Светът около нас се състои от три много различни части: земя, вода и въздух. Всеки от тях е уникален и интересен по свой начин. Сега ще говорим само за последния от тях. Какво е атмосфера? Как се появи? От какво е направен и на какви части е разделен? Всички тези въпроси са изключително интересни.

Самото име "атмосфера" се формира от две думи от гръцки произход, преведени на руски означават "пара" и "топка". И ако погледнете точното определение, можете да прочетете следното: "Атмосферата е въздушната обвивка на планетата Земя, която се втурва заедно с нея в открития космос." Тя се развива успоредно с геоложките и геохимични процеси, протичащи на планетата. И днес всички процеси, протичащи в живите организми, зависят от него. Без атмосфера планетата би се превърнала в безжизнена пустиня като Луната.

В какво се състои?

Въпросът какво е атмосферата и какви елементи са включени в нея интересува хората от дълго време. Основните компоненти на тази черупка са били известни още през 1774 г. Монтирани са от Антоан Лавоазие. Той установи, че съставът на атмосферата се формира предимно от азот и кислород. С течение на времето неговите компоненти са усъвършенствани. И сега знаем, че съдържа много повече газове, както и вода и прах.

Нека разгледаме по-подробно от какво се състои атмосферата на Земята близо до нейната повърхност. Най-често срещаният газ е азотът. Съдържа малко повече от 78 процента. Но въпреки такова голямо количество, азотът във въздуха практически не е активен.

Следващият най-голям и важен елемент е кислородът. Този газ съдържа почти 21% и просто показва много висока активност. Специфичната му функция е да окислява мъртвата органична материя, която се разлага в резултат на тази реакция.

Ниски, но важни газове

Третият газ, който е част от атмосферата, е аргонът. Малко по-малко от един процент. Следват въглероден диоксид с неон, хелий с метан, криптон с водород, ксенон, озон и дори амоняк. Но те се съдържат толкова малко, че процентът на такива компоненти е равен на стотни, хилядни и милионни. От тях само въглеродният диоксид играе важна роля, тъй като той е строителният материал, от който растенията се нуждаят за фотосинтезата. Другата му важна функция е да предпазва от радиация и да абсорбира част от слънчевата топлина.

Друг рядък, но важен газ, озонът, съществува, за да улавя ултравиолетовото лъчение, идващо от слънцето. Благодарение на това свойство целият живот на планетата е надеждно защитен. От друга страна, озонът влияе върху температурата на стратосферата. Поради факта, че абсорбира тази радиация, въздухът се нагрява.

Постоянството на количествения състав на атмосферата се поддържа чрез непрекъснато смесване. Неговите слоеве се движат както хоризонтално, така и вертикално. Следователно навсякъде по света има достатъчно кислород и няма излишък на въглероден диоксид.

Какво още има във въздуха?

Трябва да се отбележи, че пара и прах могат да бъдат открити във въздушното пространство. Последният се състои от прашец и частици от почвата, в града към тях се присъединяват примеси от емисии на прахови частици от отработените газове.

Но в атмосферата има много вода. При определени условия той се кондензира и се появяват облаци и мъгла. Всъщност това е едно и също нещо, само че първите се появяват високо над повърхността на Земята, а последните се разпространяват по нея. Облаците приемат различни форми. Този процес зависи от височината над Земята.

Ако се образуват на 2 км над сушата, тогава те се наричат ​​слоести. Именно от тях пада дъжд на земята или вали сняг. Над тях се образуват купести облаци до височина 8 км. Те винаги са най-красивите и живописни. Точно тях ги преглеждат и се чудят как изглеждат. Ако в следващите 10 км се появят такива образувания, те ще бъдат много леки и ефирни. Името им е цирус.

Какви са слоевете на атмосферата?

Въпреки че имат много различни температури един от друг, много е трудно да се каже на каква конкретна височина започва един слой и завършва друг. Това разделение е много условно и е приблизително. Въпреки това, слоевете на атмосферата все още съществуват и изпълняват своите функции.

Най-долната част на въздушната обвивка се нарича тропосфера. Дебелината му се увеличава при движение от полюсите към екватора от 8 до 18 км. Това е най-топлата част от атмосферата, тъй като въздухът в нея се нагрява от земната повърхност. Повечето от водните пари са концентрирани в тропосферата, така че в нея се образуват облаци, падат валежи, гръмотевични бури и духат ветрове.

Следващият слой е с дебелина около 40 км и се нарича стратосфера. Ако наблюдателят се премести в тази част на въздуха, ще открие, че небето е станало лилаво. Това се дължи на ниската плътност на веществото, което практически не разпръсква слънчевите лъчи. Именно в този слой летят реактивните самолети. За тях там са отворени всички открити пространства, тъй като на практика няма облаци. Вътре в стратосферата има слой, състоящ се от голямо количество озон.

Следват стратопаузата и мезосферата. Последният е с дебелина около 30 km. Характеризира се с рязко намаляване на плътността и температурата на въздуха. Небето изглежда черно за наблюдателя. Тук дори можете да наблюдавате звездите през деня.

Слоеве с малко или никакъв въздух

Структурата на атмосферата продължава със слой, наречен термосфера - най-дългият от всички останали, дебелината му достига 400 km. Този слой се характеризира с огромна температура, която може да достигне 1700 ° C.

Последните две сфери често се комбинират в една и се наричат ​​йоносфера. Това се дължи на факта, че в тях протичат реакции с освобождаване на йони. Именно тези слоеве ви позволяват да наблюдавате такова природно явление като северното сияние.

Следващите 50 км от Земята са запазени за екзосферата. Това е външната обвивка на атмосферата. В него частиците въздух се разпръскват в пространството. Метеорологичните сателити обикновено се движат в този слой.

Земната атмосфера завършва с магнитосфера. Именно тя приюти повечето от изкуствените спътници на планетата.

След всичко казано не би трябвало да има съмнение каква е атмосферата. Ако има съмнения относно неговата необходимост, тогава е лесно да ги разсеете.

Стойността на атмосферата

Основната функция на атмосферата е да предпазва повърхността на планетата от прегряване през деня и прекомерно охлаждане през нощта. Следващата важност на тази черупка, която никой няма да оспори, е да доставя кислород на всички живи същества. Без него те биха се задушили.

Повечето метеорити изгарят в горните слоеве, като никога не достигат повърхността на Земята. И хората могат да се възхищават на летящите светлини, бъркайки ги с падащи звезди. Без атмосфера цялата Земя би била осеяна с кратери. А за защитата от слънчевата радиация вече беше споменато по-горе.

Как човек влияе на атмосферата?

Много негативно. Това се дължи на нарастващата активност на хората. Основният дял от всички негативни аспекти се пада на индустрията и транспорта. Между другото, автомобилите отделят почти 60% от всички замърсители, които проникват в атмосферата. Останалите четиридесет са разпределени между енергетиката и индустрията, както и индустриите за унищожаване на отпадъци.

Списъкът с вредни вещества, които попълват състава на въздуха всеки ден, е много дълъг. Поради транспорта в атмосферата са: азот и сяра, въглерод, синьо и сажди, както и силен канцероген, който причинява рак на кожата - бензопирен.

Промишлеността отчита следните химични елементи: серен диоксид, въглеводороди и сероводород, амоняк и фенол, хлор и флуор. Ако процесът продължи, тогава скоро отговорите на въпросите: „Каква е атмосферата? В какво се състои? ще бъде съвсем различен.

При 0 °C - 1,0048 10 3 J / (kg K), C v - 0,7159 10 3 J / (kg K) (при 0 ° C). Разтворимостта на въздуха във вода (по маса) при 0 ° C - 0,0036%, при 25 ° C - 0,0023%.

