxtdan bəri atmosferin yavaş təkamülü baş verdi. Bəzi geoloji proseslər, məsələn, vulkan püskürmələri zamanı lavanın püskürməsi Yerin bağırsaqlarından qazların buraxılması ilə müşayiət olunurdu. Yəqin ki, bunlara azot, ammonyak, metan, su buxarı, karbonmonoksit və karbon qazı daxildir. Günəş ultrabənövşəyi radiasiyasının təsiri altında su buxarı hidrogen və oksigenə parçalandı, lakin sərbəst buraxılan oksigen karbon monoksit ilə reaksiya verərək karbon qazını əmələ gətirdi. Ammonyak azot və hidrogenə parçalanır. Diffuziya prosesində hidrogen yüksəldi və atmosferi tərk etdi, daha ağır azot isə qaça bilmədi və tədricən toplandı və onun əsas komponentinə çevrildi, baxmayaraq ki, bir hissəsi kimyəvi reaksiyalar zamanı bağlandı. Ultrabənövşəyi şüaların və elektrik boşalmalarının təsiri altında, ehtimal ki, Yerin ilkin atmosferində mövcud olan qazların qarışığı kimyəvi reaksiyalara girdi, nəticədə üzvi maddələr, xüsusən də amin turşuları əmələ gəldi. Nəticə etibarilə, həyat müasir atmosferdən köklü şəkildə fərqli bir atmosferdə yarana bilər. İbtidai bitkilərin meydana gəlməsi ilə sərbəst oksigenin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunan fotosintez prosesi başladı (həmçinin bax: FOTOSİNTEZ). Bu qaz, xüsusilə atmosferin yuxarı təbəqələrinə yayıldıqdan sonra onun aşağı təbəqələrini və Yer səthini həyat üçün təhlükəli olan ultrabənövşəyi və rentgen şüalarından qorumağa başladı. Təxmin edilir ki, bugünkü oksigen həcminin 0,00004 qədər az olması, ozon konsentrasiyasının hazırkı konsentrasiyasının yarısına malik təbəqənin əmələ gəlməsinə gətirib çıxara bilər ki, bu da ultrabənövşəyi şüalardan çox əhəmiyyətli qorunma təmin edir. Ehtimal ki, ilkin atmosferdə çoxlu karbon qazı var idi. Fotosintez zamanı istehlak edilmişdir və bitki dünyası təkamül etdikcə, həmçinin bəzi geoloji proseslər zamanı udulması səbəbindən konsentrasiyası azalmışdır. İstixana effekti atmosferdə karbon qazının olması ilə bağlı olduğundan, bəzi alimlər hesab edirlər ki, onun konsentrasiyasının dəyişməsi Yer kürəsinin tarixində buz dövrləri kimi irimiqyaslı iqlim dəyişikliklərinin mühüm səbəblərindən biridir. Müasir atmosferdə mövcud olan helium, ehtimal ki, əsasən uran, torium və radiumun radioaktiv parçalanmasının məhsuludur. Bu radioaktiv elementlər helium atomlarının nüvəsi olan alfa hissəcikləri yayırlar. Radioaktiv parçalanma zamanı heç bir elektrik yükü yaranmadığı və ya məhv olmadığı üçün hər alfa hissəciyi üçün iki elektron vardır. Nəticədə onlarla birləşərək neytral helium atomlarını əmələ gətirir. Radioaktiv elementlər süxurların qalınlığında səpələnmiş mineralların tərkibində olur, ona görə də radioaktiv parçalanma nəticəsində əmələ gələn heliumun əhəmiyyətli bir hissəsi onlarda saxlanılır, atmosferə çox yavaş uçur. Müəyyən bir miqdarda helium diffuziya səbəbindən ekzosferə qalxır, lakin yer səthindən daimi axın səbəbindən bu qazın atmosferdəki həcmi dəyişməz qalır. Ulduz işığının spektral təhlili və meteoritlərin tədqiqi əsasında Kainatdakı müxtəlif kimyəvi elementlərin nisbi bolluğunu təxmin etmək mümkündür. Kosmosda neonun konsentrasiyası Yerdəkindən təxminən on milyard dəfə, kripton - on milyon dəfə, ksenon - milyon dəfə çoxdur. Buradan belə nəticə çıxır ki, ilkin olaraq Yer atmosferində mövcud olan və kimyəvi reaksiyalar zamanı doldurulmayan bu inert qazların konsentrasiyası, yəqin ki, Yer kürəsinin ilkin atmosferini itirdiyi mərhələdə də xeyli azalmışdır. İstisna inert qaz arqonudur, çünki o, hələ də kalium izotopunun radioaktiv parçalanması prosesində 40Ar izotopu şəklində əmələ gəlir.
OPTİK HADİSƏLƏR
Atmosferdəki optik hadisələrin müxtəlifliyi müxtəlif səbəblərlə bağlıdır. Ən çox görülən hadisələrə şimşək (yuxarıya bax) və çox mənzərəli aurora borealis və aurora borealis (həmçinin bax Qütb işıqları) daxildir. Bundan əlavə, göy qurşağı, gal, parhelion (yalançı günəş) və qövslər, tac, halos və Brokenin xəyalları, ilğımlar, Müqəddəs Elmo odları, parlaq buludlar, yaşıl və alaqaranlıq şüaları xüsusi maraq doğurur. Göy qurşağı ən gözəl atmosfer hadisəsidir. Adətən bu, Günəş səmanın yalnız bir hissəsini işıqlandırdıqda və hava, məsələn, yağış zamanı su damcıları ilə doyarkən müşahidə olunan çox rəngli zolaqlardan ibarət nəhəng bir tağdır. Çoxrəngli qövslər spektr ardıcıllığında (qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indiqo, bənövşəyi) düzülür, lakin zolaqlar üst-üstə düşdüyü üçün rənglər demək olar ki, heç vaxt təmiz olmur. Bir qayda olaraq, göy qurşağının fiziki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir və buna görə də onlar xarici görünüşdə çox müxtəlifdirlər. Onların ümumi xüsusiyyəti qövsün mərkəzinin həmişə Günəşdən müşahidəçiyə çəkilmiş düz xətt üzərində yerləşməsidir. Əsas göy qurşağı ən parlaq rənglərdən ibarət bir qövsdür - xaricdən qırmızı və içəridən bənövşəyi. Bəzən yalnız bir qövs görünür, lakin tez-tez əsas göy qurşağının kənarında ikincil bir qövs görünür. Birincisi kimi parlaq rənglərə malik deyil və içindəki qırmızı və bənövşəyi zolaqlar yerlərini dəyişir: qırmızı içəridə yerləşir. Əsas göy qurşağının əmələ gəlməsi ikiqat refraksiya (həmçinin OPTICS-ə bax) və günəş şüalarının tək daxili əksi ilə izah olunur (bax. Şəkil 5). Bir damla su (A) içərisinə nüfuz edən işıq şüası prizmadan keçərkən olduğu kimi sınır və parçalanır. Sonra damlanın əks səthinə çatır (B), ondan əks olunur və damcıdan xaricə çıxır (C). Bu halda, işıq şüası müşahidəçiyə çatmazdan əvvəl ikinci dəfə qırılır. Başlanğıc ağ şüa 2°-lik divergensiya bucağı ilə müxtəlif rəngli şüalara parçalanır. İkinci dərəcəli göy qurşağı əmələ gəldikdə, günəş şüalarının ikiqat sınması və ikiqat əks olunması baş verir (bax şək. 6). Bu zaman işıq sınır, onun aşağı hissəsindən (A) keçərək damcıya daxil olur və damcının daxili səthindən əvvəlcə B nöqtəsində, sonra C nöqtəsində əks olunur. D nöqtəsində işıq sınır. , damlacığı müşahidəçiyə doğru qoyub.

Günəş çıxanda və qürub edəndə müşahidəçi göy qurşağının oxu üfüqə paralel olduğundan onu yarım dairəyə bərabər qövs şəklində görür. Günəş üfüqdən yuxarıdadırsa, göy qurşağının qövsü yarım dairədən azdır. Günəş üfüqdən 42° yuxarı qalxdıqda göy qurşağı yox olur. Hər yerdə, yüksək enliklər istisna olmaqla, günəş çox yüksək olduqda günorta saatlarında göy qurşağı görünə bilməz. Göy qurşağına qədər olan məsafəni təxmin etmək maraqlıdır. Çox rəngli qövsün eyni müstəvidə yerləşdiyi görünsə də, bu bir illüziyadır. Əslində, göy qurşağının böyük dərinliyi var və o, yuxarı hissəsində müşahidəçi olan içi boş bir konusun səthi kimi təqdim edilə bilər. Konusun oxu Günəşi, müşahidəçini və göy qurşağının mərkəzini birləşdirir. Müşahidəçi sanki bu konusun səthinə baxır. İki insan heç vaxt eyni göy qurşağını görə bilməz. Təbii ki, ümumi olaraq eyni təsiri müşahidə etmək olar, lakin iki göy qurşağı fərqli mövqelərdədir və müxtəlif su damcılarından əmələ gəlir. Yağış və ya duman göy qurşağı əmələ gətirdikdə, tam optik effekt göy qurşağı konusunun səthindən keçən bütün su damcılarının zirvədəki müşahidəçi ilə birgə təsiri ilə əldə edilir. Hər damlanın rolu keçicidir. Göy qurşağı konusunun səthi bir neçə təbəqədən ibarətdir. Onları sürətlə keçərək və bir sıra kritik nöqtələrdən keçərək, hər bir damcı dərhal günəş şüasını ciddi şəkildə müəyyən edilmiş ardıcıllıqla - qırmızıdan bənövşəyi rəngə qədər bütün spektrə parçalayır. Bir çox damcılar konusun səthindən eyni şəkildə keçir, beləliklə, göy qurşağı müşahidəçiyə həm qövsü boyunca, həm də boyunca davamlı görünür. Halo - Günəş və ya Ayın diski ətrafında ağ və ya iridescent işıq qövsləri və dairələri. Onlar atmosferdəki buz və ya qar kristallarının işığın sınması və ya əks olunması nəticəsində yaranır. Halo meydana gətirən kristallar ox müşahidəçidən (konusun yuxarı hissəsindən) Günəşə yönəlmiş xəyali konusun səthində yerləşir. Müəyyən şəraitdə atmosfer kiçik kristallarla doymuşdur, onların bir çox üzləri Günəşdən, müşahidəçidən və bu kristallardan keçən müstəvi ilə düz bucaq təşkil edir. Belə tərəflər daxil olan işıq şüalarını 22 ° sapma ilə əks etdirir, içəridə qırmızımtıl olan bir halo əmələ gətirir, lakin o, spektrin bütün rənglərindən də ibarət ola bilər. Daha az rast gəlinən, 22 dərəcə halo ətrafında konsentrik olaraq yerləşən 46° bucaq radiusu olan bir halodur. Onun daxili tərəfi də qırmızımtıl rəngə malikdir. Bunun səbəbi həm də işığın sınmasıdır ki, bu zaman düz bucaqlar əmələ gətirən kristal üzlərdə baş verir. Belə bir halonun üzük eni 2,5 ° -dən çoxdur. Həm 46, həm də 22 dərəcə halolar halqanın yuxarı və aşağı hissəsində ən parlaq olur. Nadir 90 dərəcə halo, digər iki halo ilə ortaq mərkəzə malik olan zəif işıqlı, demək olar ki, rəngsiz bir halqadır. Rənglidirsə, üzükün kənarında qırmızı rəng var. Bu tip halonun meydana çıxma mexanizmi tam aydınlaşdırılmamışdır (şək. 7).

