Содержание азота в атмосфере. Сведения и факты об атмосфере. Атмосфера Земли. Отрывок, характеризующий Атмосфера Земли

Последний русофил в западной политике и первый французский президент, получивший тюремный срок - правда, условный. Жак Ширак был последовательным сторонником голлизма, он пытался даже немного дистанцироваться от США, не поддержав американское вторжение в Ирак. Во внутренней политике был сторонником традиционного правого либерализма, выступал за низкие ставки налогов и сокращение государственных расходов.

Ранние годы

Жак Ширак родился 29 ноября 1932 года в Париже, в семье крупного банкира. Ему было семь с половиной лет, когда французскую столицу оккупировали немцы. Жизнь для большинства парижан не сильно изменилась, но семья Шираков уехала на юг, где они прожили с 1940 по 1945 год. В детстве он был немного застенчивым, что, впрочем, не мешало ему быть озорным и задиристым. На одном из школьных фото Жак Ширак спрятался в заднем ряду и его никак не могли заставить встать впереди, как позже вспоминала школьная учительница.

В подростковом возрасте одним из учителей Жака был белогвардейский офицер, прививший ему любовь к русскому языку и литературе. Ему очень нравился Пушкин и он даже перевел поэму «Евгений Онегин» на французский язык. Правда, перевод был издан только тогда, когда Жак Ширак стал уже известным политиком.

Образование

Отучившись в самых престижных лицеях Франции - Карно и Луи-ле-Гран (Людовика Великого), он три месяца проработал на корабле. В 1954 году окончил Институт политических исследований. Во время учебы он неоднократно ездил в США и даже отучился в летней школе управления Гарвардского университета. Уже в эти годы Жак Ширак решил делать карьеру в политике, поэтому продолжил обучение в Национальной школе администрации (ЭНА). По традиции, выпускники этого закрытого престижного университета занимают большую часть высших государственных постов Франции. Бывшие студенты ЭНА, которых французские журналисты прозвали «энархами», образуют закрытую касту, связанную между собой особыми неписанными правилами и обычаями.

В 1956-1957 годах Жак Ширак проходил службу в армии, участвовал в Алжирской войне, где был тяжело ранен. За участие в боевых действиях награжден Крестом воинской доблести.

Начало трудовой и политической карьеры

Трудовая биография Жака Ширака на государственной службе началась в 1959 году с должности аудитора Государственной аудиторской палаты - важной карьерной ступеньки на пути к работе в правительстве страны. Через три года он стал помощником начальника Генерального секретариата администрации Здесь он близко познакомился со знаменитым политиком - премьер-министром Ж. Помпиду, который оценил энергичного сотрудника и вскоре назначил его руководителем своего аппарата.

По совету своего патрона Ширак начал политическую деятельность, став активистом, а потом и лидером правой голлистской партии. В 1962 году избрался в муниципальный совет Сент-Фереоль, родины его родителей. Он сыграл важную роль в избирательных кампаниях Шарля де Голля в 1965-м, а потом и Жоржа Помпиду. От последнего получил за напористость и агрессивность прозвище «бульдозер». Изредка, впрочем, называли его и «вертолетом», а журналисты прилепили ему кличку «политическое животное».

Стремительный взлет "бульдозера"

Вскоре он занял свой первый пост в правительстве, став государственным секретарем по социальным вопросам. На любой должности Ширак проявлял необычайную энергичность и отлично справлялся с заданиями своего патрона, особенно если для этого требовалась быстрота и натиск. После того как Помпиду избрали президентом Франции, Жак Ширак становится его ближайшим соратником.

Он неизменно занимал должности во всех последующих правительствах, стремительно продвигаясь по служебной лестнице. Ширак работал сначала министром по связям с парламентом, затем сельского хозяйства, далее - внутренних дел. Все пророчили ему должность следующего премьер-министра, однако президент умер в 1974 году. Ширак тяжело переживал смерть своего учителя и друга, в знак траура носил целый год черный галстук и не счел возможным продолжить работу в правительстве.

На двух креслах

Сменив Помпиду на посту лидера голлистского «Союза демократов в защиту республики», через два политик года реформировал в партию «Объединение в поддержку республики». Которую бессменно возглавлял до 1994 года. Партия поддержала на президентских выборах Жискара д"Эстена, за что Жак Ширак получил пост премьер-министра Франции.

В 1977 году он триумфально победил на выборах мэра Парижа, первого за более чем сто лет - до этого мэры избирались только в округах. Проработал он на этой должности вплоть до 1995 года. При нем одна из самых грязных европейских столиц стала чистым и удобным для жизни городом. В 1986-1988 годы он второй раз становится премьер-министром, совмещая деятельность с работой мэра Парижа. Ширак стал единственным в истории Пятой республики, кто смог занять этот пост повторно. На президентских выборах 1988 года выставил свою кандидатуру против действующего президента Миттерана. Проиграв, был вынужден уйти в отставку.

Два срока

В 1995 и 2002 годах он выиграл президентские выборы. Перед ним стояли сложные задачи по изменению налоговой и образовательной системы, сокращению безработицы и созданию профессиональной армии. По мнению специалистов, президент Жак Ширак справился с ними достаточно плохо. Новые законы в этой сфере и сокращение государственных расходов вызвали широкое недовольство населения. Несколько раз за время его правления происходили этнические беспорядки и студенческие бунты.

Внешняя политика Франции в те годы была направлена на построение «многополярного мира» и попытку возвращения Франции статуса великой державы. Очень популярным в стране Жака Ширака сделало его решение не поддерживать американское вторжение в Ирак в 2003 году.

Личная жизнь

Ширак счастливо женат на Бернадетт Шодрон де Курсель, происходящей из старинного аристократического рода. У супругов двое детей - дочери Лоранс (1958-2016) и Клод (1962). Единственным, кто приписал ему многочисленные романы, был его бывший шофер, написавший в отместку за несправедливое увольнение книгу «Двадцать пять лет с Ним». По его свидетельству, Жак Ширак, в годы правления Францией чрезвычайно занятый, все равно находил время для встреч с женщинами. Любовницы прозвали его «три минуты плюс душ».

Ширак является авторитетным коллекционером искусства Маврикия, Индии, Японии и Китая (эпохи династии Мин). Благодаря его усилиям отрыт Парижский музей примитивного искусства. В свободное время любит читать и смотреть триллеры. В 2011 году фото Жака Ширака вновь появилось во всех основных французских изданиях в связи с тем, что его приговорили к двум годам лишения свободы условно за злоупотребление властью и растрату государственных средств. Стало известно, что в бытность мэром Парижа он создавал фиктивные рабочие места, а зарплату перечислял в фонд своей партии.

Сын банковского служащего, позднее управляющего авиакомпанией Потез, Жак Ширак получил образование в лицее Луи-ле-Гран, окончил Институт политических наук в Париже (1954), учился в летней школе Гарвардского университета . После военной службы в Алжире он прошел подготовку в Национальной школе управления (1957-1959), готовящей кадры для органов государственного управления Франции, был назначен аудитором Счетной палаты. С 1962 года Ширак работал в администрации премьер-министра Ж. Помпиду, в 1965 году стал муниципальным советником в Сент-Фереоле (департамент Коррез), откуда происходит семья Шираков. В 1967 году он был избран депутатом Национального собрания, позднее работал в министерстве социального обеспечения. В 1972-1974 годах Жак Ширак был министром сельского хозяйства. В начале 1970-х годов Ширак выдвинулся в число лидеров правящей голлистской партии.

После смерти Жоржа Помпиду (1974) Ширак стал генеральным секретарем голлистской партии «Союз демократов в защиту республики», новый президент Франции В. Жискар д"Эстен назначил его премьер-министром. Но через два года Ширак ушел в отставку, мотивировав ее нежеланием Жискар д"Эстена расширить полномочия премьер-министра. В конце 1976 года Ширак основал собственную политическую партию «Объединение в защиту республики», стоящую на правых, консервативных позициях. В 1977 году он был избран мэром Парижа. На очередных президентских выборах (1981) Жак Ширак впервые выставил свою кандидатуру на высший государственный пост, но потерпел поражение. В 1986 году, когда правые партии получили большинство мест в парламенте, президент Ф. Миттеран поручил Шираку сформировать правительство. Возглавив правительство, Ширак сохранил за собой пост мэра столицы. В течение второго срока пребывания на посту премьер-министра ему удалось затормозить рост безработицы, сократить налоги на предпринимательство, передать в частные руки некоторые из национализированных социалистами предприятий, страховых компаний, банков. Однако на новых президентских выборах (1988) он проиграл Миттерану и покинул пост премьер-министра.

После поражения на выборах Жак Ширак сконцентрировался на обязанностях мэра Парижа (1977-1995). На этом посту он проявил себя как решительный и умелый администратор. Оставаясь лидером правых партий, Ширак не стремился вновь возглавить правительство. Эта тактика оправдала себя на президентских выборах 1995 года, когда Ширак с третьей попытки стал президентом Франции.
Во внешней политике новый президент стремился к интеграции своей страны в Европейский союз , усилению роли в нем Франции. Во внутренней политике период первого срока президентства Ширака прошел под знаком противоборства с премьером-министром социалистом Лионелем Жоспеном. На президентских выборах 2002 года Л. Жоспен пропустил вперед крайне правого кандидата Ж.-М. Ле Пена, которого Жак Ширак сумел победить во втором туре голосования с триумфальным результатом. Новый премьер-министр Ж.-П. Раффарен, соратник Ширака, объявил об ужесточении политики по отношению к иммигрантам и об отмене законов, принятых прежним правительством и предусматривающих либерализацию работы полиции. Недовольство левых сил попыткой лишить работающих некоторой части социальных завоеваний, а правых - недостаточной строгости к иммигрантам - привело к провалу референдума о ратификации Конституции ЕС (2005). В том же году во Франции вспыхнули беспорядки иммигрантов из арабских стран.

Во внешней политике отказ Жака Ширака поддержать США в антииракской кампании привел к охлаждению франко-американских отношений. По предложению Ширака срок пребывания президента у власти был снижен с семи лет до пяти, он стал инициатором создания Парижского музея примитивного искусства. Весной 2007 года он объявил, что не будет баллотироваться на третий президентский срок и на новых президентских выборах (2007) поддержал кандидатуру Никола Саркози. 16 мая 2007 года Жак Ширак покинул Елисейский дворец, сложив полномочия президента. С этого момента Ширак стал пожизненным членом Конституционного совета Франции.

Атмосфера Земли - воздушная оболочка.

Наличие особого шара над земной поверхностью было доказано еще древними греками, которые называли атмосферу паровой или газовый шар.

Это одна из геосфер планеты, без которой существование всего живого было бы не возможно.

Где находится атмосфера

Атмосфера плотным воздушным слоем окружает планеты, начинаясь от земной поверхности. Соприкасается с гидросферой, покрывает литосферу, уходя далеко в космическое пространство.

Из чего состоит атмосфера

Воздушный слой Земли состоит, в основном, из воздуха, общая масса которого достигает 5,3*1018 килограмм. Из них больная часть – это сухой воздух, а значительно меньше – водяного пара.

Над морем плотность атмосферы равна 1,2 килограмма на метр кубический. Температура в атмосфере может достигать –140,7 градусов, воздух растворяется в воде при нулевой температуре.

В состав атмосферы входят несколько слоев:

  • Тропосфера;
  • Тропопауза;
  • Стратосфера и стратопауза;
  • Мезосфера и мезопауза;
  • Особая линия над уровнем моря, которая называется линией Кармана;
  • Термосфера и термопауза;
  • Зона рассеивания или экзосфера.

Каждый слой имеет свои особенности, они связаны между собой и обеспечивают функционирование воздушной оболочки планеты.

Границы атмосферы

Самый нижний край атмосферы проходит по гидросфере и верхних слоям литосферы. Верхняя граница начинается в экзосфере, которая находится в 700 километрах от поверхности планеты и пожжет достигать 1,3 тысячи километров.

По некоторым данным атмосфера достигается 10 тысяч километров. Ученые договорились, что верхней границей воздушного слоя должна быть линия Кармана, поскольку тут уже невозможно воздухоплавание.

Благодаря постоянным изучениям в этой сфере, ученые установили, что атмосфера соприкасается с ионосферой на высоте в 118 километрах.

Химически состав

Этот слой Земли состоит из газов и газовых примесей, к которым относятся остатки горения, морская соль, лед, вода, пыль. Состав и масса газов, которые можно обнаружить в атмосфере, практически никогда не меняется, меняется только концентрация воды и углекислого газа.

Состав воды может меняться от 0,2 процента до 2,5 процента, что зависит от широты. Дополнительными элементами является хлор, азот, сера, аммиак, углерод, озон, углеводороды, соляная кислота, фтороводород, бромоводород, йодоводород.

Отдельную часть занимают ртуть, йод, бром, оксид азота. Кроме того, в тропосфере встречается жидкие и твердые частицы, которые называются аэрозоль. В атмосфере встречается один из самых редких газов на планете – радон.

По химическому составу – азот занимает более 78% атмосферы, кислорода – почти 21%, углекислый газ – 0,03%, аргон – почти 1%, суммарное количество вещества составляет менее 0,01%. Такой состав воздуха сформировался, когда планета только возникла и стала развиваться.

С появлением человека, который постепенно перешел к производству, химический состав изменился. В частности, постоянно увеличивается количество углекислого газа.

Функции атмосферы

Газы, находящиеся в воздушном слое, выполняют самые разные функции. Во-первых, поглощают лучи и лучистую энергию. Во-вторых, влияют на формирование температуры в атмосфере и на Земле. В-третьих, обеспечивает жизнь и ее течение на Земле.

Кроме того, этот слой обеспечивает терморегуляцию, от чего зависит погода и климат, режим распределения тепла и атмосферного давления. Тропосфера помогает регулировать потоки воздушных масс, определять движение воды, процессы теплового обмена.

Атмосфера постоянно взаимодействует с литосферой, гидросферой, обеспечивая геологические процессы. Самой главной функцией является то, что происходит защита от пыли метеоритного происхождения, от влияния космоса и солнца.

Факты

  • Кислород обеспечивает на Земле разложении органических вещество твердой породы, что очень важно при выбросах, разложении пород, окисления организмов.
  • Углекислый газ способствует тому, что происходит фотосинтез, а также способствует пропусканию коротких волн солнечной радиации, поглощению тепловых длинных волн. Если это не происходит, тогда наблюдается так называемый парниковый эффект.
  • Одной из основных проблем, связанных с атмосферой, является загрязнение, что происходит из-за работы предприятий и автомобильных выхлопов. Поэтому во многих странах введен специальный экологический контроль, а на международном уровне предпринимаются специальные механизмы регулирования выбросов и парникового эффекта.

Толщина атмосферы - примерно 120 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха в атмосфере - (5,1-5,3)·10 18 кг. Из них масса сухого воздуха составляет 5,1352 ±0,0003·10 18 кг, общая масса водяных паров в среднем равна 1,27·10 16 кг.

Тропопауза

Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11-25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25-40 км от −56,5 до 0,8 ° (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой .

Стратопауза

Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

Мезосфера

Атмосфера Земли

Граница атмосферы Земли

Термосфера

Верхний предел - около 800 км. Температура растёт до высот 200-300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния ») - основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца . В периоды низкой активности - например, в 2008-2009 гг - происходит заметное уменьшение размеров этого слоя .

Термопауза

Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.

Экзосфера (сфера рассеяния)

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200-250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

На высоте около 2000-3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум , который заполнен сильно разрежёнными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные час­тицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разрежённых пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы - около 20 %; масса мезосферы - не более 0,3 %, термосферы - менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000-3000 км.

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу . Гетеросфера - это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера . Граница между этими слоями называется турбопаузой , она лежит на высоте около 120 км.

Физиологические и другие свойства атмосферы

Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным на высоте 9 км, хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород.

Атмосфера снабжает нас необходимым для дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы по мере подъёма на высоту соответственно снижается и парциальное давление кислорода.

В разреженных слоях воздуха распространение звука оказывается невозможным. До высот 60-90 км ещё возможно использование сопротивления и подъёмной силы воздуха для управляемого аэродинамического полёта. Но начиная с высот 100-130 км знакомые каждому лётчику понятия числа М и звукового барьера теряют свой смысл: там проходит условная линия Кармана , за которой начинается область чисто баллистического полёта, управлять которым можно, лишь используя реактивные силы.

На высотах выше 100 км атмосфера лишена и другого замечательного свойства - способности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции (т. е. с помощью перемешивания воздуха). Это значит, что различные элементы оборудования, аппаратуры орбитальной космической станции не смогут охлаждаться снаружи так, как это делается обычно на самолёте, - с помощью воздушных струй и воздушных радиаторов. На такой высоте, как и вообще в космосе, единственным способом передачи тепла является тепловое излучение .

История образования атмосферы

Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли во времени пребывала в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера (около четырех миллиардов лет назад). На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком , водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера (около трех миллиардов лет до наших дней). Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:

  • утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство ;
  • химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы , характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим - азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов).

Азот

Образование большого количества азота N 2 обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом О 2 , который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N 2 выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотсодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO в верхних слоях атмосферы.

Азот N 2 вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и клубеньковые бактерии, формирующие ризобиальный симбиоз с бобовыми растениями, т. н. сидератами.

Кислород

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов , в результате фотосинтеза , сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений - аммиака, углеводородов, закисной формы железа , содержавшейся в океанах и др. По окончании данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера, обладающая окислительными свойствами. Поскольку это вызвало серьёзные и резкие изменения многих процессов, протекающих в атмосфере , литосфере и биосфере , это событие получило название Кислородная катастрофа .

Благородные газы

Загрязнение атмосферы

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек . Результатом его деятельности стал постоянный значительный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО 2 потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО 2 в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 200-300 лет количество СО 2 в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата .

Сжигание топлива - основной источник и загрязняющих газов (СО , , SO 2). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO 3 в верхних слоях атмосферы, который в свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная кислота (Н 2 SO 4) и сульфат аммония ((NH 4) 2 SO 4) возвращаются на поверхность Земли в виде т. н. кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH 3 CH 2) 4)).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос твёрдых частиц в атмосферу - одна из возможных причин изменений климата планеты.

См. также

  • Jacchia (модель атмосферы)

Примечания

Ссылки

Литература

  1. В. В. Парин, Ф. П. Космолинский, Б. А. Душков «Космическая биология и медицина» (издание 2-е, переработанное и дополненное), М.: «Просвещение», 1975, 223 стр.
  2. Н. В. Гусакова «Химия окружающей среды», Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 192 с ISBN 5-222-05386-5
  3. Соколов В. А. Геохимия природных газов, М., 1971;
  4. МакИвен М., Филлипс Л. Химия атмосферы, М., 1978;
  5. Уорк K., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М.. 1980;
  6. Мониторинг фонового загрязнения природных сред. в. 1, Л., 1982.

Атмосфера - это воздушная оболочка, которая окружает Землю и связанная с ней силой тяжести. Атмосфера участвует в суточном вращении и годовом движении нашей планеты. Воздух атмосферы - смесь газов, в котором находятся во взвешенном состоянии жидкие (капельки воды) и твердые частицы (дым, пыль). Газовый состав атмосферы является неизменным до высоты 100-110 км, что обусловлено равновесием в природе. Объемные доли газов составляют: азот - 78%, кислород - 21%, инертные газы (аргон, ксенон, криптон) - 0,9%, углерод - 0,03%. Кроме того, в атмосфере всегда присутствует водяной пар.

Кроме биологических процессов, кислород, азот и углерод активно участвуют в химическом выветривании горных пород. Очень важна роль озона 03 поглощающий большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, в больших дозах опасен для живых организмов. Твердые частицы, которых особенно много над городами, служат ядрами конденсации (вокруг них образуются капли воды и снежинки).

Высота, границы и строение атмосферы

Верхнюю границу атмосферы условно проводят на высоте около 1000 км, хотя она прослеживается гораздо выше - до 20 000 км, но там она очень разрежена.

Через различный характер изменений температуры воздуха с высотой, других физических свойств в атмосфере выделяют несколько частей, которые отделяются друг от друга переходными слоями.

Тропосфера - самый низкий и плотный слой атмосферы. Его верхнюю границу проводят на высоте 18 км над экватором и 8-12 км - над полюсами. Температура в тропосфере снижается в среднем на 0,6 ° С на каждые 100 м. Для нее характерны значительные горизонтальные различия в распределении температуры, давления, скорости ветра, а также образование облаков и осадков. В тропосфере происходит интенсивный вертикальное движение воздуха - конвекция. Именно в этом нижнем слое атмосферы в основном формируется погода. Здесь сосредоточена почти вся водяной пар атмосферы.

Стратосфера распространяется в основном до высоты 50 км. Концентрация озона на высоте 20-25 км достигает наибольших значений, образуя озоновый экран. Температура воздуха в стратосфере, как правило, повышается с высотой в среднем на 1-2 ° С на 1 км, достигая на верхней границе 0 ° С и выше. Это происходит за счет поглощения озоном солнечной энергии. В стратосфере почти нет водяного пара и облаков, а ураганные ветры дуют со скоростью до 300- 400 км / ч.

В мезосфере температура воздуха снижается до -60 ...- 100 ° С, происходят интенсивные вертикальные и горизонтальные перемещения воздуха.

В верхних слоях термосферы, где воздух очень ионизированный, температура вновь повышается до 2000 ° С. Здесь наблюдаются полярные сияния и магнитные бури.

Атмосфера играет большую роль в жизни Земли. Она предотвращает чрезмерное нагревание земной поверхности днем и охлаждению ее ночью, перераспределяет влагу на Земле, защищает ее поверхность от падений метеоритов. Наличие атмосферы является непременным условием существования органической жизни на нашей планете.

Солнечная радиация. Нагрев атмосферы

Солнце излучает огромное количество энергии, только маленькую долю которой получает Земля.

Излучение Солнцем света и тепла называют солнечной радиацией. Солнечная радиация, прежде чем достичь земной поверхности, проходит долгий путь в атмосфере. Преодолевая его, она в значительной мере поглощается и рассеивается воздушной оболочкой. Радиацию, которая непосредственно достигает земной поверхности в виде прямых лучей, называют прямой радиацией. Часть радиации, рассеивается в атмосфере, также попадает на поверхность Земли в форме рассеянной радиации.

Совокупность прямой и рассеянной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность, называют суммарной солнечной радиацией. Атмосфера поглощает порядка 20% солнечной радиации, поступающей на ее верхнюю границу. Еще 34% радиации отражается от поверхности Земли и атмосферы (отраженная радиация). 46% солнечной радиации поглощает земная поверхность. Такую радиацию называют поглощенной (впитанной).

Отношение интенсивности отраженной солнечной радиации интенсивности всей лучистой энергии Солнца, поступающей на верхнюю границу атмосферы, называют альбедо Земли и выражают в процентах.

Итак, альбедо нашей планеты вместе с ее атмосферой составляет в среднем 34%. Величина альбедо на разных широтах имеет значительные отличия, связанные с цветом поверхности, растительностью, облачностью и тому подобное. Участок поверхности, покрытая свежим снегом, отражает 80-85% радиации, травяной растительностью и песком - соответственно 26% и ЗО%, а водой - только 5%.

Количество солнечной энергии, получаемой отдельными участками Земли, зависит прежде всего от угла падения солнечных лучей. Чем прямовиснише они падают (т.е. большая высота Солнца над горизонтом), тем большее количество солнечной энергии попадает на единицу площади.

Зависимость величины суммарной радиации от угла падения лучей обусловлена двумя причинами. Во-первых, чем меньше угол падения солнечных лучей, тем на большую площадь распределяется этот поток света и тем меньше энергии приходится на единицу поверхности. Во-вторых, чем меньше угол падения, тем длиннее путь проходит луч в атмосфере.

На величину солнечной радиации, которая попадает на земную поверхность влияет, и прозрачность атмосферы, особенно облачность. Зависимость солнечной радиации от угла падения солнечных лучей и прозрачности атмосферы обусловливает зональный характер ее распределения. Различия в величине суммарной солнечной радиации на одной широте вызванные, в основном, облачностью.

Количество тепла, поступающего на земную поверхность, определяют в калориях на единицу площади (1 см) за единицу времени (1 год).

Поглощенная радиация расходуется на нагрев тонкого приповерхностного слоя Земли и испарения воды. Нагретая земная поверхность передает тепло в окружающую среду благодаря излучению, теплопроводности, конвекции и конденсации водяного пара.

Изменения температуры воздуха в зависимости от географической широты места и от высоты над уровнем океана

Суммарная радиация уменьшается от экваториально-тропических широт к полюсам. Она максимальная - около 850 Дж / м2 в год (200 ккал / см2 в год) - в тропических пустынях, где прямая солнечная, радиация через большую высоту Солнца и безоблачное небо интенсивная. В летнее полугодие различия в поступлении суммарной солнечной радиации между низкими и высокими широтами сглаживаются. Это происходит за счет большей продолжительности освещения Солнцем, особенно в полярных районах, где полярный день длится даже полгода.

Хотя суммарная солнечная радиация, поступающая на земную поверхность, частично отражается ней, однако большая ее часть поглощается земной поверхностью и превращается в теплоту. Часть суммарной радиации, остается после ее расходы на отражение и на тепловое излучение земной поверхности, называется радиационным балансом (остаточной радиацией). В целом за год всюду на Земле он положительный, за исключением высоких ледяных пустынь Антарктиды и Гренландии. Радиационный баланс закономерно уменьшается по направлению от экватора к полюсам, где он близок к нулю.

Соответственно и температура воздуха распределяется зонально, то есть уменьшается в направлении от экватора к полюсам. .Температура Воздуха зависит также от высоты местности над уровнем моря: чем выше местность, тем температура ниже.

Существенное влияние на температуру воздуха распределение суши и воды. Поверхность суши быстро нагревается, но быстро и охлаждается, а поверхность воды нагревается медленнее, однако дольше сохраняет тепло и медленнее отдает его в воздух.

В результате различной интенсивности нагрева и охлаждения поверхности Земли днем и ночью, в теплую и холодную времени года, температура воздуха меняется в течение суток и года.

Для определения температуры воздуха используют термометры. ее измеряют 8 раз в сутки и выводят среднюю за сутки. При среднесуточной температуре рассчитывают среднемесячные. Именно их, как правило, показывают на климатических картах изотермами (линиями, которые соединяют точки с одинаковой температурой за определенный промежуток времени). Для характеристики температур чаще всего берут среднемесячные январские и июльские показатели, реже годовых. ,