В допълнение към газовете, посочени в таблицата, атмосферата съдържа Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, въглеводороди, HCl, HBr, пари, I 2, Br 2, както и много други газове в малки количества. В тропосферата постоянно има голямо количество суспендирани твърди и течни частици (аерозоли). Радонът (Rn) е най-редкият газ в земната атмосфера.

Структурата на атмосферата

граничен слой на атмосферата

Долният слой на атмосферата, съседен на земната повърхност (с дебелина 1-2 km), в който влиянието на тази повърхност пряко влияе върху нейната динамика.

Тропосфера

Горната му граница е на надморска височина 8-10 km в полярните, 10-12 km в умерените и 16-18 km в тропичните ширини; по-ниска през зимата, отколкото през лятото. Долният, основен слой на атмосферата съдържа повече от 80% от общата маса на атмосферния въздух и около 90% от цялата водна пара, присъстваща в атмосферата. В тропосферата са силно развити турбулентността и конвекцията, появяват се облаци, развиват се циклони и антициклони. Температурата намалява с надморска височина със среден вертикален градиент от 0,65°/100 m

тропопауза

Преходният слой от тропосферата към стратосферата, слоят на атмосферата, в който спира намаляването на температурата с височина.

Стратосфера

Слоят на атмосферата, разположен на височина от 11 до 50 км. Характерна е лека промяна в температурата в слоя 11-25 km (долния слой на стратосферата) и повишаването му в слоя 25-40 km от −56,5 до 0,8 ° (горна стратосфера или инверсионна област). Достигнала стойност от около 273 K (почти 0 °C) на надморска височина от около 40 km, температурата остава постоянна до надморска височина от около 55 km. Тази област с постоянна температура се нарича стратопауза и е границата между стратосферата и мезосферата.

Стратопауза

Граничният слой на атмосферата между стратосферата и мезосферата. Има максимум във вертикалното разпределение на температурата (около 0 °C).

Мезосфера

Мезосферата започва на надморска височина от 50 km и се простира до 80-90 km. Температурата намалява с височина със среден вертикален градиент (0,25-0,3)°/100 м. Основният енергиен процес е лъчистият топлообмен. Сложни фотохимични процеси, включващи свободни радикали, вибрационно възбудени молекули и т.н., причиняват атмосферна луминесценция.

мезопауза

Преходен слой между мезосфера и термосфера. Има минимум във вертикалното разпределение на температурата (около -90 °C).

Линия Карман

Височината над морското равнище, която условно се приема за граница между земната атмосфера и космоса. Според дефиницията на FAI линията Карман е на надморска височина от 100 км.

Термосфера

Горната граница е около 800 км. Температурата се повишава до надморска височина от 200-300 km, където достига стойности от порядъка на 1226,85 C, след което остава почти постоянна до голяма надморска височина. Под въздействието на слънчевата радиация и космическата радиация въздухът се йонизира („полярни сияния“) - основните области на йоносферата се намират вътре в термосферата. На надморска височина над 300 км преобладава атомният кислород. Горната граница на термосферата до голяма степен се определя от текущата активност на Слънцето. В периоди на ниска активност - например през 2008-2009 г. - има забележимо намаляване на размера на този слой.

Термопауза

Областта на атмосферата над термосферата. В този регион поглъщането на слънчевата радиация е незначително и температурата всъщност не се променя с височината.

Екзосфера (разсейваща сфера)

До височина 100 км атмосферата е хомогенна, добре смесена смес от газове. В по-високите слоеве разпределението на газовете по височина зависи от техните молекулни маси, концентрацията на по-тежките газове намалява по-бързо с отдалечаване от повърхността на Земята. Поради намаляването на плътността на газа температурата пада от 0 °C в стратосферата до −110 °C в мезосферата. Но кинетичната енергия на отделните частици на височини от 200–250 km съответства на температура от ~150 °C. Над 200 km се наблюдават значителни колебания в температурата и плътността на газа във времето и пространството.

На височина около 2000-3500 км екзосферата постепенно преминава в т.нар. близък космически вакуум, който е пълен със силно разредени частици от междупланетен газ, главно водородни атоми. Но този газ е само част от междупланетната материя. Другата част е съставена от прахообразни частици от кометен и метеоритен произход. В допълнение към изключително разредените прахообразни частици, в това пространство прониква електромагнитно и корпускулярно лъчение от слънчев и галактически произход.

Преглед

Тропосферата представлява около 80% от масата на атмосферата, стратосферата представлява около 20%; масата на мезосферата е не повече от 0,3%, термосферата е по-малко от 0,05% от общата маса на атмосферата.

Въз основа на електрическите свойства в атмосферата те излъчват неутросфератаи йоносфера .

В зависимост от състава на газа в атмосферата те отделят хомосфераи хетеросфера. хетеросфера- това е област, в която гравитацията влияе върху разделянето на газовете, тъй като тяхното смесване на такава височина е незначително. Оттук следва променливият състав на хетеросферата. Под него се намира добре смесена, хомогенна част от атмосферата, наречена хомосфера. Границата между тези слоеве се нарича турбопауза, тя се намира на надморска височина от около 120 км.

Други свойства на атмосферата и въздействие върху човешкото тяло

Вече на надморска височина от 5 км необучен човек развива кислороден глад и без адаптация производителността на човека значително намалява. Тук свършва физиологичната зона на атмосферата. Човешкото дишане става невъзможно на височина от 9 км, въпреки че до около 115 км атмосферата съдържа кислород.

Атмосферата ни осигурява необходимия кислород за дишане. Въпреки това, поради спада на общото налягане на атмосферата, докато се издигате на височина, парциалното налягане на кислорода също намалява съответно.

В разредените слоеве въздух разпространението на звука е невъзможно. До височини от 60-90 км все още е възможно да се използва въздушно съпротивление и повдигане за контролиран аеродинамичен полет. Но започвайки от височини 100-130 км, познатите на всеки пилот понятия за числото М и звуковата бариера губят смисъл: минава условната линия на Карман, отвъд която започва зоната на чисто балистичен полет, която може да се контролира само с помощта на реактивни сили.

На височини над 100 km атмосферата е лишена и от друго забележително свойство - способността да абсорбира, провежда и пренася топлинна енергия чрез конвекция (т.е. чрез смесване на въздуха). Това означава, че различни елементи от оборудването, оборудването на орбиталната космическа станция няма да могат да се охлаждат отвън по начина, по който обикновено се прави в самолета - с помощта на въздушни струи и въздушни радиатори. На такава височина, както и в космоса като цяло, единственият начин за пренос на топлина е топлинното излъчване.

История на образуването на атмосферата

Според най-разпространената теория атмосферата на Земята е била в три различни състава през цялата си история. Първоначално се състои от леки газове (водород и хелий), уловени от междупланетното пространство. Този т.нар първична атмосфера. На следващия етап активната вулканична дейност доведе до насищане на атмосферата с газове, различни от водород (въглероден диоксид, амоняк, водни пари). Ето как вторична атмосфера. Тази атмосфера беше възстановяваща. Освен това процесът на образуване на атмосферата се определя от следните фактори:

• изтичане на леки газове (водород и хелий) в междупланетното пространство;
• химични реакции, протичащи в атмосферата под въздействието на ултравиолетово лъчение, мълнии и някои други фактори.

Постепенно тези фактори доведоха до образуването третична атмосфера, характеризиращ се с много по-ниско съдържание на водород и много по-високо съдържание на азот и въглероден диоксид (образуван в резултат на химични реакции от амоняк и въглеводороди).

Азот

Образуването на голямо количество азот N 2 се дължи на окисляването на амонячно-водородната атмосфера от молекулярния кислород O 2, който започва да идва от повърхността на планетата в резултат на фотосинтеза, започвайки от преди 3 милиарда години. Азот N 2 също се отделя в атмосферата в резултат на денитрификацията на нитрати и други азотсъдържащи съединения. Азотът се окислява от озона до NO в горните слоеве на атмосферата.

