რა გაზებს იკავებს მთავარი ადგილი ატმოსფეროში? ატმოსფერული ჰაერის გაზის შემადგენლობა. ატმოსფეროს მნიშვნელობა ადამიანებისთვის

დედამიწის ატმოსფერო

ატმოსფერო(დან. სხვა ბერძნულიἀτμός - ორთქლი და σφαῖρα - ბურთი) - გაზიჭურვი ( გეოსფერო), პლანეტის გარშემო დედამიწა. მისი შიდა ზედაპირი ფარავს ჰიდროსფეროდა ნაწილობრივ ქერქიგარეგანი ესაზღვრება გარე სამყაროს დედამიწის მახლობელ ნაწილს.

ფიზიკისა და ქიმიის დარგების ერთობლიობას, რომლებიც სწავლობენ ატმოსფეროს, ჩვეულებრივ უწოდებენ ატმოსფერული ფიზიკა. ატმოსფერო განსაზღვრავს ამინდიდედამიწის ზედაპირზე, ამინდის შესწავლა მეტეოროლოგიადა გრძელვადიანი ვარიაციები კლიმატი - კლიმატოლოგია.

ატმოსფეროს სტრუქტურა

ატმოსფეროს სტრუქტურა

ტროპოსფერო

მისი ზედა ზღვარი არის 8-10 კმ სიმაღლეზე პოლარული, 10-12 კმ ზომიერი და 16-18 კმ ტროპიკულ განედებში; ზამთარში უფრო დაბალია, ვიდრე ზაფხულში. ატმოსფეროს ქვედა, მთავარი ფენა. შეიცავს ატმოსფერული ჰაერის მთლიანი მასის 80%-ზე მეტს და ატმოსფეროში არსებული წყლის ორთქლის დაახლოებით 90%-ს. ტროპოსფეროში ისინი მაღალგანვითარებულნი არიან ტურბულენტობადა კონვექცია, წარმოიქმნება ღრუბლები, ვითარდება ციკლონებიდა ანტიციკლონები. ტემპერატურა მცირდება საშუალო ვერტიკალურ სიმაღლეზე მატებასთან ერთად გრადიენტი 0,65°/100 მ

დედამიწის ზედაპირზე „ნორმალურ პირობებად“ მიიღება: სიმკვრივე 1,2 კგ/მ3, ბარომეტრიული წნევა 101,35 კპა, ტემპერატურა პლუს 20 °C და ფარდობითი ტენიანობა 50%. ამ პირობით ინდიკატორებს აქვთ წმინდა საინჟინრო მნიშვნელობა.

სტრატოსფერო

ატმოსფეროს ფენა, რომელიც მდებარეობს 11-დან 50 კმ-მდე სიმაღლეზე. ახასიათებს ტემპერატურის უმნიშვნელო ცვლილება 11-25 კმ ფენაში (სტრატოსფეროს ქვედა ფენა) და 25-40 კმ ფენის მატება -56,5-დან 0,8 °-მდე. თან(სტრატოსფეროს ან რეგიონის ზედა ფენა ინვერსიები). დაახლოებით 40 კმ სიმაღლეზე დაახლოებით 273 K (თითქმის 0 ° C) მნიშვნელობის მიღწევის შემდეგ, ტემპერატურა მუდმივი რჩება დაახლოებით 55 კმ სიმაღლემდე. მუდმივი ტემპერატურის ამ რეგიონს ე.წ სტრატოპაუზადა არის საზღვარი სტრატოსფეროსა და მეზოსფერო.

სტრატოპაუზა

ატმოსფეროს სასაზღვრო ფენა სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს შორის. ტემპერატურის ვერტიკალურ განაწილებაში მაქსიმალურია (დაახლოებით 0 °C).

მეზოსფერო

დედამიწის ატმოსფერო

მეზოსფეროიწყება 50 კმ სიმაღლეზე და ვრცელდება 80-90 კმ-მდე. ტემპერატურა მცირდება სიმაღლესთან ერთად საშუალო ვერტიკალური გრადიენტით (0,25-0,3)°/100 მ. კომპლექსური ფოტოქიმიური პროცესები, რომლებიც მოიცავს თავისუფალი რადიკალები, ვიბრაციით აღგზნებული მოლეკულები და ა.შ. იწვევს ატმოსფეროს ბზინვარებას.

მესოპაუზა

გარდამავალი ფენა მეზოსფეროსა და თერმოსფეროს შორის. მინიმალურია ტემპერატურის ვერტიკალურ განაწილებაში (დაახლოებით -90 °C).

კარმანის ხაზი

სიმაღლე ზღვის დონიდან, რომელიც პირობითად მიღებულია როგორც საზღვარი დედამიწის ატმოსფეროსა და სივრცეს შორის.

თერმოსფერო

მთავარი სტატია: თერმოსფერო

ზედა ზღვარი არის დაახლოებით 800 კმ. ტემპერატურა მატულობს 200-300 კმ სიმაღლეზე, სადაც აღწევს 1500 კმ-ის მნიშვნელობებს, რის შემდეგაც იგი თითქმის მუდმივი რჩება მაღალ სიმაღლეებზე. ულტრაიისფერი და რენტგენის მზის და კოსმოსური გამოსხივების გავლენის ქვეშ ხდება ჰაერის იონიზაცია (“ ავრორები") - ძირითადი სფეროები იონოსფეროიწვა თერმოსფეროს შიგნით. 300 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე ჭარბობს ატომური ჟანგბადი.

ატმოსფერული ფენები 120 კმ სიმაღლემდე

ეგზოსფერო (გაფანტული სფერო)

ეგზოსფერო- დისპერსიული ზონა, თერმოსფეროს გარე ნაწილი, რომელიც მდებარეობს 700 კმ-ზე ზემოთ. ეგზოსფეროში გაზი ძალიან იშვიათია და აქედან მისი ნაწილაკები ჟონავს პლანეტათაშორის სივრცეში ( გაფანტვა).

100 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერო არის გაზების ერთგვაროვანი, კარგად შერეული ნარევი. მაღალ ფენებში აირების განაწილება დამოკიდებულია მათ მოლეკულურ წონაზე, უფრო სწრაფად მცირდება მძიმე აირების კონცენტრაცია დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებით. გაზის სიმკვრივის შემცირების გამო ტემპერატურა 0 °C-დან სტრატოსფეროში ეცემა −110 °C-მდე მეზოსფეროში. თუმცა, ცალკეული ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია 200-250 კმ სიმაღლეზე შეესაბამება ~1500 °C ტემპერატურას. 200 კმ-ზე მაღლა შეინიშნება ტემპერატურისა და გაზის სიმკვრივის მნიშვნელოვანი რყევები დროსა და სივრცეში.

დაახლოებით 2000-3000 კმ სიმაღლეზე ეგზოსფერო თანდათან იქცევა ე.წ. კოსმოსურ ვაკუუმთან ახლოს, რომელიც ივსება პლანეტათაშორისი აირის უაღრესად იშვიათი ნაწილაკებით, ძირითადად წყალბადის ატომებით. მაგრამ ეს გაზი წარმოადგენს პლანეტათაშორის მატერიის მხოლოდ ნაწილს. მეორე ნაწილი შედგება კომეტური და მეტეორიული წარმოშობის მტვრის ნაწილაკებისგან. გარდა უკიდურესად იშვიათი მტვრის ნაწილაკებისა, ამ სივრცეში აღწევს მზის და გალაქტიკური წარმოშობის ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური გამოსხივება.

ტროპოსფერო შეადგენს ატმოსფეროს მასის დაახლოებით 80%-ს, სტრატოსფეროს - დაახლოებით 20%-ს; მეზოსფეროს მასა არ აღემატება 0,3%, თერმოსფერო ატმოსფეროს მთლიანი მასის 0,05%-ზე ნაკლებია. ატმოსფეროში არსებული ელექტრული თვისებების მიხედვით განასხვავებენ ნეიტრონოსფეროს და იონოსფეროს. ამჟამად ითვლება, რომ ატმოსფერო ვრცელდება 2000-3000 კმ სიმაღლეზე.

ატმოსფეროში გაზის შემადგენლობიდან გამომდინარე, ისინი ასხივებენ ჰომოსფეროდა ჰეტეროსფერო. ჰეტეროსფერო - ეს ის სფეროა, სადაც გრავიტაცია გავლენას ახდენს აირების გამოყოფაზე, ვინაიდან ასეთ სიმაღლეზე მათი შერევა უმნიშვნელოა. ეს გულისხმობს ჰეტეროსფეროს ცვლად შემადგენლობას. მის ქვემოთ დევს ატმოსფეროს კარგად შერეული, ერთგვაროვანი ნაწილი, ე.წ ჰომოსფერო. ამ ფენებს შორის საზღვარი ე.წ ტურბო პაუზა, მდებარეობს დაახლოებით 120 კმ სიმაღლეზე.

ფიზიკური თვისებები

ატმოსფეროს სისქე დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 2000 - 3000 კმ-ია. საერთო მასა საჰაერო- (5,1-5,3)×10 18 კგ. Მოლური მასასუფთა მშრალი ჰაერი არის 28.966. წნევა 0 °C-ზე ზღვის დონიდან 101.325 კპა; კრიტიკული ტემპერატურა?140.7 °C; კრიტიკული წნევა 3,7 მპა; C გვ 1.0048×10 3 ჯ/(კგ K) (0 °C-ზე), C ვ 0,7159×10 3 J/(კგ K) (0 °C-ზე). ჰაერის ხსნადობა წყალში 0 °C ტემპერატურაზე არის 0,036%, 25 °C - 0,22%.

ატმოსფეროს ფიზიოლოგიური და სხვა თვისებები

უკვე ზღვის დონიდან 5 კმ სიმაღლეზე ვითარდება მოუმზადებელი ადამიანი ჟანგბადის შიმშილიდა ადაპტაციის გარეშე, ადამიანის შესრულება მნიშვნელოვნად მცირდება. აქ მთავრდება ატმოსფეროს ფიზიოლოგიური ზონა. ადამიანის სუნთქვა შეუძლებელი ხდება 15 კმ სიმაღლეზე, თუმცა დაახლოებით 115 კმ-მდე ატმოსფერო შეიცავს ჟანგბადს.

ატმოსფერო გვამარაგებს სუნთქვისთვის საჭირო ჟანგბადს. თუმცა, ატმოსფეროს მთლიანი წნევის ვარდნის გამო, სიმაღლეზე ასვლისას, ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა შესაბამისად მცირდება.

ადამიანის ფილტვები მუდმივად შეიცავს დაახლოებით 3 ლიტრ ალვეოლურ ჰაერს. ნაწილობრივი წნევაჟანგბადი ალვეოლურ ჰაერში ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს არის 110 მმ Hg. არტ., ნახშირორჟანგის წნევა - 40 მმ Hg. არტ., და წყლის ორთქლი - 47 მმ Hg. Ხელოვნება. სიმაღლის მატებასთან ერთად, ჟანგბადის წნევა ეცემა, ხოლო წყლისა და ნახშირორჟანგის მთლიანი ორთქლის წნევა ფილტვებში თითქმის მუდმივი რჩება - დაახლოებით 87 მმ Hg. Ხელოვნება. ფილტვებში ჟანგბადის მიწოდება მთლიანად შეჩერდება, როდესაც ატმოსფერული ჰაერის წნევა ამ მნიშვნელობის ტოლი გახდება.

დაახლოებით 19-20 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერული წნევა ეცემა 47 მმ Hg-მდე. Ხელოვნება. ამიტომ ამ სიმაღლეზე ადამიანის ორგანიზმში წყალი და ინტერსტიციული სითხე დუღილს იწყებს. ამ სიმაღლეებზე ზეწოლის ქვეშ მყოფი სალონის გარეთ სიკვდილი თითქმის მყისიერად ხდება. ამრიგად, ადამიანის ფიზიოლოგიის თვალსაზრისით, "კოსმოსი" იწყება უკვე 15-19 კმ სიმაღლეზე.

ჰაერის მკვრივი ფენები - ტროპოსფერო და სტრატოსფერო - გვიცავს რადიაციის მავნე ზემოქმედებისგან. ჰაერის საკმარისად შემცირებით, 36 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე, მაიონებელი აგენტები ინტენსიურად მოქმედებს სხეულზე. რადიაცია- პირველადი კოსმოსური სხივები; 40 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე მზის სპექტრის ულტრაიისფერი ნაწილი საშიშია ადამიანისთვის.

როდესაც ჩვენ დედამიწის ზედაპირიდან უფრო დიდ სიმაღლეზე ავდივართ, ატმოსფეროს ქვედა ფენებში შეინიშნება ისეთი ნაცნობი ფენომენი, როგორიცაა ხმის გავრცელება, აეროდინამიკის გაჩენა. ლიფტიდა წინააღმდეგობა, სითბოს გადაცემა კონვექციადა ა.შ.

