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Die Lufthülle, die unseren Planeten umgibt und mit ihm rotiert, wird Atmosphäre genannt. Die Hälfte der Gesamtmasse der Atmosphäre ist in den unteren 5 km konzentriert, und drei Viertel der Masse sind in den unteren 10 km konzentriert. Weiter oben ist die Luft deutlich verdünnter, obwohl sich ihre Partikel in einer Höhe von 2000-3000 km über der Erdoberfläche befinden.

Die Luft, die wir atmen, ist ein Gasgemisch. Es enthält vor allem Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %). Argon macht weniger als 1 % aus und 0,03 % sind Kohlendioxid. Zahlreiche andere Gase wie Krypton, Xenon, Neon, Helium, Wasserstoff, Ozon und andere machen Tausendstel und Millionstel Prozent aus. Die Luft enthält außerdem Wasserdampf, Partikel verschiedener Substanzen, Bakterien, Pollen und kosmischen Staub.

Die Atmosphäre besteht aus mehreren Schichten. Die untere Schicht bis zu einer Höhe von 10–15 km über der Erdoberfläche wird Troposphäre genannt. Da es von der Erde erwärmt wird, sinkt die Lufttemperatur hier mit der Höhe pro 1 Kilometer Steigung um 6 °C. Die Troposphäre enthält fast den gesamten Wasserdampf und es bilden sich fast alle Wolken – ca. Über den Polen steigt es auf 9 km, über gemäßigten Breiten auf bis zu 10-12 km und über dem Äquator auf bis zu 15 km. Die in der Troposphäre ablaufenden Prozesse – die Bildung und Bewegung von Luftmassen, die Bildung von Wirbelstürmen und Hochdruckgebieten, die Entstehung von Wolken und Niederschlägen – bestimmen das Wetter und das Klima an der Erdoberfläche.

Oberhalb der Troposphäre befindet sich die Stratosphäre, die sich bis zu 50–55 km erstreckt. Die Troposphäre und die Stratosphäre werden durch eine 1–2 km dicke Übergangsschicht, die Tropopause, getrennt. In der Stratosphäre, in einer Höhe von etwa 25 km, beginnt die Lufttemperatur allmählich anzusteigen und erreicht in 50 km Höhe + 10 +30 °C. Dieser Temperaturanstieg ist darauf zurückzuführen, dass in der Stratosphäre in Höhen von 25–30 km eine Ozonschicht vorhanden ist. An der Erdoberfläche ist sein Gehalt in der Luft vernachlässigbar, und in großen Höhen absorbieren zweiatomige Sauerstoffmoleküle ultraviolette Sonnenstrahlung und bilden dreiatomige Ozonmoleküle.

Wenn sich Ozon in den unteren Schichten der Atmosphäre in einer Höhe mit Normaldruck befinden würde, würde seine Schichtdicke nur 3 mm betragen. Aber auch in so geringer Menge spielt es eine sehr wichtige Rolle: Es absorbiert einen Teil der für lebende Organismen schädlichen Sonnenstrahlung.

Oberhalb der Stratosphäre erstreckt sich die Mesosphäre bis etwa in eine Höhe von 80 km, in der die Lufttemperatur mit der Höhe auf mehrere zehn Grad unter Null sinkt.

Der obere Teil der Atmosphäre ist durch sehr hohe Temperaturen gekennzeichnet und wird Thermosphäre genannt. Er ist bis zu einer Höhe von etwa 1000 km in zwei Teile unterteilt: die Ionosphäre, wo die Luft stark ionisiert ist, und die Exosphäre. über 1000 km. In der Ionosphäre absorbieren Moleküle atmosphärischer Gase die ultraviolette Strahlung der Sonne, was zur Bildung geladener Atome und freier Elektronen führt. Polarlichter werden in der Ionosphäre beobachtet.

Die Atmosphäre spielt eine sehr wichtige Rolle im Leben unseres Planeten. Es schützt die Erde tagsüber vor starker Erwärmung durch die Sonnenstrahlen und nachts vor Unterkühlung. Die meisten Meteoriten verglühen in den Atmosphärenschichten, bevor sie die Erdoberfläche erreichen. Die Atmosphäre enthält Sauerstoff, der für alle Organismen notwendig ist, ein Ozonschild, das das Leben auf der Erde vor dem schädlichen Teil der ultravioletten Strahlung der Sonne schützt.