Parheliya və qövslər. Parhelik dairə (və ya yalançı günəşlər dairəsi) - üfüqə paralel Günəşdən keçən, zenit nöqtəsində mərkəzləşdirilmiş ağ halqa. Onun əmələ gəlməsinin səbəbi günəş işığının buz kristallarının səthlərinin kənarlarından əks olunmasıdır. Kristallar havada kifayət qədər bərabər paylanırsa, görünən olur tam dairə . Parhelia və ya yalançı günəşlər Günəşə bənzəyən parlaq işıqlı ləkələrdir, parhelik dairənin halo ilə kəsişmə nöqtələrində əmələ gəlir, 22°, 46° və 90° bucaq radiusuna malikdir. Ən tez-tez əmələ gələn və ən parlaq parhelion, 22 dərəcə bir halo ilə kəsişmədə meydana gəlir, adətən göy qurşağının demək olar ki, bütün rənglərində rənglənir. 46 və 90 dərəcə halolarla kəsişmələrdə yalançı günəşlər daha az müşahidə olunur. 90 dərəcə halolarla kəsişmələrdə meydana gələn parheliyalara paranteliya və ya yalançı əks-günəşlər deyilir. Bəzən bir antelium (əks-günəş) də görünür - Günəşin tam əksinə parhelion halqasında yerləşən parlaq bir nöqtə. Bu fenomenin səbəbinin günəş işığının ikiqat daxili əks olunması olduğu güman edilir. Yansıtılan şüa, gələn şüa ilə eyni yolla gedir, lakin əks istiqamətdə. Bəzən yanlış olaraq 46 dərəcə halonun yuxarı tangens qövsü olaraq adlandırılan sirkumzenit qövsü zenit nöqtəsində mərkəzləşmiş 90 ° və ya daha az və Günəşdən təxminən 46 ° yuxarı olan bir qövsdür. Nadir hallarda görünür və yalnız bir neçə dəqiqədir, parlaq rənglərə malikdir və qırmızı rəng qövsün xarici tərəfi ilə məhdudlaşır. Sirkumzenit qövsü rənglənməsi, parlaqlığı və aydın konturları ilə diqqət çəkir. Halo tipli digər maraqlı və çox nadir optik effekt Lovitz qövsüdür. Onlar parheliyanın davamı kimi 22 dərəcə halo ilə kəsişməsində yaranır, halonun xarici tərəfindən keçir və Günəşə doğru bir qədər konkav olur. Ağımtıl işıqlı sütunlar, eləcə də müxtəlif xaçlar bəzən səhər və ya axşam, xüsusən də qütb bölgələrində görünür və həm Günəşi, həm də Ayı müşayiət edə bilər. Bəzən ay haloları və yuxarıda təsvir edilənlərə bənzər digər təsirlər müşahidə olunur, ən çox yayılmış Ay halo (Ayın ətrafındakı halqa) 22 ° bucaq radiusuna malikdir. Yalan günəşlər kimi, yalançı aylar da yarana bilər. Taclar və ya taclar Günəş, Ay və ya digər parlaq cisimlər ətrafında kiçik konsentrik rəngli halqalardır və işıq mənbəyi şəffaf buludların arxasında olduqda zaman zaman müşahidə olunur. Korona radiusu halo radiusundan kiçikdir və təqribəndir. 1-5°, mavi və ya bənövşəyi halqa Günəşə ən yaxındır. İşığın bulud əmələ gətirən kiçik su damcıları tərəfindən səpilməsi zamanı tac yaranır. Bəzən tac Günəşi (və ya Ayı) əhatə edən, qırmızımtıl bir halqa ilə bitən parlaq bir ləkəyə (yaxud halo) bənzəyir. Digər hallarda, halodan kənarda daha böyük diametrli, çox zəif rəngli ən azı iki konsentrik halqa görünür. Bu fenomen iridescent buludlarla müşayiət olunur. Bəzən çox yüksək buludların kənarları parlaq rənglərlə boyanır.
Qloriya (halos). Xüsusi şəraitdə qeyri-adi atmosfer hadisələri baş verir. Günəş müşahidəçinin arxasındadırsa və kölgəsi yaxınlıqdakı buludlara və ya duman pərdəsinə proqnozlaşdırılırsa, bir insanın başının kölgəsi ətrafındakı atmosferin müəyyən bir vəziyyəti altında, rəngli bir işıqlı dairəni - bir halo görə bilərsiniz. Adətən belə bir halo çəmənlikdə şeh damcıları ilə işığın əks olunması səbəbindən yaranır. Təyyarənin buludların üzərinə atdığı kölgə ətrafında da qloriyalara rast gəlmək olduqca yaygındır.
Brokenin xəyalları. Dünyanın bəzi bölgələrində günəş çıxanda və ya qürubda təpədə olan müşahidəçinin kölgəsi onun arxasına qısa məsafədə yerləşən buludların üzərinə düşdükdə təəccüblü bir effekt ortaya çıxır: kölgə nəhəng ölçülər əldə edir. Bu, dumandakı ən kiçik su damcıları tərəfindən işığın əks olunması və sınması ilə bağlıdır. Təsvir edilən fenomen Almaniyadakı Harz dağlarındakı zirvədən sonra "Brokenin xəyalı" adlanır.
Mirajlar- müxtəlif sıxlıqlı hava təbəqələrindən keçərkən işığın sınması nəticəsində yaranan və virtual təsvirin görünüşü ilə ifadə olunan optik effekt. Bu halda, uzaq obyektlər həqiqi vəziyyətinə nisbətən qaldırıla və ya enə bilər, həmçinin təhrif olunaraq qeyri-müntəzəm, fantastik formalar əldə edə bilər. Mirajlar tez-tez isti iqlimlərdə, məsələn, qumlu düzənliklərdə müşahidə olunur. Uzaq, demək olar ki, düz səhra səthi açıq su görünüşü aldıqda, xüsusən də bir qədər yüksəklikdən və ya sadəcə qızdırılan hava təbəqəsinin üstündən baxdıqda aşağı ilğımlar tez-tez olur. Bənzər bir illüziya adətən çox irəlidə su səthinə bənzəyən qızdırılan asfalt yolda baş verir. Əslində bu səth səmanın əksidir. Göz səviyyəsindən aşağıda, bu "suda" adətən tərs olan obyektlər görünə bilər. Qızdırılan quru səthinin üstündə "hava puf tortu" əmələ gəlir və yerə ən yaxın təbəqə ən çox qızdırılan və o qədər nadirdir ki, oradan keçən işıq dalğaları təhrif olunur, çünki onların yayılma sürəti mühitin sıxlığından asılı olaraq dəyişir. Üstün möcüzələr aşağı ilğımlardan daha az yayılmış və daha mənzərəlidir. Uzaq obyektlər (çox vaxt dəniz üfüqünün altında) səmada tərs görünür və bəzən eyni obyektin birbaşa təsviri də yuxarıda görünür. Bu fenomen soyuq bölgələr üçün xarakterikdir, xüsusilə temperaturun əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməsi olduqda, daha isti hava təbəqəsi soyuq təbəqənin üstündə olduqda. Bu optik effekt qeyri-bərabər sıxlığa malik hava təbəqələrində işıq dalğalarının ön hissəsinin yayılmasının mürəkkəb nümunələri nəticəsində özünü göstərir. Xüsusilə qütb bölgələrində vaxtaşırı çox qeyri-adi ilğımlar baş verir. Quruda ilğımlar baş verdikdə, ağaclar və digər landşaft komponentləri alt-üst olur. Bütün hallarda yuxarı mirajlardakı obyektlər aşağılardan daha aydın görünür. İki hava kütləsinin sərhədi şaquli müstəvi olduqda, bəzən yan mirajlar müşahidə olunur.
Müqəddəs Elmo atəşi. Atmosferdəki bəzi optik hadisələr (məsələn, parıltı və ən çox yayılmış meteoroloji hadisə - ildırım) elektrik xarakterlidir. Çox az yayılmış St Elmo yanğınları - 30 sm-dən 1 m və ya daha çox uzunluğunda parlaq solğun mavi və ya bənövşəyi fırçalar, adətən dirəklərin zirvələrində və ya dənizdəki gəmilərin həyətlərinin uclarında. Bəzən elə gəlir ki, gəminin bütün armaturları fosforla örtülüb və parlayır. Elmonun odları bəzən dağ zirvələrində, eləcə də hündür binaların qüllələrində və iti künclərində görünür. Bu fenomen, ətrafdakı atmosferdə elektrik sahəsinin gücü çox artdıqda, elektrik keçiricilərinin uclarında fırça elektrik boşalmalarıdır. Will-o'-the-wisps bəzən bataqlıqlarda, qəbiristanlıqlarda və kriptlərdə görünən zəif mavi və ya yaşılımtıl parıltıdır. Onlar tez-tez yerdən təxminən 30 sm hündürlükdə qaldırılmış, bir anlıq obyektin üzərində süzülərək, sakit yanan, qızmayan, şam alovu kimi görünürlər. İşıq tamamilə əlçatmaz görünür və müşahidəçi yaxınlaşdıqca başqa yerə köçür. Bu fenomenin səbəbi üzvi qalıqların parçalanması və bataqlıq qazı metan (CH4) və ya fosfinin (PH3) kortəbii yanmasıdır. Səyyar işıqlar fərqli bir forma malikdir, bəzən hətta sferikdir. Yaşıl şüa - Günəşin son şüasının üfüqün altında itdiyi anda zümrüd yaşıl günəş işığının parlaması. Günəş işığının qırmızı komponenti əvvəlcə yox olur, qalanların hamısı ardıcıllıqla gedir, zümrüd yaşılı isə sonuncu olaraq qalır. Bu fenomen yalnız günəş diskinin çox kənarı üfüqdən yuxarı qaldıqda baş verir, əks halda rənglərin qarışığı var. Krepuskulyar şüalar yüksək atmosferdə tozları işıqlandırdıqda görünən günəş işığı şüalarıdır. Buludlardan gələn kölgələr qaranlıq zolaqlar əmələ gətirir və onların arasında şüalar yayılır. Bu təsir günəşin sübhdən əvvəl və ya gün batmasından sonra üfüqdə aşağı düşməsi zamanı baş verir.

Atmosferin qalınlığı Yer səthindən təxminən 120 km. Atmosferdəki havanın ümumi kütləsi (5,1-5,3) 10 18 kq-dır. Bunlardan quru havanın kütləsi 5,1352 ± 0,0003 10 18 kq, su buxarının ümumi kütləsi orta hesabla 1,27 10 16 kq-dır.

tropopauza

Troposferdən stratosferə keçid təbəqəsi, hündürlüklə temperaturun azalmasının dayandığı atmosfer təbəqəsi.

Stratosfer

Atmosfer təbəqəsi 11 ilə 50 km yüksəklikdə yerləşir. 11-25 km təbəqədə (stratosferin aşağı təbəqəsi) temperaturun cüzi dəyişməsi və onun 25-40 km qatında -56,5-dən 0,8 °-ə (yuxarı stratosfer və ya inversiya bölgəsi) artması xarakterikdir. Təxminən 40 km yüksəklikdə təxminən 273 K (demək olar ki, 0 ° C) dəyərə çatdıqdan sonra temperatur təxminən 55 km yüksəkliyə qədər sabit qalır. Bu sabit temperatur bölgəsi stratopoz adlanır və stratosfer ilə mezosfer arasındakı sərhəddir.

Stratopoz

Atmosferin stratosfer və mezosfer arasındakı sərhəd qatı. Şaquli temperatur paylanmasında maksimum (təxminən 0 °C) var.

Mezosfer

Yer atmosferi

Yer atmosferinin sərhədi

Termosfer

Üst hədd təxminən 800 km-dir. Temperatur 200-300 km yüksəkliyə qalxır, burada 1500 K səviyyəli dəyərlərə çatır, bundan sonra yüksək hündürlüklərə qədər demək olar ki, sabit qalır. Ultrabənövşəyi və rentgen günəş radiasiyasının və kosmik radiasiyanın təsiri altında hava ionlaşır ("qütb işıqları") - ionosferin əsas bölgələri termosferin içərisindədir. 300 km-dən yuxarı yüksəkliklərdə atomik oksigen üstünlük təşkil edir. Termosferin yuxarı həddi əsasən Günəşin cari fəaliyyəti ilə müəyyən edilir. Aktivliyin aşağı olduğu dövrlərdə - məsələn, 2008-2009-cu illərdə bu təbəqənin ölçülərində nəzərəçarpacaq dərəcədə azalma müşahidə olunur.

Termopauza

Atmosferin termosferdən yuxarı hissəsi. Bu bölgədə günəş radiasiyasının udulması əhəmiyyətsizdir və temperatur əslində hündürlüklə dəyişmir.

Ekzosfer (dispersiya sferası)

100 km hündürlüyə qədər atmosfer qazların homojen, yaxşı qarışmış qarışığıdır. Daha yüksək təbəqələrdə qazların hündürlükdə paylanması onların molekulyar kütlələrindən asılıdır, daha ağır qazların konsentrasiyası Yer səthindən uzaqlaşdıqca daha tez azalır. Qazın sıxlığının azalması ilə əlaqədar olaraq temperatur stratosferdə 0 °C-dən mezosferdə -110 °C-ə düşür. Bununla belə, 200–250 km yüksəklikdə fərdi hissəciklərin kinetik enerjisi ~150 °C temperatura uyğundur. 200 km-dən yuxarı zaman və məkanda temperatur və qaz sıxlığında əhəmiyyətli dalğalanmalar müşahidə olunur.

Təxminən 2000-3500 km yüksəklikdə ekzosfer tədricən sözdə yerə keçir. kosmik vakuumun yaxınlığında Planetlərarası qazın yüksək dərəcədə seyrəkləşmiş hissəcikləri, əsasən hidrogen atomları ilə doludur. Lakin bu qaz planetlərarası maddənin yalnız bir hissəsidir. Digər hissəsi isə kometa və meteor mənşəli toz kimi hissəciklərdən ibarətdir. Həddindən artıq seyrəkləşmiş tozşəkilli hissəciklərlə yanaşı, günəş və qalaktika mənşəli elektromaqnit və korpuskulyar şüalanma da bu boşluğa nüfuz edir.

Troposfer atmosfer kütləsinin təxminən 80%-ni, stratosfer isə təxminən 20%-ni təşkil edir; mezosferin kütləsi 0,3% -dən çox deyil, termosfer atmosferin ümumi kütləsinin 0,05% -dən azdır. Atmosferdəki elektrik xüsusiyyətlərinə əsasən neytrosfer və ionosfer fərqlənir. Hazırda atmosferin 2000-3000 km hündürlüyə qədər uzandığı güman edilir.

Atmosferdəki qazın tərkibindən asılı olaraq, onlar buraxırlar homosfer Və heterosfer. heterosfer- bu, cazibə qüvvəsinin qazların ayrılmasına təsir etdiyi sahədir, çünki belə bir hündürlükdə onların qarışması əhəmiyyətsizdir. Beləliklə, heterosferin dəyişən tərkibini izləyir. Onun altında atmosferin homosfer adlanan yaxşı qarışıq, homojen hissəsi yerləşir. Bu təbəqələr arasındakı sərhəd turbopauza adlanır, təxminən 120 km yüksəklikdə yerləşir.

Atmosferin fizioloji və digər xassələri

Onsuz da dəniz səviyyəsindən 5 km yüksəklikdə, təlim keçməmiş bir insan oksigen aclığını inkişaf etdirir və uyğunlaşma olmadan bir insanın performansı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Atmosferin fizioloji zonası burada bitir. 9 km yüksəklikdə insanın nəfəs alması qeyri-mümkün olur, baxmayaraq ki, təxminən 115 km-ə qədər atmosferdə oksigen var.

Atmosfer bizi nəfəs almağımız üçün lazım olan oksigenlə təmin edir. Lakin hündürlüyə qalxdıqca atmosferin ümumi təzyiqinin azalması səbəbindən oksigenin qismən təzyiqi də buna uyğun olaraq azalır.

Nadir hava təbəqələrində səsin yayılması qeyri-mümkündür. 60-90 km yüksəkliyə qədər, idarə olunan aerodinamik uçuş üçün hava müqavimətindən və qaldırıcıdan istifadə etmək hələ də mümkündür. Ancaq 100-130 km yüksəklikdən başlayaraq, hər bir pilota tanış olan M nömrəsi və səs maneəsi anlayışları mənasını itirir: şərti Karman xətti keçir, ondan kənarda sırf ballistik uçuş sahəsi başlayır, yalnız reaktiv qüvvələrdən istifadə etməklə idarə oluna bilər.

100 km-dən yuxarı hündürlükdə atmosfer başqa bir əlamətdar xüsusiyyətdən - konveksiya ilə (yəni havanın qarışığı ilə) istilik enerjisini udmaq, keçirmək və ötürmək qabiliyyətindən məhrumdur. Bu o deməkdir ki, avadanlığın müxtəlif elementləri, orbital kosmik stansiyanın avadanlığı xaricdən adətən təyyarədə olduğu kimi - hava reaktivləri və hava radiatorlarının köməyi ilə soyudula bilməyəcək. Belə bir hündürlükdə, ümumiyyətlə, kosmosda olduğu kimi, istilik ötürmənin yeganə yolu termal şüalanmadır.

Atmosferin yaranma tarixi

Ən çox yayılmış nəzəriyyəyə görə, Yer atmosferi zamanla üç müxtəlif tərkibdə olmuşdur. Əvvəlcə planetlərarası kosmosdan tutulan yüngül qazlardan (hidrogen və helium) ibarət idi. Bu sözdə ilkin atmosfer(təxminən dörd milyard il əvvəl). Növbəti mərhələdə aktiv vulkanik fəaliyyət atmosferin hidrogendən başqa qazlarla (karbon qazı, ammonyak, su buxarı) doymasına gətirib çıxardı. Bu belədir ikinci dərəcəli atmosfer(günümüzdən təxminən üç milyard il əvvəl). Bu atmosfer bərpaedici idi. Bundan əlavə, atmosferin formalaşması prosesi aşağıdakı amillərlə müəyyən edilmişdir:

• yüngül qazların (hidrogen və helium) planetlərarası fəzaya sızması;
• ultrabənövşəyi radiasiya, ildırım tullantıları və bəzi digər amillərin təsiri altında atmosferdə baş verən kimyəvi reaksiyalar.

Tədricən bu amillər formalaşmağa səbəb oldu üçüncü dərəcəli atmosfer, hidrogenin daha aşağı tərkibi və daha çox azot və karbon qazı (ammiak və karbohidrogenlərdən kimyəvi reaksiyalar nəticəsində əmələ gəlir) ilə xarakterizə olunur.

Azot

Böyük miqdarda azot N 2 əmələ gəlməsi 3 milyard il əvvəldən başlayaraq fotosintez nəticəsində planetin səthindən gəlməyə başlayan molekulyar oksigen O 2 ilə ammonyak-hidrogen atmosferinin oksidləşməsi ilə əlaqədardır. Azot N 2 də nitratların və digər azot tərkibli birləşmələrin denitrifikasiyası nəticəsində atmosferə buraxılır. Azot atmosferin yuxarı qatında ozon tərəfindən NO-ya oksidləşir.

Azot N 2 reaksiyalara yalnız xüsusi şəraitdə (məsələn, ildırım axıdılması zamanı) daxil olur. Elektrik boşalmaları zamanı molekulyar azotun ozon tərəfindən oksidləşməsi azot gübrələrinin sənaye istehsalında az miqdarda istifadə olunur. O, aşağı enerji sərfiyyatı ilə oksidləşə və siyanobakteriyalar (mavi-yaşıl yosunlar) və paxlalı bitkilərlə rizobial simbioz əmələ gətirən düyünlü bakteriyalar tərəfindən bioloji aktiv formaya çevrilə bilər. yaşıl peyin.

oksigen

Atmosferin tərkibi, oksigenin ayrılması və karbon qazının udulması ilə müşayiət olunan fotosintez nəticəsində canlı orqanizmlərin Yerə gəlməsi ilə köklü şəkildə dəyişməyə başladı. Əvvəlcə oksigen reduksiya edilmiş birləşmələrin - ammonyakın, karbohidrogenlərin, okeanların tərkibində olan dəmirin qara formasının və s. oksidləşməsinə sərf olunurdu. Bu mərhələnin sonunda atmosferdə oksigen miqdarı artmağa başladı. Tədricən oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malik müasir atmosfer formalaşdı. Bu, atmosferdə, litosferdə və biosferdə baş verən bir çox proseslərdə ciddi və kəskin dəyişikliklərə səbəb olduğundan, bu hadisə Oksigen fəlakəti adlanır.

nəcib qazlar

Havanın çirklənməsi

Son zamanlar insan atmosferin təkamülünə təsir göstərməyə başlayıb. Onun fəaliyyətinin nəticəsi əvvəlki geoloji dövrlərdə toplanmış karbohidrogen yanacaqlarının yanması nəticəsində atmosferdə karbon qazının miqdarının daim əhəmiyyətli dərəcədə artması idi. Böyük miqdarda CO 2 fotosintez zamanı istehlak edilir və dünya okeanları tərəfindən udulur. Bu qaz atmosferə karbonat süxurlarının və bitki və heyvan mənşəli üzvi maddələrin parçalanması, həmçinin vulkanizm və insanların istehsal fəaliyyəti nəticəsində daxil olur. Son 100 ildə atmosferdə CO 2-nin miqdarı 10% artıb, əsas hissəsi (360 milyard ton) yanacağın yanmasından qaynaqlanır. Yanacağın yanmasının artım tempi davam edərsə, o zaman yaxın 200-300 ildə atmosferdəki CO 2-nin miqdarı iki dəfə artacaq və qlobal iqlim dəyişikliyinə səbəb ola bilər.

Yanacağın yanması çirkləndirici qazların (СО,, SO 2) əsas mənbəyidir. Kükürd dioksidi atmosferin oksigeni ilə yuxarı atmosferdə SO 3-ə qədər oksidləşir, bu da öz növbəsində su buxarı və ammonyak ilə qarşılıqlı təsir göstərir və nəticədə meydana gələn sulfat turşusu (H 2 SO 4) və ammonium sulfat ((NH 4) 2 SO 4) yenidən Yerin səthi şəklində sözdə. turşu yağışı. Daxili yanma mühərriklərinin istifadəsi havanın azot oksidləri, karbohidrogenlər və qurğuşun birləşmələri (tetraetil qurğuşun Pb (CH 3 CH 2) 4) ilə əhəmiyyətli dərəcədə çirklənməsinə səbəb olur.

Atmosferin aerozollarla çirklənməsi həm təbii səbəblərdən (vulkan püskürməsi, toz fırtınaları, dəniz suyu damcılarının və bitki tozcuqlarının daxil olması və s.), həm də insanların təsərrüfat fəaliyyəti (filizlərin və tikinti materiallarının çıxarılması, yanacağın yanması, sement istehsalı və s.) nəticəsində baş verir. .). Bərk hissəciklərin atmosferə intensiv irimiqyaslı çıxarılması planetdə iqlim dəyişikliyinin mümkün səbəblərindən biridir.

həmçinin bax

• Jacchia (atmosfer modeli)

Qeydlər

Bağlantılar

Ədəbiyyat

1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinski, B.  A. Duşkov « kosmik biologiya və tibb” (2-ci nəşr, yenidən işlənmiş və genişləndirilmiş), M.: “Prosveshchenie”, 1975, 223 səh.
2. N. V. Qusakova“Kimya mühit", Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 ISBN 5-222-05386-5 ilə
3. Sokolov V. A. Təbii qazların geokimyası, M., 1971;
4. McEwen M, Phillips L. Atmosferin kimyası, M., 1978;
5. Wark K., Warner S. Havanın çirklənməsi. Mənbələr və nəzarət, trans. ingilis dilindən, M.. 1980;
6. Təbii mühitin fon çirklənməsinin monitorinqi. V. 1, L., 1982.

Yer
Yerin tarixi	Yerin yaşı Yerin geoloji tarixi Geoloji zaman şkalası Yerdəki həyatın tarixi Yerin buzlaşması Zəif gənc Günəş paradoksu Nəhəng təsir nəzəriyyəsi Təkamül qrafiki
Coğrafiya və geologiya	Avstraliya Asiya Antarktida Afrika Avropa Şimali Amerika Cənubi Amerika Atlantik okeanı Hind okeanı Şimal Buzlu okeanı

Ətrafımızdakı dünya üç fərqli hissədən ibarətdir: torpaq, su və hava. Onların hər biri özünəməxsus şəkildə unikal və maraqlıdır. İndi biz onlardan yalnız sonuncusu haqqında danışacağıq. atmosfer nədir? Necə yarandı? Nədən hazırlanır və hansı hissələrə bölünür? Bütün bu suallar son dərəcə maraqlıdır.

"Atmosfer" adı yunan mənşəli iki sözdən yaranıb, rus dilinə tərcümədə "buxar" və "top" deməkdir. Dəqiq tərifə baxsanız, aşağıdakıları oxuya bilərsiniz: "Atmosfer Yer planetinin hava qabığıdır və kosmosda onunla birlikdə qaçır." O, planetdə baş verən geoloji və geokimyəvi proseslərlə paralel inkişaf etmişdir. Və bu gün canlı orqanizmlərdə baş verən bütün proseslər ondan asılıdır. Atmosfer olmasa, planet ay kimi cansız bir səhra olardı.

Nədən ibarətdir?

Atmosfer nədir və ona hansı elementlər daxildir sualı insanları çoxdan maraqlandırır. Bu qabığın əsas komponentləri artıq 1774-cü ildə məlum idi. Onlar Antuan Lavoisier tərəfindən quraşdırılmışdır. O, müəyyən edib ki, atmosferin tərkibi daha çox azot və oksigendən əmələ gəlir. Zaman keçdikcə onun komponentləri təkmilləşdi. İndi biz bilirik ki, onun tərkibində daha çox qazlar, həmçinin su və toz var.

Yerin səthinə yaxın atmosferinin nədən ibarət olduğunu daha ətraflı nəzərdən keçirək. Ən çox yayılmış qaz azotdur. O, 78 faizdən bir qədər çox ehtiva edir. Lakin, bu qədər böyük miqdarda olmasına baxmayaraq, havadakı azot praktiki olaraq aktiv deyil.

Növbəti ən böyük və ən vacib element oksigendir. Bu qaz demək olar ki, 21% ehtiva edir və sadəcə çox yüksək aktivlik göstərir. Onun xüsusi funksiyası bu reaksiya nəticəsində parçalanan ölü üzvi maddələri oksidləşdirməkdir.

Aşağı, lakin vacib qazlar

Atmosferin bir hissəsi olan üçüncü qaz arqondur. Bir faizdən bir qədər azdır. Onun ardınca neonla karbon qazı, metanla helium, hidrogenlə kripton, ksenon, ozon və hətta ammonyak gəlir. Lakin onlar o qədər azdır ki, belə komponentlərin faizi yüzdə, mində və milyonda birə bərabərdir. Bunlardan yalnız karbon qazı mühüm rol oynayır, çünki bitkilərin fotosintez üçün ehtiyac duyduğu tikinti materialıdır. Onun başqa biri mühüm funksiya radiasiyanın qarşısını almaq və günəş istiliyinin bir hissəsini udmaqdır.

Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiyanı tutmaq üçün başqa nadir, lakin vacib qaz olan ozon mövcuddur. Bu əmlak sayəsində planetdəki bütün canlılar etibarlı şəkildə qorunur. Digər tərəfdən, ozon stratosferin istiliyinə təsir göstərir. Bu şüalanmanı qəbul etdiyinə görə hava qızdırılır.

Atmosferin kəmiyyət tərkibinin sabitliyi fasiləsiz qarışdırmaqla təmin edilir. Onun təbəqələri həm üfüqi, həm də şaquli istiqamətdə hərəkət edir. Buna görə də dünyanın istənilən yerində kifayət qədər oksigen var və karbon qazı artıqlığı yoxdur.

Havada başqa nə var?

Qeyd edək ki, hava məkanında buxar və toz aşkar edilə bilər. Sonuncu polen və torpaq hissəciklərindən ibarətdir, şəhərdə onlara işlənmiş qazlardan gələn hissəcik emissiyalarının çirkləri birləşdirilir.

Ancaq atmosferdə çoxlu su var. Müəyyən şəraitdə o, qatılaşır, buludlar və duman əmələ gəlir. Əslində, bu, eyni şeydir, yalnız birincilər Yerin səthindən yüksəkdə görünür, sonuncusu isə onun boyunca yayılır. Buludlar müxtəlif formalar alır. Bu proses Yerdən yüksəklikdən asılıdır.

Əgər onlar qurudan 2 km hündürlükdə əmələ gəlibsə, o zaman laylı adlanır. Onlardan yerə yağış yağır və ya qar yağır. Onların üstündə 8 km hündürlüyə qədər cumulus buludları əmələ gəlir. Onlar həmişə ən gözəl və mənzərəlidirlər. Onlar yoxlanılır və onların necə göründüyünə təəccüblənirlər. Növbəti 10 km-də belə birləşmələr görünsə, onlar çox yüngül və havalı olacaqlar. Onların adı sirrdir.

Atmosferin təbəqələri hansılardır?

Onların bir-birindən çox fərqli temperaturları olsa da, bir təbəqənin hansı hündürlükdə başladığını və digərinin bitdiyini söyləmək çox çətindir. Bu bölgü çox şərtlidir və təxminidir. Bununla belə, atmosferin təbəqələri hələ də mövcuddur və öz funksiyalarını yerinə yetirir.

Hava qabığının ən aşağı hissəsi troposfer adlanır. Qütblərdən ekvatora doğru hərəkət edərkən onun qalınlığı 8-dən 18 km-ə qədər artır. Bu, atmosferin ən isti hissəsidir, çünki içindəki hava yer səthindən qızdırılır. Su buxarının çox hissəsi troposferdə cəmləşdiyindən orada buludlar əmələ gəlir, yağıntılar yağır, tufanlar guruldayır və küləklər əsir.

Növbəti təbəqənin qalınlığı təxminən 40 km-dir və stratosfer adlanır. Müşahidəçi havanın bu hissəsinə keçərsə, səmanın bənövşəyi rəngə çevrildiyini görər. Bu, günəş şüalarını praktiki olaraq səpməyən maddənin aşağı sıxlığı ilə bağlıdır. Məhz bu təbəqədə reaktiv təyyarələr uçur. Onlar üçün bütün açıq yerlər orada açıqdır, çünki praktiki olaraq heç bir bulud yoxdur. Stratosferin içərisində böyük miqdarda ozondan ibarət təbəqə var.

Ondan sonra stratopoz və mezosfer gəlir. Sonuncunun qalınlığı təxminən 30 km-dir. Hava sıxlığının və temperaturun kəskin azalması ilə xarakterizə olunur. Göy müşahidəçiyə qara görünür. Burada hətta gün ərzində ulduzları seyr edə bilərsiniz.

Az və ya havası olmayan təbəqələr

Atmosferin quruluşu termosfer adlanan təbəqə ilə davam edir - bütün digərlərindən ən uzunu, qalınlığı 400 km-ə çatır. Bu təbəqə 1700 ° C-ə çata bilən nəhəng bir temperatur ilə xarakterizə olunur.

Son iki sfera tez-tez bir yerə birləşdirilir və onu ionosfer adlandırırlar. Bu, onlarda ionların sərbəst buraxılması ilə reaksiyaların baş verməsi ilə əlaqədardır. Məhz bu təbəqələr şimal işıqları kimi təbiət hadisəsini müşahidə etməyə imkan verir.

Yerdən sonrakı 50 km məsafə ekzosfer üçün ayrılıb. Bu atmosferin xarici qabığıdır. Orada hava hissəcikləri kosmosa səpələnir. Hava peykləri adətən bu təbəqədə hərəkət edir.

Yerin atmosferi maqnitosferlə bitir. Planetin süni peyklərinin əksəriyyətinə sığınacaq verən o idi.

Bütün deyilənlərdən sonra atmosferin nə olduğu ilə bağlı heç bir sual olmamalıdır. Əgər onun zəruriliyi ilə bağlı şübhələr varsa, onları aradan qaldırmaq asandır.

Atmosferin dəyəri

Atmosferin əsas funksiyası planetin səthini gündüzlər həddindən artıq istidən, gecələr isə həddindən artıq soyumaqdan qorumaqdır. Heç kimin mübahisə etməyəcəyi bu qabığın növbəti əhəmiyyəti bütün canlıları oksigenlə təmin etməkdir. Onsuz boğulardılar.

Meteoritlərin əksəriyyəti üst təbəqələrdə yanır və heç vaxt Yerin səthinə çatmır. İnsanlar isə uçan işıqlara heyran ola, onları ulduzlar kimi səhv sala bilərlər. Atmosfer olmasaydı, bütün Yer kraterlərlə dolu olardı. Günəş radiasiyasından qorunma haqqında artıq yuxarıda qeyd edilmişdir.

Bir insan atmosferə necə təsir edir?

Çox mənfi. Bu, insanların artan fəallığı ilə bağlıdır. Bütün mənfi cəhətlərin əsas payı sənaye və nəqliyyatın payına düşür. Yeri gəlmişkən, atmosferə nüfuz edən bütün çirkləndiricilərin demək olar ki, 60% -ni buraxan avtomobillərdir. Qalan qırx energetika və sənaye, eləcə də tullantıların məhv edilməsi üçün sənayelər arasında bölünür.

Siyahı zərərli maddələr, hər gün havanın tərkibini dolduran, çox uzun. Atmosferdə daşınmasına görə: azot və kükürd, karbon, mavi və his, həmçinin dəri xərçənginə səbəb olan güclü kanserogen - benzopiren.

Sənayedə aşağıdakı kimyəvi elementlər var: kükürd dioksidi, karbohidrogenlər və hidrogen sulfid, ammonyak və fenol, xlor və flüor. Proses davam edərsə, o zaman sualların cavabı tezliklə tapılacaq: “Atmosfer necədir? Nədən ibarətdir? tamamilə fərqli olacaq.

Oxşar məqalələr