ჰაერის იშვიათ ფენებში, განაწილება ხმაშეუძლებელი აღმოჩნდება. 60-90 კმ სიმაღლემდე კონტროლირებადი აეროდინამიკური ფრენისთვის ჯერ კიდევ შესაძლებელია ჰაერის წინააღმდეგობის და აწევის გამოყენება. მაგრამ 100-130 კმ სიმაღლეებიდან დაწყებული, ყველა პილოტისთვის ნაცნობი ცნებები ნომრები Mდა ხმის ბარიერიკარგავენ მნიშვნელობას, არსებობს პირობითი კარმანის ხაზირომლის მიღმა იწყება წმინდა ბალისტიკური ფრენის სფერო, რომლის კონტროლი მხოლოდ რეაქტიული ძალების გამოყენებითაა შესაძლებელი.

100 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერო მოკლებულია კიდევ ერთ ღირსშესანიშნავ თვისებას - თერმული ენერგიის შთანთქმის, გატარებისა და გადაცემის უნარს კონვექციით (ანუ ჰაერის შერევით). ეს ნიშნავს, რომ ორბიტალური კოსმოსური სადგურის აღჭურვილობის სხვადასხვა ელემენტი ვერ გაცივდება გარედან ისე, როგორც ეს ჩვეულებრივ ხდება თვითმფრინავში - საჰაერო ხომალდების და საჰაერო რადიატორების დახმარებით. ასეთ სიმაღლეზე, როგორც ზოგადად სივრცეში, სითბოს გადაცემის ერთადერთი გზაა თერმული გამოსხივება.

ატმოსფერული შემადგენლობა

მშრალი ჰაერის შემადგენლობა

დედამიწის ატმოსფერო ძირითადად შედგება გაზებისა და სხვადასხვა მინარევებისაგან (მტვერი, წყლის წვეთები, ყინულის კრისტალები, ზღვის მარილები, წვის პროდუქტები).

ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების კონცენტრაცია თითქმის მუდმივია, გარდა წყლისა (H 2 O) და ნახშირორჟანგის (CO 2).

მშრალი ჰაერის შემადგენლობა
აზოტი
ჟანგბადი
არგონი
წყალი
Ნახშირორჟანგი
ნეონი
ჰელიუმი
მეთანი
კრიპტონი
წყალბადი
ქსენონი
Აზოტის ოქსიდი

ცხრილში მითითებული გაზების გარდა, ატმოსფერო შეიცავს SO 2, NH 3, CO, ოზონი, ნახშირწყალბადები, HCl, HF, წყვილები Hg, მე 2 და ასევე არადა სხვა მრავალი აირი მცირე რაოდენობით. ტროპოსფერო მუდმივად შეიცავს დიდი რაოდენობით შეჩერებულ მყარ და თხევად ნაწილაკებს ( აეროზოლი).

ატმოსფერული ფორმირების ისტორია

ყველაზე გავრცელებული თეორიის მიხედვით, დედამიწის ატმოსფეროს დროთა განმავლობაში ოთხი განსხვავებული შემადგენლობა ჰქონდა. თავდაპირველად იგი შედგებოდა მსუბუქი გაზებისგან ( წყალბადისდა ჰელიუმი), გადაღებულია პლანეტათაშორისი სივრციდან. ეს არის ე.წ პირველადი ატმოსფერო(დაახლოებით ოთხი მილიარდი წლის წინ). შემდეგ ეტაპზე აქტიურმა ვულკანურმა აქტივობამ გამოიწვია ატმოსფეროს გაჯერება წყალბადის გარდა სხვა გაზებით (ნახშირორჟანგი, ამიაკი, წყლის ორთქლი). ასე ჩამოყალიბდა მეორადი ატმოსფერო(დღემდე დაახლოებით სამი მილიარდი წლით ადრე). ეს ატმოსფერო აღმდგენი იყო. გარდა ამისა, ატმოსფეროს ფორმირების პროცესი განისაზღვრა შემდეგი ფაქტორებით:

მსუბუქი აირების (წყალბადის და ჰელიუმის) გაჟონვა პლანეტათაშორისი სივრცე;

ქიმიური რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება ატმოსფეროში ულტრაიისფერი გამოსხივების, ელვისებური გამონადენის და სხვა ფაქტორების გავლენის ქვეშ.

თანდათან ამ ფაქტორებმა განაპირობა ჩამოყალიბება მესამეული ატმოსფერო, ხასიათდება წყალბადის გაცილებით დაბალი შემცველობით და აზოტისა და ნახშირორჟანგის გაცილებით მაღალი შემცველობით (წარმოიქმნება ამიაკის და ნახშირწყალბადების ქიმიური რეაქციების შედეგად).

აზოტი

დიდი რაოდენობით N 2-ის წარმოქმნა განპირობებულია ამიაკი-წყალბადის ატმოსფეროს დაჟანგვით მოლეკულური O 2-ით, რომელმაც დაიწყო პლანეტის ზედაპირიდან მოსვლა ფოტოსინთეზის შედეგად, დაწყებული 3 მილიარდი წლის წინ. N2 ასევე გამოიყოფა ატმოსფეროში ნიტრატების და სხვა აზოტის შემცველი ნაერთების დენიტრიფიკაციის შედეგად. ზედა ატმოსფეროში აზოტი იჟანგება ოზონით NO-მდე.

აზოტი N 2 რეაგირებს მხოლოდ კონკრეტულ პირობებში (მაგალითად, ელვისებური გამონადენის დროს). მოლეკულური აზოტის დაჟანგვა ოზონით ელექტრული გამონადენის დროს გამოიყენება აზოტოვანი სასუქების სამრეწველო წარმოებაში. მათ შეუძლიათ მისი დაჟანგვა ენერგიის დაბალი მოხმარებით და გარდაქმნან ბიოლოგიურად აქტიურ ფორმად. ციანობაქტერიები (ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები)და კვანძოვანი ბაქტერიები, რომლებიც ქმნიან რიზობიულს სიმბიოზითან პარკოსნებიმცენარეები, ე.წ მწვანე სასუქი.

ჟანგბადი

ატმოსფეროს შემადგენლობამ რადიკალურად ცვლილება დაიწყო დედამიწაზე გამოჩენასთან ერთად ცოცხალი ორგანიზმები, როგორც შედეგი ფოტოსინთეზითან ახლავს ჟანგბადის გამოყოფა და ნახშირორჟანგის შეწოვა. თავდაპირველად, ჟანგბადი იხარჯებოდა შემცირებული ნაერთების - ამიაკის, ნახშირწყალბადების, აზოტის ფორმის დაჟანგვაზე. ჯირკვალიოკეანეებში და ა.შ. ამ ეტაპის დასასრულს ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობამ მატება დაიწყო. თანდათან ჩამოყალიბდა თანამედროვე ატმოსფერო ჟანგვის თვისებებით. ვინაიდან ამან გამოიწვია სერიოზული და მკვეთრი ცვლილებები ბევრ პროცესში ატმოსფერო, ლითოსფეროდა ბიოსფერო, ამ ღონისძიებას ე.წ ჟანგბადის კატასტროფა.

დროს ფანეროზოურიცვლილებები განიცადა ატმოსფეროს შემადგენლობამ და ჟანგბადის შემცველობამ. ისინი პირველ რიგში კორელაციას უწევდნენ ორგანული ნალექის დეპონირების სიჩქარეს. ამრიგად, ნახშირის დაგროვების პერიოდებში ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობა აშკარად მნიშვნელოვნად აჭარბებდა თანამედროვე დონეს.

Ნახშირორჟანგი

CO 2-ის შემცველობა ატმოსფეროში დამოკიდებულია ვულკანურ აქტივობაზე და ქიმიურ პროცესებზე დედამიწის გარსებში, მაგრამ ყველაზე მეტად - ბიოსინთეზის ინტენსივობაზე და ორგანული ნივთიერებების დაშლაზე. ბიოსფერო დედამიწა. პლანეტის თითქმის მთელი ამჟამინდელი ბიომასა (დაახლოებით 2,4 × 10 12 ტონა ) წარმოიქმნება ატმოსფერულ ჰაერში შემავალი ნახშირორჟანგის, აზოტის და წყლის ორთქლის გამო. დაკრძალულია ოკეანის, ვ ჭაობებიდა ში ტყეებიორგანული ნივთიერებები იქცევა ქვანახშირი, ზეთიდა ბუნებრივი აირი. (სმ. გეოქიმიური ნახშირბადის ციკლი)

კეთილშობილი გაზები

ინერტული აირების წყარო - არგონი, ჰელიუმიდა კრიპტონი- ვულკანური ამოფრქვევები და რადიოაქტიური ელემენტების დაშლა. დედამიწა ზოგადად და ატმოსფერო კონკრეტულად კოსმოსთან შედარებით ინერტული აირებითაა დაცლილი. ითვლება, რომ ამის მიზეზი პლანეტათაშორის სივრცეში აირების უწყვეტი გაჟონვაა.

Ჰაერის დაბინძურება

ბოლო დროს ატმოსფეროს ევოლუციაზე ზემოქმედება დაიწყო ადამიანური. მისი საქმიანობის შედეგი იყო ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობის მუდმივი მნიშვნელოვანი ზრდა წინა გეოლოგიურ ეპოქაში დაგროვილი ნახშირწყალბადის საწვავის წვის გამო. დიდი რაოდენობით CO 2 მოიხმარება ფოტოსინთეზის დროს და შეიწოვება მსოფლიო ოკეანეების მიერ. ეს გაზი ატმოსფეროში შედის კარბონატული ქანების და მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ორგანული ნივთიერებების დაშლის, აგრეთვე ვულკანიზმისა და ადამიანის სამრეწველო საქმიანობის გამო. ბოლო 100 წლის განმავლობაში CO 2-ის შემცველობა ატმოსფეროში გაიზარდა 10%-ით, უმეტესი ნაწილი (360 მილიარდი ტონა) საწვავის წვის შედეგად მოდის. თუ საწვავის წვის ზრდის ტემპი გაგრძელდება, შემდეგ 50-60 წელიწადში CO 2-ის რაოდენობა ატმოსფეროში გაორმაგდება და შეიძლება გამოიწვიოს გლობალური კლიმატის ცვლილება.

საწვავის წვა არის დამაბინძურებელი აირების ძირითადი წყარო ( CO, არა, ᲘᲡᲔ 2 ). გოგირდის დიოქსიდი იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით ᲘᲡᲔ 3 ატმოსფეროს ზედა ფენებში, რომელიც თავის მხრივ ურთიერთქმედებს წყალთან და ამიაკის ორთქლთან და შედეგად გოგირდის მჟავა (H 2 ᲘᲡᲔ 4 ) და ამონიუმის სულფატი ((NH 4 ) 2 ᲘᲡᲔ 4 ) დედამიწის ზედაპირზე დაბრუნება ე.წ. მჟავე წვიმა. გამოყენება შიდა წვის ძრავებიიწვევს ატმოსფეროს მნიშვნელოვან დაბინძურებას აზოტის ოქსიდებით, ნახშირწყალბადებით და ტყვიის ნაერთებით ( ტეტრაეთილის ტყვია Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

ატმოსფეროს აეროზოლური დაბინძურება გამოწვეულია როგორც ბუნებრივი მიზეზებით (ვულკანური ამოფრქვევები, მტვრის ქარიშხალი, ზღვის წყლის წვეთები და მცენარეების მტვერი და ა. ). ატმოსფეროში ნაწილაკების ინტენსიური ფართომასშტაბიანი გამოშვება პლანეტაზე კლიმატის ცვლილების ერთ-ერთი შესაძლო მიზეზია.

ატმოსფერული ჰაერის გაზის შემადგენლობა

ჰაერის გაზის შემადგენლობა, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, ასე გამოიყურება: 78% არის აზოტი, 21% ჟანგბადი და 1% სხვა აირები. მაგრამ დიდი ინდუსტრიული ქალაქების ატმოსფეროში ეს თანაფარდობა ხშირად ირღვევა.

მნიშვნელოვანი ნაწილია მავნე მინარევებისაგან, რომლებიც გამოწვეულია საწარმოებიდან და მანქანებიდან გამონაბოლქვით. საავტომობილო ტრანსპორტი ატმოსფეროში შემოაქვს მრავალი მინარევებისაგან: უცნობი შემადგენლობის ნახშირწყალბადები, ბენზო(ა)პირენი, ნახშირორჟანგი, გოგირდის და აზოტის ნაერთები, ტყვია, ნახშირბადის მონოქსიდი.

ატმოსფერო შედგება რამდენიმე აირის ნარევისგან - ჰაერი, რომელშიც შეჩერებულია კოლოიდური მინარევები - მტვერი, წვეთები, კრისტალები და ა.შ. ატმოსფერული ჰაერის შემადგენლობა ოდნავ იცვლება სიმაღლეზე. თუმცა, დაახლოებით 100 კმ სიმაღლიდან დაწყებული მოლეკულურ ჟანგბადთან და აზოტთან ერთად მოლეკულების დისოციაციის შედეგად ჩნდება ატომური ჟანგბადიც და იწყება აირების გრავიტაციული გამოყოფა. 300 კმ-ზე ზემოთ ატმოსფეროში ჭარბობს ატომური ჟანგბადი, 1000 კმ-ზე მაღლა – ჰელიუმი და შემდეგ ატომური წყალბადი. ატმოსფეროს წნევა და სიმკვრივე მცირდება სიმაღლესთან ერთად; ატმოსფეროს მთლიანი მასის დაახლოებით ნახევარი კონცენტრირებულია ქვედა 5 კმ-ზე, 9/10 ქვედა 20 კმ-ზე და 99,5% ქვედა 80 კმ-ზე. დაახლოებით 750 კმ სიმაღლეზე ჰაერის სიმკვრივე ეცემა 10-10 გ/მ3-მდე (დედამიწის ზედაპირზე კი დაახლოებით 103 გ/მ3), მაგრამ ასეთი დაბალი სიმკვრივეც მაინც საკმარისია ავრორას წარმოქმნისთვის. ატმოსფეროს არ აქვს მკვეთრი ზედა საზღვარი; მისი შემადგენელი აირების სიმკვრივე

ატმოსფერული ჰაერის შემადგენლობა, რომელსაც თითოეული ჩვენგანი სუნთქავს, მოიცავს რამდენიმე გაზს, რომელთაგან მთავარია: აზოტი (78,09%), ჟანგბადი (20,95%), წყალბადი (0,01%), ნახშირორჟანგი (ნახშირორჟანგი) (0,03%) და ინერტული აირები (0,93%). გარდა ამისა, ჰაერში ყოველთვის არის წყლის ორთქლის გარკვეული რაოდენობა, რომლის რაოდენობა ყოველთვის იცვლება ტემპერატურის ცვლილებით: რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით მეტია ორთქლის შემცველობა და პირიქით. ჰაერში წყლის ორთქლის რაოდენობის რყევების გამო, მასში აირების პროცენტული მაჩვენებელი ასევე არ არის მუდმივი. ყველა აირი, რომელიც ქმნის ჰაერს, არის უფერო და უსუნო. ჰაერის წონა იცვლება არა მხოლოდ ტემპერატურის, არამედ მასში წყლის ორთქლის შემცველობის მიხედვით. ამავე ტემპერატურაზე მშრალი ჰაერის წონა ტენიანზე მეტია, რადგან წყლის ორთქლი გაცილებით მსუბუქია, ვიდრე ჰაერის ორთქლი.

ცხრილი გვიჩვენებს ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობას მოცულობითი მასის თანაფარდობით, ისევე როგორც ძირითადი კომპონენტების სიცოცხლის ხანგრძლივობა:

იცვლება აირების თვისებები, რომლებიც ქმნიან ატმოსფერულ ჰაერს წნევის ქვეშ.

მაგალითად: 2 ატმოსფეროზე მეტი წნევის ქვეშ მყოფი ჟანგბადი ტოქსიკურ გავლენას ახდენს სხეულზე.

5 ატმოსფეროზე ზევით ზეწოლის ქვეშ მყოფ აზოტს აქვს ნარკოტიკული ეფექტი (აზოტით ინტოქსიკაცია). სიღრმიდან სწრაფი აწევა იწვევს დეკომპრესიულ დაავადებას სისხლიდან აზოტის ბუშტების სწრაფი გათავისუფლების გამო, თითქოს ქაფდება.

რესპირატორულ ნარევში ნახშირორჟანგის 3%-ზე მეტი მატება იწვევს სიკვდილს.

თითოეული კომპონენტი, რომელიც ქმნის ჰაერს, წნევის გაზრდით გარკვეულ ზღვრამდე, ხდება შხამი, რომელსაც შეუძლია მოწამლოს სხეული.

ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობის შესწავლა. ატმოსფერული ქიმია

მეცნიერების შედარებით ახალგაზრდა დარგის სწრაფი განვითარების ისტორიისთვის, სახელწოდებით ატმოსფერული ქიმია, ყველაზე შესაფერისია ტერმინი "სპურტი" (გასროლა), რომელიც გამოიყენება მაღალსიჩქარიან სპორტში. სასტარტო პისტოლეტს, სავარაუდოდ, 1970-იანი წლების დასაწყისში გამოქვეყნებული ორი სტატია ესროლეს. მათ ისაუბრეს სტრატოსფეროს ოზონის შესაძლო განადგურებაზე აზოტის ოქსიდებით - NO და NO 2. პირველი ეკუთვნოდა მომავალ ნობელის პრემიის ლაურეატს, შემდეგ კი სტოკჰოლმის უნივერსიტეტის თანამშრომელს, პ. კრუტცენს, რომელიც სტრატოსფეროში აზოტის ოქსიდების სავარაუდო წყაროდ მიიჩნევდა ბუნებრივად არსებულ აზოტის ოქსიდს N 2 O, რომელიც იშლება მზის სხივების გავლენის ქვეშ. მეორე სტატიის ავტორი, კალიფორნიის უნივერსიტეტის ქიმიკოსი ბერკლიში G. Johnston, ვარაუდობს, რომ აზოტის ოქსიდები ჩნდება სტრატოსფეროში ადამიანის აქტივობის შედეგად, კერძოდ, მაღალი სიმაღლის თვითმფრინავების რეაქტიული ძრავებიდან წვის პროდუქტების ემისიების დროს.

რა თქმა უნდა, ზემოთ მოყვანილი ჰიპოთეზები არ გაჩენილა. ატმოსფერულ ჰაერში სულ მცირე ძირითადი კომპონენტების თანაფარდობა - აზოტის, ჟანგბადის, წყლის ორთქლის და ა.შ. - მოლეკულები გაცილებით ადრე იყო ცნობილი. უკვე XIX საუკუნის მეორე ნახევარში.

ევროპაში გაკეთდა ოზონის კონცენტრაციის გაზომვები ზედაპირულ ჰაერში. 1930-იან წლებში ინგლისელმა მეცნიერმა ს. ჩაპმენმა აღმოაჩინა ოზონის წარმოქმნის მექანიზმი წმინდა ჟანგბადის ატმოსფეროში, რაც მიუთითებს ჟანგბადის ატომებისა და მოლეკულების, ისევე როგორც ოზონის ურთიერთქმედების ერთობლიობას ჰაერის სხვა კომპონენტების არარსებობის შემთხვევაში. თუმცა, 50-იანი წლების ბოლოს, ამინდის რაკეტების გამოყენებით გაზომვებმა აჩვენა, რომ სტრატოსფეროში გაცილებით ნაკლები ოზონი იყო, ვიდრე უნდა ყოფილიყო ჩაპმენის რეაქციის ციკლის მიხედვით. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მექანიზმი დღემდე ფუნდამენტურად რჩება, ცხადი გახდა, რომ არსებობს სხვა პროცესებიც, რომლებიც ასევე აქტიურად მონაწილეობენ ატმოსფერული ოზონის ფორმირებაში.

აღსანიშნავია, რომ 70-იანი წლების დასაწყისისთვის ატმოსფერული ქიმიის დარგში ცოდნა ძირითადად ცალკეული მეცნიერების ძალისხმევით იქნა მიღებული, რომელთა კვლევა არ იყო გაერთიანებული რაიმე სოციალურად მნიშვნელოვანი კონცეფციით და ყველაზე ხშირად წმინდა აკადემიური ხასიათისა იყო. ჯონსტონის მუშაობა სულ სხვა საქმეა: მისი გათვლებით, 500 თვითმფრინავს, რომელიც დაფრინავს დღეში 7 საათს, შეუძლია შეამციროს სტრატოსფერული ოზონის რაოდენობა არანაკლებ 10%-ით! და თუ ეს შეფასებები იყო სამართლიანი, მაშინ პრობლემა მაშინვე გახდა სოციალურ-ეკონომიკური, რადგან ამ შემთხვევაში ზებგერითი სატრანსპორტო ავიაციის განვითარების ყველა პროგრამა და მასთან დაკავშირებული ინფრასტრუქტურა უნდა გაიაროს მნიშვნელოვანი კორექტირება და შესაძლოა დახურვაც კი. გარდა ამისა, მაშინ პირველად გაჩნდა კითხვა, რომ ანთროპოგენურმა აქტივობამ შეიძლება გამოიწვიოს არა ლოკალური, არამედ გლობალური კატაკლიზმი. ბუნებრივია, არსებულ ვითარებაში თეორიას სჭირდებოდა ძალიან მკაცრი და ამავდროულად ოპერატიული გადამოწმება.

შეგახსენებთ, რომ ზემოაღნიშნული ჰიპოთეზის არსი იყო ის, რომ აზოტის ოქსიდი რეაგირებს ოზონთან NO + O 3 ® ® NO 2 + O 2 , შემდეგ ამ რეაქციაში წარმოქმნილი აზოტის დიოქსიდი რეაგირებს ჟანგბადის ატომთან NO 2 + O ® NO. + O 2, რითაც აღადგენს NO-ს არსებობას ატმოსფეროში, ხოლო ოზონის მოლეკულა სამუდამოდ იკარგება. ამ შემთხვევაში, ასეთი წყვილი რეაქცია, რომელიც ქმნის ოზონის განადგურების აზოტის კატალიზურ ციკლს, მეორდება მანამ, სანამ რაიმე ქიმიური ან ფიზიკური პროცესი არ გამოიწვევს აზოტის ოქსიდების ატმოსფეროდან მოცილებას. მაგალითად, NO 2 იჟანგება აზოტის მჟავად HNO 3, რომელიც ძალიან ხსნადია წყალში და, შესაბამისად, ამოღებულია ატმოსფეროდან ღრუბლებისა და ნალექებით. აზოტის კატალიზური ციკლი ძალიან ეფექტურია: NO-ს ერთი მოლეკულა ატმოსფეროში ყოფნის დროს ახერხებს ოზონის ათიათასობით მოლეკულის განადგურებას.

მაგრამ, მოგეხსენებათ, უბედურება მარტო არ მოდის. მალე აშშ-ის უნივერსიტეტების ექსპერტებმა - მიჩიგანის (რ. სტოლარსკი და რ. ციცერონი) და ჰარვარდის (ს. ვოფსი და მ. მაკელროი) - აღმოაჩინეს, რომ ოზონს შესაძლოა ჰყავდეს კიდევ უფრო დაუნდობელი მტერი - ქლორის ნაერთები. ოზონის განადგურების ქლორის კატალიზური ციკლი (რეაქცია Cl + O 3 ® ClO + O 2 და ClO + O ® Cl + O 2), მათი შეფასებით, რამდენჯერმე უფრო ეფექტური იყო ვიდრე აზოტი. ფრთხილი ოპტიმიზმის ერთადერთი მიზეზი ის იყო, რომ ბუნებრივად არსებული ქლორის რაოდენობა ატმოსფეროში შედარებით მცირეა, რაც ნიშნავს, რომ მისი ზემოქმედების საერთო ეფექტი ოზონზე შეიძლება არც ისე ძლიერი იყოს. თუმცა, სიტუაცია მკვეთრად შეიცვალა, როდესაც 1974 წელს კალიფორნიის უნივერსიტეტის თანამშრომლებმა ირვინ ს. როულენდმა და მ. მოლინამ დაადგინეს, რომ სტრატოსფეროში ქლორის წყაროა ქლორფტორნახშირბადის ნაერთები (CFC), რომლებიც ფართოდ გამოიყენება სამაცივრო ბლოკებში, აეროზოლური შეფუთვაში. და ა.შ. როგორც არააალებადი, არატოქსიკური და ქიმიურად პასიური, ეს ნივთიერებები ნელ-ნელა ტრანსპორტირდება ჰაერის აწევით დედამიწის ზედაპირიდან სტრატოსფეროში, სადაც მათი მოლეკულები ნადგურდება მზის სხივებით, რის შედეგადაც გამოიყოფა თავისუფალი ქლორის ატომები. CFC-ების სამრეწველო წარმოება, რომელიც დაიწყო 30-იან წლებში, და მათი ემისიები ატმოსფეროში სტაბილურად გაიზარდა ყველა მომდევნო წლებში, განსაკუთრებით 70-იან და 80-იან წლებში. ამრიგად, ძალიან მოკლე დროში, თეორეტიკოსებმა გამოავლინეს ორი პრობლემა ატმოსფერულ ქიმიაში, რომელიც გამოწვეულია ინტენსიური ანთროპოგენური დაბინძურებით.

თუმცა, წამოყენებული ჰიპოთეზების მართებულობის შესამოწმებლად, საჭირო იყო მრავალი დავალების შესრულება.

ჯერ ერთი,გაფართოვდეს ლაბორატორიული კვლევა, რომლის დროსაც შესაძლებელი იქნებოდა ატმოსფერული ჰაერის სხვადასხვა კომპონენტებს შორის ფოტოქიმიური რეაქციების სიჩქარის დადგენა ან გარკვევა. უნდა ითქვას, რომ ძალიან მწირი მონაცემები ამ სიჩქარის შესახებ, რომელიც იმ დროს არსებობდა, ასევე ჰქონდა საკმაოდ დიდი ცდომილება (რამდენიმე ასეულ პროცენტამდე). გარდა ამისა, პირობები, რომლებშიც კეთდებოდა გაზომვები, როგორც წესი, არ შეესაბამებოდა ატმოსფეროს რეალობას, რაც სერიოზულად ამძიმებდა შეცდომას, რადგან უმეტესი რეაქციების ინტენსივობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და ზოგჯერ წნევაზე ან ატმოსფეროს სიმკვრივეზე. საჰაერო.

Მეორეც,ლაბორატორიულ პირობებში ატმოსფერული გაზების რიგი მცირე ზომის რადიაციულ-ოპტიკური თვისებების ინტენსიურად შესწავლა.