ATMOSPHÄREN DER PLANETEN DES SONNENSYSTEMS

Die Atmosphäre von Merkur ist so dünn, dass man sagen kann, dass sie praktisch nicht existiert. Die Lufthülle der Venus besteht aus Kohlendioxid (96 %) und Stickstoff (ca. 4 %), sie ist sehr dicht – Atmosphärendruck in der Nähe der Erdoberfläche ist fast 100-mal höher als auf der Erde. Auch die Marsatmosphäre besteht überwiegend aus Kohlendioxid (95 %) und Stickstoff (2,7 %), ihre Dichte ist jedoch etwa 300-mal geringer als die der Erde und ihr Druck ist fast 100-mal geringer. Die sichtbare Oberfläche des Jupiter ist tatsächlich die oberste Schicht einer Wasserstoff-Helium-Atmosphäre. Die Zusammensetzung der Lufthüllen von Saturn und Uranus ist gleich. Die schöne blaue Farbe von Uranus ist auf die hohe Methankonzentration im oberen Teil seiner Atmosphäre zurückzuführen. Neptun ist in einen Kohlenwasserstoffdunst gehüllt und weist zwei Hauptwolkenschichten auf: eine besteht aus Kristallen gefrorenen Methans und die zweite besteht aus gefrorenem Methan. befindet sich darunter und enthält Ammoniak und Schwefelwasserstoff.

Manchmal wird die Atmosphäre, die unseren Planeten in einer dicken Schicht umgibt, als fünfter Ozean bezeichnet. Nicht umsonst lautet der zweite Name eines Flugzeugs Flugzeug. Die Atmosphäre ist ein Gemisch verschiedener Gase, wobei Stickstoff und Sauerstoff überwiegen. Letzterem ist es zu verdanken, dass das Leben auf dem Planeten in der Form möglich ist, die wir alle gewohnt sind. Daneben gibt es 1 % weitere Bestandteile. Dies sind inerte (keine chemischen Wechselwirkungen eingehende) Gase, Schwefeloxid. Der fünfte Ozean enthält auch mechanische Verunreinigungen: Staub, Asche usw. Alle Schichten der Atmosphäre erstrecken sich insgesamt fast 480 km von der Oberfläche entfernt (die Daten sind unterschiedlich, wir Ich werde auf diesen Punkt näher eingehen. Eine solch beeindruckende Dicke bildet eine Art undurchdringlichen Schutzschild, der den Planeten vor schädlicher kosmischer Strahlung und großen Objekten schützt.

Man unterscheidet folgende Schichten der Atmosphäre: die Troposphäre, gefolgt von der Stratosphäre, dann der Mesosphäre und schließlich der Thermosphäre. Die gegebene Ordnung beginnt an der Oberfläche des Planeten. Die dichten Schichten der Atmosphäre werden durch die ersten beiden repräsentiert. Sie sind es, die einen erheblichen Teil der Schadstoffe herausfiltern

Die unterste Schicht der Atmosphäre, die Troposphäre, erstreckt sich nur 12 km über dem Meeresspiegel (18 km in den Tropen). Bis zu 90 % des Wasserdampfs sind hier konzentriert, weshalb sich dort Wolken bilden. Hier konzentriert sich auch die meiste Luft. Alle nachfolgenden Schichten der Atmosphäre sind kälter, da durch die Nähe zur Oberfläche reflektierte Sonnenstrahlen die Luft erwärmen können.

Die Stratosphäre erstreckt sich bis fast 50 km von der Oberfläche entfernt. Die meisten Wetterballons „schweben“ in dieser Schicht. Auch einige Flugzeugtypen können hier fliegen. Eine der erstaunlichen Funktionen ist Temperaturregime: Im Intervall von 25 bis 40 km beginnt die Lufttemperatur zu steigen. Von -60 steigt er auf fast 1. Anschließend erfolgt ein leichter Rückgang auf Null, der bis zu einer Höhe von 55 km anhält. Die Obergrenze ist berüchtigt

Darüber hinaus erstreckt sich die Mesosphäre auf fast 90 km. Die Lufttemperatur sinkt hier stark. Pro 100 Meter Steigung gibt es einen Rückgang von 0,3 Grad. Er wird manchmal als der kälteste Teil der Atmosphäre bezeichnet. Die Luftdichte ist gering, reicht aber völlig aus, um Meteoriteneinschlägen Widerstand entgegenzusetzen.

Die Schichten der Atmosphäre im üblichen Sinne enden in einer Höhe von etwa 118 km. Hier entstehen die berühmten Polarlichter. Oben beginnt die Thermosphärenregion. Durch Röntgenstrahlung kommt es zur Ionisierung der wenigen in diesem Bereich enthaltenen Luftmoleküle. Durch diese Prozesse entsteht die sogenannte Ionosphäre (sie wird oft zur Thermosphäre gezählt und wird daher nicht gesondert betrachtet).

Alles oberhalb von 700 km wird Exosphäre genannt. Luft ist extrem klein, sodass sie sich frei bewegen können, ohne durch Kollisionen Widerstand zu erfahren. Dadurch können einige von ihnen trotz niedriger Umgebungstemperatur eine Energie von 160 Grad Celsius ansammeln. Gasmoleküle sind entsprechend ihrer Masse im Volumen der Exosphäre verteilt, sodass die schwersten von ihnen nur im unteren Teil der Schicht nachgewiesen werden können. Die mit der Höhe abnehmende Schwerkraft des Planeten ist nicht mehr in der Lage, Moleküle festzuhalten, sodass hochenergetische kosmische Teilchen und Strahlung den Gasmolekülen einen ausreichenden Impuls verleihen, um die Atmosphäre zu verlassen. Diese Region ist eine der längsten: Es wird angenommen, dass sich die Atmosphäre in Höhen über 2000 km vollständig in das Vakuum des Weltraums verwandelt (manchmal taucht sogar die Zahl 10.000 auf). Künstliche drehen sich noch in der Thermosphäre auf Umlaufbahnen.

Alle angegebenen Zahlen sind Richtwerte, da die Grenzen der Atmosphärenschichten von einer Reihe von Faktoren abhängen, beispielsweise von der Aktivität der Sonne.

Die Dicke der Atmosphäre beträgt etwa 120 km von der Erdoberfläche entfernt. Die Gesamtluftmasse in der Atmosphäre beträgt (5,1-5,3) 10 18 kg. Davon beträgt die Masse der trockenen Luft 5,1352 ±0,0003 · 10 · 18 kg, die Gesamtmasse des Wasserdampfs beträgt durchschnittlich 1,27 · 10 · 16 kg.

Tropopause

Die Übergangsschicht von der Troposphäre zur Stratosphäre, eine Schicht der Atmosphäre, in der der Temperaturabfall mit der Höhe aufhört.

Stratosphäre

Eine Schicht der Atmosphäre, die sich in einer Höhe von 11 bis 50 km befindet. Gekennzeichnet durch eine leichte Temperaturänderung in der 11-25 km-Schicht (untere Schicht der Stratosphäre) und einen Temperaturanstieg in der 25-40 km-Schicht von −56,5 auf 0,8 ° (obere Schicht der Stratosphäre oder Inversionsregion). Nachdem die Temperatur in einer Höhe von etwa 40 km einen Wert von etwa 273 K (nahe 0 °C) erreicht hat, bleibt sie bis zu einer Höhe von etwa 55 km konstant. Dieser Bereich konstanter Temperatur wird Stratopause genannt und ist die Grenze zwischen Stratosphäre und Mesosphäre.

Stratopause

Die Grenzschicht der Atmosphäre zwischen Stratosphäre und Mesosphäre. In der vertikalen Temperaturverteilung gibt es ein Maximum (ca. 0 °C).

Mesosphäre

Erdatmosphäre

Grenze der Erdatmosphäre

Thermosphäre

Die Obergrenze liegt bei etwa 800 km. Die Temperatur steigt bis in Höhen von 200–300 km an, erreicht dort Werte in der Größenordnung von 1500 K und bleibt danach bis in große Höhen nahezu konstant. Unter dem Einfluss ultravioletter und röntgenstrahlender Sonnenstrahlung sowie kosmischer Strahlung kommt es zur Ionisierung der Luft („Auroren“) – die Hauptbereiche der Ionosphäre liegen innerhalb der Thermosphäre. In Höhen über 300 km überwiegt atomarer Sauerstoff. Die Obergrenze der Thermosphäre wird maßgeblich durch die aktuelle Aktivität der Sonne bestimmt. In Zeiten geringer Aktivität – zum Beispiel in den Jahren 2008–2009 – kommt es zu einer merklichen Verringerung der Größe dieser Schicht.

Thermopause

Der an die Thermosphäre angrenzende Bereich der Atmosphäre. In dieser Region ist die Absorption der Sonnenstrahlung vernachlässigbar und die Temperatur ändert sich eigentlich nicht mit der Höhe.

Exosphäre (Streusphäre)

Bis zu einer Höhe von 100 km ist die Atmosphäre ein homogenes, gut gemischtes Gasgemisch. In mehr hohe Schichten Die Verteilung der Gase nach Höhe hängt von ihrer Molekülmasse ab; die Konzentration schwererer Gase nimmt mit zunehmender Entfernung von der Erdoberfläche schneller ab. Aufgrund der Abnahme der Gasdichte sinkt die Temperatur von 0 °C in der Stratosphäre auf −110 °C in der Mesosphäre. Allerdings entspricht die kinetische Energie einzelner Teilchen in Höhen von 200–250 km einer Temperatur von ~150 °C. Oberhalb von 200 km werden erhebliche zeitliche und räumliche Schwankungen der Temperatur und Dichte von Gasen beobachtet.

In einer Höhe von etwa 2000-3500 km geht die Exosphäre allmählich in die sogenannte über nahe dem Weltraumvakuum, der mit hochverdünnten Teilchen interplanetaren Gases, hauptsächlich Wasserstoffatomen, gefüllt ist. Doch dieses Gas stellt nur einen Teil der interplanetaren Materie dar. Der andere Teil besteht aus Staubpartikeln kometen- und meteorischen Ursprungs. In diesen Raum dringt neben extrem verdünnten Staubpartikeln auch elektromagnetische und korpuskuläre Strahlung solaren und galaktischen Ursprungs ein.

Die Troposphäre macht etwa 80 % der Masse der Atmosphäre aus, die Stratosphäre etwa 20 %; Die Masse der Mesosphäre beträgt nicht mehr als 0,3 %, die Thermosphäre beträgt weniger als 0,05 % der Gesamtmasse der Atmosphäre. Anhand der elektrischen Eigenschaften in der Atmosphäre werden Neutronosphäre und Ionosphäre unterschieden. Derzeit geht man davon aus, dass sich die Atmosphäre bis in eine Höhe von 2000–3000 km erstreckt.

Abhängig von der Zusammensetzung des Gases in der Atmosphäre emittieren sie Homosphäre Und Heterosphäre. Heterosphäre- Dies ist der Bereich, in dem die Schwerkraft die Trennung von Gasen beeinflusst, da ihre Vermischung in einer solchen Höhe vernachlässigbar ist. Dies impliziert eine variable Zusammensetzung der Heterosphäre. Darunter liegt ein gut durchmischter, homogener Teil der Atmosphäre, die sogenannte Homosphäre. Die Grenze zwischen diesen Schichten wird Turbopause genannt und liegt in einer Höhe von etwa 120 km.

Physiologische und andere Eigenschaften der Atmosphäre

Bereits in einer Höhe von 5 km über dem Meeresspiegel kommt es bei einem untrainierten Menschen zu Sauerstoffmangel und ohne Anpassung nimmt die Leistungsfähigkeit deutlich ab. Hier endet die physiologische Zone der Atmosphäre. In einer Höhe von 9 km ist das Atmen für den Menschen unmöglich, obwohl die Atmosphäre bis etwa 115 km Sauerstoff enthält.

Die Atmosphäre versorgt uns mit dem zum Atmen notwendigen Sauerstoff. Aufgrund des Abfalls des Gesamtdrucks der Atmosphäre nimmt jedoch mit zunehmender Höhe der Sauerstoffpartialdruck entsprechend ab.

In verdünnten Luftschichten ist eine Schallausbreitung unmöglich. Bis zu Höhen von 60-90 km ist es noch möglich, Luftwiderstand und Auftrieb für einen kontrollierten aerodynamischen Flug zu nutzen. Doch ab Höhen von 100-130 km verlieren die jedem Piloten vertrauten Konzepte der M-Zahl und der Schallmauer ihre Bedeutung: Es verläuft die konventionelle Karman-Linie, jenseits derer der Bereich des rein ballistischen Fluges beginnt, der nur möglich ist durch Reaktionskräfte kontrolliert werden.

In Höhen über 100 km fehlt der Atmosphäre eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft – die Fähigkeit, Wärmeenergie durch Konvektion (d. h. durch Luftvermischung) aufzunehmen, zu leiten und weiterzuleiten. Dies bedeutet, dass verschiedene Elemente der Ausrüstung, Orbitalausrüstung Raumstation wird nicht in der Lage sein, draußen zu kühlen, wie es normalerweise im Flugzeug geschieht – mit Hilfe von Luftdüsen und Luftstrahlern. In dieser Höhe, wie im Weltraum allgemein, ist Wärmestrahlung die einzige Möglichkeit zur Wärmeübertragung.

Geschichte der atmosphärischen Entstehung

Nach der am weitesten verbreiteten Theorie war die Atmosphäre der Erde drei verschiedene Kompositionen. Ursprünglich bestand es aus leichten Gasen (Wasserstoff und Helium), die aus dem interplanetaren Raum eingefangen wurden. Dies ist das sogenannte primäre Atmosphäre(vor etwa vier Milliarden Jahren). Im nächsten Schritt führte die aktive vulkanische Aktivität zur Sättigung der Atmosphäre mit anderen Gasen als Wasserstoff (Kohlendioxid, Ammoniak, Wasserdampf). So ist es entstanden sekundäre Atmosphäre(etwa drei Milliarden Jahre vor dem heutigen Tag). Diese Atmosphäre war erholsam. Darüber hinaus wurde der Prozess der Atmosphärenbildung durch folgende Faktoren bestimmt:

• Austritt leichter Gase (Wasserstoff und Helium) in den interplanetaren Raum;
• chemische Reaktionen, die in der Atmosphäre unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung, Blitzentladungen und einigen anderen Faktoren auftreten.

Allmählich führten diese Faktoren zur Bildung tertiäre Atmosphäre, gekennzeichnet durch einen viel geringeren Wasserstoffgehalt und einen viel höheren Gehalt an Stickstoff und Kohlendioxid (entstanden durch chemische Reaktionen aus Ammoniak und Kohlenwasserstoffen).

Stickstoff

Ausbildung große Menge Stickstoff N 2 ist auf die Oxidation der Ammoniak-Wasserstoff-Atmosphäre durch molekularen Sauerstoff O 2 zurückzuführen, der vor 3 Milliarden Jahren durch Photosynthese von der Oberfläche des Planeten austrat. Auch durch Denitrifikation von Nitraten und anderen stickstoffhaltigen Verbindungen gelangt Stickstoff N2 in die Atmosphäre. Stickstoff wird in der oberen Atmosphäre durch Ozon zu NO oxidiert.

Stickstoff N 2 reagiert nur unter bestimmten Bedingungen (z. B. während einer Blitzentladung). Die Oxidation von molekularem Stickstoff durch Ozon bei elektrischen Entladungen wird in geringen Mengen bei der industriellen Herstellung von Stickstoffdüngern eingesetzt. Cyanobakterien (Blaualgen) und Knöllchenbakterien, die mit Hülsenfrüchten, den sogenannten Rhizobien, eine Symbiose eingehen, können es mit geringem Energieaufwand oxidieren und in eine biologisch aktive Form umwandeln. Gründüngung.

Sauerstoff

Mit dem Auftauchen lebender Organismen auf der Erde begann sich die Zusammensetzung der Atmosphäre durch die Photosynthese, begleitet von der Freisetzung von Sauerstoff und der Aufnahme von Kohlendioxid, radikal zu verändern. Ursprünglich wurde Sauerstoff für die Oxidation reduzierter Verbindungen verwendet – Ammoniak, Kohlenwasserstoffe, in den Ozeanen enthaltene Eisenformen usw. Am Ende dieser Phase begann der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre anzusteigen. Allmählich bildete sich eine moderne Atmosphäre mit oxidierenden Eigenschaften. Da dies zu schwerwiegenden und abrupten Veränderungen vieler Prozesse in der Atmosphäre, Lithosphäre und Biosphäre führte, wurde dieses Ereignis als Sauerstoffkatastrophe bezeichnet.

Edelgase

Luftverschmutzung

IN In letzter Zeit Der Mensch begann, die Entwicklung der Atmosphäre zu beeinflussen. Das Ergebnis seiner Aktivitäten war ein ständiger deutlicher Anstieg des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre aufgrund der Verbrennung von in der Vergangenheit angesammelten Kohlenwasserstoffbrennstoffen geologische Epochen. Bei der Photosynthese werden große Mengen CO 2 verbraucht und von den Weltmeeren aufgenommen. Dieses Gas gelangt durch die Zersetzung von Karbonatgesteinen und organischen Substanzen pflanzlichen und tierischen Ursprungs sowie durch Vulkanismus und menschliche Industrietätigkeit in die Atmosphäre. In den letzten 100 Jahren ist der CO 2 -Gehalt in der Atmosphäre um 10 % gestiegen, wobei der Großteil (360 Milliarden Tonnen) aus der Kraftstoffverbrennung stammt. Wenn die Wachstumsrate der Kraftstoffverbrennung anhält, wird sich die Menge an CO 2 in der Atmosphäre in den nächsten 200 bis 300 Jahren verdoppeln und könnte zu einem globalen Klimawandel führen.

Die Kraftstoffverbrennung ist die Hauptquelle für Schadstoffe (CO, SO2). Schwefeldioxid wird in den oberen Schichten der Atmosphäre durch Luftsauerstoff zu SO 3 oxidiert, das wiederum mit Wasser und Ammoniakdampf wechselwirkt und daraus Schwefelsäure (H 2 SO 4) und Ammoniumsulfat ((NH 4) 2 SO 4 entsteht ) werden in Form des sogenannten an die Erdoberfläche zurückgeführt. saurer Regen. Der Einsatz von Verbrennungsmotoren führt zu einer erheblichen Luftverschmutzung mit Stickoxiden, Kohlenwasserstoffen und Bleiverbindungen (Tetraethylblei Pb(CH 3 CH 2) 4)).

Die Aerosolbelastung der Atmosphäre ist auf beide natürlichen Ursachen zurückzuführen (Vulkanausbrüche, Staubstürme, Mitreißen von Tröpfchen). Meerwasser und Pflanzenpollen usw.) und menschliche Wirtschaftstätigkeit (Erzbergbau und Baumaterial, Kraftstoffverbrennung, Zementherstellung usw.). Die intensive großflächige Freisetzung von Feinstaub in die Atmosphäre ist eine der möglichen Ursachen für den Klimawandel auf dem Planeten.

siehe auch

• Jacchia (Atmosphärenmodell)

Anmerkungen

Links

Literatur

1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov„Weltraumbiologie und Medizin“ (2. Auflage, überarbeitet und erweitert), M.: „Prosveshcheniye“, 1975, 223 S.
2. N. V. Gusakova"Chemie Umfeld", Rostow am Don: Phoenix, 2004, 192 mit ISBN 5-222-05386-5
3. Sokolov V. A. Geochemie von Erdgasen, M., 1971;
4. McEwen M., Phillips L. Atmosphärenchemie, M., 1978;
5. Wark K., Warner S. Luftverschmutzung. Quellen und Kontrolle, trans. aus dem Englischen, M.. 1980;
6. Überwachung der Hintergrundverschmutzung natürlicher Umgebungen. V. 1, L., 1982.

Erde
Geschichte der Erde	Alter der Erde, geologische Geschichte der Erde, geochronologische Skala, Geschichte des Lebens auf der Erde, Vereisung der Erde, Paradoxon der schwachen jungen Sonne, Theorie des Rieseneinschlags, Chronologie der Evolution
Erdkunde und Geologie	Australien Asien Antarktis Afrika Europa Nordamerika Südamerika Atlantik Indischer Ozean Arktischer Ozean

– Lufthülle Globus, rotiert mit der Erde. Die obere Grenze der Atmosphäre wird üblicherweise in Höhen von 150–200 km gezogen. Die untere Grenze ist die Erdoberfläche.

Atmosphärische Luft ist ein Gasgemisch. Den größten Teil seines Volumens in der Oberflächenschicht der Luft machen Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %) aus. Darüber hinaus enthält die Luft Inertgase (Argon, Helium, Neon usw.), Kohlendioxid (0,03), Wasserdampf und verschiedene Feststoffpartikel (Staub, Ruß, Salzkristalle).

Die Luft ist farblos und die Farbe des Himmels erklärt sich aus den Eigenschaften der Streuung von Lichtwellen.

Die Atmosphäre besteht aus mehreren Schichten: Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre und Thermosphäre.

Die untere Bodenluftschicht wird genannt Troposphäre. In verschiedenen Breitengraden ist seine Leistung nicht gleich. Die Troposphäre folgt der Form des Planeten und nimmt zusammen mit der Erde an der axialen Rotation teil. Am Äquator variiert die Dicke der Atmosphäre zwischen 10 und 20 km. Am Äquator ist sie größer, an den Polen geringer. Die Troposphäre zeichnet sich durch eine maximale Luftdichte aus; in ihr sind 4/5 der Masse der gesamten Atmosphäre konzentriert. Die Troposphäre bestimmt Wetter: Hier bilden sich verschiedene Luftmassen, es bilden sich Wolken und Niederschläge, es kommt zu intensiven horizontalen und vertikalen Luftbewegungen.

Oberhalb der Troposphäre, bis zu einer Höhe von 50 km, liegt Stratosphäre. Es zeichnet sich durch eine geringere Luftdichte und einen Mangel an Wasserdampf aus. Im unteren Teil der Stratosphäre in Höhen von etwa 25 km. Es gibt einen „Ozonschirm“ – eine Schicht der Atmosphäre mit einer hohen Ozonkonzentration, die ultraviolette Strahlung absorbiert, die für Organismen tödlich ist.

In einer Höhe von 50 bis 80-90 km erstreckt es sich Mesosphäre. Mit zunehmender Höhe nimmt die Temperatur mit einem durchschnittlichen vertikalen Gradienten von (0,25-0,3)°/100 m ab und die Luftdichte nimmt ab. Hauptsächlich Energieprozess ist Strahlungswärmeübertragung. Das atmosphärische Leuchten wird durch komplexe photochemische Prozesse verursacht, an denen Radikale und durch Schwingungen angeregte Moleküle beteiligt sind.

Thermosphäre liegt in einer Höhe von 80-90 bis 800 km. Die Luftdichte ist hier minimal und der Grad der Luftionisierung sehr hoch. Die Temperatur ändert sich je nach Aktivität der Sonne. Wegen Große anzahl Hier werden geladene Teilchen, Polarlichter und magnetische Stürme beobachtet.

Die Atmosphäre ist für die Beschaffenheit der Erde von großer Bedeutung. Ohne Sauerstoff können lebende Organismen nicht atmen. Seine Ozonschicht schützt alle Lebewesen vor schädlichen ultravioletten Strahlen. Die Atmosphäre gleicht Temperaturschwankungen aus: Die Erdoberfläche wird nachts nicht unterkühlt und tagsüber nicht überhitzt. In dichten atmosphärischen Luftschichten brennen Meteoriten aus Dornen, bevor sie die Oberfläche des Planeten erreichen.

Die Atmosphäre interagiert mit allen Schichten der Erde. Mit seiner Hilfe werden Wärme und Feuchtigkeit zwischen Meer und Land ausgetauscht. Ohne die Atmosphäre gäbe es keine Wolken, Niederschläge und Winde.

Hat erhebliche negative Auswirkungen auf die Atmosphäre Wirtschaftstätigkeit Person. Es kommt zu atmosphärischer Luftverschmutzung, die zu einem Anstieg der Kohlenmonoxidkonzentration (CO 2) führt. Und das trägt zur globalen Erwärmung bei und erhöht „ Treibhauseffekt" Die Ozonschicht der Erde wird durch Industrieabfälle und Transport zerstört.

Die Atmosphäre braucht Schutz. IN Industrieländer Um die atmosphärische Luft vor Verschmutzung zu schützen, wird eine Reihe von Maßnahmen umgesetzt.

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Jeder, der schon einmal mit dem Flugzeug geflogen ist, kennt solche Meldungen: „Unser Flug findet in einer Höhe von 10.000 m statt, die Außentemperatur beträgt 50 °C.“ Es scheint nichts Besonderes zu sein. Je weiter die von der Sonne erwärmte Erdoberfläche entfernt ist, desto kälter ist es. Viele Menschen denken, dass die Temperatur mit der Höhe kontinuierlich abnimmt und dass die Temperatur allmählich sinkt und sich der Temperatur des Weltraums annähert. Das dachten Wissenschaftler übrigens bis zum Ende des 19. Jahrhunderts.

Schauen wir uns die Verteilung der Lufttemperatur auf der Erde genauer an. Die Atmosphäre ist in mehrere Schichten unterteilt, die vor allem die Art der Temperaturänderungen widerspiegeln.

Die untere Schicht der Atmosphäre wird genannt Troposphäre, was „Rotationssphäre“ bedeutet. Alle Wetter- und Klimaänderungen sind das Ergebnis physikalische Prozesse, die genau in dieser Schicht auftritt. Die obere Grenze dieser Schicht befindet sich dort, wo der Temperaturabfall mit der Höhe durch einen Temperaturanstieg ersetzt wird – etwa in einer Höhe von 15–16 km über dem Äquator und 7–8 km über den Polen. Wie die Erde selbst wird auch die Atmosphäre unter dem Einfluss der Rotation unseres Planeten über den Polen etwas abgeflacht und über dem Äquator anschwellen. Allerdings kommt dieser Effekt in der Atmosphäre deutlich stärker zum Ausdruck als in der festen Erdhülle. In Richtung von der Erdoberfläche zur oberen Grenze der Troposphäre nimmt die Lufttemperatur ab. Oberhalb des Äquators beträgt die minimale Lufttemperatur etwa -62 °C, über den Polen etwa -45 °C. In gemäßigten Breiten befinden sich mehr als 75 % der Masse der Atmosphäre in der Troposphäre. In den Tropen befinden sich etwa 90 % der Atmosphärenmasse in der Troposphäre.

Im Jahr 1899 wurde in einer bestimmten Höhe ein Minimum im vertikalen Temperaturprofil festgestellt, danach stieg die Temperatur leicht an. Der Beginn dieses Anstiegs bedeutet den Übergang zur nächsten Schicht der Atmosphäre – zu Stratosphäre, was „Sphäre der Schicht“ bedeutet und die bisherige Vorstellung von der Einzigartigkeit der über der Troposphäre liegenden Schicht widerspiegelt Besonderheit ist insbesondere ein starker Anstieg der Lufttemperatur. Dieser Temperaturanstieg erklärt sich durch die Reaktion der Ozonbildung, die eine der wichtigsten chemischen Reaktionen in der Atmosphäre darstellt.

Der Großteil des Ozons konzentriert sich in Höhen von etwa 25 km, aber im Allgemeinen ist die Ozonschicht eine stark ausgedehnte Hülle, die fast die gesamte Stratosphäre bedeckt. Die Wechselwirkung von Sauerstoff mit ultravioletten Strahlen ist einer der nützlichen Prozesse in der Erdatmosphäre, die zur Erhaltung des Lebens auf der Erde beitragen. Die Absorption dieser Energie durch Ozon verhindert ihren übermäßigen Abfluss an die Erdoberfläche, wo genau das Energieniveau entsteht, das für die Existenz terrestrischer Lebensformen geeignet ist. Die Ozonosphäre absorbiert einen Teil der Strahlungsenergie, die die Atmosphäre durchdringt. Dadurch stellt sich in der Ozonosphäre ein vertikaler Lufttemperaturgradient von etwa 0,62 °C pro 100 m ein, d. h. die Temperatur steigt mit der Höhe bis zur oberen Grenze der Stratosphäre – der Stratopause (50 km) – und erreicht laut einige Daten, 0 °C.

In Höhen von 50 bis 80 km gibt es eine sogenannte Atmosphärenschicht Mesosphäre. Das Wort „Mesosphäre“ bedeutet „Zwischensphäre“, in der die Lufttemperatur mit der Höhe weiter abnimmt. Oberhalb der Mesosphäre, in einer Schicht namens Thermosphäre, steigt die Temperatur mit der Höhe wieder bis etwa 1000°C an und sinkt dann sehr schnell auf -96°C. Sie sinkt jedoch nicht auf unbestimmte Zeit, dann steigt die Temperatur wieder an.

Thermosphäre ist die erste Schicht Ionosphäre. Im Gegensatz zu den zuvor genannten Schichten unterscheidet sich die Ionosphäre nicht durch die Temperatur. Die Ionosphäre ist ein Bereich elektrischer Natur, der viele Arten der Funkkommunikation ermöglicht. Die Ionosphäre ist in mehrere Schichten unterteilt, die mit den Buchstaben D, E, F1 und F2 bezeichnet werden. Diese Schichten haben auch spezielle Namen. Die Aufteilung in Schichten hat mehrere Gründe, von denen der wichtigste der ungleiche Einfluss der Schichten auf den Durchgang von Funkwellen ist. Die unterste Schicht D absorbiert hauptsächlich Radiowellen und verhindert so deren weitere Ausbreitung. Die am besten untersuchte Schicht E liegt in einer Höhe von etwa 100 km über der Erdoberfläche. Sie wird auch Kennelly-Heaviside-Schicht genannt, nach den Namen der amerikanischen und englischen Wissenschaftler, die sie gleichzeitig und unabhängig voneinander entdeckten. Schicht E reflektiert wie ein riesiger Spiegel Radiowellen. Dank dieser Schicht breiten sich lange Radiowellen über größere Entfernungen aus, als wenn sie sich nur geradlinig ausbreiten würden, ohne von der E-Schicht reflektiert zu werden. Sie wird auch Appleton-Schicht genannt. Zusammen mit der Kennelly-Heaviside-Schicht reflektiert sie Radiowellen zu terrestrischen Radiosendern. Eine solche Reflexion kann in verschiedenen Winkeln erfolgen. Die Appleton-Schicht liegt in einer Höhe von etwa 240 km.

Der äußerste Bereich der Atmosphäre wird oft als zweite Schicht der Ionosphäre bezeichnet Exosphäre. Dieser Begriff bezieht sich auf die Existenz der Randgebiete des Weltraums in der Nähe der Erde. Es ist schwierig, genau zu bestimmen, wo die Atmosphäre endet und der Weltraum beginnt, da mit der Höhe die Dichte der atmosphärischen Gase allmählich abnimmt und die Atmosphäre selbst allmählich fast in ein Vakuum übergeht, in dem sich nur noch einzelne Moleküle befinden. Bereits in einer Höhe von etwa 320 km ist die Dichte der Atmosphäre so gering, dass Moleküle mehr als 1 km zurücklegen können, ohne miteinander zu kollidieren. Als obere Grenze dient der äußerste Teil der Atmosphäre, der sich in Höhen von 480 bis 960 km befindet.

Weitere Informationen zu Prozessen in der Atmosphäre finden Sie auf der Website „Erdklima“