Азот N 2 влиза в реакции само при определени условия (например по време на мълния). Окисляването на молекулярен азот от озон по време на електрически разряди се използва в малки количества в промишленото производство на азотни торове. Може да се окислява с ниска консумация на енергия и да се превръща в биологично активна форма от цианобактерии (синьо-зелени водорасли) и нодулни бактерии, които образуват ризобиална симбиоза с бобови растения, които могат да бъдат ефективни растения за зелено торене, които не изтощават, а обогатяват почвата с естествени торове.

Кислород

Съставът на атмосферата започва да се променя радикално с появата на живите организми на Земята, в резултат на фотосинтеза, придружена от освобождаване на кислород и усвояване на въглероден диоксид. Първоначално кислородът се изразходва за окисляване на редуцирани съединения - амоняк, въглеводороди, желязото, съдържащо се в океаните, и др. В края на този етап съдържанието на кислород в атмосферата започва да расте. Постепенно се формира модерна атмосфера с окислителни свойства. Тъй като това предизвика сериозни и резки промени в много процеси, протичащи в атмосферата, литосферата и биосферата, това събитие беше наречено Кислородна катастрофа.

благородни газове

Замърсяване на въздуха

Напоследък човекът започна да влияе върху еволюцията на атмосферата. Резултатът от човешката дейност е постоянно увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата поради изгарянето на въглеводородни горива, натрупани в предишни геоложки епохи. Огромни количества CO 2 се изразходват по време на фотосинтезата и се абсорбират от световните океани. Този газ навлиза в атмосферата поради разлагането на карбонатни скали и органични вещества от растителен и животински произход, както и поради вулканизъм и човешки производствени дейности. През последните 100 години съдържанието на CO 2 в атмосферата се е увеличило с 10%, като основната част (360 милиарда тона) идва от изгарянето на гориво. Ако темпът на нарастване на изгарянето на горива продължи, тогава през следващите 200-300 години количеството CO 2 в атмосферата ще се удвои и може да доведе до глобални промени в климата.

Изгарянето на горива е основният източник на замърсяващи газове (СО,, SO 2). Серният диоксид се окислява от атмосферния кислород до SO 3, а азотният оксид до NO 2 в горните слоеве на атмосферата, които от своя страна взаимодействат с водните пари и получените сярна киселина H 2 SO 4 и азотна киселина HNO 3 попадат на земната повърхност в формата т.нар. киселинен дъжд. Използването на двигатели с вътрешно горене води до значително замърсяване на въздуха с азотни оксиди, въглеводороди и оловни съединения (тетраетил олово Pb (CH 3 CH 2) 4).

Аерозолното замърсяване на атмосферата се причинява както от естествени причини (изригване на вулкан, прашни бури, увличане на капчици морска вода и растителен прашец и др.), така и от стопанска дейност на човека (добив на руди и строителни материали, изгаряне на гориво, производство на цимент и др. .). Интензивното мащабно отстраняване на твърди частици в атмосферата е една от възможните причини за изменението на климата на планетата.

Вижте също

• Jacchia (модел на атмосферата)

Напишете отзив за статията "Атмосферата на Земята"

Бележки

1. М. И. Будико, К. Я. КондратиевАтмосферата на Земята // Голяма съветска енциклопедия. 3-то изд. / гл. изд. А. М. Прохоров. - М .: Съветска енциклопедия, 1970. - Т. 2. Ангола - Барзас. - стр. 380-384.
2. - статия от Геологическата енциклопедия
4. Грибин, Джон.Наука. История (1543-2001). - L. : Penguin Books, 2003. - 648 с. - ISBN 978-0-140-29741-6.
5. Танс, Питер.Глобално осреднени средногодишни данни за морската повърхност. NOAA/ESRL. Посетен на 19 февруари 2014.(английски) (за 2013 г.)
6. IPCC (английски) (за 1998 г.).
7. С. П. ХромовВлажност на въздуха // Голяма съветска енциклопедия. 3-то изд. / гл. изд. А. М. Прохоров. - М .: Съветска енциклопедия, 1971. - Т. 5. Вешин – Газли. - С. 149.
8. (Английски) , SpaceDaily, 16.07.2010 г

Литература

1. В. В. Парин, Ф. П. Космолински, Б. А. Душков„Космическа биология и медицина“ (2-ро издание, преработено и допълнено), М .: „Просвещение“, 1975 г., 223 страници.
2. Н. В. Гусакова"Химия на околната среда", Ростов на Дон: Феникс, 2004, 192 с ISBN 5-222-05386-5
3. Соколов В. А.Геохимия на природните газове, М., 1971;
4. Макюен М, Филипс Л.Химия на атмосферата, М., 1978;
5. Уорк К., Уорнър С.Замърсяване на въздуха. Извори и контрол, прев. от англ., М.. 1980;
6. Мониторинг на фоново замърсяване на природните среди. в. 1, Л., 1982.

Връзки

• // 17 декември 2013 г., Център ФОБОС

История на Земята Физически свойства на Земята Черупки на Земята География и геология Заобикаляща среда Вижте също

Откъс, характеризиращ атмосферата на Земята

Когато Пиер се приближи до тях, той забеляза, че Вера е в самодоволния ентусиазъм на разговора, принц Андрей (което рядко му се случваше) изглеждаше смутен.
- Какво мислиш? – каза Вера с тънка усмивка. - Вие, княже, сте толкова проницателен и веднага разбирате характера на хората. Какво мислите за Натали, може ли тя да бъде постоянна в привързаността си, може ли тя като другите жени (Вера разбра себе си) да обича човек веднъж и да му остане верен завинаги? Това е, което смятам за истинска любов. Какво мислиш, принце?
„Твърде малко познавам сестра ви“, отговори княз Андрей с насмешлива усмивка, под която искаше да скрие смущението си, „за да разреша такъв деликатен въпрос; и тогава забелязах, че колкото по-малко харесва една жена, толкова по-постоянна е тя “, добави той и погледна Пиер, който се беше приближил към тях по това време.
- Да, вярно е, княже; в наше време, - продължи Вера (позовавайки се на нашето време, както обикновено обичат да споменават ограничените хора, вярвайки, че са намерили и оценили характеристиките на нашето време и че свойствата на хората се променят с времето), в наше време момичето има толкова много свобода, че le plaisir d "etre courtisee [удоволствието да има фенове] често заглушава истинското чувство в нея. Et Nathalie, il faut l" avouer, y est tres sensible. [И Наталия, трябва да се признае, е много чувствителна към това.] Завръщането при Наталия отново накара княз Андрей да се намръщи неприятно; искаше да стане, но Вера продължи с още по-изтънчена усмивка.
„Не мисля, че някой е бил толкова ухажван [обект на ухажване], колкото беше тя“, каза Вера; - но никога, до съвсем скоро, тя не е харесвала сериозно някого. Знаете ли, графе, - тя се обърна към Пиер, - дори нашия скъп братовчед Борис, който беше entre nous [между нас], много, много dans le pays du tendre ... [в страната на нежността...]
Княз Андрей мълчаливо се намръщи.
Приятел ли си с Борис? Вера му каза.
- Да, познавам го...
- Правилно ли ти каза за детската си любов към Наташа?
Имало ли е детска любов? - изведнъж изчервявайки се, попита княз Андрей.
- да Vous savez entre cousin et cousine cette intimate mene quelquefois a l "amour: le cousinage est un dangereux voisinage, N" est ce pas? [Знаете ли, между братовчед и сестра тази близост понякога води до любов. Такова родство е опасно съседство. Не е ли?]
„О, без съмнение“, каза княз Андрей и внезапно, неестествено оживен, започна да се шегува с Пиер колко внимателен трябва да бъде в отношението си към своите 50-годишни московски братовчеди и по средата на шега разговор, той стана и, като хвана под мишницата Пиер, го отведе настрана.
- Добре? - каза Пиер, гледайки с изненада странното оживление на приятеля си и забелязвайки погледа, който той хвърли към Наташа, която ставаше.
„Имам нужда, трябва да говоря с теб“, каза принц Андрей. - Знаете нашите женски ръкавици (той говореше за онези масонски ръкавици, които се дават на новоизбрания брат, за да ги подари на любимата жена). - Аз... Но не, ще говорим с теб по-късно... - И със странен блясък в очите и неспокойствие в движенията княз Андрей се приближи до Наташа и седна до нея. Пиер видя как принц Андрей я попита нещо и тя, изчервявайки се, му отговори.
Но по това време Берг се обърна към Пиер, призовавайки го да вземе участие в спор между генерала и полковника относно испанските дела.
Берг беше доволен и щастлив. Усмивката на радост не слизаше от лицето му. Вечерта беше много добра и точно като другите вечери, които беше виждал. Всичко беше подобно. И дамски, изтънчени разговори, и карти, и зад картите генерал, който повишава глас, и самовар, и бисквити; но едно нещо все още липсваше, това, което винаги виждаше на партита, което искаше да имитира.
Липсваше шумен разговор между мъжете и спор за нещо важно и умно. Генералът започна този разговор и Берг доведе Пиер до него.

На следващия ден княз Андрей отиде при Ростови на вечеря, както го наричаше граф Иля Андреич, и прекара целия ден с тях.
Всички в къщата усетиха за кого отиде принц Андрей и той, без да се крие, се опита цял ден да бъде с Наташа. Не само в душата на Наташа, уплашена, но щастлива и ентусиазирана, но в цялата къща се усещаше страх преди нещо важно, което трябваше да се случи. Графинята погледна княз Андрей с тъжни и сериозно строги очи, когато той говореше с Наташа, и плахо и престорено започна някакъв незначителен разговор, щом той я погледна. Соня се страхуваше да напусне Наташа и се страхуваше да бъде пречка, когато беше с тях. Наташа пребледня от страх от очакване, когато остана лице в лице с него минути. Принц Андрей я порази със своята плахост. Тя чувстваше, че трябва да й каже нещо, но той не можеше да се накара да го направи.
Когато принц Андрей си тръгна вечерта, графинята се приближи до Наташа и каза шепнешком:
- Добре?
- Мамо, за бога, не ме питай нищо сега. Не можеш да кажеш това - каза Наташа.
Но въпреки факта, че тази вечер Наташа, ту развълнувана, ту уплашена, със спрени очи, лежеше дълго време в леглото на майка си. Ту я разказа как я похвалил, ту как казал, че ще ходи в чужбина, ту как я попитал къде ще живеят това лято, ту как я попитал за Борис.
„Но това, това… никога не ми се е случвало!“ тя каза. „Само аз се страхувам около него, винаги ме е страх около него, какво означава това?“ Значи е истинско, нали? Мамо, спиш ли?
„Не, душа моя, аз самата се страхувам“, отговорила майката. - Отивам.
„Няма да спя така или иначе. Какво лошо има в съня? Мамо, мамо, това никога не ми се е случвало! каза тя с учудване и страх пред чувството, което осъзнаваше в себе си. - А можехме ли да мислим!...
На Наташа й се стори, че дори когато за първи път видя княз Андрей в Отрадное, тя се влюби в него. Тя сякаш беше уплашена от това странно, неочаквано щастие, че този, когото беше избрала тогава (тя беше твърдо убедена в това), че същият сега я срещна отново и, както изглежда, не беше безразличен към нея . „И беше необходимо той, сега, когато сме тук, да дойде нарочно в Петербург. И трябваше да се срещнем на този бал. Всичко това е съдба. Ясно е, че това е съдба, че всичко това е довело до това. Още тогава, щом го видях, почувствах нещо особено.
Какво друго ти каза? Какви са тези стихове? Прочетете го ... - замислено каза майката, питайки за стиховете, които принц Андрей написа в албума на Наташа.
- Мамо, не е ли жалко, че е вдовец?
- Това е, Наташа. Моли се на Господ. Les Marieiages се шрифт dans les cieux. [Браковете се сключват на небето.]
"Скъпа, мамо, колко те обичам, колко ми е хубаво!" — извика Наташа, плачеше в сълзи от щастие и вълнение и прегръщаше майка си.
В същото време принц Андрей седеше с Пиер и му разказваше за любовта си към Наташа и за твърдото си намерение да се ожени за нея.

На този ден графиня Елена Василиевна имаше прием, имаше френски пратеник, имаше принц, който напоследък стана чест посетител в къщата на графинята, и много блестящи дами и мъже. Пиер беше долу, мина през залите и порази всички гости със своя концентриран, разсеян и мрачен вид.
От момента на топката Пиер усети приближаването на пристъпи на хипохондрия в себе си и с отчаяни усилия се опита да се пребори с тях. От времето на сближаването на принца със съпругата му, Пиер неочаквано получи шамбелан и оттогава започна да изпитва тежест и срам в голямо общество и по-често същите мрачни мисли за безполезността на всичко човешко ела при него. В същото време чувството, което той забеляза между Наташа, която беше покровителствана от него, и принц Андрей, неговото противопоставяне между неговата позиция и позицията на неговия приятел, още повече засили това мрачно настроение. Еднакво се опита да избегне мислите за жена си и за Наташа и принц Андрей. Отново всичко му се стори незначително в сравнение с вечността, отново се появи въпросът: "за какво?". И той се принуди ден и нощ да работи върху масонските дела, надявайки се да прогони приближаването на злия дух. Пиер в 12 часа, след като напусна покоите на графинята, седеше горе в задимена ниска стая, в износен халат пред масата и копираше истински шотландски изпълнения, когато някой влезе в стаята му. Беше принц Андрю.
— А, ти си — каза Пиер с разсеян и недоволен вид. „Но аз работя“, каза той, сочейки тетрадка с онова спасение от трудностите на живота, с което нещастните хора гледат на работата си.
Принц Андрей, със сияещо, възторжено лице, възобновено за живот, спря пред Пиер и, без да забелязва тъжното му лице, му се усмихна с егоизъм на щастие.
„Е, душа моя“, каза той, „вчера исках да ти кажа, а днес дойдох при теб за това. Никога не съм изпитвал нещо подобно. Влюбен съм приятелю.
Пиер изведнъж въздъхна тежко и се отпусна с тежкото си тяло на дивана до княз Андрей.
- На Наташа Ростов, нали? - той каза.
- Да, да, в кого? Никога не бих повярвал, но това чувство е по-силно от мен. Вчера страдах, страдах, но за нищо на света няма да се откажа от тази мъка. Не съм живял преди. Сега живея само аз, но не мога без нея. Но може ли да ме обича?... Стар съм за нея... Какво не казваш?...
- АЗ СЪМ? АЗ СЪМ? Какво ти казах - внезапно каза Пиер, стана и започна да се разхожда из стаята. „Винаги съм мислил, че… Това момиче е такова съкровище, такова… Това е рядко момиче… Скъпи приятелю, моля те, не мисли, не се колебай, ожени се, ожени се и се ожени… И аз Сигурен съм, че никой няма да бъде по-щастлив от вас.
- Но тя!
- Тя те обича.
- Не говори глупости ... - каза принц Андрей, усмихвайки се и гледайки в очите на Пиер.
„Той обича, знам“, извика Пиер ядосано.
— Не, слушай — каза княз Андрей, като го спря за ръката. Знаете ли в каква позиция съм? Трябва да кажа всичко на някого.
„Е, добре, кажи, много се радвам“, каза Пиер и наистина лицето му се промени, бръчката се изглади и той радостно слушаше княз Андрей. Принц Андрей изглеждаше и беше съвсем различен, нов човек. Къде беше неговата мъка, презрението му към живота, разочарованието му? Пиер беше единственият човек, пред когото се осмели да говори; но от друга страна, той му каза всичко, което беше на душата му. Или той лесно и смело правеше планове за дълго бъдеще, говореше за това, че не може да пожертва щастието си заради прищявката на баща си, как ще принуди баща си да се съгласи на този брак и да я обича, или да направи без неговото съгласие, тогава той беше изненадан как върху нещо странно, чуждо, независимо от него, срещу чувството, което го обладаваше.
„Не бих повярвал на някой, който би ми казал, че мога да обичам така“, каза принц Андрей. „Не е същото чувство, което имах преди. Целият свят е разделен за мен на две половини: едната е тя и там е цялото щастие на надеждата, светлината; другата половина - всичко, където го няма, там е цялото униние и тъмнина ...
— Мрак и мрак — повтори Пиер, — да, да, разбирам това.
„Не мога да не обичам светлината, вината не е моя. И много се радвам. Ти ме разбираш? Знам, че се радваш за мен.
- Да, да - потвърди Пиер, гледайки приятеля си с трогателни и тъжни очи. Колкото по-ярка му се струваше съдбата на княз Андрей, толкова по-мрачна изглеждаше неговата.

За брака беше необходимо съгласието на бащата и за това на следващия ден принц Андрей отиде при баща си.
Бащата с външно спокойствие, но вътрешна злоба прие посланието на сина си. Не можеше да разбере, че някой иска да промени живота, да внесе нещо ново в него, когато животът вече свършваше за него. „Те само ме оставяха да живея както си искам, а след това щяха да правят каквото искат“, каза си старецът. Със сина си обаче използва дипломатичността, която използваше при важни поводи. Приемайки спокоен тон, той обсъди целия въпрос.
Първо, бракът не беше блестящ по отношение на родство, богатство и благородство. Второ, принц Андрей не беше първата младост и беше в лошо здраве (старецът особено се опираше на това), а тя беше много млада. Трето, имаше син, когото беше жалко да се даде на момиче. Четвърто, най-после - каза бащата, като гледаше подигравателно сина си, - моля те, отложи въпроса с една година, замини в чужбина, лекувай се, намери, както искаш, немец за княз Николай и тогава ако е любов, страст, инат, каквото искаш, толкова страхотно, тогава се ожени.
„И това е последната ми дума, знаете ли, последната...“ – завърши принцът с такъв тон, че показа, че нищо няма да го накара да промени решението си.
Принц Андрей ясно видя, че старецът се надява, че чувството на неговата или бъдещата му невеста няма да издържи изпитанието на годината или че самият той, старият принц, ще умре до този момент и реши да изпълни волята на своя баща: да предложи и отложи сватбата с една година.
Три седмици след последната си вечер в Ростови, княз Андрей се върна в Петербург.

На следващия ден след обяснението си с майка си, Наташа чака цял ден Болконски, но той не пристигна. На следващия, третия ден беше същото. Пиер също не дойде и Наташа, без да знае, че принц Андрей е отишъл при баща си, не можеше да си обясни отсъствието му.
Така минаха три седмици. Наташа не искаше да ходи никъде и като сянка, безделна и унила, тя се разхождаше из стаите, вечер плачеше тайно от всички и не се появяваше вечер при майка си. Беше постоянно зачервена и раздразнена. Струваше й се, че всички знаят за нейното разочарование, смеят се и я съжаляват. С цялата сила на вътрешната скръб тази тщеславна скръб увеличи нейното нещастие.
Един ден тя дойде при графинята, искаше да й каже нещо и изведнъж избухна в сълзи. Нейните сълзи бяха сълзи на обидено дете, което и самото не знае защо е наказано.
Графинята започна да успокоява Наташа. Наташа, която в началото слушаше думите на майка си, внезапно я прекъсна:
- Престани, мамо, не мисля и не искам да мисля! И така, пътувах и спрях, и спрях...
Гласът й трепереше, тя едва не избухна в сълзи, но се съвзе и спокойно продължи: „А аз изобщо не искам да се женя. И аз се страхувам от него; Сега съм напълно, напълно, успокоен ...
На следващия ден след този разговор Наташа облече тази стара рокля, която беше особено наясно с веселостта, която доставяше сутринта, а на сутринта започна предишния си начин на живот, от който изостана след бала. След като изпи чай, тя отиде в залата, която особено обичаше заради силния си резонанс, и започна да пее своите солфеджи (певчески упражнения). След като завърши първия урок, тя спря в средата на залата и повтори една музикална фраза, която особено й хареса. Тя слушаше радостно това (като неочаквано за нея) очарование, с което тези звуци, трептящи, изпълваха цялата празнота на залата и бавно заглъхваха, и тя изведнъж се развесели. „Защо да мислиш за това толкова много и толкова добре“, каза си тя и започна да се разхожда нагоре-надолу по коридора, като не стъпваше с прости стъпки по резониращия паркет, а на всяка крачка стъпваше от петите (носеше ново, любимите обувки) до петите и също толкова радостно, колкото и звуците на гласа му, слушайки това премерено тракане на токчета и скърцане на чорапи. Минавайки покрай едно огледало, тя се погледна в него. - "Ето ме!" сякаш изражението на лицето й при вида на себе си говореше. „Е, това е добре. И нямам нужда от никого."
Лакеят искаше да влезе, за да почисти нещо в коридора, но тя не го пусна, затвори отново вратата след него и продължи да върви. Тя се върна тази сутрин отново в любимото си състояние на самовлюбеност и възхищение от себе си. - „Какъв чар е тази Наташа!“ — каза тя отново на себе си с думите на някакво трето, колективно, мъжко лице. - "Добре, глас, млада, и тя не пречи на никого, просто я остави на мира." Но колкото и да я оставяха сама, тя вече не можеше да бъде спокойна и веднага го усети.
На входната врата входната врата се отвори, някой попита: у дома ли си? и се чуха нечии стъпки. Наташа се погледна в огледалото, но не се видя. Тя се заслуша в звуците в коридора. Когато се видя, лицето й беше бледо. Беше той. Тя знаеше това със сигурност, въпреки че едва чу гласа му от затворените врати.
Наташа, бледа и уплашена, изтича в хола.
- Мамо, Болконски пристигна! - тя каза. - Мамо, това е ужасно, това е непоносимо! „Не искам да… страдам!“ Какво трябва да направя?…
Графинята още не беше успяла да й отговори, когато принц Андрей влезе в гостната с разтревожено и сериозно лице. Щом видя Наташа, лицето му светна. Той целуна ръка на графинята и Наташа и седна до дивана.
„Отдавна не сме имали удоволствие ...“, започна графинята, но принц Андрей я прекъсна, отговаряйки на въпроса й и очевидно бързайки да каже каквото му трябва.
- Не съм бил с вас през цялото това време, защото бях с баща си: трябваше да говоря с него по много важен въпрос. Току-що се върнах снощи — каза той, гледайки Наташа. — Трябва да говоря с вас, графиньо — добави той след кратко мълчание.
Графинята въздъхна тежко и сведе очи.
— На вашите услуги съм — каза тя.
Наташа знаеше, че трябва да си тръгне, но не можеше да го направи: нещо я стискаше за гърлото и тя погледна неучтиво, право, с отворени очи княз Андрей.
"Сега? Тази минута!… Не, не може да бъде!“ тя мислеше.
Той я погледна отново и този поглед я убеди, че не е сбъркала. - Да, сега, точно в този момент се решаваше нейната съдба.
„Ела, Наташа, ще ти се обадя“, каза графинята шепнешком.
Наташа погледна с уплашени, умоляващи очи княз Андрей и майка си и излезе.
„Дойдох, графине, да поискам ръката на дъщеря ви“, каза княз Андрей. Лицето на графинята се изчерви, но тя не каза нищо.
— Вашето предложение… — започна графинята учтиво. Той мълчеше, гледайки я в очите. - Вашето предложение ... (тя се смути) ние сме доволни и ... приемам вашето предложение, радвам се. А съпругът ми... надявам се... но ще зависи от нея...
- Ще й кажа, когато имам съгласието ти... даваш ли ми го? - каза принц Андрю.
— Да — каза графинята, протегна ръка към него и със смесица от отчужденост и нежност притисна устни към челото му, докато той се наведе над ръката й. Тя искаше да го обича като син; но тя чувстваше, че той е непознат и ужасен човек за нея. „Сигурна съм, че съпругът ми ще се съгласи“, каза графинята, „но баща ви ...
- Баща ми, на когото съобщих плановете си, постави като задължително условие за съгласие сватбата да не е по-рано от година. И това исках да ви кажа - каза княз Андрей.
- Вярно е, че Наташа е още млада, но толкова дълго.
„Не можеше да бъде иначе“, каза княз Андрей с въздишка.
„Ще ви го изпратя“, каза графинята и излезе от стаята.
„Господи, смили се над нас“, повтори тя, търсейки дъщеря си. Соня каза, че Наташа е в спалнята. Наташа седеше на леглото си, бледа, със сухи очи, гледаше иконите и като бързо се прекръсти, прошепна нещо. Като видя майка си, тя скочи и се втурна към нея.
- Какво? Мамо?… Какво?
- Върви, иди при него. Той иска ръката ви - графинята каза студено, както се стори на Наташа ... - Върви ... върви - каза майката с тъга и укор след бягащата дъщеря и въздъхна тежко.
Наташа не помнеше как влезе в хола. Когато влезе през вратата и го видя, тя спря. „Този ​​непознат наистина ли стана всичко за мен сега?“ — попита тя и веднага отговори: „Да, всичко: само той ми е по-скъп от всичко на света“. Принц Андрей се приближи до нея, свеждайки очи.
„Влюбих се в теб от момента, в който те видях. Мога ли да се надявам?
Той я погледна и искрената страст на лицето й го порази. Лицето й гласеше: „Защо да питам? Защо да се съмнявате в това, което е невъзможно да не знаете? Защо да говорите, когато не можете да изразите това, което чувствате с думи.
Тя се приближи до него и спря. Той хвана ръката й и я целуна.
- Обичаш ли ме?
- Да, да - каза Наташа сякаш с досада, въздъхна силно, друг път, все по-често, и изхлипа.
- За какво? Какво ти има?
„О, толкова съм щастлива“, отговори тя, усмихна се през сълзи, наведе се по-близо до него, помисли за секунда, сякаш се питаше дали е възможно, и го целуна.
Принц Андрей държеше ръцете й, погледна я в очите и не намери в душата си предишната любов към нея. Нещо внезапно се обърна в душата му: нямаше предишното поетично и тайнствено очарование на желанието, но имаше съжаление към нейната женска и детска слабост, имаше страх от нейната преданост и лековерност, тежко и в същото време радостно съзнание за дълга което го свърза завинаги с нея. Истинското чувство, макар и да не беше толкова леко и поетично като първото, беше по-сериозно и по-силно.

Съставът на земята. Въздух

Въздухът е механична смес от различни газове, които изграждат земната атмосфера. Въздухът е от съществено значение за дишането на живите организми и се използва широко в промишлеността.

Фактът, че въздухът е смес, а не хомогенно вещество, е доказано по време на експериментите на шотландския учен Джоузеф Блек. По време на един от тях ученият откри, че при нагряване на бял магнезий (магнезиев карбонат) се освобождава „свързан въздух“, тоест въглероден диоксид, и се образува изгорен магнезий (магнезиев оксид). За разлика от това, когато се изпича варовик, „свързаният въздух“ се отстранява. Въз основа на тези експерименти ученият заключава, че разликата между въглеродни и каустични основи е, че първите включват въглероден диоксид, който е един от компонентите на въздуха. Днес знаем, че освен въглеродния диоксид, съставът на земния въздух включва:

Съотношението на газовете в земната атмосфера, посочено в таблицата, е характерно за долните й слоеве, до височина 120 км. В тези области се намира добре смесена, хомогенна област, наречена хомосфера. Над хомосферата се намира хетеросферата, която се характеризира с разлагането на газовите молекули на атоми и йони. Регионите са разделени един от друг с турбопауза.

Химическата реакция, при която под въздействието на слънчевата и космическата радиация молекулите се разпадат на атоми, се нарича фотодисоциация. При разпадането на молекулярния кислород се образува атомарен кислород, който е основният газ на атмосферата на височини над 200 км. На височини над 1200 км започват да преобладават водородът и хелият, които са най-леките от газовете.

Тъй като по-голямата част от въздуха е концентрирана в 3-те долни атмосферни слоя, промените в състава на въздуха на надморска височина над 100 km не оказват забележимо влияние върху общия състав на атмосферата.

Азотът е най-разпространеният газ, който представлява повече от три четвърти от обема на въздуха на Земята. Съвременният азот е образуван от окисляването на ранната амонячно-водородна атмосфера с молекулярен кислород, който се образува по време на фотосинтезата. Понастоящем малко количество азот навлиза в атмосферата в резултат на денитрификация - процесът на редукция на нитратите до нитрити, последван от образуването на газообразни оксиди и молекулярен азот, който се произвежда от анаеробни прокариоти. Известно количество азот навлиза в атмосферата по време на вулканични изригвания.

В горната атмосфера, когато е изложен на електрически разряди с участието на озон, молекулярният азот се окислява до азотен оксид:

N 2 + O 2 → 2NO

При нормални условия моноксидът незабавно реагира с кислорода, за да образува азотен оксид:

2NO + O 2 → 2N 2 O

Азотът е най-важният химичен елемент в земната атмосфера. Азотът е част от протеините, осигурява минерално хранене на растенията. Той определя скоростта на биохимичните реакции, играе ролята на разредител на кислорода.

Кислородът е вторият най-разпространен газ в земната атмосфера. Образуването на този газ е свързано с фотосинтетичната активност на растенията и бактериите. И колкото по-разнообразни и многобройни стават фотосинтезиращите организми, толкова по-значителен става процесът на съдържание на кислород в атмосферата. По време на дегазирането на мантията се отделя малко количество тежък кислород.

В горните слоеве на тропосферата и стратосферата под въздействието на ултравиолетовото слънчево лъчение (означаваме го като hν) се образува озон:

O 2 + hν → 2O

В резултат на действието на същото ултравиолетово лъчение озонът се разпада:

O 3 + hν → O 2 + O

O 3 + O → 2O 2

В резултат на първата реакция се образува атомарен кислород, в резултат на втората - молекулярен кислород. Всичките 4 реакции се наричат ​​механизъм на Чапман, на името на британския учен Сидни Чапман, който ги открива през 1930 г.

Кислородът се използва за дишането на живите организми. С негова помощ протичат процесите на окисляване и изгаряне.

Озонът служи за защита на живите организми от ултравиолетовото лъчение, което причинява необратими мутации. Най-висока концентрация на озон се наблюдава в долната стратосфера в рамките на т.нар. озонов слой или озонов екран, разположен на надморска височина от 22-25 km. Съдържанието на озон е малко: при нормално налягане целият озон в земната атмосфера би заемал слой с дебелина само 2,91 mm.

Образуването на третия най-често срещан газ в атмосферата, аргон, както и неон, хелий, криптон и ксенон, се свързва с вулканични изригвания и разпадане на радиоактивни елементи.

По-специално, хелият е продукт на радиоактивното разпадане на уран, торий и радий: 238 U → 234 Th + α, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + α (в тези реакции α- частицата е хелиево ядро, което в процеса на загуба на енергия улавя електрони и се превръща в 4 He).

Аргонът се образува при разпадането на радиоактивния изотоп на калия: 40 K → 40 Ar + γ.

Неонът излиза от магмени скали.

Криптонът се образува като краен продукт от разпада на уран (235 U и 238 U) и торий Th.

По-голямата част от атмосферния криптон се образува в ранните етапи на еволюцията на Земята в резултат на разпадането на трансуранови елементи с феноменално кратък период на полуразпад или идва от космоса, съдържанието на криптон в което е десет милиона пъти по-високо от това на Земята .

Ксенонът е резултат от деленето на урана, но по-голямата част от този газ е останал от ранните етапи на формирането на Земята, от първичната атмосфера.

Въглеродният диоксид навлиза в атмосферата в резултат на вулканични изригвания и в процеса на разлагане на органични вещества. Съдържанието му в атмосферата на средните ширини на Земята варира значително в зависимост от сезоните на годината: през зимата количеството на CO 2 се увеличава, а през лятото намалява. Това колебание е свързано с дейността на растенията, които използват въглероден диоксид в процеса на фотосинтеза.

Водородът се образува в резултат на разлагането на водата от слънчевата радиация. Но тъй като е най-лекият от газовете, които изграждат атмосферата, той постоянно излиза в открития космос и следователно съдържанието му в атмосферата е много малко.

Водната пара е резултат от изпарението на водата от повърхността на езерата, реките, моретата и сушата.

Концентрацията на основните газове в долните слоеве на атмосферата, с изключение на водните пари и въглеродния диоксид, е постоянна. В малки количества атмосферата съдържа серен оксид SO 2, амоняк NH 3, въглероден оксид CO, озон O 3, хлороводород HCl, флуороводород HF, азотен оксид NO, въглеводороди, живачни пари Hg, йод I 2 и много други. В долния атмосферен слой на тропосферата постоянно има голямо количество суспендирани твърди и течни частици.

Източници на прахови частици в земната атмосфера са вулканични изригвания, растителен прашец, микроорганизми и напоследък човешки дейности като изгарянето на изкопаеми горива в производствените процеси. Най-малките частици прах, които са ядрата на кондензацията, са причините за образуването на мъгли и облаци. Без твърди частици, постоянно присъстващи в атмосферата, валежите не биха паднали на Земята.

Структурата и съставът на земната атмосфера, трябва да се каже, не винаги са били постоянни стойности в един или друг период от развитието на нашата планета. Днес вертикалната структура на този елемент, която има обща "дебелина" от 1,5-2,0 хиляди км, е представена от няколко основни слоя, включително:

1. Тропосфера.
2. тропопауза.
3. Стратосфера.
4. Стратопауза.
5. мезосфера и мезопауза.
6. Термосфера.
7. екзосфера.

Основни елементи на атмосферата

Тропосферата е слой, в който се наблюдават силни вертикални и хоризонтални движения, тук се формират времето, валежите и климатичните условия. Той се простира на 7-8 километра от повърхността на планетата почти навсякъде, с изключение на полярните региони (там - до 15 km). В тропосферата има постепенно намаляване на температурата, приблизително 6,4 ° C с всеки километър надморска височина. Тази цифра може да е различна за различните географски ширини и сезони.

Съставът на земната атмосфера в тази част е представен от следните елементи и техните проценти:

Азот - около 78 процента;

Кислород - почти 21 процента;

Аргон - около един процент;

Въглероден диоксид - по-малко от 0,05%.

Единична композиция до височина 90 километра

Освен това тук могат да бъдат открити прах, водни капчици, водна пара, продукти от горенето, ледени кристали, морски соли, много аерозолни частици и т. н. Този състав на земната атмосфера се наблюдава до приблизително деветдесет километра височина, така че въздухът е приблизително еднакъв по химичен състав не само в тропосферата, но и в горните слоеве. Но там атмосферата има коренно различни физични свойства. Слоят, който има общ химичен състав, се нарича хомосфера.

Какви други елементи има в земната атмосфера? Като процент (по обем, в сух въздух), газове като криптон (около 1,14 x 10 -4), ксенон (8,7 x 10 -7), водород (5,0 x 10 -5), метан (около 1,7 x 10 - 4), азотен оксид (5,0 х 10 -5) и др. По отношение на масовото съдържание на изброените компоненти най-много са азотният оксид и водородът, следвани от хелий, криптон и др.

Физични свойства на различни атмосферни слоеве

Физическите свойства на тропосферата са тясно свързани с нейното прикрепване към повърхността на планетата. Оттук отразената слънчева топлина под формата на инфрачервени лъчи се изпраща обратно нагоре, включително процесите на топлопроводимост и конвекция. Ето защо температурата пада с отдалечаване от земната повърхност. Това явление се наблюдава до височината на стратосферата (11-17 километра), след това температурата става практически непроменена до нивото от 34-35 километра, а след това отново има повишаване на температурите до височини от 50 километра ( горната граница на стратосферата). Между стратосферата и тропосферата има тънък междинен слой на тропопаузата (до 1-2 km), където се наблюдават постоянни температури над екватора - около минус 70 ° C и по-долу. Над полюсите тропопаузата се "затопля" през лятото до минус 45°C, през зимата температурите тук варират около -65°C.

Газовият състав на земната атмосфера включва такъв важен елемент като озон. Има сравнително малко от него близо до повърхността (десет на минус шеста степен на процента), тъй като газът се образува под въздействието на слънчевата светлина от атомарния кислород в горните части на атмосферата. По-специално, по-голямата част от озона е на надморска височина от около 25 км, а целият "озонов екран" е разположен в райони от 7-8 км в района на полюсите, от 18 км на екватора и до петдесет километра като цяло над повърхността на планетата.

Атмосферата предпазва от слънчева радиация

Съставът на въздуха на земната атмосфера играе много важна роля за запазването на живота, тъй като отделните химични елементи и състави успешно ограничават достъпа на слънчевата радиация до земната повърхност и хората, животните и растенията, живеещи на нея. Например, молекулите на водната пара ефективно абсорбират почти всички диапазони на инфрачервеното лъчение, с изключение на дължините в диапазона от 8 до 13 микрона. Озонът, от друга страна, абсорбира ултравиолетовото лъчение до дължина на вълната 3100 A. Без тънкия му слой (средно 3 mm, ако е поставен на повърхността на планетата), само водата на дълбочина над 10 метра и подземните пещери, където слънчевата радиация не достига, могат да бъдат обитавани.

Нула по Целзий при стратопауза

Между следващите две нива на атмосферата, стратосферата и мезосферата, има забележителен слой - стратопаузата. Тя приблизително съответства на височината на озоновите максимуми и тук се наблюдава относително комфортна за човека температура - около 0°C. Над стратопаузата, в мезосферата (започва някъде на височина 50 km и завършва на височина 80-90 km), отново има спад на температурата с увеличаване на разстоянието от повърхността на Земята (до минус 70-80 ° ° С). В мезосферата метеорите обикновено изгарят напълно.

В термосферата - плюс 2000 К!

Химическият състав на земната атмосфера в термосферата (започва след мезопаузата от надморска височина от около 85-90 до 800 km) определя възможността за такова явление като постепенното нагряване на слоеве от много разреден "въздух" под въздействието на слънчевата светлина радиация. В тази част на "въздушното одеяло" на планетата възникват температури от 200 до 2000 K, които се получават във връзка с йонизацията на кислорода (над 300 km е атомарният кислород), както и рекомбинацията на кислородните атоми в молекули , съпроводено с отделяне на голямо количество топлина. Термосферата е мястото, където произлизат полярните сияния.

Над термосферата е екзосферата - външният слой на атмосферата, от който светлината и бързо движещите се водородни атоми могат да излязат в открития космос. Химическият състав на земната атмосфера тук е представен повече от отделни кислородни атоми в долните слоеве, хелиеви атоми в средните и почти изключително водородни атоми в горните. Тук преобладават високи температури - около 3000 К и няма атмосферно налягане.

Как се е образувала земната атмосфера?

Но, както бе споменато по-горе, планетата не винаги е имала такъв състав на атмосферата. Общо има три концепции за произхода на този елемент. Първата хипотеза предполага, че атмосферата е взета в процеса на акреция от протопланетен облак. Днес обаче тази теория е обект на значителна критика, тъй като такава първична атмосфера трябва да е била унищожена от слънчевия „вятър“ от звезда в нашата планетарна система. Освен това се предполага, че летливите елементи не могат да останат в зоната на формиране на планети като земната група поради твърде високи температури.

Съставът на първичната атмосфера на Земята, както се предполага от втората хипотеза, може да се формира поради активното бомбардиране на повърхността от астероиди и комети, които са пристигнали от околностите на Слънчевата система в ранните етапи на развитие. Много е трудно да се потвърди или отхвърли тази концепция.

Експеримент в IDG RAS

Най-правдоподобна е третата хипотеза, която смята, че атмосферата се е появила в резултат на отделянето на газове от мантията на земната кора преди около 4 милиарда години. Тази концепция е тествана в Института по геология и геохимия на Руската академия на науките в хода на експеримент, наречен "Царев 2", когато проба от метеорно ​​вещество се нагрява във вакуум. Тогава е регистрирано отделянето на газове като H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 и др.. Следователно учените правилно предположиха, че химичният състав на първичната атмосфера на Земята включва вода и въглероден диоксид, пари на флуороводород (HF), въглероден окис (CO), сероводород (H 2 S), азотни съединения, водород, метан (CH 4), амонячни пари (NH 3), аргон и др. Водните пари от първичната атмосфера участват в образувайки хидросферата, въглеродният диоксид се оказа повече в свързано състояние в органична материя и скали, азотът премина в състава на съвременния въздух, както и отново в седиментни скали и органична материя.

Съставът на първичната атмосфера на Земята не би позволил на съвременните хора да бъдат в нея без дихателни апарати, тъй като тогава нямаше кислород в необходимите количества. Този елемент се е появил в значителни количества преди милиард и половина години, както се смята, във връзка с развитието на процеса на фотосинтеза в синьо-зелените и други водорасли, които са най-старите обитатели на нашата планета.

Кислород минимум

Фактът, че съставът на земната атмосфера първоначално е бил почти аноксичен, се посочва от факта, че лесно окисляемият, но не окисляващ се графит (въглерод) се намира в най-древните (катархейски) скали. Впоследствие се появяват така наречените лентови железни руди, които включват междинни слоеве от обогатени железни оксиди, което означава появата на планетата на мощен източник на кислород в молекулярна форма. Но тези елементи се срещат само периодично (може би същите водорасли или други производители на кислород се появяват като малки острови в аноксична пустиня), докато останалият свят е анаеробен. Последното се подкрепя от факта, че лесно окисляемият пирит е открит под формата на обработени от потока камъчета без следи от химични реакции. Тъй като течащите води не могат да бъдат лошо аерирани, еволюира мнението, че предкамбрийската атмосфера е съдържала по-малко от един процент кислород от днешния състав.

Революционна промяна в състава на въздуха

Приблизително в средата на протерозоя (преди 1,8 милиарда години) се състоя „кислородната революция“, когато светът премина към аеробно дишане, по време на което 38 могат да бъдат получени от една хранителна молекула (глюкоза), а не от две (както при анаеробно дишане) единици за енергия. Съставът на земната атмосфера по отношение на кислорода започва да надвишава един процент от съвременния и започва да се появява озонов слой, който предпазва организмите от радиация. Именно от нея „скрити“ под дебели черупки, например, такива древни животни като трилобитите. Оттогава до наше време съдържанието на основния "дихателен" елемент постепенно и бавно нараства, осигурявайки разнообразно развитие на формите на живот на планетата.

Земната атмосфера е газовата обвивка на нашата планета. Между другото, почти всички небесни тела имат подобни черупки, вариращи от планетите на Слънчевата система до големи астероиди. зависи от много фактори - големината на скоростта му, масата и много други параметри. Но само черупката на нашата планета съдържа компонентите, които ни позволяват да живеем.

Атмосферата на Земята: Кратка история на произхода

Смята се, че в началото на своето съществуване нашата планета изобщо не е имала газова обвивка. Но младото, новообразувано небесно тяло постоянно се развивало. Първичната атмосфера на Земята се е образувала в резултат на постоянни вулканични изригвания. Ето как в продължение на много хиляди години около Земята се образува обвивка от водна пара, азот, въглерод и други елементи (с изключение на кислорода).

Тъй като количеството влага в атмосферата е ограничено, нейният излишък се превърна във валежи - така се образуваха моретата, океаните и други водни тела. Първите организми, населили планетата, са се появили и развили във водната среда. Повечето от тях принадлежат на растителни организми, които произвеждат кислород чрез фотосинтеза. Така атмосферата на Земята започва да се изпълва с този жизненоважен газ. И в резултат на натрупването на кислород се образува озоновият слой, който защитава планетата от вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение. Именно тези фактори създадоха всички условия за нашето съществуване.

Структурата на земната атмосфера

Както знаете, газовата обвивка на нашата планета се състои от няколко слоя - това са тропосферата, стратосферата, мезосферата, термосферата. Невъзможно е да се направят ясни граници между тези слоеве - всичко зависи от времето на годината и географската ширина на планетата.

Тропосферата е долната част на газовата обвивка, чиято височина е средно от 10 до 15 километра. Именно тук се концентрира по-голямата част от нея.Между другото, тук се намира цялата влага и се образуват облаци. Благодарение на съдържанието на кислород тропосферата поддържа жизнената дейност на всички организми. В допълнение, той е от решаващо значение за формирането на времето и климатичните особености на района - тук се образуват не само облаци, но и ветрове. Температурата пада с надморска височина.

Стратосфера - започва от тропосферата и завършва на височина от 50 до 55 километра. Тук температурата се повишава с височината. Тази част от атмосферата практически не съдържа водни пари, но има озонов слой. Понякога можете да видите образуването на "седефени" облаци, които могат да се видят само през нощта - смята се, че те са представени от силно кондензирани водни капки.

Мезосфера - простира се до 80 километра нагоре. В този слой можете да забележите рязък спад на температурата, докато се движите нагоре. Турбулентността също е силно развита тук. Между другото, в мезосферата се образуват така наречените „сребърни облаци“, които се състоят от малки ледени кристали - можете да ги видите само през нощта. Интересното е, че на горната граница на мезосферата практически няма въздух - той е 200 пъти по-малко, отколкото близо до земната повърхност.

Термосферата е горният слой на газовата обвивка на Земята, в който е обичайно да се прави разлика между йоносферата и екзосферата. Интересното е, че с надморска височина температурата тук се повишава много рязко - на височина 800 километра от земната повърхност тя е повече от 1000 градуса по Целзий. Йоносферата се характеризира със силно втечнен въздух и огромно съдържание на активни йони. Що се отнася до екзосферата, тази част от атмосферата плавно преминава в междупланетното пространство. Струва си да се отбележи, че термосферата не съдържа въздух.

Вижда се, че земната атмосфера е много важна част от нашата планета, която остава решаващ фактор за появата на живот. Той осигурява жизненоважна дейност, поддържа съществуването на хидросферата (водната обвивка на планетата) и предпазва от ултравиолетова радиация.