ატმოსფერული ჰაერის კომპონენტების მნიშვნელოვანი რაოდენობის მოლეკულები განადგურებულია მზის ულტრაიისფერი გამოსხივებით (ფოტოლიზის რეაქციებში), მათ შორის არა მხოლოდ ზემოთ ნახსენები CFC, არამედ მოლეკულური ჟანგბადი, ოზონი, აზოტის ოქსიდები და მრავალი სხვა. ამიტომ, თითოეული ფოტოლიზის რეაქციის პარამეტრების შეფასება ისეთივე აუცილებელი და მნიშვნელოვანი იყო ატმოსფერული ქიმიური პროცესების სწორი რეპროდუქციისთვის, როგორც სხვადასხვა მოლეკულებს შორის რეაქციების სიჩქარე.

ჰაერის ქიმიური შემადგენლობამნიშვნელოვანია რესპირატორული ფუნქციის განხორციელებაში. ატმოსფერული ჰაერი არის აირების ნარევი: ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი, არგონი, აზოტი, ნეონი, კრიპტონი, ქსენონი, წყალბადი, ოზონი და ა.შ. ჟანგბადი ყველაზე მნიშვნელოვანია. მოსვენების დროს ადამიანი შთანთქავს 0,3 ლ/წთ. ფიზიკური აქტივობის დროს ჟანგბადის მოხმარება იზრდება და შეიძლება მიაღწიოს 4,5–8 ლ/წთ. ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობის რყევები მცირეა და არ აღემატება 0,5%-ს. თუ ჟანგბადის შემცველობა მცირდება 11-13%-მდე, ჩნდება ჟანგბადის დეფიციტის სიმპტომები. ჟანგბადის შემცველობამ 7-8% შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი. ნახშირორჟანგი უფერო და უსუნოა, წარმოიქმნება სუნთქვისა და დაშლის, საწვავის წვის დროს. ატმოსფეროში არის 0,04%, ხოლო ინდუსტრიულ ზონებში – 0,05-0,06%. ხალხის დიდი მასით ის შეიძლება გაიზარდოს 0,6-0,8%-მდე. 1-1,5% ნახშირორჟანგის შემცველი ჰაერის გახანგრძლივებული ინჰალაციისას აღინიშნება ჯანმრთელობის გაუარესება, ხოლო 2-2,5%-ით - პათოლოგიური ცვლილებები. 8-10% გონების დაკარგვისა და სიკვდილის დროს ჰაერს აქვს წნევა, რომელსაც ეწოდება ატმოსფერული ან ბარომეტრიული. იგი იზომება ვერცხლისწყლის მილიმეტრებში (mmHg), ჰექტოპასკალებში (hPa), მილიბარებში (mb).

ნორმალური ატმოსფერული წნევა ითვლება ზღვის დონეზე 45˚ განედზე 0˚C ჰაერის ტემპერატურაზე. ის უდრის 760 მმ Hg-ს. (ოთახში ჰაერი ითვლება უხარისხოდ, თუ ის შეიცავს 1% ნახშირორჟანგს. ეს მნიშვნელობა მიიღება გამოთვლილ მნიშვნელობად ოთახებში ვენტილაციის დაპროექტებისა და დამონტაჟებისას.

Ჰაერის დაბინძურება.ნახშირბადის მონოქსიდი არის უფერო და უსუნო გაზი, რომელიც წარმოიქმნება საწვავის არასრული წვის დროს და ატმოსფეროში შედის სამრეწველო გამონაბოლქვითა და შიდა წვის ძრავებიდან გამონაბოლქვი აირებით. მეგაპოლისებში მისმა კონცენტრაციამ შეიძლება მიაღწიოს 50-200 მგ/მ3-ს. თამბაქოს მოწევისას ნახშირბადის მონოქსიდი ხვდება ორგანიზმში. ნახშირბადის მონოქსიდი არის სისხლის და ზოგადად ტოქსიკური შხამი. ის ბლოკავს ჰემოგლობინს, კარგავს ქსოვილებში ჟანგბადის გადატანის უნარს. მწვავე მოწამვლა ხდება მაშინ, როდესაც ნახშირბადის მონოქსიდის კონცენტრაცია ჰაერში არის 200-500 მგ/მ3. ამ შემთხვევაში აღინიშნება თავის ტკივილი, ზოგადი სისუსტე, გულისრევა და ღებინება. მაქსიმალური დასაშვები საშუალო დღიური კონცენტრაციაა 0 1 მგ/მ3, ერთჯერადი – 6 მგ/მ3. ჰაერი შეიძლება დაბინძურდეს გოგირდის დიოქსიდით, ჭვარტლით, ტარიანი ნივთიერებებით, აზოტის ოქსიდებითა და ნახშირბადის დისულფიდით.

მიკროორგანიზმები.ისინი ყოველთვის მცირე რაოდენობით გვხვდება ჰაერში, სადაც ნიადაგის მტვერით ატარებენ. ატმოსფეროში შემავალი ინფექციური დაავადებების მიკრობები სწრაფად იღუპებიან. ეპიდემიოლოგიური კუთხით განსაკუთრებულ საფრთხეს წარმოადგენს საცხოვრებელ და სპორტულ დაწესებულებებში ჰაერი. მაგალითად, ჭიდაობის დარბაზებში არის 26000-მდე მიკრობული შემცველობა 1მ3 ჰაერზე. ასეთ ჰაერში აეროგენული ინფექციები ძალიან სწრაფად ვრცელდება.

მტვერიეს არის მინერალური ან ორგანული წარმოშობის მსუბუქი მკვრივი ნაწილაკები, როდესაც მტვერი ხვდება ფილტვებში, ის იქ ჩერდება და იწვევს სხვადასხვა დაავადებებს. სამრეწველო მტვერმა (ტყვია, ქრომი) შეიძლება გამოიწვიოს მოწამვლა. ქალაქებში მტვერი არ უნდა აღემატებოდეს 0,15 მგ/მ3 სპორტული მოედნები რეგულარულად უნდა იყოს მორწყული, ჰქონდეს გამწვანებული ტერიტორია და ჩატარდეს სველი წმენდა. სანიტარული დაცვის ზონები შეიქმნა ყველა საწარმოსთვის, რომელიც აბინძურებს ატმოსფეროს. საშიშროების კლასის მიხედვით, მათ აქვთ სხვადასხვა ზომები: საწარმოებისთვის 1 - 1000 მ, 2 - 500 მ, 3 - 300 მ, 4 -100 მ, 5 - 50 მ აუცილებელია გავითვალისწინოთ ქარის ვარდი, სანიტარული დამცავი ზონები, ჰაერის დაბინძურების ხარისხი და ა.შ.

ჰაერის გარემოს დაცვის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ღონისძიებაა პრევენციული და მუდმივი სანიტარული ზედამხედველობა და ატმოსფერული ჰაერის მდგომარეობის სისტემატური მონიტორინგი. იგი ხორციელდება ავტომატური მონიტორინგის სისტემის გამოყენებით.

დედამიწის ზედაპირზე სუფთა ატმოსფერულ ჰაერს აქვს შემდეგი ქიმიური შემადგენლობა: ჟანგბადი - 20,93%, ნახშირორჟანგი - 0,03-0,04%, აზოტი - 78,1%, არგონი, ჰელიუმი, კრიპტონი 1%.

ამოსუნთქული ჰაერი შეიცავს 25%-ით ნაკლებ ჟანგბადს და 100-ჯერ მეტ ნახშირორჟანგს.
ჟანგბადი.ჰაერის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი. ის უზრუნველყოფს ორგანიზმში რედოქს პროცესების დინებას. ზრდასრული ადამიანი მოსვენების დროს მოიხმარს 12 ლიტრ ჟანგბადს, ხოლო ფიზიკური მუშაობის დროს 10-ჯერ მეტს. სისხლში ჟანგბადი უკავშირდება ჰემოგლობინს.

ოზონი.ქიმიურად არასტაბილური გაზი, მას შეუძლია მზის მოკლე ტალღის ულტრაიისფერი გამოსხივების შთანთქმა, რაც საზიანო გავლენას ახდენს ყველა ცოცხალ არსებაზე. ოზონი შთანთქავს დედამიწიდან გამოსულ გრძელტალღოვან ინფრაწითელ გამოსხივებას და ამით ხელს უშლის მის გადაჭარბებულ გაციებას (დედამიწის ოზონის შრე). ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენით ოზონი იშლება ჟანგბადის მოლეკულად და ატომად. ოზონი არის ბაქტერიციდული აგენტი წყლის დეზინფექციისთვის. ბუნებაში წარმოიქმნება ელექტრული გამონადენის დროს, წყლის აორთქლებისას, ულტრაიისფერი გამოსხივების დროს, ჭექა-ქუხილის დროს, მთებში და წიწვოვან ტყეებში.

Ნახშირორჟანგი.ის წარმოიქმნება ადამიანებისა და ცხოველების ორგანიზმში მიმდინარე რედოქს პროცესების, საწვავის წვისა და ორგანული ნივთიერებების დაშლის შედეგად. ქალაქების ჰაერში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება სამრეწველო გამონაბოლქვის გამო - 0,045%-მდე, საცხოვრებელ შენობებში - 0,6-0,85-მდე. მოსვენების დროს ზრდასრული ადამიანი საათში გამოყოფს 22 ლიტრ ნახშირორჟანგს, ხოლო ფიზიკური მუშაობისას - 2-3-ჯერ მეტს. ადამიანის ჯანმრთელობის გაუარესების ნიშნები ვლინდება მხოლოდ 1-1,5% ნახშირორჟანგის შემცველი ჰაერის გახანგრძლივებული ჩასუნთქვით, გამოხატული ფუნქციური ცვლილებებით - 2-2,5% კონცენტრაციით და გამოხატული სიმპტომებით (თავის ტკივილი, ზოგადი სისუსტე, ქოშინი, პალპიტაცია, დაქვეითება). შესრულება) – 3-4%. ნახშირორჟანგის ჰიგიენური მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ იგი ემსახურება როგორც ჰაერის ზოგადი დაბინძურების არაპირდაპირი მაჩვენებელი. ნახშირორჟანგის სტანდარტი სპორტული დარბაზებში არის 0,1%.

აზოტი.ინდიფერენტული გაზი ემსახურება როგორც სხვა გაზების გამხსნელს. აზოტის გაზრდილ ინჰალაციას შეიძლება ჰქონდეს ნარკოტიკული ეფექტი.

ნახშირბადის მონოქსიდი.წარმოიქმნება ორგანული ნივთიერებების არასრული წვის დროს. არც ფერი აქვს და არც სუნი. ატმოსფეროში კონცენტრაცია დამოკიდებულია მანქანების მოძრაობის ინტენსივობაზე. ფილტვის ალვეოლებით სისხლში შეღწევისას წარმოქმნის კარბოქსიჰემოგლობინს, რის შედეგადაც ჰემოგლობინი კარგავს ჟანგბადის გადატანის უნარს. ნახშირბადის მონოქსიდის მაქსიმალური დასაშვები საშუალო დღიური კონცენტრაციაა 1 მგ/მ3.

ჰაერში ნახშირბადის მონოქსიდის ტოქსიკური დოზებია 0,25-0,5 მგ/ლ. გახანგრძლივებული ზემოქმედებით, თავის ტკივილი, სისუსტე, პალპიტაცია.

Გოგირდის დიოქსიდით.ის ატმოსფეროში ხვდება გოგირდით (ქვანახშირით) მდიდარი საწვავის წვის შედეგად. წარმოიქმნება გოგირდის მადნების გამოწვისა და დნობისას და ქსოვილების შეღებვის დროს. ის აღიზიანებს თვალის ლორწოვან გარსს და ზედა სასუნთქი გზებს. მგრძნობელობის ბარიერია 0,002-0,003 მგ/ლ. გაზი მავნე გავლენას ახდენს მცენარეულობაზე, განსაკუთრებით წიწვოვან ხეებზე.
ჰაერის მექანიკური მინარევებიმოდის კვამლის, ჭვარტლის, ჭვარტლის, დაქუცმაცებული ნიადაგის ნაწილაკების და სხვა მყარი ნივთიერებების სახით. ჰაერის მტვრის შემცველობა დამოკიდებულია ნიადაგის ბუნებაზე (ქვიშა, თიხა, ასფალტი), მის სანიტარიულ მდგომარეობაზე (წყალი, გაწმენდა), ჰაერის დაბინძურება სამრეწველო გამონაბოლქვიდან და შენობის სანიტარული მდგომარეობა.

მტვერი მექანიკურად აღიზიანებს ზედა სასუნთქი გზების ლორწოვან გარსს და თვალებს. მტვრის სისტემატური შესუნთქვა იწვევს რესპირატორულ დაავადებებს. ცხვირით სუნთქვისას მტვრის 40-50%-მდე შენარჩუნებულია. ჰიგიენური თვალსაზრისით ყველაზე არახელსაყრელია მიკროსკოპული მტვერი, რომელიც დიდხანს რჩება შეჩერებული. მტვრის ელექტრული მუხტი აძლიერებს მის უნარს შეაღწიოს და დარჩეს ფილტვებში. მტვერი. ტყვიის, დარიშხანის, ქრომის და სხვა ტოქსიკური ნივთიერებების შემცველი იწვევს ტიპიური მოწამვლის მოვლენებს და შეღწევისას არა მხოლოდ ინჰალაციის გზით, არამედ კანისა და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის მეშვეობით. მტვრიან ჰაერში მზის გამოსხივების ინტენსივობა და ჰაერის იონიზაცია საგრძნობლად მცირდება. სხეულზე მტვრის მავნე ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად, საცხოვრებელი შენობები განლაგებულია ჰაერის დამაბინძურებლების ქარის მხარეს. მათ შორის მოწყობილია სანიტარული დაცვის ზონები 50-1000 მ და მეტი სიგანით. საცხოვრებელ ოთახებში სისტემატური სველი დასუფთავება, ოთახების ვენტილაცია, ფეხსაცმლისა და გარე ტანსაცმლის გამოცვლა, ღია ადგილებში მტვრისგან თავისუფალი ნიადაგების გამოყენება და მორწყვა.

