Մթնոլորտը փոխվում է. Տեղեկություններ և փաստեր մթնոլորտի մասին. Երկրի մթնոլորտը. Մթնոլորտային ձևավորման պատմություն

Բնապահպանական անվտանգության ասպեկտներ

Շրջակա միջավայրի անվտանգություն – պայմանների հանրագումարը, որոնց դեպքում ձեռք է բերվում գիտականորեն հիմնավորված սահմանափակում կամ վերացում տնտեսական գործունեության վնասակար հետևանքները բնակչության կյանքի և շրջակա միջավայրի որակի վրա:

Բնապահպանական անվտանգությունը ձեռք է բերվում միջոցառումների համակարգով (կանխատեսում, պլանավորում, նախապատրաստում մի շարք կանխարգելիչ միջոցառումների իրականացման համար), որոնք ապահովում են բնության և դրա զարգացման տեխնոլոգիական գործընթացների բացասական ազդեցությունների նվազագույն մակարդակը մարդկանց կյանքի և առողջության վրա: մարդ)՝ պահպանելով տնտեսական զարգացման տեմպերը։

Շրջակա միջավայրի որակը կազմված է անհատի որակից բնության բաղադրիչները(մթնոլորտային օդ, կլիմա, բնական ջրեր, հողի ծածկույթ և այլն), կենցաղային իրեր(արտադրական, բնակարանային, հասարակական հարմարություններ) և սոցիալ-տնտեսական պայմանները(եկամտի մակարդակ, կրթություն):

Պատմական զարգացման ներկա փուլում ընդունված է տարբերակել հասարակության և բնության փոխազդեցության երկու ձև.

տնտեսական- բնական ռեսուրսների սպառում;

բնապահպանական- բնական միջավայրի պաշտպանություն՝ մարդկանց և նրանց բնական միջավայրը պահպանելու նպատակով:

Մարդը, սպառելով շրջակա միջավայրի ռեսուրսները իր նյութական և հոգևոր կարիքները բավարարելու համար, փոխում է բնական միջավայրը, որը սկսում է ազդել հենց անձի վրա: Բացասական մարդածին գործունեությունը դրսևորվում է երեք հիմնական ուղղություններով.

· շրջակա միջավայրի աղտոտում -շրջակա միջավայր ներդնելու գործընթացը կամ դրա մեջ նոր, սովորաբար ոչ բնորոշ գործակալների հայտնվելը, որոնք բացասաբար են ազդում դրա բաղադրիչների վրա:

Գոյություն ունի աղտոտման երեք տեսակ՝ ֆիզիկական (արևային ճառագայթում, էլեկտրամագնիսական ճառագայթում և այլն), քիմիական (աէրոզոլներ, ծանր մետաղներ և այլն), կենսաբանական (մանրէաբանական, մանրէաբանական)։ Աղտոտման յուրաքանչյուր տեսակ ունի աղտոտման բնորոշ և հատուկ աղբյուր: Աղտոտման աղբյուր -բնական կամ տնտեսական օբյեկտ, որը հանդիսանում է շրջակա միջավայր աղտոտող նյութի մուտքի սկիզբը: Տարբերել բնականԵվ մարդածինաղտոտման աղբյուրները. Էկոտոգեն նյութերի հոսքը շրջակա միջավայր գերակշռում է բնականին (50-80%) և միայն որոշ դեպքերում է համադրելի դրա հետ.

· բնական ռեսուրսների սպառումը;

· բնական միջավայրի ոչնչացում.

Բնության վրա մարդու ազդեցության մասշտաբները ժամանակակից պայմաններում դարձել են մոլորակային, և քանակական ազդեցության առումով մարդու գործունեությունը գերազանցում է բազմաթիվ բնական գործընթացներին, ինչը հանգեցնում է բնապահպանական ծանր հետևանքների։ Անթրոպոգեն ազդեցությունը տարածվում է կենսոլորտի բոլոր կարևոր բաղադրիչների վրա՝ մթնոլորտ, հիդրոսֆերա, լիտոսֆերա։ Անցնենք դրանց մանրամասն բնութագրերին։

I. Մթնոլորտի վիճակի փոփոխություններ.

Մթնոլորտ – 1000 կմ բարձրության վրա հասնող մոլորակի գազային ծրար. Այս հեռավորությունից դուրս մթնոլորտը դառնում է հազվադեպ և աստիճանաբար անցնում է արտաքին տարածություն: Մթնոլորտը ապահովում է բոլոր կենդանի օրգանիզմների շնչառական գործառույթը. որոշում է մոլորակի մակերեսի ընդհանուր ջերմային ռեժիմը. պաշտպանում է Արեգակի վնասակար տիեզերական և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից: Մթնոլորտային շրջանառությունը ազդում է տեղական կլիմայական պայմանների վրա, և դրանց միջոցով գետերի ռեժիմի, անուղղակիորեն բուսածածկույթի և ռելիեֆի ձևավորման գործընթացների վրա։

Մթնոլորտն ուսումնասիրող մասնագետները նրանում հայտնաբերում են մի քանի գոտիներ, որոնք գտնվում են Երկրից տարբեր բարձրությունների վրա՝ կախված դրանց ջերմաստիճանից (նկ.):

ՏրոպոսֆերաԵրկրի մակերեւույթին ամենամոտ շերտը, բարձրությունը 9-16 կմ է։ Այս շերտում տեղի են ունենում այնպիսի երեւույթներ, որոնք մենք անվանում ենք եղանակ։

Ստրատոսֆերա– շերտ, որը հասնում է 45-50 կմ բարձրության: Հենց այստեղ է կենտրոնացած մթնոլորտային օզոնի հիմնական մասը (20-25 կմ), որն ունի չափազանց կարևոր կենսաբանական նշանակություն՝ պաշտպանելով կենդանի օրգանիզմներին կարճ ալիքների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից։

Մեզոսֆերա- շերտ, որը գտնվում է երկրի մակերևույթից 50-80 կմ բարձրության վրա: Այս շերտը բնութագրվում է ջերմաստիճանի արագ նվազմամբ, ուստի նրա վերին սահմանում ջերմաստիճանը կարող է հասնել – 100 o C:

Ջերմոսֆերասկսվում է 80 կմ-ից ավելի բարձրությունից, նրա վերին սահմանը հասնում է 600-800 կմ-ի։ Սա արհեստական ​​Երկրի արբանյակների և միջմայրցամաքային բալիստիկ հրթիռների թռիչքների տարածքն է։ Ջերմոսֆերայի ստորին սահմանը բնութագրվում է ջերմաստիճանի շարունակական աճով՝ հասնելով +250 o C-ի: Այս շերտի ամենակարևոր ֆիզիկական առանձնահատկությունը իոնացման բարձրացումն է, այսինքն. հսկայական քանակությամբ էլեկտրական վարակված մասնիկների առկայությունը, ինչը հնարավորություն է տալիս դիտել բևեռափայլերը։

Էկզոսֆերա- մթնոլորտի արտաքին շերտ. Այստեղից մթնոլորտային գազերը ցրվում են արտաքին տարածություն։ Էկզոսֆերան արտաքին տարածությունից տարբերվում է մեծ թվով ազատ էլեկտրոնների առկայությամբ, որոնք կազմում են Երկրի վերին ճառագայթային գոտիները։

Թեև երկրագնդի մթնոլորտում տեղի ունեցող գործընթացները չափազանց բարդ են, այն քիմիական բաղադրությունըհամեմատաբար համասեռ.

ազոտ (N 2) – 78.1%։

· թթվածին (O 2) – 20,95%

Արգոն (Ar) – 0,9%

· Ածխածնի երկօքսիդ (CO 2) – 0,03%

· ջրածին (H 2), հելիում (He), նեոն (Ne) և այլ գազեր – 1,8*10 -4%:

Մթնոլորտը ինքնամաքրվելու հզոր հատկություն ունի։ Սակայն, անցնելով այդ կարողության սահմանները, մարդու գործունեությունը փոխում է բնության մեջ առկա հավասարակշռությունը։ Մարդու գործունեության էկոլոգիապես բացասական հետևանքների մեծ մասը դրսևորվում է բնական նյութերի աղտոտման մեջ։

1. Օդի աղտոտվածություն– օդի ֆիզիկական և քիմիական կազմի փոփոխություն է, որը սպառնում է մարդու առողջությանն ու կյանքին, ինչպես նաև բնական միջավայրին:

Բնապահպանական գրականության մեջ աղտոտիչները կոչվում են Աղտոտիչներ(էկոտոքսիկանտներ): Օդի աղտոտվածության աստիճանը գնահատվում է էկոտոքսիկանտների երկու հիմնական խմբերով.

ա) քաղցկեղածիններ– բենզ(ա)պիրեն, բենզոլ, ֆորմալդեհիդ (որի աղբյուրը մեքենաների արտանետվող գազերն են), ինչպես նաև կապար, կադմիում, նիկել, քրոմ, մկնդեղ, ածխածնի դիսուլֆիդ, ասբեստ, քլոր պարունակող նյութեր (արտադրական գործունեության արդյունք) . Կարցինոգենեզմետաղի բջիջ ներթափանցելու և ԴՆԹ-ի մոլեկուլի հետ փոխազդելու ունակությունն է՝ հանգեցնելով բջջի քրոմոսոմային աննորմալությունների։

բ) ոչ քաղցկեղածին նյութեր- ազոտի, ածխածնի, ծծմբի, օզոնի, փոշու և մուրի մասնիկների օքսիդներ. Ամենատարածված և լայնորեն վերահսկվող աղտոտիչները, որոնցից, ըստ UNEP-ի, տարեկան արտանետվում է մինչև 25 միլիարդ տոննա, ներառում են.

· ծծմբի երկօքսիդ և փոշու մասնիկներ – 200 մլն տոննա/տարի;

· ազոտի օքսիդներ (N x O y) – 60 մլն տոննա/տարի;

· Ածխածնի օքսիդներ (CO և CO 2) – 8000 միլիոն տոննա/տարի;

· ածխաջրածիններ (C x H y) – 80 մլն տոննա/տարի:

Վերջին տասնամյակների ընթացքում ծխի և մառախուղի կուտակում է ձևավորվել արդյունաբերական կենտրոնների և կոչվող խոշոր քաղաքների վրա մշուշ(անգլերեն ծխից - ծուխ և մառախուղ - մառախուղ): Դրա կառուցվածքը կարելի է բաժանել երեք աստիճանի.

· Ստորինը՝ տների միջև ընկած, ձևավորվում է տրանսպորտային միջոցների արտանետվող գազերի և բարձրացված փոշու արտանետումից.

· միջինը, որը սնվում է ջեռուցման համակարգերի ծխից, գտնվում է տների վերևում՝ 20-30 մետր բարձրության վրա;

· բարձր, երկրի մակերևույթից 50-100 մետր հեռավորության վրա, բաղկացած է արդյունաբերական ձեռնարկություններից արտանետումներից։

Սմոգը դժվարացնում է շնչառությունը և նպաստում սթրեսային ռեակցիաների զարգացմանը։ Այն հատկապես վտանգավոր է հիվանդների, տարեցների և փոքր երեխաների համար։ (1951-ի լոնդոնյան մշուշը երկու շաբաթվա ընթացքում թոքերի, սրտի հիվանդությունների սրացումից և ուղղակի թունավորումից 3,5 հազար մարդու մահվան պատճառ դարձավ։ 1962 թ. Ռուրի մարզում։ Երեք օրում մահացավ 156 մարդ)։

Հիմնական բաղադրիչներ ֆոտոքիմիական մշուշեն ազոտի օքսիդները (NO 2, N 2 O) և ածխաջրածինները։ Երկրի մակերևույթի մոտ կենտրոնացած այս աղտոտիչների հետ արևի լույսի փոխազդեցությունը հանգեցնում է օզոնի, պերօքսիացետիլ նիտրատների (PAN) և արցունքաբեր գազին նման այլ նյութերի առաջացմանը: ՊԱՆ - քիմիապես ակտիվ օրգանական նյութեր, որոնք գրգռում են լորձաթաղանթները, շնչառական ուղիների հյուսվածքները և մարդու թոքերը. գունաթափել բույսերի կանաչապատումը. Օզոնի բարձր կոնցենտրացիաները նվազեցնում են հացահատիկի բերքատվությունը, դանդաղեցնում բույսերի աճը և առաջացնում ծառերի մահ:

Կեղտերի կուտակումը բավարար կոնցենտրացիայի մեջ ֆոտոմոգ առաջացնելու համար նպաստում է ջերմաստիճանի ինվերսիա – մթնոլորտի հատուկ վիճակ, որտեղ որոշակի բարձրության վրա օդի ջերմաստիճանն ավելի բարձր է, քան գետնի շերտի օդային զանգվածների ջերմաստիճանը։Տաք օդի այս շերտը կանխում է ուղղահայաց խառնումը և անհնար է դարձնում թունավոր արտանետումների ցրումը: Ժամանակակից քաղաքաշինությամբ նմանատիպ պայմաններ են ստեղծվում բազմահարկ շենքերի բլոկներով քաղաքներում։ Տաք օդի ինվերսիոն շերտը կարող է տեղակայվել տարբեր բարձրությունների վրա, և որքան ցածր է այն գտնվում աղտոտման աղբյուրների մեծ մասում, այնքան ավելի բարդ է իրավիճակը:

Օդի ֆոտոքիմիական աղտոտվածության մակարդակները սերտորեն կապված են տրանսպորտային միջոցների երթևեկության ձևերի հետ: Առավոտյան և երեկոյան ժամերին երթևեկության բարձր ինտենսիվության ժամանակ նկատվում է մթնոլորտ ազոտի օքսիդների և ածխաջրածինների արտանետումների գագաթնակետ, որոնց արձագանքը միմյանց հետ առաջացնում է օդի ֆոտոքիմիական աղտոտում:

Մթնոլորտային օդում կեղտերի բարձր կոնցենտրացիաները և արտագաղթը խթանում են դրանց փոխազդեցությունը ավելի թունավոր միացությունների ձևավորման հետ, ինչը հանգեցնում է ջերմոցային էֆեկտի, օզոնային անցքերի, թթվային անձրևի և այլ բնապահպանական խնդիրների:

2. Ջերմոցային էֆֆեկտ – մթնոլորտի տաքացում՝ ածխածնի մոնօքսիդի (IV) և մի շարք այլ գազերի քանակի ավելացման հետևանքով, որոնք կանխում են Երկրի ջերմային էներգիայի տարածումը արտաքին տարածություն։Մթնոլորտի ածխաթթու գազը ջրային գոլորշու և այլ պոլիատոմային մինի գազերի (CO 2, H 2 O, CH 4, NO 2, O 3) հետ միասին կազմում է շերտ մոլորակի մակերևույթի վերևում, որը թույլ է տալիս արևային ճառագայթներ (էլեկտրամագնիսական օպտիկական տիրույթ ալիքներ) հասնելու երկրագնդի մակերեսին, սակայն հետաձգում է հակադարձ ջերմային (երկարալիք ինֆրակարմիր) ճառագայթումը: Որքան բարձր է ջերմոցային գազերի կոնցենտրացիան, այնքան ջերմային էներգիան ավելի ինտենսիվ է կուտակվում մթնոլորտի մակերեսային շերտերում։ Այսպիսով, ջերմոցային էֆեկտի ձևավորման մեջ ջրի գոլորշու մոլեկուլների մասնաբաժինը կազմում է 62%; ածխածնի երկօքսիդ - 22%; մեթան – 2,5%; ազոտի օքսիդներ - 4%; օզոն՝ 7% և այլ գազեր՝ 2,5%։

Մթնոլորտում ածխաթթու գազի պարունակության աճը պայմանավորված է հանածո վառելիքի այրման համակարգված աճի երկար ժամանակով: Գազի, նավթի և ածուխի արդյունահանումը, օրգանական մնացորդների քայքայումը և խոշոր եղջերավոր անասունների քանակի ավելացումը մթնոլորտ ներթափանցող մեթանի աղբյուրներն են։ Գյուղատնտեսության մեջ ՋԷԿ-երում ազոտային պարարտանյութերի և ածխածին պարունակող վառելանյութերի օգտագործման մասշտաբը բնութագրվում է մթնոլորտ արտանետվող ազոտի օքսիդների քանակով։ Մթնոլորտում ջրի գոլորշիների առկայությունը պայմանավորված է կլիմայի տաքացման հետեւանքով օվկիանոսների մակերեւույթից ջրի գոլորշիացման ինտենսիվությամբ:

Ջերմոցային էֆեկտը ուժեղանում է նաև քլորոֆտորածխածիններով (ֆրեոններով), որոնք օգտագործվում են որպես լուծիչներ, սառնարաններում և կենցաղային տարբեր տարաներում հովացուցիչ նյութեր: Նրանց ազդեցությունը ջերմոցային էֆեկտի վրա 1000 անգամ ավելի ուժեղ է, քան հավասար քանակությամբ ածխաթթու գազի ազդեցությունը։

Ջերմոցային էֆեկտի հետևանքը Երկրի մակերեսի ջերմաստիճանի բարձրացումն է և կլիմայի տաքացումը։ Արդյունքում առաջանում է բևեռային սառույցների հալման վտանգ, որը կարող է հանգեցնել ցածրադիր ափամերձ ցամաքային տարածքների հեղեղումների։ Բացի այդ, օդի ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է հանգեցնել գյուղատնտեսական նշանակության հողերի արտադրողականության նվազմանը. անապատացում(անգլիական անապատից - անապատ): Այս առումով համապատասխան մարզերի բնակչությունը սննդամթերքի պակաս կունենա։

3. «Օզոնի անցքեր» – մթնոլորտում օզոնի պարունակության 40-50% նվազմամբ տարածքներ.

Օզոնը թթվածնի երեք ատոմներից (O3) միացություն է, որը ձևավորվում է ստրատոսֆերայի վերին շերտերում և մեզոսֆերայի ստորին շերտերում թթվածնից՝ արևի լույսի ուլտրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթների ազդեցության տակ։ Այս փոխազդեցության արդյունքն է օզոնային էկրանի կողմից արեգակնային սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մոտ 99%-ի կլանումը, որն ունի բարձր էներգիա և կործանարար է բոլոր կենդանի էակների համար: Մթնոլորտում օզոնի վիճակի քանակական գնահատականը օզոնային շերտի հաստությունն է, որը, կախված սեզոնից, լայնությունից և երկայնությունից, տատանվում է 2,5-ից մինչև 5 հարաբերական միլիմետր:

Բազմաթիվ տվյալներ ցույց են տալիս, որ օզոնային շերտը սկսում է նվազել։ Օզոնի ոչնչացման հիմնական գործընթացը պայմանավորված է ազոտի օքսիդների ազդեցությամբ և արտանետումների ավելացմամբ, որոնց աղբյուրը բարձր թռիչքի առաստաղով սուպերլայնորների արտանետվող գազերն են, տարբեր հրթիռային համակարգերը, հրաբխային ժայթքումները և այլ բնական երևույթները: Օզոնային շերտի համար լուրջ վտանգ է ներկայացնում քլորոֆտորածխածինների (CFC) արտազատումը մթնոլորտ: Օզոնի ամենաուժեղ ոչնչացումը կապված է ֆրեոնների արտադրության հետ (CH 3 CL, CCL 2 F 2 և CCL 3 F), որոնք լայնորեն օգտագործվում են որպես լցոնիչներ աերոզոլային փաթեթավորման, կրակմարիչների, սառնագենտների սառնարանների և օդորակիչների մեջ և պոլիստիրոլի փրփուրի արտադրություն. Մթնոլորտ արտանետվող ֆրեոնները բնութագրվում են մեծ կայունությամբ և մնում են դրանում 60-100 տարի։

Լինելով քիմիապես իներտ՝ ֆրեոնները անվնաս են մարդկանց համար։ Սակայն ստրատոսֆերայում Արեգակի կարճ ալիքների ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ նրանց մոլեկուլները քայքայվում են՝ ազատելով քլոր։

Քլորի մոլեկուլը հանդես է գալիս որպես կատալիզատոր՝ անփոփոխ մնալով օզոնի մոլեկուլների ոչնչացման տասնյակ հազարավոր ակտերում։ Քլորի մեկ ատոմը կարող է ոչնչացնել օզոնի 100000 մոլեկուլ:

Մթնոլորտում օզոնի պարունակության 1%-ով նվազումը հանգեցնում է մեր մոլորակի մակերեսին կոշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ինտենսիվության 1,5%-ով ավելացման: Օզոնային շերտի նույնիսկ աննշան նվազումը կարող է մեծացնել մաշկի քաղցկեղի դեպքերը, բացասական ազդեցություն ունենալ բույսերի և կենդանիների վրա և առաջացնել գլոբալ կլիմայի անկանխատեսելի փոփոխություններ:

Ստրատոսֆերային օզոնի վրա ֆրեոնների ազդեցության խնդիրը միջազգային նշանակություն է ձեռք բերել հատկապես «օզոնային անցքերի» առաջացման հետ կապված։ Միջազգային ծրագիր է ընդունվել ֆրեոնների օգտագործմամբ արտադրությունը նվազեցնելու համար։ Մշակվել և գործարկվել է այսպես կոչված այլընտրանքային սառնագենտների արդյունաբերական արտադրությունը՝ օզոնի հարաբերական ակտիվության ցածր գործակիցով:

4. Թթվային անձրև – տեղումներ (անձրև, ձյուն, մառախուղ), որոնց քիմիական բաղադրությունը բնութագրվում է ցածր pHգործոն ա. Այս հարցը հասկանալու համար հիշենք, որ ջրի մոլեկուլները սովորաբար տարանջատվում են ջրածնի իոնների (H +) և հիդրօքսիլ իոնների (OH -): Ջրածնի և հիդրօքսիլ իոնների հավասար կոնցենտրացիաներով լուծույթը կոչվում է չեզոք: Լուծույթի թթվայնությունը քանակապես որոշվում է որպես ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի լոգարիթմ՝ վերցված հակառակ նշանով։ Այս քանակությունը կոչվում է pH- գործոն. pH = 7-ը բնութագրում է չեզոք ջուրը՝ ոչ թթվային, ոչ ալկալային: 1-ով pH-ի նվազումը նշանակում է լուծույթի թթվային հատկությունների 10 անգամ ավելացում։ Որքան ցածր է pH արժեքը, այնքան ավելի թթվային է լուծույթը:

Թթվային անձրեւը մթնոլորտում ծծմբի օքսիդների եւ ազոտի օքսիդների առկայության արդյունք է։ Օդ մուտք գործող այս միացությունների հիմնական աղբյուրները ծծումբ պարունակող հանածո վառելիքի այրման գործընթացներն են. մետաղի ձուլում; մեքենայի շահագործում. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ ծծմբի օքսիդը (IV) վերածվում է ծծմբի օքսիդի (VI), որն արձագանքում է մթնոլորտային ջրի գոլորշիների հետ՝ առաջացնելով ծծմբաթթու, որը շատ հիգրոսկոպիկ է և կարող է թունավոր մառախուղ առաջացնել։ Ծծմբի օքսիդների հետ միասին ազոտի օքսիդները խառնվում են ջրի ծակոտիների հետ՝ առաջացնելով ազոտաթթու։ Այս երկու թթուները, ինչպես նաև այդ թթուների աղերը, առաջացնում են թթվային անձրև: Որքան բարձր է այդ թթուների պարունակությունը օդում, այնքան ավելի հաճախ է թթվային անձրևը գալիս:

Արդյունաբերական հսկաների շուրջ 10-20 կմ շառավղով առկա են թթվային տեղումներ։ Թթվային տեղումների համար Ռուսաստանի ամենաանբարենպաստ շրջաններն են՝ Կոլա թերակղզին, Ուրալյան լեռնաշղթայի արևելյան լանջը և Թայմիրի շրջանը: Թթվային աերոզոլային մասնիկներն ունեն նստվածքի ցածր արագություն և կարող են տեղափոխվել հեռավոր տարածքներ աղտոտման աղբյուրներից 100-1000 կմ հեռավորության վրա:

Թթվային անձրևը հանգեցնում է շենքերի և շինությունների ոչնչացմանը, հատկապես ավազաքարից և կրաքարից պատրաստված շենքերին: Մթնոլորտի քայքայիչ ագրեսիվությունը զգալիորեն մեծանում է, ինչը առաջացնում է մետաղական առարկաների և կառուցվածքների կոռոզիա։

Առանձին վտանգ է ներկայացնում ոչ թե տեղումները, այլ դրանց առաջացրած երկրորդական գործընթացները։ Թթվային անձրեւների ազդեցությամբ փոխվում են հողի կենսաքիմիական հատկությունները, քաղցրահամ ջրի վիճակը, անտառները։ Հողի և ջրի pH-ի փոփոխությունների արդյունքում դրանցում մեծանում է ծանր մետաղների լուծելիությունը։ Թթվային անձրևի բաղադրիչները ծանր մետաղների հետ փոխազդեցությունից հետո դրանք վերածում են բույսերի կողմից հեշտությամբ մարսվող ձևի։

Սննդի շղթայի երկայնքով ծանր մետաղները մտնում են ձկների, կենդանիների և մարդկանց մարմիններ: Որոշակի սահմաններում օրգանիզմները պաշտպանված են թթվայնության անմիջական վնասակար ազդեցությունից, սակայն ծանր մետաղների կուտակումը (կուտակումը) լուրջ վտանգ է ներկայացնում։ Թթվային անձրեւը, նվազեցնելով լճի ջրի pH-ը, հանգեցնում է նրանց բնակիչների մահվան։ Մարդու մարմնում հայտնվելով՝ ծանր մետաղների իոնները հեշտությամբ կապվում են սպիտակուցների հետ՝ ճնշելով մակրոմոլեկուլների սինթեզը և, ընդհանրապես, նյութափոխանակությունը բջիջներում։

5. Թթվածնի քանակի նվազում (O 2): Ավելի քան երեք միլիարդ տարի առաջ ջրի մեջ լուծված քիմիական նյութերով սնվող պարզ բջիջները վերածվեցին ֆոտոսինթեզի ընդունակ օրգանիզմների և սկսեցին թթվածին արտադրել: Մոտ երկու միլիարդ տարի առաջ երկրագնդի մթնոլորտում ազատ թթվածնի պարունակությունը սկսեց աճել: Մթնոլորտային թթվածնի մի մասից արևի լույսի ազդեցության տակ ձևավորվեց պաշտպանիչ օզոնային շերտ, որից հետո սկսեցին զարգանալ ցամաքային բույսերը և կենդանիները։ Մթնոլորտում թթվածնի պարունակությունը ժամանակի ընթացքում զգալի փոփոխություններ է կրել, քանի որ փոխվել են դրա արտադրության և օգտագործման մակարդակները: (Բրինձ.)

Ժամանակակից պայմաններում երկրի վրա թթվածնի հիմնական արտադրողներն են օվկիանոսի մակերեսի կանաչ ջրիմուռները (60%), ցամաքի արևադարձային անտառները (30%) և ցամաքային բույսերը (10%)։ Մոլորակի վրա թթվածնի քանակի հնարավոր նվազումը պայմանավորված է մի քանի պատճառներով.

Նախ, այրված հանածո վառելիքի (արդյունաբերություն, ՋԷԿ, տրանսպորտ) ծավալների ավելացում։ Փորձագիտական ​​հաշվարկների համաձայն՝ մարդկանց համար հասանելի ածխի, նավթի և բնական գազի բոլոր հանքավայրերի օգտագործումը կնվազեցնի օդում թթվածնի պարունակությունը ոչ ավելի, քան 0,15%-ով։

Քաղաքների օդում թթվածնի պակասը նպաստում է բնակչության շրջանում թոքային և սրտանոթային հիվանդությունների տարածմանը։

6. Ակուստիկ աղտոտվածություն – օդում աղմուկի մակարդակի բարձրացում, որը գրգռիչ ազդեցություն է թողնում կենդանի օրգանիզմի վրա։

Գիտական ​​և տեխնոլոգիական առաջընթացի զարգացման ներկա փուլում այս աճը պայմանավորված է նոր տեխնոլոգիական գործընթացների ներդրմամբ, սարքավորումների հզորության ավելացմամբ, արտադրական գործընթացների մեքենայացմամբ, ցամաքային, օդային և ջրային տրանսպորտի հզոր միջոցների առաջացմամբ, որոնք ունեն. հանգեցրել է մարդու գրեթե մշտական ​​ազդեցության բարձր (60-90 դԲ) աղմուկի մակարդակին: Սա նպաստում է նյարդաբանական, սրտանոթային, լսողական և այլ պաթոլոգիաների առաջացմանն ու զարգացմանը։

Քաղաքի ընդհանուր աղմուկի ֆոնի վրա տրանսպորտի տեսակարար կշիռը կազմում է 60-80%: Ներքին աղմուկի աղբյուրները. սպորտային խաղերը, խաղերը խաղահրապարակներում, խանութներում բեռնաթափման և բեռնման աշխատանքները կազմում են 10-20%: Բնակարաններում աղմուկի ռեժիմը բաղկացած է արտաքինից ներթափանցող և ինժեներական և սանիտարական սարքավորումների շահագործման արդյունքում առաջացող աղմուկից՝ վերելակներ, պոմպեր, ջրի մղում, աղբատարներ, օդափոխություն, փակող փականներ:

7. Նվազեցված մթնոլորտային թափանցիկություն կախված կեղտերի (փոշու) պարունակության ավելացման պատճառով։Փոշին մասնիկների բարդ խառնուրդ է։ Օդում կախված պինդ կամ հեղուկ մասնիկները կոչվում են աերոզոլներ: Դրանք ընկալվում են որպես ծուխ (աերոզոլ՝ պինդ մասնիկներով), մառախուղ (աերոզոլ հեղուկ մասնիկներով), մշուշ կամ մշուշ։

Մթնոլորտ փոշու հիմնական բնական արտանետումների պատճառներն են փոշու փոթորիկները, հողի էրոզիան, հրաբխային ակտիվությունը և ծովի ցողումը: Արհեստական ​​աերոզոլային օդի աղտոտման աղբյուրներն են ջերմաէլեկտրակայանները, հարստացման գործարանները, մետալուրգիական և ցեմենտի գործարանները, արդյունաբերական աղբավայրերը, պայթեցման աշխատանքները և շինարարությունը: Ռուսաստանի 50 քաղաքների մթնոլորտային օդում երկար տարիներ աերոզոլների բարձր կոնցենտրացիաներ են գրանցվել։ Ամենաաղտոտված քաղաքներում կասեցված նյութերի միջին կոնցենտրացիան հասնում է 250-300 մկգ/մ3-ի, ինչը երկու անգամ գերազանցում է միջին օրական առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան (ՄԹԿ)՝ 150 մկգ/մ3։ 2000 թվականին Տամբով քաղաքում փոշու առավելագույն ցամաքային կոնցենտրացիան երկու անգամ ավելի բարձր էր, այսինքն. այն կազմել է 2 MPC:

Արդյունաբերական քաղաքների արդյունաբերական փոշին պարունակում է մետաղների օքսիդներ, որոնցից շատերը թունավոր են՝ մանգանի, կապարի, մոլիբդենի, վանադիումի, անտիմոնի, թելուրի օքսիդներ։ Կենդանի օրգանիզմի վրա դրանց ազդեցությունը կախված է փոշու մասնիկների չափից, դրանց բնույթից և քիմիական բաղադրությունից (նկ.):

Կախովի մասնիկները ոչ միայն դժվարացնում են շնչառությունը, առաջացնում ալերգիա և թունավորում, այլ նաև հանգեցնում են կլիմայի փոփոխության, քանի որ դրանք արտացոլում են արևի ճառագայթումը և դժվարացնում ջերմության հեռացումը Երկրից: Փոշին արագացնում է մետաղական կառույցների, շենքերի և շինությունների ոչնչացումը։ Մթնոլորտային թափանցիկության նվազումը նպաստում է ավիացիայի և նավագնացության աշխատանքին խոչընդոտելուն, ինչը հաճախ հանգեցնում է խոշոր տրանսպորտային վթարների:

Առնչվող տեղեկություններ.

Մթնոլորտ(հունական մթնոլորտից - գոլորշի և սֆարիա - գնդակ) - Երկրի օդային պատյան, որը պտտվում է դրա հետ: Մթնոլորտի զարգացումը սերտորեն կապված էր մեր մոլորակի վրա տեղի ունեցող երկրաբանական և երկրաքիմիական գործընթացների, ինչպես նաև կենդանի օրգանիզմների գործունեության հետ։

Մթնոլորտի ստորին սահմանը համընկնում է Երկրի մակերևույթի հետ, քանի որ օդը թափանցում է հողի ամենափոքր ծակոտիները և լուծվում նույնիսկ ջրի մեջ:

Վերին սահմանը 2000-3000 կմ բարձրության վրա աստիճանաբար անցնում է արտաքին տարածություն։

Մթնոլորտի շնորհիվ, որը պարունակում է թթվածին, հնարավոր է կյանքը Երկրի վրա։ Մթնոլորտային թթվածինն օգտագործվում է մարդկանց, կենդանիների և բույսերի շնչառության մեջ։

Եթե ​​մթնոլորտ չլիներ, Երկիրը Լուսնի պես հանգիստ կլիներ։ Ի վերջո, ձայնը օդի մասնիկների թրթռումն է: Երկնքի կապույտ գույնը բացատրվում է նրանով, որ արևի ճառագայթները, անցնելով մթնոլորտով, ինչպես ոսպնյակի միջով, քայքայվում են իրենց բաղադրիչ գույների: Այս դեպքում ամենաշատը ցրվում են կապույտ և կապույտ գույների ճառագայթները։

Մթնոլորտը գրավում է արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մեծ մասը, որը վնասակար ազդեցություն է ունենում կենդանի օրգանիզմների վրա։ Այն նաև ջերմություն է պահպանում Երկրի մակերեսի մոտ՝ թույլ չտալով մեր մոլորակի սառչումը:

Մթնոլորտի կառուցվածքը

Մթնոլորտում կարելի է առանձնացնել մի քանի շերտեր, որոնք տարբերվում են խտությամբ (նկ. 1)։

Տրոպոսֆերա

Տրոպոսֆերա- մթնոլորտի ամենացածր շերտը, որի հաստությունը բևեռներից վեր 8-10 կմ է, բարեխառն լայնություններում՝ 10-12 կմ, իսկ հասարակածից վեր՝ 16-18 կմ։

Բրինձ. 1. Երկրի մթնոլորտի կառուցվածքը

Տրոպոսֆերայի օդը տաքանում է երկրի մակերեսով, այսինքն՝ ցամաքով և ջրով։ Հետևաբար, այս շերտում օդի ջերմաստիճանը բարձրության հետ նվազում է միջինը 0,6 °C յուրաքանչյուր 100 մ-ի համար։Տրոպոսֆերայի վերին սահմանում այն ​​հասնում է -55 °C։ Միաժամանակ, տրոպոսֆերայի վերին սահմանին գտնվող հասարակածի շրջանում օդի ջերմաստիճանը -70 °C է, իսկ Հյուսիսային բևեռի շրջանում՝ -65 °C։

Մթնոլորտի զանգվածի մոտ 80%-ը կենտրոնացած է տրոպոսֆերայում, գրեթե ամբողջ ջրային գոլորշիները տեղակայված են, տեղի են ունենում ամպրոպներ, փոթորիկներ, ամպեր և տեղումներ, և տեղի է ունենում օդի ուղղահայաց (կոնվեկցիա) և հորիզոնական (քամի) շարժում։

Կարելի է ասել, որ եղանակը հիմնականում ձևավորվում է տրոպոսֆերայում։

Ստրատոսֆերա

Ստրատոսֆերա- մթնոլորտի շերտ, որը գտնվում է տրոպոսֆերայի վերևում 8-ից 50 կմ բարձրության վրա: Երկնքի գույնն այս շերտում հայտնվում է մանուշակագույն, ինչը բացատրվում է օդի բարակությամբ, որի պատճառով արևի ճառագայթները գրեթե չեն ցրվում։

Ստրատոսֆերան պարունակում է մթնոլորտի զանգվածի 20%-ը։ Այս շերտում օդը հազվադեպ է, գործնականում ջրային գոլորշի չկա, հետևաբար գրեթե չեն առաջանում ամպեր և տեղումներ։ Սակայն ստրատոսֆերայում նկատվում են կայուն օդային հոսանքներ, որոնց արագությունը հասնում է 300 կմ/ժ-ի։

Այս շերտը կենտրոնացված է օզոն(օզոնային էկրան, օզոնոսֆերա), շերտ, որը կլանում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները՝ թույլ չտալով նրանց հասնել Երկիր և դրանով իսկ պաշտպանելով մեր մոլորակի կենդանի օրգանիզմներին։ Օզոնի շնորհիվ ստրատոսֆերայի վերին սահմաններում օդի ջերմաստիճանը տատանվում է -50-ից 4-55 °C:

Մեզոսֆերայի և ստրատոսֆերայի միջև կա անցումային գոտի՝ ստրատոպաուզա։

Մեզոսֆերա

Մեզոսֆերա- 50-80 կմ բարձրության վրա գտնվող մթնոլորտի շերտ. Օդի խտությունն այստեղ 200 անգամ պակաս է, քան Երկրի մակերեսին։ Մեզոսֆերայում երկնքի գույնը սև է թվում, իսկ աստղերը տեսանելի են օրվա ընթացքում: Օդի ջերմաստիճանը նվազում է մինչև -75 (-90)°C։

80 կմ բարձրության վրա սկսվում է թերմոսֆերա.Այս շերտում օդի ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է մինչև 250 մ բարձրություն, այնուհետև դառնում է հաստատուն. 150 կմ բարձրության վրա այն հասնում է 220-240 ° C; 500-600 կմ բարձրության վրա գերազանցում է 1500 °C-ը։

Մեզոսֆերայում և թերմոսֆերայում տիեզերական ճառագայթների ազդեցությամբ գազի մոլեկուլները տարրալուծվում են ատոմների լիցքավորված (իոնացված) մասնիկների, ուստի մթնոլորտի այս հատվածը կոչվում է. իոնոսֆերա- շատ հազվադեպ օդի շերտ, որը գտնվում է 50-ից 1000 կմ բարձրության վրա, որը բաղկացած է հիմնականում իոնացված թթվածնի ատոմներից, ազոտի օքսիդի մոլեկուլներից և ազատ էլեկտրոններից: Այս շերտը բնութագրվում է բարձր էլեկտրիֆիկացմամբ, և երկար և միջին ռադիոալիքները արտացոլվում են դրանից, ինչպես հայելից։

Իոնոսֆերայում հայտնվում են բևեռափայլեր՝ հազվագյուտ գազերի փայլը Արեգակից թռչող էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների ազդեցության տակ, և նկատվում են մագնիսական դաշտի կտրուկ տատանումներ։

Էկզոսֆերա

Էկզոսֆերա- մթնոլորտի արտաքին շերտը, որը գտնվում է 1000 կմ-ից բարձր: Այս շերտը կոչվում է նաև ցրման գունդ, քանի որ գազի մասնիկները այստեղ շարժվում են մեծ արագությամբ և կարող են ցրվել արտաքին տարածություն:

Մթնոլորտային կազմը

Մթնոլորտը գազերի խառնուրդ է՝ բաղկացած ազոտից (78,08%), թթվածնից (20,95%), ածխածնի երկօքսիդից (0,03%), արգոնից (0,93%), փոքր քանակությամբ հելիումից, նեոնից, քսենոնից, կրիպտոնից (0,01%), օզոն և այլ գազեր, սակայն դրանց պարունակությունը աննշան է (Աղյուսակ 1): Երկրի օդի ժամանակակից բաղադրությունը հաստատվել է ավելի քան հարյուր միլիոն տարի առաջ, բայց մարդկային արտադրական ակտիվության կտրուկ աճը, այնուամենայնիվ, հանգեցրել է դրա փոփոխությանը։ Ներկայումս CO 2-ի պարունակության աճ կա մոտավորապես 10-12%-ով:

Մթնոլորտը կազմող գազերը կատարում են տարբեր ֆունկցիոնալ դերեր։ Այնուամենայնիվ, այս գազերի հիմնական նշանակությունը որոշվում է հիմնականում նրանով, որ նրանք շատ ուժեղ կլանում են ճառագայթային էներգիան և դրանով իսկ էական ազդեցություն ունեն Երկրի մակերևույթի և մթնոլորտի ջերմաստիճանային ռեժիմի վրա:

Աղյուսակ 1. Երկրի մակերեսին մոտ չոր մթնոլորտային օդի քիմիական կազմը

	Ծավալի կոնցենտրացիան. %	Մոլեկուլային քաշ, միավոր
Թթվածին
Ածխաթթու գազ
Ազոտային օքսիդ
	0-ից մինչև 0,00001
Ծծմբի երկօքսիդ	ամռանը 0-ից 0,000007; ձմռանը 0-ից 0,000002
	0-ից մինչև 0,000002	46,0055/17,03061
Ազոգի երկօքսիդ
Ածխածնի երկօքսիդ

Ազոտ,Մթնոլորտում ամենատարածված գազը, այն քիմիապես ոչ ակտիվ է:

Թթվածին, ի տարբերություն ազոտի, քիմիապես շատ ակտիվ տարր է։ Թթվածնի հատուկ գործառույթը հրաբուխներից մթնոլորտ արտանետվող հետերոտրոֆ օրգանիզմների, ապարների և թերօքսիդացված գազերի օրգանական նյութերի օքսիդացումն է: Առանց թթվածնի մահացած օրգանական նյութերի քայքայումը չէր լինի:

Ածխածնի երկօքսիդի դերը մթնոլորտում չափազանց մեծ է։ Այն մթնոլորտ է մտնում այրման, կենդանի օրգանիզմների շնչառության և քայքայման արդյունքում և առաջին հերթին հանդիսանում է ֆոտոսինթեզի ընթացքում օրգանական նյութերի ստեղծման հիմնական շինանյութը։ Բացի այդ, մեծ նշանակություն ունի ածխածնի երկօքսիդի՝ արևի կարճ ալիքի ճառագայթումը փոխանցելու և ջերմային երկարալիք ճառագայթման մի մասը կլանելու ունակությունը, ինչը կստեղծի այսպես կոչված ջերմոցային էֆեկտ, որը կքննարկվի ստորև։

Մթնոլորտային պրոցեսները, հատկապես ստրատոսֆերայի ջերմային ռեժիմը նույնպես ազդում են օզոն.Այս գազը ծառայում է որպես արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բնական կլանիչ, իսկ արևի ճառագայթման կլանումը հանգեցնում է օդի տաքացման: Մթնոլորտում օզոնի ընդհանուր պարունակության միջին ամսական արժեքները տարբերվում են՝ կախված լայնությունից և տարվա եղանակից 0,23-0,52 սմ միջակայքում (սա օզոնային շերտի հաստությունն է հողի ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում): Կա օզոնի պարունակության աճ հասարակածից մինչև բևեռներ և տարեկան ցիկլ՝ նվազագույնը աշնանը և առավելագույնը գարնանը:

Մթնոլորտի բնորոշ հատկությունն այն է, որ հիմնական գազերի (ազոտ, թթվածին, արգոն) պարունակությունը փոքր-ինչ փոխվում է բարձրության հետ. 65 կմ բարձրության վրա մթնոլորտում ազոտի պարունակությունը կազմում է 86%, թթվածինը` 19, արգոնը` 0,91: , 95 կմ բարձրության վրա՝ ազոտ 77, թթվածին՝ 21,3, արգոն՝ 0,82%։ Մթնոլորտային օդի բաղադրության կայունությունը ուղղահայաց և հորիզոնական պահպանվում է դրա խառնմամբ։

Բացի գազերից, օդը պարունակում է ջրի գոլորշիԵվ պինդ մասնիկներ.Վերջինս կարող է ունենալ ինչպես բնական, այնպես էլ արհեստական ​​(մարդածին) ծագում։ Դրանք են ծաղկափոշին, մանր աղի բյուրեղները, ճանապարհի փոշին և աերոզոլային կեղտերը: Երբ արևի ճառագայթները թափանցում են պատուհանը, դրանք կարելի է տեսնել անզեն աչքով։

Հատկապես շատ մասնիկներ կան քաղաքների և խոշոր արդյունաբերական կենտրոնների օդում, որտեղ վնասակար գազերի արտանետումները և դրանց կեղտերը, որոնք առաջանում են վառելիքի այրման ժամանակ, ավելացվում են աերոզոլներին:

Մթնոլորտում աերոզոլների կոնցենտրացիան որոշում է օդի թափանցիկությունը, որն ազդում է Երկրի մակերես հասնող արեգակնային ճառագայթման վրա։ Ամենամեծ աերոզոլները խտացման միջուկներն են (լատ. կոնդենսացիա- խտացում, խտացում) - նպաստում է ջրի գոլորշիների վերածմանը ջրի կաթիլների:

Ջրային գոլորշու կարևորությունը որոշվում է հիմնականում նրանով, որ այն հետաձգում է երկարալիք ջերմային ճառագայթումը երկրի մակերևույթից; ներկայացնում է մեծ և փոքր խոնավության ցիկլերի հիմնական օղակը. բարձրացնում է օդի ջերմաստիճանը ջրի մահճակալների խտացման ժամանակ.

Մթնոլորտում ջրի գոլորշիների քանակը տատանվում է ժամանակի և տարածության մեջ: Այսպիսով, ջրի գոլորշիների կոնցենտրացիան երկրի մակերեսին տատանվում է 3%-ից արևադարձային գոտիներում մինչև 2-10 (15)% Անտարկտիդայում։

Ջրային գոլորշու միջին պարունակությունը մթնոլորտի ուղղահայաց սյունակում բարեխառն լայնություններում կազմում է մոտ 1,6-1,7 սմ (սա խտացրած ջրի գոլորշու շերտի հաստությունն է)։ Մթնոլորտի տարբեր շերտերում ջրի գոլորշիների մասին տեղեկությունները հակասական են։ Ենթադրվում էր, որ, օրինակ, 20-ից 30 կմ բարձրությունների միջակայքում հատուկ խոնավությունը խիստ աճում է բարձրության հետ: Այնուամենայնիվ, հետագա չափումները ցույց են տալիս ստրատոսֆերայի ավելի մեծ չորություն: Ըստ երևույթին, ստրատոսֆերայում հատուկ խոնավությունը քիչ է կախված բարձրությունից և կազմում է 2-4 մգ/կգ։

Ջրային գոլորշու պարունակության փոփոխականությունը տրոպոսֆերայում որոշվում է գոլորշիացման, խտացման և հորիզոնական տեղափոխման գործընթացների փոխազդեցությամբ։ Ջրային գոլորշիների խտացման արդյունքում առաջանում են ամպեր և տեղումներ՝ անձրեւի, կարկուտի և ձյան տեսքով։

Ջրի փուլային անցումների գործընթացները հիմնականում տեղի են ունենում տրոպոսֆերայում, այդ իսկ պատճառով ստրատոսֆերայում (20-30 կմ բարձրությունների վրա) և մեզոսֆերայում (մեզոպաուզի մոտ), որոնք կոչվում են մարգարիտ և արծաթափայլ, նկատվում են համեմատաբար հազվադեպ, մինչդեռ տրոպոսֆերային ամպերը: հաճախ ծածկում են ամբողջ երկրի մակերեսի մոտ 50%-ը։

Ջրի գոլորշու քանակությունը, որը կարող է պարունակվել օդում, կախված է օդի ջերմաստիճանից:

1 մ 3 օդը -20 ° C ջերմաստիճանում կարող է պարունակել ոչ ավելի, քան 1 գ ջուր; 0 °C ջերմաստիճանում - ոչ ավելի, քան 5 գ; +10 °C - ոչ ավելի, քան 9 գ; +30 °C - ոչ ավելի, քան 30 գ ջուր:

Եզրակացություն:Որքան բարձր է օդի ջերմաստիճանը, այնքան ավելի շատ ջրային գոլորշի կարող է պարունակել այն:

Օդը կարող է լինել հարուստԵվ ոչ հագեցածջրի գոլորշի. Այսպիսով, եթե +30 °C ջերմաստիճանի դեպքում 1 մ 3 օդը պարունակում է 15 գ ջրային գոլորշի, ապա օդը չի հագեցած ջրային գոլորշիով. եթե 30 գ - հագեցած:

Բացարձակ խոնավություն 1 մ3 օդում պարունակվող ջրի գոլորշիների քանակն է։ Այն արտահայտվում է գրամներով։ Օրինակ, եթե ասում են «բացարձակ խոնավությունը 15 է», դա նշանակում է, որ 1 մլ-ը պարունակում է 15 գ ջրային գոլորշի:

Հարաբերական խոնավություն- սա 1 մ 3 օդում ջրի գոլորշու փաստացի պարունակության հարաբերակցությունն է (տոկոսներով) ջրի գոլորշու քանակին, որը կարող է պարունակվել 1 մ լ-ում տվյալ ջերմաստիճանում: Օրինակ, եթե ռադիոն հաղորդում է եղանակի մասին, որ հարաբերական խոնավությունը 70% է, դա նշանակում է, որ օդը պարունակում է ջրի գոլորշու 70%-ը, որը կարող է պահել այդ ջերմաստիճանում:

Որքան բարձր է հարաբերական խոնավությունը, այսինքն. Որքան օդը մոտ է հագեցվածության վիճակին, այնքան տեղումների հավանականությունը մեծ է:

Հասարակածային գոտում նկատվում է միշտ բարձր (մինչև 90%) օդի հարաբերական խոնավություն, քանի որ օդի ջերմաստիճանն այնտեղ բարձր է մնում ամբողջ տարվա ընթացքում և մեծ գոլորշիացում է տեղի ունենում օվկիանոսների մակերևույթից: Հարաբերական խոնավությունը նույնպես բարձր է բևեռային շրջաններում, բայց քանի որ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում նույնիսկ փոքր քանակությամբ ջրային գոլորշին օդը դարձնում է հագեցած կամ մոտ հագեցած: Բարեխառն լայնություններում հարաբերական խոնավությունը տատանվում է տարվա եղանակներին համապատասխան՝ ձմռանը այն ավելի բարձր է, ամռանը՝ ավելի ցածր:

Անապատներում օդի հարաբերական խոնավությունը հատկապես ցածր է. 1 մ 1 օդը պարունակում է երկու-երեք անգամ ավելի քիչ ջրային գոլորշի, քան հնարավոր է տվյալ ջերմաստիճանում:

Հարաբերական խոնավությունը չափելու համար օգտագործվում է խոնավաչափ (հունարեն hygros - թաց և metreco - ես չափում եմ):

Երբ սառչում է, հագեցած օդը չի կարող պահպանել նույն քանակությամբ ջրային գոլորշի, այն խտանում է (խտանում)՝ վերածվելով մառախուղի կաթիլների։ Մառախուղը կարող է դիտվել ամռանը պարզ, զով գիշերը:

Ամպեր- Սա նույն մառախուղն է, միայն այն ձևավորվում է ոչ թե երկրի մակերեսին, այլ որոշակի բարձրության վրա: Երբ օդը բարձրանում է, այն սառչում է, և ջրի գոլորշիները խտանում են: Ստացված ջրի փոքրիկ կաթիլները կազմում են ամպեր։

Ամպերի ձևավորումը նույնպես ներառում է մասնիկներըկասեցված է տրոպոսֆերայում:

Ամպերը կարող են ունենալ տարբեր ձևեր, որոնք կախված են դրանց ձևավորման պայմաններից (Աղյուսակ 14):

Ամենացածր և ծանր ամպերը շերտավոր են: Նրանք գտնվում են երկրի մակերեւույթից 2 կմ բարձրության վրա։ 2-ից 8 կմ բարձրության վրա նկատվում են ավելի գեղատեսիլ կուտակային ամպեր: Ամենաբարձրն ու թեթևը ցիռուսային ամպերն են։ Նրանք գտնվում են երկրի մակերեւույթից 8-ից 18 կմ բարձրության վրա։

Ընտանիքներ	Ամպերի տեսակներ	Արտաքին տեսք
Ա. Վերին ամպեր - 6 կմ-ից բարձր	I. Ցիրուս	Թելանման, մանրաթելային, սպիտակ
	II. Cirrocumulus	Փոքր փաթիլների և գանգուրների շերտերն ու սրածայրերը՝ սպիտակ
	III. Ցիրոստրատուս	Թափանցիկ սպիտակավուն շղարշ
B. Միջին մակարդակի ամպեր՝ 2 կմ-ից բարձր	IV. Altocumulus	Սպիտակ և մոխրագույն գույնի շերտեր և եզրեր
	V. Altostratified	Կաթնային մոխրագույն գույնի հարթ շղարշ
B. Ցածր ամպամածություն՝ մինչև 2 կմ	VI. Նիմբոստրատուս	Անձև պինդ մոխրագույն շերտ
	VII. Stratocumulus	Մոխրագույն գույնի ոչ թափանցիկ շերտեր և սրածայրեր
	VIII. Շերտավոր	Ոչ թափանցիկ մոխրագույն շղարշ
Դ. Ուղղահայաց զարգացման ամպեր՝ ստորինից մինչև վերին աստիճան	IX. Կումուլուս	Ակումբներն ու գմբեթները վառ սպիտակ են, քամուց պատռված եզրերով
	X. Կումուլոնիմբուս	Մուգ կապարի գույնի հզոր կուտակային զանգվածներ

Մթնոլորտային պաշտպանություն

Հիմնական աղբյուրները արդյունաբերական ձեռնարկություններն ու մեքենաներն են։ Խոշոր քաղաքներում հիմնական տրանսպորտային ուղիների գազային աղտոտվածության խնդիրը շատ սուր է։ Այդ իսկ պատճառով աշխարհի շատ խոշոր քաղաքներ, այդ թվում՝ մեր երկիրը, մտցրել են տրանսպորտային միջոցների արտանետվող գազերի թունավորության բնապահպանական հսկողություն: Մասնագետների կարծիքով՝ օդում ծուխն ու փոշին կարող են կրկնակի կրճատել արևային էներգիայի մատակարարումը երկրի մակերեսին, ինչը կբերի բնական պայմանների փոփոխության։

Տրոպոսֆերա

Նրա վերին սահմանը գտնվում է բևեռային 8-10 կմ, բարեխառն գոտում 10-12 կմ և արևադարձային լայնություններում՝ 16-18 կմ բարձրության վրա; ավելի ցածր ձմռանը, քան ամռանը: Մթնոլորտի ստորին, հիմնական շերտը պարունակում է մթնոլորտային օդի ընդհանուր զանգվածի ավելի քան 80%-ը և մթնոլորտում առկա ընդհանուր ջրային գոլորշու մոտ 90%-ը։ Տրոպոսֆերայում շատ զարգացած են տուրբուլենտությունը և կոնվեկցիան, առաջանում են ամպեր, զարգանում են ցիկլոններ և անտիցիկլոններ։ Ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության բարձրացման հետ մեկտեղ՝ 0,65°/100 մ միջին ուղղահայաց գրադիենտով

Տրոպոպաուզա

Անցումային շերտ տրոպոսֆերայից ստրատոսֆերա, մթնոլորտի շերտ, որում դադարում է ջերմաստիճանի նվազումը բարձրության հետ։

Ստրատոսֆերա

Մթնոլորտի շերտ, որը գտնվում է 11-ից 50 կմ բարձրության վրա։ Բնութագրվում է ջերմաստիճանի աննշան փոփոխությամբ 11-25 կմ շերտում (ստրատոսֆերայի ստորին շերտ) և 25-40 կմ շերտում ջերմաստիճանի բարձրացմամբ −56,5-ից մինչև 0,8 ° C (ստրատոսֆերայի վերին շերտ կամ ինվերսիոն շրջան) . Մոտ 40 կմ բարձրության վրա հասնելով մոտ 273 Կ (գրեթե 0 °C) արժեքի՝ ջերմաստիճանը մնում է անփոփոխ մինչև մոտ 55 կմ բարձրության վրա։ Մշտական ​​ջերմաստիճանի այս շրջանը կոչվում է ստրատոպաուզա և հանդիսանում է ստրատոսֆերայի և մեզոսֆերայի սահմանը:

Ստրատոպաուզա

Մթնոլորտի սահմանային շերտը ստրատոսֆերայի և մեզոսֆերայի միջև։ Ուղղահայաց ջերմաստիճանի բաշխման մեջ կա առավելագույնը (մոտ 0 °C):

Մեզոսֆերա

Մեզոսֆերան սկսվում է 50 կմ բարձրությունից և տարածվում մինչև 80-90 կմ։ Ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության հետ (0,25-0,3)°/100 մ միջին ուղղահայաց գրադիենտով: Հիմնական էներգիայի գործընթացը ճառագայթային ջերմափոխանակումն է: Բարդ ֆոտոքիմիական պրոցեսները, որոնք ներառում են ազատ ռադիկալներ, թրթռումային գրգռված մոլեկուլներ և այլն, առաջացնում են մթնոլորտային լուսարձակում։

Մեսոպաուզա

Մեզոսֆերայի և թերմոսֆերայի միջև անցումային շերտ: Ուղղահայաց ջերմաստիճանի բաշխման մեջ կա նվազագույն (մոտ -90 °C):

Կարման գիծ

Բարձրությունը ծովի մակարդակից, որը պայմանականորեն ընդունված է որպես Երկրի մթնոլորտի և տիեզերքի սահման։ Կարման գիծը գտնվում է ծովի մակարդակից 100 կմ բարձրության վրա։

Երկրի մթնոլորտի սահմանը

Ջերմոսֆերա

Վերին սահմանը մոտ 800 կմ է։ Ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 200-300 կմ բարձրություններ, որտեղ հասնում է 1500 Կ կարգի արժեքների, որից հետո գրեթե անփոփոխ է մնում բարձր բարձրությունների վրա։ Ուլտրամանուշակագույն և ռենտգենյան արևային ճառագայթման և տիեզերական ճառագայթման ազդեցության տակ տեղի է ունենում օդի իոնացում («ավրորա»). 300 կմ-ից բարձր բարձրությունների վրա գերակշռում է ատոմային թթվածինը։ Ջերմոսֆերայի վերին սահմանը մեծապես որոշվում է Արեգակի ընթացիկ ակտիվությամբ։ Ցածր ակտիվության ժամանակաշրջաններում այս շերտի չափի նկատելի նվազում է տեղի ունենում։

Թերմոպաուզա

Ջերմոսֆերային հարող մթնոլորտի տարածքը։ Այս տարածաշրջանում արեգակնային ճառագայթման կլանումը աննշան է, և ջերմաստիճանը իրականում չի փոխվում բարձրության հետ:

Էկզոսֆերա (ցրման գունդ)

Մթնոլորտային շերտերը մինչև 120 կմ բարձրության վրա

Էկզոսֆերան ցրվածության գոտի է, թերմոսֆերայի արտաքին մասը, որը գտնվում է 700 կմ-ից բարձր։ Էկզոլորտում գազը շատ հազվադեպ է, և այստեղից նրա մասնիկները արտահոսում են միջմոլորակային տարածություն (ցրում):

Մինչև 100 կմ բարձրության վրա մթնոլորտը գազերի միատարր, լավ խառնված խառնուրդ է։ Բարձր շերտերում գազերի բաշխումն ըստ բարձրության կախված է նրանց մոլեկուլային կշռից, ավելի ծանր գազերի կոնցենտրացիան ավելի արագ է նվազում Երկրի մակերևույթից հեռավորության հետ։ Գազի խտության նվազման պատճառով ջերմաստիճանը ստրատոսֆերայում 0 °C-ից իջնում ​​է մինչև −110 °C՝ մեզոսֆերայում։ Այնուամենայնիվ, 200-250 կմ բարձրությունների վրա առանձին մասնիկների կինետիկ էներգիան համապատասխանում է ~150 °C ջերմաստիճանի։ 200 կմ-ից բարձր ջերմաստիճանի և գազի խտության զգալի տատանումներ են նկատվում ժամանակի ու տարածության մեջ։

Մոտ 2000-3500 կմ բարձրության վրա էկզոլորտը աստիճանաբար վերածվում է, այսպես կոչված, մերձտիեզերական վակուումի, որը լցված է միջմոլորակային գազի խիստ հազվագյուտ մասնիկներով, հիմնականում ջրածնի ատոմներով։ Բայց այս գազը ներկայացնում է միջմոլորակային նյութի միայն մի մասը: Մյուս մասը բաղկացած է գիսաստղային և մետեորիկ ծագման փոշու մասնիկներից։ Բացի չափազանց հազվադեպ փոշու մասնիկներից, այս տարածություն է ներթափանցում արևային և գալակտիկական ծագման էլեկտրամագնիսական և կորպուսկուլյար ճառագայթումը:

Տրոպոսֆերային բաժին է ընկնում մթնոլորտի զանգվածի մոտ 80%-ը, ստրատոսֆերային՝ մոտ 20%-ը; Մեզոսֆերայի զանգվածը 0,3%-ից ոչ ավելի է, թերմոսֆերան՝ մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածի 0,05%-ից պակաս։ Մթնոլորտի էլեկտրական հատկությունների հիման վրա առանձնանում են նեյտրոնոսֆերան և իոնոսֆերան։ Ներկայումս ենթադրվում է, որ մթնոլորտը տարածվում է 2000-3000 կմ բարձրության վրա:

Կախված մթնոլորտում գազի բաղադրությունից՝ առանձնանում են հոմոսֆերան և հետերոսֆերան։ Հետերոսֆերան այն տարածքն է, որտեղ գրավիտացիան ազդում է գազերի տարանջատման վրա, քանի որ նման բարձրության վրա դրանց խառնումն աննշան է։ Սա ենթադրում է հետերոսֆերայի փոփոխական կազմ։ Դրա տակ ընկած է մթնոլորտի լավ խառնված, միատարր հատվածը, որը կոչվում է հոմոսֆերա: Այս շերտերի միջև սահմանը կոչվում է տուրբոպաուզա, այն գտնվում է մոտ 120 կմ բարձրության վրա:

Մթնոլորտն այն է, ինչը հնարավոր է դարձնում կյանքը Երկրի վրա: Մենք ստանում ենք հենց առաջին տեղեկատվությունն ու փաստերը տարրական դպրոցում տիրող մթնոլորտի մասին։ Ավագ դպրոցում աշխարհագրության դասերին մենք ավելի շատ ենք ծանոթանում այս հասկացությանը:

Երկրի մթնոլորտի հայեցակարգը

Մթնոլորտ ունեն ոչ միայն Երկիրը, այլ նաև այլ երկնային մարմիններ։ Այսպես են կոչվում մոլորակները շրջապատող գազային թաղանթը։ Այս գազային շերտի կազմը զգալիորեն տարբերվում է մոլորակների միջև: Եկեք նայենք հիմնական տեղեկատվությանն ու փաստերին այլ կերպ կոչված օդի մասին:

Նրա ամենակարեւոր բաղադրիչը թթվածինն է։ Որոշ մարդիկ սխալմամբ կարծում են, որ երկրագնդի մթնոլորտն ամբողջությամբ բաղկացած է թթվածնից, բայց իրականում օդը գազերի խառնուրդ է։ Այն պարունակում է 78% ազոտ և 21% թթվածին։ Մնացած մեկ տոկոսը ներառում է օզոն, արգոն, ածխաթթու գազ և ջրային գոլորշի: Թեև այդ գազերի տոկոսը փոքր է, նրանք կատարում են կարևոր գործառույթ՝ կլանում են արևային ճառագայթման էներգիայի զգալի մասը՝ դրանով իսկ թույլ չտալով, որ լուսատուը մեր մոլորակի ողջ կյանքը վերածի մոխրի: Մթնոլորտի հատկությունները փոխվում են՝ կախված բարձրությունից։ Օրինակ, 65 կմ բարձրության վրա ազոտը կազմում է 86%, իսկ թթվածինը` 19%:

Երկրի մթնոլորտի կազմը

• Ածխաթթու գազանհրաժեշտ է բույսերի սնուցման համար. Մթնոլորտում հայտնվում է կենդանի օրգանիզմների շնչառության, փտման, այրման գործընթացի արդյունքում։ Դրա բացակայությունը մթնոլորտում անհնարին կդարձներ որևէ բույսի գոյությունը։
• Թթվածին- մարդկանց համար մթնոլորտի կենսական բաղադրիչ: Նրա առկայությունը պայման է բոլոր կենդանի օրգանիզմների գոյության համար։ Այն կազմում է մթնոլորտային գազերի ընդհանուր ծավալի մոտ 20%-ը։
• Օզոնարեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բնական կլանիչ է, որը վնասակար ազդեցություն ունի կենդանի օրգանիզմների վրա։ Դրա մեծ մասը կազմում է մթնոլորտի առանձին շերտ՝ օզոնային էկրան։ Վերջին շրջանում մարդու գործունեությունը հանգեցրել է նրան, որ այն աստիճանաբար սկսում է փլուզվել, բայց քանի որ այն մեծ նշանակություն ունի, ակտիվ աշխատանքներ են տարվում այն ​​պահպանելու և վերականգնելու ուղղությամբ։
• ջրի գոլորշիորոշում է օդի խոնավությունը. Դրա պարունակությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված տարբեր գործոններից՝ օդի ջերմաստիճանից, տարածքային դիրքից, սեզոնից: Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում օդում շատ քիչ ջրային գոլորշի կա, գուցե մեկ տոկոսից պակաս, իսկ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում դրա քանակը հասնում է 4%-ի։
• Բացի վերը նշված բոլորից, երկրագնդի մթնոլորտի կազմը միշտ պարունակում է որոշակի տոկոս պինդ և հեղուկ կեղտեր. Դրանք են մուրը, մոխիրը, ծովի աղը, փոշին, ջրի կաթիլները, միկրոօրգանիզմները։ Նրանք կարող են օդ մտնել ինչպես բնական, այնպես էլ մարդածին ճանապարհով:

Մթնոլորտի շերտերը

Տարբեր բարձրությունների վրա օդի ջերմաստիճանը, խտությունը և որակական կազմը նույնը չեն։ Դրա պատճառով ընդունված է տարբերակել մթնոլորտի տարբեր շերտերը։ Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները: Եկեք պարզենք, թե մթնոլորտի որ շերտերն են առանձնանում.

• Տրոպոսֆերա - մթնոլորտի այս շերտը ամենամոտն է Երկրի մակերեսին: Բարձրությունը բևեռներից 8-10 կմ է, իսկ արևադարձային գոտում՝ 16-18 կմ։ Մթնոլորտի ամբողջ ջրային գոլորշիների 90%-ը գտնվում է այստեղ, ուստի ակտիվ ամպերի ձևավորում է տեղի ունենում: Նաև այս շերտում նկատվում են այնպիսի գործընթացներ, ինչպիսիք են օդի (քամու) շարժումը, տուրբուլենտությունը և կոնվեկցիան: Ջերմաստիճանը տատանվում է +45 աստիճանից կեսօրին տաք սեզոնին արևադարձային շրջաններում մինչև -65 աստիճան բևեռներում:
• Ստրատոսֆերան մթնոլորտի երկրորդ ամենահեռավոր շերտն է։ Գտնվում է 11-ից 50 կմ բարձրության վրա։ Ստրատոսֆերայի ստորին շերտում ջերմաստիճանը մոտավորապես -55 է, հեռանալով Երկրից՝ բարձրանում է մինչև +1˚С։ Այս շրջանը կոչվում է ինվերսիա և հանդիսանում է ստրատոսֆերայի և մեզոսֆերայի սահմանը։
• Մեզոսֆերան գտնվում է 50-ից 90 կմ բարձրության վրա։ Նրա ստորին սահմանին ջերմաստիճանը մոտ 0 է, վերինում՝ -80...-90 ˚С։ Երկրի մթնոլորտ մտնող երկնաքարերն ամբողջությամբ այրվում են մեզոսֆերայում, ինչի հետևանքով օդային փայլեր են առաջանում այստեղ:
• Ջերմոսֆերայի հաստությունը մոտավորապես 700 կմ է։ Հյուսիսափայլերը հայտնվում են մթնոլորտի այս շերտում։ Նրանք հայտնվում են տիեզերական ճառագայթման և Արեգակից բխող ճառագայթման ազդեցության պատճառով։
• Էկզոսֆերան օդի ցրման գոտին է։ Այստեղ գազերի կոնցենտրացիան փոքր է, և նրանք աստիճանաբար փախչում են միջմոլորակային տարածություն։

Երկրի մթնոլորտի և տիեզերքի միջև սահմանը համարվում է 100 կմ։ Այս գիծը կոչվում է Կարմանի գիծ։

Մթնոլորտային ճնշում

Եղանակի կանխատեսումը լսելիս հաճախ ենք լսում բարոմետրիկ ճնշման ցուցանիշներ: Բայց ի՞նչ է նշանակում մթնոլորտային ճնշում, և ինչպե՞ս կարող է այն ազդել մեզ վրա։

Մենք պարզեցինք, որ օդը բաղկացած է գազերից և կեղտից: Այս բաղադրիչներից յուրաքանչյուրն ունի իր կշիռը, ինչը նշանակում է, որ մթնոլորտն անկշիռ չէ, ինչպես հավատում էին մինչև 17-րդ դարը։ Մթնոլորտային ճնշումը այն ուժն է, որով մթնոլորտի բոլոր շերտերը ճնշում են Երկրի մակերեսին և բոլոր առարկաներին։

Գիտնականները բարդ հաշվարկներ են կատարել և ապացուցել, որ մթնոլորտը ճնշում է մեկ քառակուսի մետրի վրա 10333 կգ ուժով: Սա նշանակում է, որ մարդու մարմինը ենթարկվում է օդային ճնշման, որի քաշը կազմում է 12-15 տոննա։ Ինչո՞ւ մենք սա չենք զգում: Մեզ փրկողը մեր ներքին ճնշումն է, որը հավասարակշռում է արտաքինը։ Դուք կարող եք զգալ մթնոլորտի ճնշումը, երբ գտնվում եք ինքնաթիռում կամ բարձր լեռներում, քանի որ բարձրության վրա մթնոլորտային ճնշումը շատ ավելի քիչ է: Այս դեպքում հնարավոր են ֆիզիկական անհանգստություն, ականջների խցանումներ, գլխապտույտ։

Շրջապատող մթնոլորտի մասին շատ բան կարելի է ասել։ Մենք շատ հետաքրքիր փաստեր գիտենք նրա մասին, և դրանցից մի քանիսը կարող են զարմանալի թվալ.

• Երկրի մթնոլորտի քաշը 5,300,000,000,000,000 տոննա է։
• Այն նպաստում է ձայնի փոխանցմանը: 100 կմ-ից ավելի բարձրության վրա այս հատկությունը անհետանում է մթնոլորտի կազմի փոփոխության պատճառով։
• Մթնոլորտի շարժումը հրահրվում է Երկրի մակերեսի անհավասար տաքացումից։
• Օդի ջերմաստիճանը որոշելու համար օգտագործվում է ջերմաչափ, իսկ մթնոլորտի ճնշումը որոշելու համար՝ բարոմետր։
• Մթնոլորտի առկայությունը մեր մոլորակը փրկում է ամեն օր 100 տոննա երկնաքարից։
• Օդի բաղադրությունը ֆիքսված էր մի քանի հարյուր միլիոն տարի, բայց սկսեց փոխվել արագ արդյունաբերական գործունեության սկզբի հետ:
• Ենթադրվում է, որ մթնոլորտը տարածվում է դեպի վեր՝ հասնելով 3000 կմ բարձրության:

Մթնոլորտի կարևորությունը մարդկանց համար

Մթնոլորտի ֆիզիոլոգիական գոտին 5 կմ է։ Ծովի մակարդակից 5000 մ բարձրության վրա մարդը սկսում է թթվածնային քաղց զգալ, որն արտահայտվում է նրա կատարողականի նվազմամբ և ինքնազգացողության վատթարացմամբ։ Սա ցույց է տալիս, որ մարդը չի կարող գոյատևել մի տարածության մեջ, որտեղ չկա գազերի այս զարմանալի խառնուրդը:

Մթնոլորտի մասին բոլոր տեղեկություններն ու փաստերը միայն հաստատում են դրա կարևորությունը մարդկանց համար։ Նրա ներկայության շնորհիվ հնարավոր դարձավ կյանք զարգացնել Երկրի վրա։ Արդեն այսօր, գնահատելով այն վնասի չափը, որը մարդկությունն իր գործողություններով կարող է պատճառել կենարար օդին, պետք է մտածել մթնոլորտի պահպանման և վերականգնման հետագա միջոցների մասին։

Մթնոլորտի կազմը և կառուցվածքը:

Մթնոլորտը Երկրի գազային թաղանթն է։ Մթնոլորտի ուղղահայաց չափը ավելի քան երեք երկրային շառավիղ է (միջին շառավիղը՝ 6371 կմ), իսկ զանգվածը՝ 5,157x10 15 տոննա, որը մոտավորապես կազմում է Երկրի զանգվածի մեկ միլիոներորդ մասը։

Մթնոլորտի բաժանումը շերտերի ուղղահայաց ուղղությամբ հիմնված է հետևյալի վրա.

Մթնոլորտային օդի կազմը,

ֆիզիկաքիմիական գործընթացներ;

Ջերմաստիճանի բաշխում ըստ բարձրության;

Մթնոլորտի փոխազդեցությունը հիմքում ընկած մակերեսի հետ:

Մեր մոլորակի մթնոլորտը տարբեր գազերի, այդ թվում՝ ջրային գոլորշիների, ինչպես նաև որոշակի քանակությամբ աերոզոլների մեխանիկական խառնուրդ է։ Չոր օդի բաղադրությունը ստորին 100 կմ-ում մնում է գրեթե անփոփոխ։ Մաքուր և չոր օդը, զերծ ջրային գոլորշուց, փոշուց և այլ կեղտերից, գազերի, հիմնականում ազոտի (օդի ծավալի 78%) և թթվածնի (21%) խառնուրդ է։ Մեկ տոկոսից մի փոքր պակաս արգոն է, և շատ փոքր քանակությամբ այլ գազեր կան՝ քսենոն, կրիպտոն, ածխաթթու գազ, ջրածին, հելիում և այլն (Աղյուսակ 1.1):

Ազոտը, թթվածինը և մթնոլորտային օդի այլ բաղադրիչները մթնոլորտում միշտ գտնվում են գազային վիճակում, քանի որ կրիտիկական ջերմաստիճանները, այսինքն՝ այն ջերմաստիճանները, որոնցում դրանք կարող են լինել հեղուկ վիճակում, շատ ավելի ցածր են, քան օդի մակերևույթում դիտվող ջերմաստիճանները։ Մոլորակը. Բացառություն է կազմում ածխաթթու գազը: Սակայն հեղուկ վիճակի անցնելու համար, բացի ջերմաստիճանից, անհրաժեշտ է հասնել նաև հագեցվածության վիճակի։ Մթնոլորտում քիչ ածխաթթու գազ կա (0,03%) և այն հանդիպում է առանձին մոլեկուլների տեսքով՝ հավասարաչափ բաշխված այլ մթնոլորտային գազերի մոլեկուլների միջև։ Անցած 60-70 տարիների ընթացքում դրա պարունակությունն աճել է 10-12%-ով, մարդկային գործունեության ազդեցության տակ։

Փոփոխություններին առավել ենթական ջրային գոլորշիների պարունակությունն է, որի կոնցենտրացիան Երկրի մակերեսին բարձր ջերմաստիճանի դեպքում կարող է հասնել 4%-ի։ Բարձրության բարձրացման և ջերմաստիճանի նվազման հետ ջրի գոլորշիների պարունակությունը կտրուկ նվազում է (1,5-2,0 կմ բարձրության վրա՝ կիսով չափ և 10-15 անգամ հասարակածից մինչև բևեռ)։

Կոշտ կեղտերի զանգվածը վերջին 70 տարիների ընթացքում հյուսիսային կիսագնդի մթնոլորտում աճել է մոտավորապես 1,5 անգամ։

Օդի գազային բաղադրության կայունությունն ապահովվում է օդի ստորին շերտի ինտենսիվ խառնմամբ։

Չոր օդի ստորին շերտերի գազային բաղադրությունը (առանց ջրի գոլորշու)

Մթնոլորտային օդի հիմնական գազերի դերն ու նշանակությունը

ԹԹՎԱԾԻՆ (ՄԱՍԻՆ)կենսական նշանակություն ունի մոլորակի գրեթե բոլոր բնակիչների համար։ Սա ակտիվ գազ է։ Մասնակցում է մթնոլորտային այլ գազերի հետ քիմիական ռեակցիաներին։ Թթվածինն ակտիվորեն կլանում է ճառագայթային էներգիան, հատկապես շատ կարճ ալիքների երկարությունը 2,4 մկմ-ից պակաս: Արեգակնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ (X< 03 մկմ), թթվածնի մոլեկուլը տրոհվում է ատոմների: Ատոմային թթվածինը, միանալով թթվածնի մոլեկուլին, ձևավորում է նոր նյութ՝ եռատոմային թթվածին կամ օզոն(Օզ): Օզոնը հիմնականում հանդիպում է բարձր բարձրությունների վրա։ Այնտեղ իրդերը մոլորակի համար չափազանց շահավետ է: Երկրի մակերեսին օզոնը ձևավորվում է կայծակնային արտանետումների ժամանակ։

Ի տարբերություն մթնոլորտի մնացած բոլոր գազերի, որոնք անճաշակ են և առանց հոտի, օզոնն ունի բնորոշ հոտ։ Հունարենից թարգմանված «օզոն» բառը նշանակում է «կծու հոտ»։ Ամպրոպից հետո այս հոտը հաճելի է, այն ընկալվում է որպես թարմության հոտ։ Մեծ քանակությամբ օզոնը թունավոր նյութ է։ Մեծ թվով մեքենաներով և, հետևաբար, ավտոմոբիլային գազերի մեծ արտանետումներով քաղաքներում օզոնը ձևավորվում է արևի լույսի ազդեցության տակ պարզ կամ մասամբ ամպամած եղանակին: Քաղաքը պարուրված է դեղին-կապույտ ամպով, տեսանելիությունը վատանում է։ Սա ֆոտոքիմիական մշուշ է:

ԱԶՈՏ (N2) չեզոք գազ է, այն չի փոխազդում մթնոլորտային այլ գազերի հետ և չի մասնակցում ճառագայթային էներգիայի կլանմանը։

Մինչև 500 կմ բարձրությունները մթնոլորտը հիմնականում բաղկացած է թթվածնից և ազոտից։ Ընդ որում, եթե մթնոլորտի ստորին շերտում գերակշռում է ազոտը, ապա մեծ բարձրություններում ավելի շատ թթվածին կա, քան ազոտը։

ԱՐԳՈՆ (Ar) չեզոք գազ է, չի արձագանքում և չի մասնակցում ճառագայթային էներգիայի կլանմանը կամ արտանետմանը: Նմանապես - քսենոն, կրիպտոն և շատ այլ գազեր: Արգոնը ծանր նյութ է, այն շատ քիչ է մթնոլորտի բարձր շերտերում:

ԱԾխածնի երկօքսիդը (CO2) մթնոլորտում կազմում է միջինը 0,03%: Այս գազը շատ անհրաժեշտ է բույսերի համար և ակտիվորեն ներծծվում է նրանց կողմից։ Օդում դրա իրական քանակությունը կարող է մի փոքր տարբերվել: Արդյունաբերական տարածքներում դրա գումարը կարող է աճել մինչև 0,05%: Գյուղական բնակավայրերում, անտառներից և դաշտերից վեր այն ավելի քիչ է: Անտարկտիդայի վրա կա մոտավորապես 0,02% ածխածնի երկօքսիդ, այսինքն գրեթե Ուզմթնոլորտում միջին քանակից պակաս: Նույն քանակությունը և նույնիսկ ավելի քիչ ծովում` 0,01-0,02%, քանի որ ածխաթթու գազը ինտենսիվորեն կլանում է ջրով:

Երկրի մակերևույթին անմիջականորեն հարող օդի շերտում ածխաթթու գազի քանակությունը նույնպես ամենօրյա տատանումներ է ապրում։

Գիշերը ավելի շատ է լինում, ցերեկը՝ քիչ։ Դա բացատրվում է նրանով, որ ցերեկային ժամերին ածխաթթու գազը կլանում է բույսերը, բայց ոչ գիշերը։ Մոլորակի բույսերը տարվա ընթացքում մթնոլորտից վերցնում են մոտ 550 միլիարդ տոննա թթվածին և վերադարձնում մոտ 400 միլիարդ տոննա թթվածին:

Ածխածնի երկօքսիդը լիովին թափանցիկ է արևի կարճ ալիքի ճառագայթների համար, բայց ինտենսիվորեն կլանում է Երկրի ջերմային ինֆրակարմիր ճառագայթումը: Սրա հետ է կապված ջերմոցային էֆեկտի խնդիրը, որի մասին պարբերաբար քննարկումներ են բորբոքվում գիտական ​​մամուլի էջերում և հիմնականում ԶԼՄ-ներում։

ՀԵԼԻՈՒՄ (Նա) շատ թեթև գազ է։ Այն մթնոլորտ է մտնում երկրակեղևից՝ թորիումի և ուրանի ռադիոակտիվ քայքայման արդյունքում։ Հելիումը փախչում է արտաքին տարածություն: Հելիումի նվազման արագությունը համապատասխանում է Երկրի աղիքներից նրա մուտքի արագությանը: 600 կմ բարձրությունից մինչև 16000 կմ մեր մթնոլորտը հիմնականում բաղկացած է հելիումից։ Սա «Երկրի հելիումի պսակն է», ըստ Վերնադսկու: Հելիումը չի փոխազդում մթնոլորտային այլ գազերի հետ և չի մասնակցում ճառագայթային ջերմության փոխանցմանը:

ՋՐԱԾԻՆ (Hg) էլ ավելի թեթև գազ է։ Այն շատ քիչ է Երկրի մակերեսին մոտ: Այն բարձրանում է դեպի մթնոլորտի վերին շերտերը։ Ջերմոսֆերայում և էկզոսֆերայում ատոմային ջրածինը դառնում է գերիշխող բաղադրիչ։ Ջրածինը մեր մոլորակի ամենավերին, ամենահեռավոր թաղանթն է: 16000 կմ-ից ավելի մինչև մթնոլորտի վերին սահմանը, այսինքն՝ մինչև 30 - 40 հազար կմ բարձրությունները, գերակշռում է ջրածինը։ Այսպիսով, մեր մթնոլորտի քիմիական բաղադրությունը բարձրության հետ մոտենում է Տիեզերքի քիմիական կազմին, որտեղ ջրածինը և հելիումը ամենատարածված տարրերն են: Մթնոլորտի վերին ծայրամասային, չափազանց հազվադեպ հատվածում մթնոլորտից դուրս են գալիս ջրածինը և հելիումը։ Նրանց առանձին ատոմները դրա համար բավականաչափ բարձր արագություններ ունեն: