Aš noriu viską žinoti

Žemės atmosfera

Pin
Send
Share
Send


Aukščiau neišvardyti oro komponentai:

DujosTomasazoto oksidas0,5 ppmvxenon0,09 ppmvozone0,0 iki 0,07 ppmv azoto dioksidas0,02 ppmviodine0,01 ppmv anglies monoksidastraceammoniatrasa

Heterosferos sudėtis

Virš turbopauzės (apie 100 km) Žemės atmosfera pradeda formuotis, atsižvelgiant į aukštį. Iš esmės taip yra todėl, kad nesimaišant dujų tankis krenta eksponentiškai didėjant aukščiui, tokiu greičiu, kuris priklauso nuo dujų molekulinės masės. Didesnės masės sudedamosios dalys, tokios kaip deguonis ir azotas, patenka greičiau nei lengvesnės sudedamosios dalys, tokios kaip helis, molekulinis vandenilis ir atominis vandenilis. Taigi didėjant aukščiui heterosferoje, atmosferoje iš eilės dominuoja helis, molekulinis vandenilis ir atominis vandenilis. Tikslus heterosferos ir joje esančių sluoksnių aukštis labai skiriasi priklausomai nuo temperatūros3.

Biologinė reikšmė

Žemės atmosfera vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį palaikant gyvybę šioje planetoje. Deguonis reikalingas gyvūnams, augalams ir kai kurioms bakterijoms kvėpuoti. Azotas yra inertinės dujos, kurios sumažina deguonies kiekį natūralių medžiagų oksidacijai, tokiu būdu ribodamos savaiminį degių medžiagų degimą (deginimą) ir metalų koroziją. Azotą taip pat naudoja „azotą fiksuojančios“ bakterijos, kad gautų junginius, naudingus augalų augimui. Augalai, atliekantys fotosintezę, iš oro pasiima anglies dioksidą ir išskiria deguonį. Anglies dioksidas ir vandens garai veikia kaip „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“, kurios Žemę palaiko pakankamai šiltą, kad palaikytų gyvybę. Vandens garai ore yra vandens ciklo dalis, kurioje susidaro krituliai (pvz., Lietus ir sniegas), kurie papildo dirvožemio drėgmę. Be to, vandens garai apsaugo gyvus audinius nuo išdžiūvimo.

Be to, keli atmosferos regionai daro apsauginį poveikį per atstumą. Pavyzdžiui, ozono sluoksnis sugeria UV spinduliuotę, kuri gali pakenkti gyvų organizmų audiniams ir genetinei medžiagai. Mezosfera, kurioje kasdien dega milijonai meteorų, apsaugo Žemės paviršių nuo to, kad juos nuolat bombarduoja šie krintantys objektai. Magnetosfera, kuri driekiasi už atmosferos ribų, apsaugo Žemę nuo žalingo lietaus, kurį sukelia saulės vėjas.

Žemės atmosferos istorija

Žemės atmosferos, buvusios prieš vieną milijardą metų, istorija yra menkai suprantama, tačiau toliau pateikiama viena tikėtina įvykių seka.

Šiuolaikinė atmosfera kartais vadinama „trečiąja Žemės atmosfera“, siekiant atskirti jos cheminę sudėtį nuo dviejų ypač skirtingų ankstesnių kompozicijų. Manoma, kad originali atmosfera pirmiausia buvo helio ir vandenilio. Šiluma (nuo vis dar ištirpusios plutos ir saulės) išsklaidė šią atmosferą.

Maždaug prieš 3,5 milijardo metų paviršius buvo pakankamai atvėsęs, kad susidarytų tvirta pluta, vis dar gausiai apgyvendinta ugnikalnių, išskiriančių garus, anglies dioksidą ir amoniaką. Dėl to susiformavo „antroji atmosfera“, susidedanti iš anglies dioksido ir vandens garų, turinčio šiek tiek azoto, bet beveik neturinčio deguonies. (2005 m. Vaterlo universitete ir Kolorado universitete atlikti modeliavimai rodo, kad jame galėjo būti iki 40 procentų vandenilio 4). Ši antroji atmosfera turėjo maždaug 100 kartų daugiau dujų nei dabartinė atmosfera. Paprastai manoma, kad šiltnamio efektas, kurį sukėlė didelis anglies dioksido kiekis, atitolino Žemę nuo užšalimo.

Per ateinančius keletą milijonų metų vandens garai kondensavosi ir susidarė lietus ir vandenynai, kurie pradėjo tirpinti anglies dioksidą. Maždaug 50 procentų anglies dioksido buvo absorbuota vandenynuose.

Iškastiniai duomenys rodo, kad melsvadumbliai buvo vieni ankstyviausių bakterijų rūšių, egzistavusių maždaug prieš 3,3 milijardo metų. Jie buvo pirmieji organizmai, kurie vykdė fotosintetinį anglies dioksido pavertimą deguonimi, tokiu būdu atlikdami svarbų vaidmenį keičiant atmosferą iš anoksinės būsenos (būsenos be deguonies) į oksitinę būseną (būseną su deguonimi). Manoma, kad atmosferos deguonies susidarymas lėmė masinį rūšių išnykimą.

Vėliau atsirado fotosintetinantys augalai ir daugiau anglies dioksido pavertė deguonimi. Laikui bėgant anglies perteklius įsiskverbė į iškastinį kurą, nuosėdines uolienas (ypač kalkakmenis) ir gyvūnų kriaukles. Išsiskyręs deguonis, jis sureagavo su amoniaku, kad susidarytų azotas. Be to, bakterijos taip pat pavertė amoniaką azotu.

Augant daugiau augalų, deguonies lygis žymiai padidėjo, o anglies dioksido lygis sumažėjo. Iš pradžių deguonis derinamas su įvairiais elementais (tokiais kaip geležis), bet galiausiai atmosferoje kaupiasi deguonis. Atsiradus ozono sluoksniui gyvybės formos buvo geriau apsaugotos nuo UV spindulių. Ši deguonies-azoto atmosfera yra „trečioji atmosfera“.

Oro tarša

Su atmosferos sudėtimi susijusių cheminių ir transporto procesų schema.

Nors technologinė pažanga žmonijai davė daug naudos, ją lydėjo neigiamas poveikis aplinkai, įskaitant oro taršą. Įprasti oro teršalai yra anglies monoksidas (CO), azoto oksidai (NO)x), sieros oksidai (SOx), ozono ir kietųjų dalelių (PM). Paprastai jie gaminami vykdant tokią veiklą kaip: a) deginimas (deginimas) transportui ir šilumos bei elektros energijos generavimui ir b) pramoniniai procesai, įskaitant naftos perdirbimą, cemento ir metalo apdirbimą.

Anglies monoksidas, kuris yra nevisiško kuro deginimo produktas, yra gana didelėse koncentracijose šalia kelių, kuriuose vyksta intensyvus transporto priemonių eismas. Didelio anglies monoksido įkvėpimas gali sukelti galvos skausmą, nuovargį, kvėpavimo sutrikimus ir (kraštutiniais atvejais) mirtį.

Tarp įvairių azoto oksidų yra azoto dioksidas (NO2) sukelia kvėpavimo sutrikimus ir prisideda prie rūgštaus lietaus. Azoto oksidai taip pat prisideda prie kietųjų dalelių susidarymo ore ir maistinių medžiagų perkrovos tvenkiniuose ir ežeruose, mažindami vandens kokybę.

Deginant sieros turinčius degalus, įskaitant anglį ir naftą, taip pat išgaunant metalus iš rūdų ir benziną iš naftos, susidaro įvairūs sieros oksidai. Ištirpęs vandenyje, sieros dioksidas ir sieros trioksidas sudaro rūgštis, prisidedant prie rūgštaus lietaus. Jie taip pat kenkia kvėpavimo sistemai ir prisideda prie dalelių, mažinančių matomumą ore, susidarymo.

Esant saulės šviesai, azoto oksidai gali reaguoti su lakiaisiais organiniais junginiais (tokiais kaip benzino garai ir cheminiai tirpikliai), kad susidarytų ozonas. Nors stratosferoje esantis ozonas daro apsauginį poveikį sugerdamas kenksmingą UV spinduliuotę, troposferos ozonas gali sudirginti plaučius ir sukelti uždegimą, švokštimą, kosulį ir kvėpavimo sunkumus. Pakartotinis ozono poveikis gali visam laikui pažeisti plaučius. Ozonas yra pagrindinis miesto smogo komponentas.

Kietosios dalelės yra įvairių mikroskopinių kietų medžiagų ir skysčių lašelių, įskaitant metalus, nitratus, sulfatus, organines chemines medžiagas ir dulkes, mišinys. Didžiausią susirūpinimą kelia mažos dalelės, kurių skersmuo ne didesnis kaip 10 mikrometrų, nes įprasto kvėpavimo metu jos gali lengvai patekti į plaučius. Dalelių tarša yra susijusi su įvairiomis problemomis, įskaitant sunkumą kvėpuoti, lėtiniu bronchitu, paūmėjusia astma ir nereguliariu širdies ritmu.

Ore švino daugiausia gamina švino lydymo staklės, taip pat atliekų deginimo krosnys, komunalinės įmonės ir švino-rūgštinių akumuliatorių gamyklos. Švino poveikis gali pažeisti įvairius kūno organus, įskaitant smegenis, inkstus ir kepenis, ir sukelti osteoporozę bei reprodukcinius sutrikimus.

Siekdamos sumažinti tokių teršalų išmetimą ir kaupimąsi, įvairių tautų vyriausybės įpareigojo tokias priemones kaip modifikuoto benzino, katalizinių konverterių naudojimas motorinių transporto priemonių išmetimo sistemose ir pramoninių atliekų nuotekų gaudyklės.

Be taršos problemos, nerimą kelia ir tai, kad dėl padidėjusio šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip anglies dioksidas ir metanas, atmosferoje padaugėja pasaulinės temperatūros. Šiltnamio efektą sukeliančios dujos paprastai vaidina vertingą vaidmenį tuo, kad jos sugeria dalį saulės šilumos ir padeda išlaikyti Žemę šiltą ir gyvenamą. Nerimą kelia tai, kad pakilus šių dujų lygiui kyla „visuotinio atšilimo“ reiškinys. Daugelis mokslininkų šį kilimą sieja su žmogaus veikla, pavyzdžiui, kuro deginimu, žemės valymu ir žemės ūkiu. Kiti visuotinį atšilimą priskiria didėjančiam saulės aktyvumui ar kitiems gamtos reiškiniams. Be to, diskutuojama apie šiltnamio efektą sukeliančių dujų sukeliamo atšilimo mastą.

Taip pat žiūrėkite

Nuorodos

  • Verčevas, Dž. Termosfera: heterosferos dalis. Gauta 2015 m. Birželio 23 d.

Žiūrėti video įrašą: Flat Earth - Plokščia Žemė ir Atmosferos Didinimas - LT 2 dalis (Spalio Mėn 2021).

Pin
Send
Share
Send