ჰაერის მიკროორგანიზმები. ჰაერის, ისევე როგორც სხვა გარემო ობიექტების (წყალი, ნიადაგი) ბაქტერიული დაბინძურება ეპიდემიოლოგიურ საფრთხეს წარმოადგენს. ჰაერში სხვადასხვა მიკროორგანიზმებია: ბაქტერიები, ვირუსები, ობის, საფუარის უჯრედები. ყველაზე გავრცელებულია ინფექციების საჰაერო ხომალდის გადაცემა: დიდი რაოდენობით მიკრობები ხვდება ჰაერში და ჯანმრთელი ადამიანების სასუნთქ გზებში სუნთქვისას. მაგალითად, ხმამაღალი საუბრის დროს და მით უმეტეს, როდესაც ხველა და ცემინება, პაწაწინა წვეთები იფრქვევა 1-1,5 მ მანძილზე და ვრცელდება ჰაერით 8-9 მ-ზე. მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში წყდება 40-60 წუთში. მტვერში გრიპის ვირუსი და დიფტერიის ბაცილი სიცოცხლისუნარიანი რჩება 120-150 დღის განმავლობაში. ცნობილია კავშირი: რაც უფრო მეტი მტვერია შიდა ჰაერში, მით მეტია მასში მიკროფლორას შემცველობა.

ჰაერი არის აირების ბუნებრივი ნარევი, რომელიც განვითარდა დედამიწის ევოლუციის დროს. ჰაერი ადამიანის გარემოსა და ჩვენს პლანეტაზე არსებული ყველა ცოცხალი არსების ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია. ჰაერი მუდმივად აკრავს ადამიანის სხეულს და სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მისი ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. თვით სიცოცხლე შეუძლებელია სუნთქვის პროცესების გარეშე.

ჰაერის შემადგენლობა

დედამიწის ატმოსფერო მრავალშრიანია. დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მყოფი ატმოსფეროს ფენა, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, შედგება პერიოდული ცხრილის შემდეგი ელემენტებისაგან: აზოტი, ჟანგბადი, არგონი, და ნახშირორჟანგი. შემდეგ მოდის აირები, რომელთა წილი ჰაერის მთლიან მოცულობაში 0,002%-ზე ნაკლებია - ჰელიუმი, ნეონის გაზი, კრიპტონი, წყალბადის, ქსენონი, მეთანიდა ოზონი.

ეს შემადგენლობა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ადგილმდებარეობის მიხედვით, მაგალითად, ის განსხვავდება ქალაქში და ტყეში, ზღვის სანაპიროზე და მთებში.

წყლის ორთქლი, ოზონი და ნახშირორჟანგი სასიცოცხლო როლს ასრულებენ მზის სხივების ძლიერ გაცხელებაში და პლანეტის ზედაპირზე მცხოვრები ცოცხალი ორგანიზმების განადგურებისგან.

ცალკე უნდა ითქვას ნახშირორჟანგზე: მას ამოისუნთქავს პლანეტის ყველა ცოცხალი არსება, გამოიყოფა დამპალი მცენარეები და ორგანიზმები და მას ცეცხლიდან კვამლი შეიცავს. მხოლოდ მცენარეებს შეუძლიათ ნახშირორჟანგის "ჩასუნთქვა" და ჟანგბადის "ამოსუნთქვა". ადამიანები და ცხოველები, პირიქით, ისუნთქებენ ჟანგბადს და ამოისუნთქავენ ნახშირორჟანგს.

ჰაერის შემადგენლობა

ჰაერის თვისებები

ჰაერი შეიძლება შეკუმშოს და ის ელასტიური გახდება. ადამიანებმა ისწავლეს შეკუმშული ჰაერის სიმძლავრის გამოყენება, რომლის წყალობითაც მრავალი მექანიზმი მუშაობს. ეს არის, მაგალითად, კომპრესორი აკვარიუმისთვის, ტუმბო ველოსიპედის და მანქანის საბურავების გასაბერად.

ჰაერი კარგად ინარჩუნებს სითბოს. ეს ქონება ეხმარება ადამიანებს, ცხოველებს და მცენარეებსაც კი. ადამიანი ათავსებს ორმაგ ჩარჩოებს, რომელთა კარებს შორის არის ჰაერი და ამით საკუთარ სახლს იზოლირებს. ფრინველები და ძუძუმწოვრები ინარჩუნებენ სხეულის სითბოს მათ ბუმბულს ან ბეწვს შორის მოთავსებული ჰაერის მეშვეობით. ცივ ამინდში მცენარეები თოვლის ქვეშ თბება ჰაერით, რომელიც მდებარეობს ფიფქებს შორის. ამიტომ მცენარეებს ზამთარში თოვლის საფარი სჭირდებათ.

Ოზონის შრე

სიახლის სუნი ჭექა-ქუხილის შემდეგ არის სუნი ოზონი. მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედებისას ჟანგბადი გარდაიქმნება ოზონად. ეს გაზის საბანი ფარავს დედამიწას 18-25 კმ სიმაღლეზე. ეს არის ის, რაც ბლოკავს მზის სხივებს, რომლებიც დამღუპველია ყველა ცოცხალი არსებისთვის. გარდა ამისა, ოზონი წარმოიქმნება ელექტრული გამონადენის გამო, მაგალითად, ჭექა-ქუხილის დროს და წიწვოვანი ხეებიდან ზღვის მცენარეების ან ფისოვანი ჟანგვის დროს.

ოზონი განადგურებულია ქლორის ან ფტორის შემცველი ქიმიური ნაერთებით. მაგალითად, ეს არის ფრეონი, რომელიც გამოიყენება როგორც გამაგრილებელი. ამ ნივთიერებების ზემოქმედების შედეგად ატმოსფეროში ოზონის ფენა თხელდება და წარმოიქმნება ოზონის ხვრელი. თუმცა, ოზონის ხვრელების ზრდა და შემცირება ასევე ბუნებრივი მოვლენაა და მთლიანად არ არის დამოკიდებული ადამიანის საქმიანობაზე.

დღეს მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ანტარქტიდაზე ოზონის ფენის სისქე მნიშვნელოვნად შემცირდა. ამის გამო ულტრაიისფერი სხივების დიდი რაოდენობა აღწევს დედამიწის ზედაპირს.

ატმოსფერული ჩარევა

ადამიანი ატმოსფეროს აბინძურებს მასში მავნე გაზების გამოყოფით, რომლებსაც სხვადასხვა სახელები აქვთ: მეთანი, ნახშირბადის მონოქსიდი, გოგირდის დიოქსიდი. მავნე აირებიმიიღება სხვადასხვა ნივთიერების წვის შედეგად: ბენზინი, რომელზედაც მოძრაობენ მანქანები, ქვანახშირი, რომელსაც იყენებენ ღუმელის გასათბობად, ხელოვნურად შექმნილი მასალები და ქიმიკატები, რომლებსაც წვავენ სხვადასხვა საწარმოები. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ჟანგბადის შემცველობა ჰაერში, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ, მნიშვნელოვნად მცირდება და ნახშირორჟანგის შემცველობა იზრდება.

განსაკუთრებით საშიშია ყველა ცოცხალი მატერიისთვის, რომელსაც ე.წ აეროზოლები. თუ თქვენ შეისუნთქავთ ასეთ ნივთიერებებს, შეიძლება სერიოზულად დაავადდეთ. დიდ ქალაქებში აეროზოლების რაოდენობა ძალიან მაღალია. ამიტომ, ქალაქებში ხშირად ძნელია სუნთქვა.

ატმოსფეროს შემადგენლობა და სტრუქტურა.

ატმოსფერო არის დედამიწის აირისებრი გარსი. ატმოსფეროს ვერტიკალური ზომა დედამიწის სამ რადიუსზე მეტია (საშუალო რადიუსი 6371 კმ) და მისი მასა 5,157x10 15 ტონაა, რაც დედამიწის მასის დაახლოებით მემილიონედია.

ატმოსფეროს ფენებად დაყოფა ვერტიკალური მიმართულებით ეფუძნება შემდეგს:

- ატმოსფერული ჰაერის შემადგენლობა,

- ფიზიკური და ქიმიური პროცესები;

- ტემპერატურის განაწილება სიმაღლეზე;

- ატმოსფეროს ურთიერთქმედება ქვედა ზედაპირთან.

ჩვენი პლანეტის ატმოსფერო არის სხვადასხვა გაზების მექანიკური ნარევი, მათ შორის წყლის ორთქლი, ასევე გარკვეული რაოდენობის აეროზოლები. მშრალი ჰაერის შემადგენლობა ქვედა 100 კმ-ზე თითქმის მუდმივი რჩება. სუფთა და მშრალი ჰაერი, წყლის ორთქლის, მტვრის და სხვა მინარევებისაგან თავისუფალი, არის აირების, ძირითადად აზოტის (ჰაერის მოცულობის 78%) და ჟანგბადის (21%) ნარევი. ერთ პროცენტზე ცოტა ნაკლები არის არგონი და არის მრავალი სხვა აირი ძალიან მცირე რაოდენობით - ქსენონი, კრიპტონი, ნახშირორჟანგი, წყალბადი, ჰელიუმი და ა.შ. (ცხრილი 1.1).

აზოტი, ჟანგბადი და ატმოსფერული ჰაერის სხვა კომპონენტები ატმოსფეროში ყოველთვის აირისებურ მდგომარეობაშია, რადგან კრიტიკული ტემპერატურა, ანუ ტემპერატურა, რომლითაც ისინი შეიძლება იყვნენ თხევად მდგომარეობაში, გაცილებით დაბალია, ვიდრე ტემპერატურა დაფიქსირდა ზედაპირზე. დედამიწა. გამონაკლისი არის ნახშირორჟანგი. თუმცა თხევად მდგომარეობაში გადასასვლელად ტემპერატურის გარდა აუცილებელია გაჯერების მდგომარეობის მიღწევაც. ატმოსფეროში ცოტა ნახშირორჟანგია (0,03%) და ის გვხვდება ცალკეული მოლეკულების სახით, თანაბრად განაწილებული სხვა ატმოსფერული აირების მოლეკულებს შორის. გასული 60-70 წლის განმავლობაში მისი შემცველობა 10-12%-ით გაიზარდა ადამიანის საქმიანობის გავლენით.

ცვლილებისადმი ყველაზე მგრძნობიარეა წყლის ორთქლის შემცველობა, რომლის კონცენტრაციამ დედამიწის ზედაპირზე მაღალ ტემპერატურაზე შეიძლება მიაღწიოს 4%-ს. სიმაღლის მატებასთან და ტემპერატურის კლებასთან ერთად მკვეთრად მცირდება წყლის ორთქლის შემცველობა (1,5-2,0 კმ სიმაღლეზე - ეკვატორიდან პოლუსამდე განახევრებით და 10-15-ჯერ).

მყარი მინარევების მასა ბოლო 70 წლის განმავლობაში ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ატმოსფეროში გაიზარდა დაახლოებით 1,5-ჯერ.

ჰაერის გაზის შემადგენლობის მუდმივობა უზრუნველყოფილია ჰაერის ქვედა ფენის ინტენსიური შერევით.

მშრალი ჰაერის ქვედა ფენების გაზის შემადგენლობა (წყლის ორთქლის გარეშე)

ატმოსფერული ჰაერის ძირითადი აირების როლი და მნიშვნელობა

ჟანგბადი (შესახებ)სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია პლანეტის თითქმის ყველა მკვიდრისთვის. ეს არის აქტიური გაზი. იგი მონაწილეობს ქიმიურ რეაქციებში სხვა ატმოსფერულ აირებთან. ჟანგბადი აქტიურად შთანთქავს გასხივოსნებულ ენერგიას, განსაკუთრებით ძალიან მოკლე ტალღის სიგრძეებს 2,4 მიკრონიზე ნაკლები. მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ (X< 03 μm), ჟანგბადის მოლეკულა იშლება ატომებად. ატომური ჟანგბადი, ჟანგბადის მოლეკულასთან შერწყმით, წარმოქმნის ახალ ნივთიერებას - ტრიატომურ ჟანგბადს ან ოზონი(ოზი). ოზონი ძირითადად მაღალ სიმაღლეზე გვხვდება. იქ მისიროლი პლანეტისთვის ძალიან მომგებიანია. დედამიწის ზედაპირზე ოზონი წარმოიქმნება ელვისებური გამონადენის დროს.

ატმოსფეროში არსებული ყველა სხვა გაზისგან განსხვავებით, რომლებიც უგემოვნო და უსუნოა, ოზონს აქვს დამახასიათებელი სუნი. ბერძნულიდან თარგმნილი სიტყვა "ოზონი" ნიშნავს "მწვავე სუნი". ჭექა-ქუხილის შემდეგ ეს სუნი სასიამოვნოდ აღიქმება, როგორც სიახლის სუნი. დიდი რაოდენობით ოზონი ტოქსიკური ნივთიერებაა. ქალაქებში, სადაც მანქანების დიდი რაოდენობაა და, შესაბამისად, საავტომობილო გაზების დიდი გამონაბოლქვი, ოზონი წარმოიქმნება მზის შუქის გავლენის ქვეშ წმინდა ან ნაწილობრივ მოღრუბლულ ამინდში. ქალაქი ყვითელ-ლურჯი ღრუბლით არის მოცული, ხილვადობა უარესდება. ეს არის ფოტოქიმიური სმოგი.

აზოტი (N2) არის ნეიტრალური აირი, ის არ რეაგირებს სხვა ატმოსფერულ აირებთან და არ მონაწილეობს გასხივოსნებული ენერგიის შთანთქმაში.

500 კმ სიმაღლემდე ატმოსფერო ძირითადად შედგება ჟანგბადისა და აზოტისგან. უფრო მეტიც, თუ ატმოსფეროს ქვედა ფენაში აზოტი ჭარბობს, მაშინ მაღალ სიმაღლეებზე მეტი ჟანგბადია ვიდრე აზოტი.

არგონი (Ar) არის ნეიტრალური გაზი, არ რეაგირებს და არ მონაწილეობს გასხივოსნებული ენერგიის შთანთქმაში ან გამოყოფაში. ანალოგიურად - ქსენონი, კრიპტონი და მრავალი სხვა აირები. არგონი მძიმე ნივთიერებაა ატმოსფეროს მაღალ ფენებში ძალიან ცოტაა.

ნახშირორჟანგი (CO2) ატმოსფეროში საშუალოდ 0,03%. ეს გაზი ძალიან აუცილებელია მცენარეებისთვის და აქტიურად შეიწოვება მათ მიერ.

მისი რეალური რაოდენობა ჰაერში შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს. სამრეწველო რაიონებში მისი რაოდენობა შეიძლება გაიზარდოს 0,05%-მდე. სოფლად, ტყეებსა და მინდვრებზე მაღლა, ნაკლებია. ანტარქტიდაზე დაახლოებით 0.02% ნახშირორჟანგია, ანუ თითქმის უზატმოსფეროში საშუალო რაოდენობაზე ნაკლები. იგივე რაოდენობა და კიდევ უფრო ნაკლები ზღვაზე - 0,01 - 0,02%, რადგან ნახშირორჟანგი ინტენსიურად შეიწოვება წყლით.

ჰაერის ფენაში, რომელიც უშუალოდ დედამიწის ზედაპირთანაა, ნახშირორჟანგის რაოდენობა ასევე განიცდის ყოველდღიურ რყევებს.

ღამით მეტია, დღისით ნაკლები. ეს აიხსნება იმით, რომ დღის საათებში ნახშირორჟანგი შეიწოვება მცენარეების მიერ, მაგრამ არა ღამით. პლანეტაზე არსებული მცენარეები ატმოსფეროდან მთელი წლის განმავლობაში იღებენ დაახლოებით 550 მილიარდ ტონა ჟანგბადს და უბრუნებენ მას დაახლოებით 400 მილიარდ ტონა ჟანგბადს.

ნახშირორჟანგი სრულიად გამჭვირვალეა მზის მოკლე ტალღის სხივებისთვის, მაგრამ ინტენსიურად შთანთქავს დედამიწის თერმულ ინფრაწითელ გამოსხივებას. ამასთან დაკავშირებულია სათბურის ეფექტის პრობლემა, რომლის შესახებ დისკუსიები პერიოდულად იფეთქებს სამეცნიერო პრესის გვერდებზე და ძირითადად მასმედიაში.

ჰელიუმი (ის) არის ძალიან მსუბუქი გაზი. ის ატმოსფეროში შედის დედამიწის ქერქიდან თორიუმის და ურანის რადიოაქტიური დაშლის შედეგად. ჰელიუმი გადის კოსმოსში. ჰელიუმის შემცირების სიჩქარე შეესაბამება დედამიწის ნაწლავებიდან მისი შეღწევის სიჩქარეს. 600 კმ სიმაღლიდან 16000 კმ-მდე ჩვენი ატმოსფერო ძირითადად ჰელიუმისგან შედგება. ეს არის "დედამიწის ჰელიუმის გვირგვინი", ვერნადსკის მიხედვით. ჰელიუმი არ რეაგირებს სხვა ატმოსფერულ აირებთან და არ მონაწილეობს სხივური სითბოს გაცვლაში.

წყალბადი (Hg) კიდევ უფრო მსუბუქი აირია. ის ძალიან ცოტაა დედამიწის ზედაპირთან ახლოს. ის ადის ატმოსფეროს ზედა ფენებამდე. თერმოსფეროსა და ეგზოსფეროში ატომური წყალბადი ხდება დომინანტური კომპონენტი. წყალბადი არის ჩვენი პლანეტის ყველაზე ზედა, გარე გარსი.

ატმოსფეროს ზედა საზღვრამდე 16000 კმ-ზე, ანუ 30 - 40 ათასი კმ სიმაღლემდე წყალბადი ჭარბობს. ამრიგად, ჩვენი ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობა სიმაღლესთან ერთად უახლოვდება სამყაროს ქიმიურ შემადგენლობას, რომელშიც წყალბადი და ჰელიუმი ყველაზე გავრცელებული ელემენტებია.

ატმოსფეროს ზედა გარე, უკიდურესად იშვიათ ნაწილში წყალბადი და ჰელიუმი ატმოსფეროდან გამოდის. მათ ცალკეულ ატომებს აქვთ საკმარისად მაღალი სიჩქარე ამისთვის.

ატმოსფერო არის დედამიწის ჰაერის გარსი. ვრცელდება დედამიწის ზედაპირიდან 3000 კმ-მდე. მისი კვალი 10000 კმ-მდე სიმაღლეზეა შესაძლებელი. ა-ს აქვს არათანაბარი სიმკვრივე 50 5 მისი მასები კონცენტრირებულია 5 კმ-მდე, 75% - 10 კმ-მდე, 90% - 16 კმ-მდე.

ატმოსფერო შედგება ჰაერისაგან - რამდენიმე აირის მექანიკური ნარევიდან.

აზოტი(78%) ატმოსფეროში ასრულებს ჟანგბადის გამხსნელის როლს, არეგულირებს ჟანგვის სიჩქარეს და, შესაბამისად, ბიოლოგიური პროცესების სიჩქარეს და ინტენსივობას. აზოტი არის დედამიწის ატმოსფეროს მთავარი ელემენტი, რომელიც განუწყვეტლივ ცვლის ბიოსფეროს ცოცხალ ნივთიერებას, ხოლო ამ უკანასკნელის შემადგენელი ნაწილებია აზოტის ნაერთები (ამინომჟავები, პურინები და ა.შ.). აზოტი ატმოსფეროდან მოიპოვება არაორგანული და ბიოქიმიური გზებით, თუმცა ისინი ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია. არაორგანული მოპოვება დაკავშირებულია მისი ნაერთების N 2 O, N 2 O 5, NO 2, NH 3 წარმოქმნასთან. ისინი გვხვდება ნალექებში და წარმოიქმნება ატმოსფეროში ელექტრული გამონადენის გავლენის ქვეშ ჭექა-ქუხილის ან ფოტოქიმიური რეაქციების დროს მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ.

აზოტის ბიოლოგიურ ფიქსაციას ახორციელებს ზოგიერთი ბაქტერია ნიადაგის მაღალ მცენარეებთან სიმბიოზში. აზოტს ასევე ფიქსირდება ზოგიერთი პლანქტონის მიკროორგანიზმი და წყალმცენარეები ზღვის გარემოში. რაოდენობრივი თვალსაზრისით, აზოტის ბიოლოგიური ფიქსაცია აღემატება მის არაორგანულ ფიქსაციას. ატმოსფეროში მთელი აზოტის გაცვლა ხდება დაახლოებით 10 მილიონი წლის განმავლობაში. აზოტი გვხვდება ვულკანური წარმოშობის აირებში და ცეცხლოვან ქანებში. როდესაც კრისტალური ქანების და მეტეორიტების სხვადასხვა ნიმუშები თბება, აზოტი გამოიყოფა N 2 და NH 3 მოლეკულების სახით. თუმცა, აზოტის არსებობის ძირითადი ფორმა, როგორც დედამიწაზე, ასევე ხმელეთის პლანეტებზე, არის მოლეკულური. ამიაკი, რომელიც შედის ზედა ატმოსფეროში, სწრაფად იჟანგება, გამოყოფს აზოტს. დანალექ ქანებში ის ჩამარხულია ორგანულ ნივთიერებებთან ერთად და დიდი რაოდენობით გვხვდება ბიტუმიან საბადოებში. ამ ქანების რეგიონალური მეტამორფიზმის დროს აზოტი სხვადასხვა ფორმით გამოიყოფა დედამიწის ატმოსფეროში.

გეოქიმიური აზოტის ციკლი (

ჟანგბადი(21%) გამოიყენება ცოცხალი ორგანიზმების მიერ სუნთქვისთვის და არის ორგანული ნივთიერებების ნაწილი (ცილები, ცხიმები, ნახშირწყლები). ოზონი O 3. ანელებს სიცოცხლის დამღუპველ ულტრაიისფერ გამოსხივებას მზისგან.

ჟანგბადი არის მეორე ყველაზე გავრცელებული გაზი ატმოსფეროში, რომელიც უაღრესად მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბიოსფეროში მრავალ პროცესში. მისი არსებობის დომინანტური ფორმაა O 2. ატმოსფეროს ზედა ფენებში, ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენით, ხდება ჟანგბადის მოლეკულების დისოციაცია და დაახლოებით 200 კმ სიმაღლეზე ატომური ჟანგბადის შეფარდება მოლეკულურთან (O: O 2) ხდება 10-ის ტოლი. ჟანგბადის ფორმები ურთიერთქმედებენ ატმოსფეროში (20-30 კმ სიმაღლეზე), ოზონის სარტყელი (ოზონის ეკრანი). ოზონი (O 3) აუცილებელია ცოცხალი ორგანიზმებისთვის, ბლოკავს მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების უმეტეს ნაწილს, რაც მათთვის საზიანოა.

დედამიწის განვითარების ადრეულ ეტაპზე ატმოსფეროს ზედა ფენებში ნახშირორჟანგისა და წყლის მოლეკულების ფოტოდისოციაციის შედეგად თავისუფალი ჟანგბადი ძალიან მცირე რაოდენობით გაჩნდა. თუმცა, ეს მცირე რაოდენობა სწრაფად მოიხმარდა სხვა გაზების დაჟანგვას. ოკეანეში ავტოტროფული ფოტოსინთეზური ორგანიზმების გამოჩენით სიტუაცია მნიშვნელოვნად შეიცვალა. ატმოსფეროში თავისუფალი ჟანგბადის რაოდენობა თანდათან იზრდება, ბიოსფეროს მრავალი კომპონენტის აქტიური დაჟანგვა. ამრიგად, თავისუფალი ჟანგბადის პირველმა ნაწილებმა უპირველეს ყოვლისა შეუწყო ხელი რკინის შავი ფორმების ოქსიდში გადაქცევას, ხოლო სულფიდების სულფატებად გადაქცევას.

საბოლოოდ, დედამიწის ატმოსფეროში თავისუფალი ჟანგბადის რაოდენობამ მიაღწია გარკვეულ მასას და დაბალანსდა ისე, რომ წარმოებული რაოდენობა ტოლი გახდა შთანთქმის რაოდენობისა. ატმოსფეროში დადგენილია თავისუფალი ჟანგბადის შედარებით მუდმივი შემცველობა.

გეოქიმიური ჟანგბადის ციკლი (ვ.ა. ვრონსკი, გ.ვ. ვოიტკევიჩი)

Ნახშირორჟანგი, გადადის ცოცხალი ნივთიერების წარმოქმნაში და წყლის ორთქლთან ერთად ქმნის ეგრეთ წოდებულ „სათბურის (სათბურის) ეფექტს“.

ნახშირბადი (ნახშირორჟანგი) - ატმოსფეროში მისი უმეტესი ნაწილი CO 2-ის სახითაა და გაცილებით ნაკლები - CH 4-ის სახით. ბიოსფეროში ნახშირბადის გეოქიმიური ისტორიის მნიშვნელობა ძალზე დიდია, რადგან ის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ნაწილია. ცოცხალ ორგანიზმებში ჭარბობს ნახშირბადის შემცირებული ფორმები, ბიოსფეროს გარემოში კი ოქსიდირებული ფორმები. ამრიგად, დადგენილია სასიცოცხლო ციკლის ქიმიური გაცვლა: CO 2 ↔ ცოცხალი მატერია.

