Структура и состав атмосферы

Загрязнение атмосферы

Атмосфера - внешняя оболочка биосферы. Масса ее ничтожна, всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако роль атмосферы во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает ее от вредного космического и УФ-излучения Солнца. Циркуляция атмосферы влияет на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефообразования.

Масса атмосферы составляет около 5,9 х 10¹⁵ т. Она имеет слоистое строение (рис.2.1) и состоит из нескольких сфер, между которыми располагаются переходные слои - паузы.

Прилегающий к земной поверхности наиболее плотный слой воздуха называется тропосферой. Протяженность ее по высоте в средних широтах 10 -12 км над уровнем моря, на полюсах 7 - 10, над экватором - 16-18 км. В тро­посфере сосредоточено более 4/5 массы земной атмосферы. Температура воздуха в тропосфере по высоте уменьшается и колеблется от 40 до - 50°С.

Выше тропосферы находится стратосфера протяженностью 40 км. Температура воздуха от границы тропосферы до высоты 30 км постоянная (около - 50°С), а затем повышается и на высоте 50 км достигает 10°С. В стратосфере под воздействием космического излучения и коротковолновой части УФ-излучения Солнца молекулы кислорода воздуха ионизируются с образованием озона.

Стратопауза отделяет стратосферу от лежащей выше мезосферы. Выше мезосферы расположена термосфера (или ионосфера). Для нее характерно непрерывное повышение температуры с увеличением высоты. На высоте 150 км температура достигает 200 - 240°С, на уровне 200 км. - 500°С, а на высоте 500 - 600 км превышает 1500°С. В термосфере газы очень разряжены. Молекулы их движутся с большой скоростью, но редко сталкиваются между собой и поэтому не могут вызвать даже небольшого нагревания любого находящегося здесь тела.

Атмосфера состоит в основном из азота и кислорода. На высоте 110 - 120 км кислород почти весь становится атомарным, Предполагается, что выше 400 - 500 км и азот находится в атомарном состоянии. Кислородно-азотный состав сохраняется примерно до высоты 400 - 600 км. Выше 600 км в атмосфере начинает преобладать гелий, а выше 2000 - 3000 км преобладает водород.

Под действием солнечного излучения в атмосфере протекает множество реакций, в которых участвует азот, кислород, озон, оксид азота, диоксид углерода и пары воды. Ионизация происходит в основном на высоте 70 - 80 км. При этом образуются отрицательные (N¯, О¯,CO₃¯, NО₂¯, NО₃¯) и положительные (N⁺, О⁺, О₂⁺, Н⁺) ионы. Эти ионы соединяются в различные комплексы: NO⁺, N₂; NO⁺.СО₂; NO⁺.H₂; О₂⁺(Н₂ О).

Дата добавления: 2014-01-04