ბიოსფეროში პირველადი ნახშირორჟანგის წყარო არის ვულკანური აქტივობა, რომელიც დაკავშირებულია მანტიის საერო დეგაზაციასთან და დედამიწის ქერქის ქვედა ჰორიზონტებთან. ამ ნახშირორჟანგის ნაწილი წარმოიქმნება უძველესი კირქვების თერმული დაშლის დროს სხვადასხვა მეტამორფულ ზონაში. CO 2-ის მიგრაცია ბიოსფეროში ხდება ორი გზით.

პირველი მეთოდი გამოიხატება CO 2-ის შეწოვაში ფოტოსინთეზის დროს ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნით და შემდგომ დამარხვით ლითოსფეროში ხელსაყრელ შემცირების პირობებში ტორფის, ქვანახშირის, ნავთობისა და ნავთობის ფიქლის სახით. მეორე მეთოდის მიხედვით, ნახშირბადის მიგრაცია იწვევს ჰიდროსფეროში კარბონატული სისტემის შექმნას, სადაც CO 2 გადაიქცევა H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2. შემდეგ, კალციუმის (ნაკლებად ხშირად მაგნიუმის და რკინის) მონაწილეობით, კარბონატები დეპონირდება ბიოგენური და აბიოგენური გზებით. ჩნდება კირქვის და დოლომიტის სქელი ფენები. ა.ბ. რონოვმა, ორგანული ნახშირბადის (Corg) და კარბონატული ნახშირბადის (Ccarb) თანაფარდობა ბიოსფეროს ისტორიაში იყო 1:4.

ნახშირბადის გლობალურ ციკლთან ერთად, ასევე არსებობს რამდენიმე მცირე ნახშირბადის ციკლი. ასე რომ, ხმელეთზე მწვანე მცენარეები დღის განმავლობაში შთანთქავენ CO 2-ს ფოტოსინთეზის პროცესისთვის, ხოლო ღამით ათავისუფლებენ მას ატმოსფეროში. დედამიწის ზედაპირზე ცოცხალი ორგანიზმების დაღუპვით, ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა ხდება (მიკროორგანიზმების მონაწილეობით) ატმოსფეროში CO 2-ის გამოყოფით. ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ნახშირბადის ციკლში განსაკუთრებული ადგილი უკავია წიაღისეული საწვავის მასიურ წვას და მისი შემცველობის ზრდას თანამედროვე ატმოსფეროში.

ნახშირბადის ციკლი გეოგრაფიულ გარსში (ფ. რამადის მიხედვით, 1981 წ.)

არგონი- მესამე ყველაზე გავრცელებული ატმოსფერული გაზი, რომელიც მკვეთრად განასხვავებს მას უკიდურესად მწირად განაწილებული სხვა ინერტული აირებისგან. ამასთან, არგონი თავის გეოლოგიურ ისტორიაში იზიარებს ამ გაზების ბედს, რომლებიც ხასიათდება ორი მახასიათებლით:

1. ატმოსფეროში მათი დაგროვების შეუქცევადობა;
2. მჭიდრო კავშირი გარკვეული არასტაბილური იზოტოპების რადიოაქტიურ დაშლასთან.

კეთილშობილი აირები დედამიწის ბიოსფეროში უმეტესი ციკლური ელემენტების ციკლის მიღმაა.

ყველა ინერტული აირი შეიძლება დაიყოს პირველადი და რადიოგენური. პირველ რიგში შედის ის, რაც დედამიწამ დაიპყრო მისი ფორმირების პერიოდში. ისინი უკიდურესად იშვიათია. არგონის პირველადი ნაწილი წარმოდგენილია ძირითადად იზოტოპებით 36 Ar და 38 Ar, ხოლო ატმოსფერული არგონი მთლიანად შედგება 40 Ar-ის იზოტოპისგან (99,6%), რომელიც უდავოდ რადიოგენურია. კალიუმის შემცველ ქანებში რადიოგენური არგონის დაგროვება მოხდა და გრძელდება კალიუმ-40-ის დაშლის გამო ელექტრონის დაჭერით: 40 K + e → 40 Ar.

აქედან გამომდინარე, არგონის შემცველობა ქანებში განისაზღვრება მათი ასაკისა და კალიუმის რაოდენობით. ამ ზომით, ჰელიუმის კონცენტრაცია ქანებში არის მათი ასაკისა და თორიუმის და ურანის შემცველობის ფუნქცია. არგონი და ჰელიუმი ატმოსფეროში გამოიყოფა დედამიწის წიაღიდან ვულკანური ამოფრქვევის დროს, დედამიწის ქერქში არსებული ბზარების მეშვეობით გაზის ჭავლების სახით და ასევე ქანების გამოფიტვის დროს. P. Dimon-ისა და J. Culp-ის მიერ შესრულებული გამოთვლებით, თანამედროვე ეპოქაში ჰელიუმი და არგონი გროვდება დედამიწის ქერქში და შედარებით მცირე რაოდენობით ხვდება ატმოსფეროში. ამ რადიოგენური აირების შეღწევის სიჩქარე იმდენად დაბალია, რომ დედამიწის გეოლოგიური ისტორიის განმავლობაში მან ვერ უზრუნველყო მათი დაკვირვებული შემცველობა თანამედროვე ატმოსფეროში. მაშასადამე, რჩება ვივარაუდოთ, რომ ატმოსფეროში არგონის უმეტესი ნაწილი მოვიდა დედამიწის შიგნიდან მისი განვითარების ადრეულ ეტაპებზე და გაცილებით ნაკლები დაემატა შემდგომში ვულკანიზმის პროცესში და კალიუმის შემცველი ქანების გაფუჭების დროს. .

ამრიგად, გეოლოგიურ დროში ჰელიუმსა და არგონს განსხვავებული მიგრაციის პროცესი ჰქონდა. ატმოსფეროში ძალიან ცოტა ჰელიუმია (დაახლოებით 5 * 10 -4%) და დედამიწის „ჰელიუმის სუნთქვა“ უფრო მსუბუქი იყო, რადგან ის, როგორც ყველაზე მსუბუქი გაზი, აორთქლდა კოსმოსში. და "არგონის სუნთქვა" მძიმე იყო და არგონი დარჩა ჩვენი პლანეტის საზღვრებში. პირველყოფილი კეთილშობილური აირების უმეტესობა, როგორიცაა ნეონი და ქსენონი, დაკავშირებული იყო პირველყოფილ ნეონთან, რომელიც დაიპყრო დედამიწამ მისი ფორმირების დროს, ისევე როგორც ატმოსფეროში მანტიის დეგაზირების დროს. კეთილშობილური აირების გეოქიმიის შესახებ მონაცემების მთელი კოლექცია მიუთითებს იმაზე, რომ დედამიწის პირველადი ატმოსფერო წარმოიშვა მისი განვითარების ადრეულ ეტაპზე.

ატმოსფერო შეიცავს წყლის ორთქლიდა წყალითხევად და მყარ მდგომარეობაში. ატმოსფეროში წყალი მნიშვნელოვანი სითბოს აკუმულატორია.

ატმოსფეროს ქვედა ფენებში დიდი რაოდენობითაა მინერალური და ტექნოგენური მტვერი და აეროზოლები, წვის პროდუქტები, მარილები, სპორები და მტვერი და ა.შ.

100-120 კმ სიმაღლემდე ჰაერის სრული შერევის გამო ატმოსფეროს შემადგენლობა ერთგვაროვანია. აზოტსა და ჟანგბადს შორის თანაფარდობა მუდმივია. ზევით ჭარბობს ინერტული აირები, წყალბადი და ა.შ. დედამიწიდან დაშორებით მისი შემცველობა მცირდება. აირების უფრო მაღალი თანაფარდობა იცვლება, მაგალითად, 200-800 კმ სიმაღლეზე ჟანგბადი ჭარბობს აზოტზე 10-100-ჯერ.

	ჟანგბადი
	ნახშირორჟანგი

ატმოსფეროს მაღალ ფენებში ჰაერის შემადგენლობა იცვლება მზის მყარი გამოსხივების გავლენით, რაც იწვევს ჟანგბადის მოლეკულების ატომებად დაშლას (დისოციაციას). ატომური ჟანგბადი ატმოსფეროს მაღალი ფენების მთავარი კომპონენტია. და ბოლოს, ატმოსფეროს ფენებში დედამიწის ზედაპირიდან ყველაზე შორს, ძირითადი კომპონენტებია ყველაზე მსუბუქი აირები - წყალბადი და ჰელიუმი. ატმოსფეროს ზედა ნაწილში აღმოაჩინეს ახალი ნაერთი - ჰიდროქსილი (OH). ამ ნაერთის არსებობა ხსნის წყლის ორთქლის წარმოქმნას ატმოსფეროში მაღალ სიმაღლეებზე. ვინაიდან ნივთიერების უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია დედამიწის ზედაპირიდან 20 კმ-ის მანძილზე, ჰაერის შემადგენლობის ცვლილება სიმაღლით არ ახდენს შესამჩნევ გავლენას ატმოსფეროს საერთო შემადგენლობაზე.

ატმოსფეროს ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტებია ოზონი და ნახშირორჟანგი. ოზონი არის ტრიატომური ჟანგბადი ( შესახებ 3 ), იმყოფება ატმოსფეროში დედამიწის ზედაპირიდან 70 კმ სიმაღლემდე. ჰაერის მიწისქვეშა ფენებში იგი ძირითადად წარმოიქმნება ატმოსფერული ელექტროენერგიის გავლენის ქვეშ და ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის პროცესში, ხოლო ატმოსფეროს მაღალ ფენებში (სტრატოსფერო) - მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის შედეგად. ჟანგბადის მოლეკულაზე. ოზონის ძირითადი ნაწილი სტრატოსფეროშია (ამ მიზეზით, სტრატოსფეროს ხშირად ოზონოსფეროს უწოდებენ). ოზონის მაქსიმალური კონცენტრაციის ფენას 20-25 კმ სიმაღლეზე ეწოდება ოზონის ეკრანი. მთლიანობაში, ოზონის შრე შთანთქავს მზის ენერგიის დაახლოებით 13%-ს. ოზონის კონცენტრაციის დაქვეითებას გარკვეულ ადგილებში ეწოდება "ოზონის ხვრელები".

ნახშირორჟანგი წყლის ორთქლთან ერთად იწვევს ატმოსფეროს სათბურის ეფექტს. სათბურის ეფექტი არის ატმოსფეროს შიდა ფენების გათბობა, რაც აიხსნება ატმოსფეროს უნარით გადასცეს მზისგან მოკლე ტალღის გამოსხივება და არ გაათავისუფლოს დედამიწიდან გრძელი ტალღის გამოსხივება. ატმოსფეროში ორჯერ მეტი ნახშირორჟანგი რომ ყოფილიყო, დედამიწის საშუალო ტემპერატურა 18 0 C-ს მიაღწევდა, ახლა კი 14-15 0 C-ს.

ატმოსფერული აირების საერთო წონა არის დაახლოებით 4,5 10 15 ტონა, ამდენად, ატმოსფეროს წონა ერთეულ ფართობზე, ანუ ატმოსფერული წნევა, არის დაახლოებით 10,3 ტონა/მ 2 ზღვის დონეზე.

ჰაერში ბევრი ნაწილაკებია, რომელთა დიამეტრი მიკრონის ფრაქციაა. ისინი წარმოადგენენ კონდენსაციის ბირთვებს. მათ გარეშე ნისლების, ღრუბლებისა და ნალექის წარმოქმნა შეუძლებელი იქნებოდა. ბევრი ოპტიკური და ატმოსფერული ფენომენი დაკავშირებულია ატმოსფეროში არსებულ ნაწილაკებთან. ატმოსფეროში მათი შეღწევის გზები განსხვავებულია: ვულკანური ფერფლი, საწვავის წვის კვამლი, მცენარეების მტვერი, მიკროორგანიზმები. ბოლო დროს, სამრეწველო ემისიები და რადიოაქტიური დაშლის პროდუქტები ემსახურება კონდენსაციის ბირთვს.

ატმოსფეროს მნიშვნელოვანი კომპონენტია წყლის ორთქლი, მისი რაოდენობა ნოტიო ეკვატორულ ტყეებში 4%-ს აღწევს, პოლარულ რეგიონებში 0,2%-მდე მცირდება. წყლის ორთქლი ატმოსფეროში ხვდება ნიადაგისა და წყლის ობიექტების ზედაპირიდან აორთქლების, აგრეთვე მცენარეების მიერ ტენიანობის ტრანსპირაციის გამო. წყლის ორთქლი არის სათბურის გაზი და ნახშირორჟანგთან ერთად ის აკავებს დედამიწის გრძელი ტალღის გამოსხივების უმეტეს ნაწილს, რაც ხელს უშლის პლანეტის გაციებას.

ატმოსფერო არ არის სრულყოფილი იზოლატორი; მას აქვს ელექტროენერგიის გატარების უნარი იონიზატორების გავლენის გამო - მზის ულტრაიისფერი გამოსხივება, კოსმოსური სხივები, რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოსხივება. მაქსიმალური ელექტროგამტარობა შეინიშნება 100-150 კმ სიმაღლეზე. ატმოსფერული იონების და დედამიწის ზედაპირის მუხტის ერთობლივი მოქმედების შედეგად იქმნება ატმოსფეროს ელექტრული ველი. დედამიწის ზედაპირთან მიმართებაში ატმოსფერო დადებითად არის დამუხტული. არსებობს ნეიტროსფერო - ფენა ნეიტრალური შემადგენლობით (80 კმ-მდე) და იონოსფერო. - იონიზებული ფენა.

ატმოსფეროს რამდენიმე ძირითადი ფენაა. ქვედა, დედამიწის ზედაპირის მიმდებარედ, ე.წ ტროპოსფერო(სიმაღლე პოლუსებზე 8-10 კმ, ზომიერ განედებში 12 კმ და ეკვატორიდან 16-18 კმ). ჰაერის ტემპერატურა თანდათან იკლებს სიმაღლესთან ერთად - საშუალოდ 0,6º C-ით ყოველ 100 მ ამაღლებაზე, რაც შესამჩნევად ვლინდება არა მხოლოდ მთიან რეგიონებში, არამედ ბელორუსის სიმაღლეებზეც.

ტროპოსფერო შეიცავს ჰაერის მთლიანი მასის 80%-მდე, ატმოსფერული მინარევების დიდ ნაწილს და თითქმის მთელ წყლის ორთქლს. სწორედ ატმოსფეროს ამ ნაწილში 10-12 კმ სიმაღლეზე წარმოიქმნება ღრუბლები, ჭექა-ქუხილი, წვიმა და სხვა ფიზიკური პროცესები, რომლებიც აყალიბებენ ამინდს და განსაზღვრავენ კლიმატურ პირობებს ჩვენი პლანეტის სხვადასხვა რაიონში. ტროპოსფეროს ქვედა ფენას, რომელიც უშუალოდ დედამიწის ზედაპირს უახლოვდება, ე.წ მიწის ფენა.

დედამიწის ზედაპირის გავლენა ვრცელდება დაახლოებით 20 კმ სიმაღლეზე და შემდეგ ჰაერი თბება პირდაპირ მზეზე. ამრიგად, GO-ს საზღვარი, რომელიც მდებარეობს 20-25 კმ სიმაღლეზე, განისაზღვრება, სხვა საკითხებთან ერთად, დედამიწის ზედაპირის თერმული ეფექტით. ამ სიმაღლეზე ჰაერის ტემპერატურის განსხვავებები ქრება და გეოგრაფიული ზონალობა ბუნდოვანია.

რაც უფრო მაღლა იწყება სტრატოსფერო, რომელიც ვრცელდება ოკეანის ან ხმელეთის ზედაპირიდან 50-55 კმ სიმაღლეზე. ატმოსფეროს ეს ფენა საგრძნობლად იშვიათდება, მცირდება ჟანგბადის და აზოტის რაოდენობა, იზრდება წყალბადის, ჰელიუმის და სხვა მსუბუქი აირების რაოდენობა. აქ წარმოქმნილი ოზონის შრე შთანთქავს ულტრაიისფერ გამოსხივებას და დიდ გავლენას ახდენს დედამიწის ზედაპირის თერმულ პირობებზე და ტროპოსფეროში მიმდინარე ფიზიკურ პროცესებზე. სტრატოსფეროს ქვედა ნაწილში ჰაერის ტემპერატურა მუდმივია, აქ განლაგებულია იზოთერმული ფენა. 22 კმ სიმაღლიდან დაწყებული ჰაერის ტემპერატურა იმატებს, სტრატოსფეროს ზედა საზღვარზე აღწევს 0 0 C-ს (ტემპერატურის მატება აიხსნება აქ ოზონის არსებობით, რომელიც შთანთქავს მზის გამოსხივებას). ჰაერის ინტენსიური ჰორიზონტალური მოძრაობები ხდება სტრატოსფეროში. ჰაერის ნაკადების სიჩქარე 300-400 კმ/სთ აღწევს. სტრატოსფერო შეიცავს ატმოსფეროს ჰაერის 20%-ზე ნაკლებს.

55-80 კმ სიმაღლეზე არის მეზოსფერო(ამ ფენაში ჰაერის ტემპერატურა სიმაღლესთან ერთად იკლებს და ზედა საზღვართან -80 0 C-მდე ეცემა), 80-800 კმ-ს შორის არის თერმოსფერო, რომელშიც დომინირებს ჰელიუმი და წყალბადი (ჰაერის ტემპერატურა სიმაღლესთან ერთად სწრაფად იზრდება და 800 კმ სიმაღლეზე აღწევს 1000 0 C-ს). მეზოსფერო და თერმოსფერო ერთად ქმნიან სქელ ფენას ე.წ იონოსფერო(დამუხტული ნაწილაკების რეგიონი - იონები და ელექტრონები).

ატმოსფეროს ყველაზე მაღალი, ძალზე იშვიათი ნაწილი (800-დან 1200 კმ-მდე) არის ეგზოსფერო. მასში დომინირებს აირები ატომურ მდგომარეობაში, ტემპერატურა იზრდება 2000º C-მდე.

სამოქალაქო საზოგადოების ცხოვრებაში ატმოსფეროს დიდი მნიშვნელობა აქვს. ატმოსფერო დადებითად მოქმედებს დედამიწის კლიმატზე, იცავს მას ზედმეტი გაგრილებისა და გახურებისგან. ჩვენს პლანეტაზე ყოველდღიური ტემპერატურის მერყეობა ატმოსფეროს გარეშე მიაღწევს 200º C-ს: დღისით + 100º C და უფრო მაღალი, ღამით - 100º C. ამჟამად დედამიწის ზედაპირზე ჰაერის საშუალო ტემპერატურაა + 14º C. ატმოსფერო არ უშვებს მეტეორებს. და მძიმე რადიაცია დედამიწამდე მისასვლელად. ატმოსფეროს გარეშე არ იქნებოდა არც ხმა, არც ავრორა, არც ღრუბლები და არც ნალექი.

ატმოსფერო არის გაზის გარსი დედამიწის გარშემო. ატმოსფეროს აქვს "მრავალსართულიანი" სტრუქტურა და იყოფა ფენებად, როგორიცაა ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო, თერმოსფერო და ეგზოსფერო. ატმოსფეროს მშრალი ნარჩენების შემადგენლობა მთელ სისქეზე თითქმის იგივეა. მაგრამ მისი სიმკვრივე და ტემპერატურა განსხვავდება და ქვედა ფენაში (ტროპოსფერო) ნიადაგის ზემოთ წყლის, მყარი ნაწილაკების და ნახშირორჟანგის შემცველობა იზრდება. ტროპოსფერო მოიცავს ატმოსფეროს მთლიანი მასის დაახლოებით 80%-ს.

ატმოსფეროს ძირითადი კომპონენტებია აზოტი (78%-ზე მეტი) და ჟანგბადი (20%-ზე მეტი), ისევე როგორც სხვა გაზები (1%-მდე) - არგონი, ნეონი, ნახშირორჟანგი, მეთანი, ჰელიუმი, წყალბადი. კრიპტონი, ქსენონი, აზოტის ოქსიდი, ოზონი, გოგირდის დიოქსიდი. ზოგიერთი აირი ატმოსფერულ ჰაერში მცირე რაოდენობით გვხვდება.

აირების შემადგენლობა

ატმოსფეროში აზოტი გაცილებით მაღალი კონცენტრაციითაა (78%), ვიდრე სხვა აირები. დაახლოებით სამი მილიონი წლის წინ, მწვანე მცენარეების გამოჩენის და, შესაბამისად, ფოტოსინთეზის შედეგად, ატმოსფეროში ჟანგბადის დიდი რაოდენობით გამოშვება დაიწყო. როდესაც ამიაკი-წყალბადის ატმოსფერო დაჟანგდა მოლეკულური ჟანგბადით, გამოჩნდა აზოტის უზარმაზარი რაოდენობა. ამჟამად, ეს გაზი ატმოსფეროში გამოიყოფა მიკროორგანიზმების სიცოცხლის განმავლობაში, ვინაიდან ეს ქიმიური ელემენტი მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ცილების განუყოფელი ნაწილია. ატმოსფერული ჰაერი გამდიდრებულია აზოტით ნიტრატების და ზოგიერთი აზოტის შემცველი ნაერთების დენიტრიფიკაციის დროს. ატმოსფეროს ზედა ფენებში აზოტი განიცდის დაჟანგვას ოზონით აზოტის ოქსიდამდე. თავისუფალი აზოტი ქიმიურ რეაქციებში შედის მხოლოდ განსაკუთრებულ პირობებში, მაგალითად, ელვისებური გამონადენის დროს. აზოტი მონაწილეობს ნივთიერებების ბუნებრივ ციკლში და ატმოსფეროში მოლეკულური ჟანგბადის კონცენტრაციის რეგულირებაში, ხელს უშლის მის ჭარბ დაგროვებას.

ჟანგბადი, აზოტის შემდეგ, მეორე ადგილზეა პროცენტული თვალსაზრისით ატმოსფერულ ჰაერში მოცულობითი შემცველობით (20,85%). ატმოსფეროს შემადგენლობაში დრამატული ცვლილებები მოხდა დედამიწაზე ცოცხალი ორგანიზმების გამოჩენის შემდეგ, კერძოდ მცენარეები, რომლებიც ფოტოსინთეზის შედეგად ამდიდრებენ ჰაერს ჟანგბადით და შთანთქავენ ნახშირორჟანგს. დედამიწის ატმოსფეროს განვითარების საწყის ეტაპზე გამოთავისუფლებული ჟანგბადი იხარჯებოდა ამიაკის, ნახშირწყალბადების და რკინის დაჟანგვაზე. როდესაც ეს პერიოდი დასრულდა, ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა თანდათან გაიზარდა. უძველესი პლანეტის ატმოსფერო დაიწყო თანამედროვეობის დამახასიათებელი თვისებების შეძენა. ატმოსფეროს მიერ ჟანგვის თვისებების შეძენამ განსაზღვრა ცვლილებების გამოჩენა ლითოსფეროსა და ბიოსფეროში. ატმოსფეროში შემავალი ჟანგბადი აუცილებელია ცოცხალი ორგანიზმებისთვის ისეთი მნიშვნელოვანი პროცესების განსახორციელებლად, როგორიცაა სუნთქვა, დაშლა და წვა. ამრიგად, ამ ქიმიური ელემენტის გარეშე სიცოცხლე შეუძლებელია. ამჟამად, თითქმის მთელი თავისუფალი ჟანგბადი შედის ატმოსფეროში მცენარეთა უჯრედებში ფოტოსინთეზის გამო.

ჰაერის მნიშვნელოვანი კომპონენტია ნახშირორჟანგი, რომელიც ატმოსფეროში მცირე რაოდენობითაა (0,03%). მისი კონცენტრაცია დამოკიდებულია ვულკანების აქტივობაზე, ქიმიურ პროცესებზე დედამიწის გარსებში (მინერალური წყაროები, ნიადაგები, დაშლის პროდუქტები). ასევე, დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგი გამოიყოფა ატმოსფეროში სამრეწველო საწარმოებიდან. მაგრამ ამ ნაერთის უმეტესი ნაწილი ატმოსფეროში შედის ჩვენი პლანეტის ბიოსფეროში ორგანული ნივთიერებების ბიოსინთეზისა და დაშლის შედეგად. ნახშირორჟანგი დედამიწის გამაცხელებლად ითვლება, რადგან ის კარგად გადასცემს მზის გამოსხივებას პლანეტის ზედაპირზე და ინარჩუნებს მისგან გამოყოფილ სითბოს.

სხვა აირების შემცველობა ატმოსფეროში უმნიშვნელოა. კეთილშობილური აირები, როგორიცაა ნეონი, არგონი, ქსენონი, ატმოსფეროში შედის ვულკანური ამოფრქვევისა და გარკვეული რადიოაქტიური ელემენტების დაშლის შედეგად. მეცნიერები თვლიან, რომ დედამიწის ატმოსფერო შეიცავს ასეთი მცირე რაოდენობით კეთილშობილ აირებს გარე სივრცეში მათი მუდმივი დისპერსიის გამო.

ორთქლები და ნაწილაკები

აირების გარდა, ატმოსფერული ჰაერი შეიცავს წყლის ორთქლს და მყარ ნაწილაკებს აეროზოლის სახით. წყლის ორთქლის კონცენტრაცია ჰაერში იზრდება დედამიწის ზედაპირიდან წყლის აორთქლების გამო. მისი შინაარსი განსხვავებულია სხვადასხვა სფეროში და ის ასევე შეიძლება შეიცვალოს მთელი წლის განმავლობაში. ნალექები და ღრუბლები წარმოიქმნება წყლის ორთქლისგან. წყლის ორთქლის შემცველობის გამო ატმოსფერო ინარჩუნებს დედამიწის ზედაპირიდან სითბოს დაახლოებით 60%-ს.

ატმოსფერულ ჰაერში ნაწილაკებს წარმოადგენს კოსმოსური და ვულკანური წარმოშობის მტვერი, მარილის კრისტალები, კვამლი, მიკროორგანიზმები, მცენარეული ორგანიზმების მტვერი და ა.შ. ნაწილაკების სუსპენზია ამცირებს მზის გამოსხივებას, რომელიც აღწევს დედამიწის ზედაპირზე და ასევე აჩქარებს წყლის ორთქლის კონდენსაციას და ღრუბლების წარმოქმნას.

დაკავშირებული მასალები: