Zemljina atmosfera i fizička svojstva zraka. Glavni slojevi Zemljine atmosfere u rastućem redoslijedu

Od postojanja života, o tome zavisi udobnost i sigurnost svih organizama. Pokazatelji plinova u mješavini su odlučujući za proučavanje problematičnih područja ili ekološki povoljnih područja.

Opće informacije

Termin "atmosfera" odnosi se na sloj gasa koji obavija našu planetu i mnoga druga nebeska tijela u Univerzumu. Formira školjku koja se uzdiže nekoliko stotina kilometara iznad Zemlje. Sastav sadrži razne plinove, od kojih je glavni kisik.

Atmosferu karakteriše:

• Heterogenost sa fizička tačka viziju.
• Povećana dinamika.
• U zavisnosti od biološki faktori(visoka osjetljivost na štetne događaje).

Glavni utjecaj na sastav i procese koji ga mijenjaju imaju živa bića (uključujući mikroorganizme). Ovi procesi traju od formiranja atmosfere – nekoliko milijardi godina. Zaštitna ljuska planete je u kontaktu s takvim formacijama kao što su litosfera i hidrosfera, ali je teško odrediti gornje granice s velikom preciznošću. Atmosfera prelazi u međuplanetarni prostor u egzosferi - na visini
500-1000 km od površine naše planete, neki izvori nazivaju brojku 3000 km.

Značaj atmosfere za život na Zemlji je veliki, jer štiti planetu od sudara sa kosmičkim tijelima i pruža optimalne pokazatelje za nastanak i razvoj života u različitim oblicima.
Sastav zaštitnog omotača:

• Azot – 78%.
• Kiseonik – 20,9%.
• Smjesa plina – 1,1% (ovaj dio čine supstance kao što su ozon, argon, neon, helijum, metan, kripton, vodonik, ksenon, ugljični dioksid, vodena para).

Mješavina plina obavlja važnu funkciju - apsorbira višak solarna energija. Sastav atmosfere varira u zavisnosti od nadmorske visine - na visini od 65 km od površine Zemlje sadržaće dušik
već 86%, kiseonik – samo 19%.

Komponente atmosfere

Raznolik sastav Zemljine atmosfere omogućava joj da obavlja različite funkcije i štiti život na planeti. Njegovi glavni elementi:

• Ugljični dioksid (CO₂) je sastavna komponenta uključena u proces ishrane biljaka (fotosinteza). Ispušta se u atmosferu zbog disanja svih živih organizama, raspadanja i sagorijevanja organskih tvari. Ako ugljični dioksid nestane, biljke će prestati postojati zajedno s njim.
• Kiseonik (O₂) – obezbeđuje optimalno okruženje za život svih organizama na planeti i neophodan je za disanje. Njegovim nestankom život će prestati za 99% organizama na planeti.
• Ozon (O3) je plin koji djeluje kao prirodni apsorber ultraljubičastog zračenja koje emituje sunčevo zračenje. Njegov višak negativno utječe na žive organizme. Gas formira poseban sloj u atmosferi – ozonski štit. Pod uticajem spoljni uslovi i ljudske aktivnosti, počinje postepeno da se pogoršava, pa je važno poduzeti mjere za obnavljanje ozonskog omotača naše planete kako bi se očuvao život na njemu.

Atmosfera također sadrži vodenu paru - one određuju vlažnost zraka. Procenat ove komponente zavisi od različitih faktora. pod utjecajem:

• Indikatori temperature vazduha.
• Lokacija područja (teritorija).
• Sezonalnost.

Utječe na količinu vodene pare i temperaturu - ako je niska onda koncentracija ne prelazi 1%, ako je povišena dostiže 3-4%.
Uz to, Zemljina atmosfera sadrži čvrste i tekuće nečistoće - čađ, pepeo, morsku so, razne mikroorganizme, prašinu, kapljice vode.

Atmosfera: njeni slojevi

Neophodno je poznavati strukturu Zemljine atmosfere u slojevima da bismo u potpunosti razumjeli zašto nam je ova plinovita ljuska vrijedna. Ističu se po tome što je sastav i gustina gasne mešavine različit različite visine nisu isti. Svaki sloj se razlikuje po hemijskom sastavu i funkcijama. Atmosferski slojevi zemlje treba da budu raspoređeni na sledeći način:

Troposfera se nalazi najbliže zemljinoj površini. Visine ovog sloja dostižu 16-18 km tropskim zonama i 9 km u prosjeku iznad polova. U ovom sloju je koncentrisano do 90% sve vodene pare. U troposferi se odvija proces stvaranja oblaka. Ovdje se također opaža kretanje zraka, turbulencija i konvekcija. Temperature variraju i kreću se od +45 do -65 stepeni - u tropima i na polovima. Sa povećanjem od 100 metara, uočava se pad temperature od 0,6 stepeni. Troposfera je, zbog akumulacije vodene pare i zraka, odgovorna za ciklonalne procese. Shodno tome, tačan odgovor na pitanje kako se zove sloj Zemljine atmosfere u kojem se razvijaju cikloni i anticikloni biće naziv ovog atmosferskog sloja.

Stratosfera - ovaj sloj se nalazi na nadmorskoj visini od 11-50 km od površine planete. U svojoj donjoj zoni indikatori temperature teže vrijednostima od -55. U stratosferi postoji zona inverzije - granica između ovog sloja i sljedećeg, koji se naziva mezosfera. Temperature dostižu vrednosti od +1 stepen. Avioni lete u donjoj stratosferi.

Ozonski omotač je malo područje na granici između stratosfere i mezosfere, ali jeste ozonski sloj Atmosfera štiti sav život na Zemlji od ultraljubičastog zračenja. On takođe razdvaja ugodne i povoljne uslove za postojanje živih organizama od onih surovih kosmičkih, bez kojih je nemoguće preživeti posebnim uslovimačak i bakterije. Nastao je kao rezultat interakcije organskih komponenti i kisika, koji dolazi u kontakt sa ultraljubičastim zračenjem i ulazi u fotokemijsku reakciju, pri čemu nastaje plin koji se zove ozon. Pošto ozon apsorbuje ultraljubičasto zračenje, zagrijava atmosferu, održavajući optimalne uslove za život u svom uobičajenom obliku. U skladu s tim, ozon bi trebao odgovoriti na pitanje: koji sloj plina štiti zemlju od kosmičkog zračenja i prekomjernog sunčevog zračenja?

Razmatrajući slojeve atmosfere po redu od površine zemlje, treba napomenuti da je mezosfera na redu. Nalazi se na nadmorskoj visini od 50-90 km od površine planete. Indikatori temperature – od 0 do -143 stepena (donja i gornja granica). Štiti Zemlju od meteorita koji izgore pri prolasku
to je fenomen sjaja zraka. Pritisak plina u ovom dijelu atmosfere je izuzetno nizak, što onemogućuje potpuno proučavanje mezosfere, jer specijalna oprema, uključujući satelite ili sonde, ne može tamo raditi.

Termosfera je sloj atmosfere koji se nalazi na nadmorskoj visini od 100 km. Ovo je donja granica, koja se zove Karmanova linija. Naučnici su uslovno utvrdili da prostor počinje ovdje. Neposredna debljina termosfere dostiže 800 km. Temperature dostižu 1800 stepeni, ali mala koncentracija vazduha omogućava da se koža svemirskih letelica i raketa zadrži netaknutom. U ovom sloju zemljine atmosfere poseban
fenomen - sjeverno svjetlo - posebna vrsta sjaja koja se može uočiti u nekim dijelovima planete. Nastaju kao rezultat interakcije nekoliko faktora - jonizacije zraka i djelovanja kosmičkog zračenja i radijacije na njega.

Koji sloj atmosfere je najudaljeniji od Zemlje - egzosfera. Ovdje postoji zona disperzije zraka, jer je koncentracija plinova mala, zbog čega oni postupno izlaze izvan atmosfere. Ovaj sloj se nalazi na nadmorskoj visini od 700 km iznad površine Zemlje. Glavni element koji čini
Ovaj sloj je vodonik. U atomskom stanju možete pronaći tvari kao što su kisik ili dušik, koje će biti jako jonizirane sunčevim zračenjem.
Dimenzije Zemljine egzosfere dosežu 100 hiljada km od planete.

Proučavajući slojeve atmosfere po redu sa površine zemlje, ljudi su dobili mnogo vrijednih informacija koje pomažu u razvoju i unapređenju tehnoloških mogućnosti. Neke činjenice su iznenađujuće, ali upravo je njihovo prisustvo omogućilo živim organizmima da se uspješno razvijaju.

Poznato je da je težina atmosfere veća od 5 kvadriliona tona. Slojevi su u stanju da prenose zvukove do 100 km od površine planete iznad ove osobine nestaje, kako se menja sastav gasova.
Atmosferska kretanja postoje jer se Zemljino zagrijavanje razlikuje. Površina na polovima je hladna, a bliže tropima na indikatore temperature utiču ciklonski vrtlozi, godišnja doba i doba dana. Jačina atmosferskog tlaka može se odrediti korištenjem barometra u tu svrhu. Kao rezultat opservacija, naučnici su ustanovili da prisustvo zaštitnih slojeva omogućava sprečavanje meteorita ukupne mase od 100 tona da svakodnevno kontaktiraju površinu planete.

Zanimljiva je činjenica da je sastav vazduha (mešavina gasova u slojevima) ostao nepromenjen tokom dužeg vremenskog perioda - poznato je nekoliko stotina miliona godina. Značajne promjene su se dogodile u posljednjih nekoliko stoljeća – otkako je čovječanstvo doživjelo značajan porast proizvodnje.

Pritisak koji vrši atmosfera utiče na dobrobit ljudi. Indikatori od 760 mm smatraju se normalnim za 90% živa, ova vrijednost bi se trebala pojaviti na 0 stepeni. Mora se uzeti u obzir da ova vrijednost vrijedi za ona područja kopna gdje nivo mora prolazi u istom pojasu (bez padova). Što je visina veća, to će biti niži pritisak. Takođe se menja tokom prolaska ciklona, ​​jer se promene dešavaju ne samo vertikalno, već i horizontalno.

Fiziološka zona zemljine atmosfere je 5 km nakon prolaska ove oznake, osoba počinje doživljavati posebno stanje - gladovanje kisikom. Tokom ovog procesa, 95% ljudi doživljava naglašeno smanjenje performansi, a dobrobit čak i pripremljene i obučene osobe također se značajno pogoršava.

Zato je atmosfera toliko važna za život na Zemlji – ljudi i većina živih organizama ne mogu postojati bez ove mješavine plinova. Zahvaljujući njihovom prisustvu, postalo je moguće razviti poznato modernog društva zivot na Zemlji. Potrebno je procijeniti nastalu štetu proizvodne aktivnosti, sprovoditi mere prečišćavanja vazduha radi smanjenja koncentracije određenih vrsta gasova i uvoditi one koji nisu dovoljni za normalan sastav. Važno je sada razmišljati o daljim mjerama očuvanja i obnavljanja slojeva atmosfere kako bi se održali optimalni uslovi za buduće generacije.

Zemljina atmosfera

Atmosfera(od. Stari grčkiἀτμός - para i σφαῖρα - lopta) - gasškoljka ( geosfera), koja okružuje planetu zemlja. Njegova unutrašnja površina pokriva hidrosfera i djelimično kora, vanjski graniči sa prizemnim dijelom svemira.

Skup grana fizike i hemije koje proučavaju atmosferu obično se naziva atmosferske fizike. Atmosfera određuje vrijeme na površini Zemlje, proučavajući vremenske prilike meteorologija i dugoročne varijacije klima - klimatologija.

Struktura atmosfere

Struktura atmosfere

Troposfera

Njegova gornja granica je na nadmorskoj visini od 8-10 km u polarnim, 10-12 km u umjerenim i 16-18 km u tropskim geografskim širinama; niže zimi nego ljeti. Donji, glavni sloj atmosfere. Sadrži više od 80% ukupne mase atmosferskog zraka i oko 90% sve vodene pare prisutne u atmosferi. U troposferi su visoko razvijeni turbulencija I konvekcija, ustati oblaci, razvijaju se cikloni I anticikloni. Temperatura opada sa povećanjem nadmorske visine sa prosečnom vertikalom gradijent 0,65°/100 m

Kao „normalni uslovi“ na površini Zemlje prihvaćeni su: gustina 1,2 kg/m3, barometarski pritisak 101,35 kPa, temperatura plus 20 °C i relativna vlažnost 50 %. Ovi uslovni indikatori imaju čisto inženjerski značaj.

Stratosfera

Sloj atmosfere koji se nalazi na nadmorskoj visini od 11 do 50 km. Karakterizira ga blaga promjena temperature u sloju od 11-25 km (donji sloj stratosfere) i povećanje u sloju od 25-40 km sa -56,5 na 0,8 ° WITH(gornji sloj stratosfere ili regiona inverzije). Postigavši ​​vrijednost od oko 273 K (skoro 0 °C) na nadmorskoj visini od oko 40 km, temperatura ostaje konstantna do visine od oko 55 km. Ovo područje konstantne temperature naziva se stratopauza i granica je između stratosfere i mezosfera.

Stratopauza

Granični sloj atmosfere između stratosfere i mezosfere. U vertikalnoj raspodjeli temperature postoji maksimum (oko 0 °C).

Mezosfera

Zemljina atmosfera

Mezosfera počinje na nadmorskoj visini od 50 km i proteže se do 80-90 km. Temperatura opada sa visinom sa prosječnim vertikalnim gradijentom od (0,25-0,3)°/100 m. Glavni energetski proces je prijenos topline zračenja. Složeni fotohemijski procesi koji uključuju slobodni radikali, vibracijski pobuđeni molekuli, itd., uzrokuju sjaj atmosfere.

Mesopauza

Prijelazni sloj između mezosfere i termosfere. Postoji minimum u vertikalnoj distribuciji temperature (oko -90 °C).

Karmanova linija

Visina iznad nivoa mora, koja je konvencionalno prihvaćena kao granica između Zemljine atmosfere i svemira.

Termosfera

Glavni članak: Termosfera

Gornja granica je oko 800 km. Temperatura raste do visine od 200-300 km, gdje dostiže vrijednosti reda 1500 K, nakon čega ostaje gotovo konstantna do velikih visina. Pod uticajem ultraljubičastog i rendgenskog sunčevog zračenja i kosmičkog zračenja dolazi do jonizacije vazduha (“ auroras") - glavna područja jonosfera leže unutar termosfere. Na visinama iznad 300 km prevladava atomski kiseonik.

Atmosferski slojevi do visine od 120 km

Egzosfera (sfera raspršivanja)

Egzosfera- zona disperzije, vanjski dio termosfere, smješten iznad 700 km. Gas u egzosferi je vrlo razrijeđen i odavde njegove čestice cure u međuplanetarni prostor ( rasipanje).

Do visine od 100 km atmosfera je homogena, dobro izmiješana mješavina plinova. U višim slojevima, distribucija plinova po visini ovisi o njihovoj molekularnoj težini, koncentracija težih plinova opada brže s udaljenosti od Zemljine površine. Zbog smanjenja gustine gasa, temperatura pada sa 0 °C u stratosferi na -110 °C u mezosferi. Međutim, kinetička energija pojedinih čestica na visinama od 200-250 km odgovara temperaturi od ~1500 °C. Iznad 200 km, primjećuju se značajne fluktuacije temperature i gustine gasa u vremenu i prostoru.

Na visini od oko 2000-3000 km egzosfera se postepeno pretvara u tzv. blizu svemirskog vakuuma, koji je ispunjen vrlo razrijeđenim česticama međuplanetarnog plina, uglavnom atomima vodonika. Ali ovaj plin predstavlja samo dio međuplanetarne materije. Drugi dio čine čestice prašine kometnog i meteorskog porijekla. Pored izuzetno razrijeđenih čestica prašine, u ovaj prostor prodire elektromagnetno i korpuskularno zračenje solarnog i galaktičkog porijekla.

Troposfera čini oko 80% mase atmosfere, stratosfera - oko 20%; masa mezosfere nije veća od 0,3%, termosfera je manja od 0,05% ukupne mase atmosfere. Na osnovu električnih svojstava u atmosferi razlikuju se neutronosfera i jonosfera. Trenutno se vjeruje da se atmosfera prostire na nadmorskoj visini od 2000-3000 km.

U zavisnosti od sastava gasa u atmosferi, oni emituju homosfera I heterosfera. Heterosfera - Ovo je oblast u kojoj gravitacija utiče na odvajanje gasova, jer je njihovo mešanje na takvoj visini zanemarljivo. To implicira promjenjiv sastav heterosfere. Ispod njega leži dobro izmiješan, homogen dio atmosfere, tzv homosfera. Granica između ovih slojeva se naziva turbo pauza, leži na nadmorskoj visini od oko 120 km.

Fizička svojstva

Debljina atmosfere je otprilike 2000 - 3000 km od površine Zemlje. Ukupna masa zrak- (5,1-5,3)×10 18 kg. Molarna masačisti suhi vazduh je 28.966. Pritisak na 0 °C na nivou mora 101.325 kPa; kritična temperatura?140,7 °C; kritični pritisak 3,7 MPa; C str 1,0048×10 3 J/(kg K) (na 0 °C), C v 0,7159×10 3 J/(kg K) (na 0 °C). Rastvorljivost vazduha u vodi na 0°C je 0,036%, na 25°C - 0,22%.

Fiziološka i druga svojstva atmosfere

Već na nadmorskoj visini od 5 km razvija se neobučena osoba gladovanje kiseonikom a bez prilagođavanja, performanse osobe su značajno smanjene. Ovdje se završava fiziološka zona atmosfere. Ljudsko disanje postaje nemoguće na visini od 15 km, iako do otprilike 115 km atmosfera sadrži kisik.

Atmosfera nas opskrbljuje kisikom neophodnim za disanje. Međutim, zbog pada ukupnog pritiska atmosfere, kako se dižete na visinu, parcijalni pritisak kiseonika se shodno tome smanjuje.

Ljudska pluća stalno sadrže oko 3 litre alveolarnog zraka. Parcijalni pritisak kiseonik u alveolarnom vazduhu pri normalnom atmosferskom pritisku je 110 mm Hg. Art., pritisak ugljičnog dioksida - 40 mm Hg. art., i vodena para - 47 mm Hg. Art. S povećanjem nadmorske visine, tlak kisika opada, a ukupni tlak pare vode i ugljičnog dioksida u plućima ostaje gotovo konstantan - oko 87 mm Hg. Art. Snabdijevanje plućima kisikom će se potpuno zaustaviti kada pritisak okolnog zraka postane jednak ovoj vrijednosti.

Na nadmorskoj visini od oko 19-20 km, atmosferski pritisak pada na 47 mm Hg. Art. Stoga, na ovoj nadmorskoj visini, voda i intersticijska tečnost počinju da ključaju u ljudskom telu. Izvan kabine pod pritiskom na ovim visinama, smrt se događa gotovo trenutno. Dakle, sa stanovišta ljudske fiziologije, "svemir" počinje već na visini od 15-19 km.

Gusti slojevi zraka - troposfera i stratosfera - štite nas od štetnog djelovanja radijacije. Uz dovoljno razrjeđivanje zraka, na visinama većim od 36 km, jonizujući agensi imaju intenzivan učinak na organizam. radijacije- primarni kosmički zraci; Na visinama većim od 40 km, ultraljubičasti dio sunčevog spektra opasan je za ljude.

Kako se dižemo na sve veću visinu iznad Zemljine površine, tako poznati fenomeni uočeni u nižim slojevima atmosfere kao što su širenje zvuka, pojava aerodinamičkih lift i otpor, prenos toplote konvekcija i sl.

U razrijeđenim slojevima zraka, distribucija zvuk ispostavilo se da je nemoguće. Do visina od 60-90 km još uvijek je moguće koristiti otpor zraka i podizanje za kontrolirani aerodinamički let. Ali počevši od visina od 100-130 km, koncepti poznati svakom pilotu brojevi M I zvučna barijera gube svoje značenje, postoji kondicional Karmanova linija iza koje počinje sfera čisto balističkog leta, koja se može kontrolisati samo uz pomoć reaktivnih sila.

Na visinama iznad 100 km atmosfera je lišena još jednog izuzetnog svojstva - sposobnosti da apsorbuje, provodi i prenosi toplotnu energiju konvekcijom (tj. miješanjem zraka). To znači da različiti elementi opreme na orbitalnoj svemirskoj stanici neće moći da se hlade spolja na isti način kao što se to obično radi u avionu - uz pomoć vazdušnih mlaznica i vazdušnih radijatora. Na takvoj visini, kao u svemiru općenito, jedini način za prijenos topline je toplotno zračenje.

Sastav atmosfere

Sastav suvog vazduha

Zemljina atmosfera se sastoji uglavnom od plinova i raznih nečistoća (prašina, kapljice vode, kristali leda, morske soli, produkti sagorijevanja).

Koncentracija plinova koji čine atmosferu gotovo je konstantna, s izuzetkom vode (H 2 O) i ugljičnog dioksida (CO 2).

Pored gasova navedenih u tabeli, atmosfera sadrži SO 2, NH 3, CO, ozona, ugljovodonici, HCl, HF, parovi Hg, I 2 , i također NO i mnogi drugi gasovi u malim količinama. Troposfera stalno sadrži veliki broj suspendovanih čvrstih i tečnih čestica ( aerosol).

Istorija nastanka atmosfere

Prema najčešćoj teoriji, Zemljina atmosfera je tokom vremena imala četiri različita sastava. U početku se sastojao od lakih gasova ( vodonik I helijum), snimljeno iz međuplanetarnog prostora. Ovo je tzv primarna atmosfera(prije oko četiri milijarde godina). U sljedećoj fazi, aktivna vulkanska aktivnost dovela je do zasićenja atmosfere drugim plinovima osim vodonika (ugljični dioksid, amonijak, vodena para). Ovako je nastala sekundarna atmosfera(oko tri milijarde godina prije današnjeg dana). Ova atmosfera je bila obnavljajuća. Nadalje, proces formiranja atmosfere određen je sljedećim faktorima:

curenje lakih gasova (vodonik i helijum) u međuplanetarnog prostora;

hemijske reakcije koje se dešavaju u atmosferi pod uticajem ultraljubičastog zračenja, pražnjenja groma i nekih drugih faktora.

Postepeno su ovi faktori doveli do formiranja tercijarne atmosfere, koju karakterizira mnogo manji sadržaj vodika i mnogo veći sadržaj dušika i ugljičnog dioksida (nastalih kao rezultat kemijskih reakcija iz amonijaka i ugljikovodika).

Nitrogen

Formiranje velike količine N 2 nastaje zbog oksidacije atmosfere amonijaka i vodika molekularnim O 2, koji je počeo dolaziti s površine planete kao rezultat fotosinteze, počevši prije 3 milijarde godina. N2 se također oslobađa u atmosferu kao rezultat denitrifikacije nitrata i drugih spojeva koji sadrže dušik. Dušik se oksidira ozonom u NO u gornjoj atmosferi.

Azot N 2 reaguje samo pod određenim uslovima (na primer, tokom pražnjenja groma). Oksidacija molekularnog azota ozonom tokom električnih pražnjenja koristi se u industrijskoj proizvodnji azotnih đubriva. Oksidirajte ga uz malu potrošnju energije i pretvorite ga u biološki aktivni oblik mogu cijanobakterije (plavo-zelene alge) i kvržice koje formiraju rizobialne simbioza With mahunarke biljke, tzv zeleno đubrivo.

Kiseonik

Sastav atmosfere počeo se radikalno mijenjati pojavom na Zemlji živi organizmi, kao rezultat fotosinteza praćeno oslobađanjem kisika i apsorpcijom ugljičnog dioksida. U početku se kiseonik trošio na oksidaciju redukovanih jedinjenja - amonijaka, ugljovodonika, azotnog oblika žlezda sadržane u okeanima, itd. Na kraju ove faze, sadržaj kiseonika u atmosferi počeo je da raste. Postepeno se formirala moderna atmosfera sa oksidativnim svojstvima. Budući da je to izazvalo ozbiljne i nagle promjene u mnogim procesima koji se dešavaju u atmosfera, litosfera I biosfera, ovaj događaj je nazvan Kiseonička katastrofa.

Tokom Fanerozoik sastav atmosfere i sadržaj kiseonika su pretrpeli promene. One su prvenstveno bile u korelaciji sa stopom taloženja organske materije. sedimentnih stijena. Dakle, tokom perioda akumulacije uglja, sadržaj kiseonika u atmosferi očigledno je značajno premašio savremeni nivo.

Ugljen-dioksid

Sadržaj CO 2 u atmosferi zavisi od vulkanske aktivnosti i hemijskih procesa u zemljinim školjkama, ali najviše od intenziteta biosinteze i razgradnje organske materije u biosfera zemlja. Gotovo cjelokupna trenutna biomasa planete (oko 2,4 × 10 12 tona ) nastaje zbog ugljičnog dioksida, dušika i vodene pare sadržane u atmosferskom zraku. Zakopan ocean, V močvare i u šume organska materija se pretvara u ugalj, ulje I prirodni gas. (cm. Geohemijski ciklus ugljenika)

Plemeniti gasovi

Izvor inertnih gasova - argon, helijum I kripton- vulkanske erupcije i raspad radioaktivnih elemenata. Zemlja općenito i atmosfera posebno su osiromašeni inertnim plinovima u odnosu na svemir. Vjeruje se da razlog tome leži u kontinuiranom curenju plinova u međuplanetarni prostor.

Zagađenje zraka

Nedavno je na evoluciju atmosfere počelo da utiče Čovjek. Rezultat njegovih aktivnosti bio je konstantno značajno povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi zbog sagorijevanja ugljikovodičnih goriva akumuliranih u prethodnim geološkim erama. Ogromne količine CO 2 troše se tokom fotosinteze i apsorbuju ga svjetski okeani. Ovaj plin ulazi u atmosferu zbog raspadanja karbonatnih stijena i organskih tvari biljnog i životinjskog porijekla, kao i zbog vulkanizma i ljudske industrijske aktivnosti. U proteklih 100 godina, sadržaj CO 2 u atmosferi porastao je za 10%, pri čemu najveći dio (360 milijardi tona) dolazi od sagorijevanja goriva. Ako se stopa rasta sagorijevanja goriva nastavi, tada će se u sljedećih 50 - 60 godina količina CO 2 u atmosferi udvostručiti i mogla bi dovesti do globalne klimatske promjene.

Sagorevanje goriva je glavni izvor zagađujućih gasova ( CO, NO, SO 2 ). Sumpor dioksid se oksidira kisikom iz atmosfere u SO 3 u gornjim slojevima atmosfere, koji zauzvrat stupa u interakciju s vodom i parom amonijaka, a rezultirajuća sumporna kiselina (H 2 SO 4 ) I amonijum sulfat ((NH 4 ) 2 SO 4 ) povratak na površinu Zemlje u obliku tzv. kisela kiša. Upotreba motori sa unutrašnjim sagorevanjem dovodi do značajnog zagađenja atmosfere azotnim oksidima, ugljovodonicima i jedinjenjima olova ( tetraetil olovo Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

Zagađenje atmosfere aerosolom uzrokovano je i prirodnim uzrocima (vulkanske erupcije, prašne oluje, prenošenje kapi morske vode i biljnog polena i dr.), te ljudske ekonomske aktivnosti (vađenje ruda i građevinskog materijala, sagorijevanje goriva, proizvodnja cementa itd.). Intenzivno ispuštanje čestica velikih razmjera u atmosferu jedan je od mogućih uzroka klimatskih promjena na planeti.

). Nakon dostizanja vrijednosti od oko 273 K (skoro 0 °C) na visini od oko 40 km, temperatura ostaje konstantna do visine od oko 55 km. Ovo područje konstantne temperature naziva se stratopauza i predstavlja granicu između stratosfere i mezosfere. Gustina vazduha u stratosferi je desetine i stotine puta manja nego na nivou tla.

Upravo u stratosferi se nalazi ozonski omotač („ozonski sloj“) (na nadmorskoj visini od 15-20 do 55-60 km), koji određuje gornju granicu života u biosferi. Ozon (O 3) nastaje kao rezultat fotohemijskih reakcija najintenzivnije na visini od ~30 km. Ukupna masa O 3 bi bila at normalan pritisak sloj debljine 1,7-4,0 mm, ali to je dovoljno da apsorbuje ultraljubičasto zračenje Sunca koje uništava život. Uništavanje O 3 događa se kada je u interakciji sa slobodnim radikalima, spojevima koji sadrže halogene (uključujući "freone").

Zadržava se u stratosferi večina kratkotalasnog dela ultraljubičastog zračenja (180-200 nm) i dolazi do transformacije kratkotalasne energije. Pod uticajem ovih zraka oni se menjaju magnetna polja, molekuli se raspadaju, dolazi do jonizacije i dolazi do stvaranja novih gasova i drugih hemijskih jedinjenja. Ovi procesi se mogu posmatrati u obliku sjevernog svjetla, munja i drugih sjaja.

U stratosferi i višim slojevima, pod uticajem sunčevog zračenja, molekuli gasa se disociraju na atome (iznad 80 km CO 2 i H 2 disociraju, iznad 150 km - O 2, iznad 300 km - N 2). Na visini od 200-500 km u jonosferi se dešava i jonizacija gasova na visini od 320 km, koncentracija naelektrisanih čestica (O + 2, O − 2, N + 2) je ~ 1/300; koncentracija neutralnih čestica. U gornjim slojevima atmosfere nalaze se slobodni radikali - OH, HO 2 itd.

U stratosferi gotovo da nema vodene pare.

Letovi u stratosferi

Letovi u stratosferu počeli su 1930-ih. Nadaleko je poznat let na prvom stratosferskom balonu (FNRS-1), koji su izveli Auguste Picard i Paul Kipfer 27. maja 1931. godine na visinu od 16,2 km. Moderni borbeni i nadzvučni komercijalni avioni lete u stratosferi na visinama uglavnom do 20 km (iako dinamički plafon može biti mnogo veći). Meteorološki baloni na velikim visinama dižu se do 40 km; rekord za balon bez posade je 51,8 km.

Nedavno je u američkim vojnim krugovima velika pažnja posvećena razvoju slojeva stratosfere iznad 20 km, koji se često nazivaju „predsvemirskim“. "bliski svemir" ). Pretpostavlja se da će bespilotne letjelice i letjelice na solarni pogon (kao što je NASA-in Pathfinder) moći dugo vrijeme biti na visini od oko 30 km i osigurati nadzor i komunikaciju vrlo velike površine, dok je ostao malo ranjiv na sisteme protivvazdušne odbrane; Takvi uređaji bit će višestruko jeftiniji od satelita.

vidi takođe

Bilješke

Wikimedia Foundation. 2010.

Pogledajte šta je "Stratosphere" u drugim rječnicima:

Stratosfera... Pravopisni rječnik-priručnik

stratosfera- y, w. stratosfera lat. slojeviti pod, sloj. + gr. sphaire sphere. Sloj atmosfere koji se nalazi iznad troposfere, na nadmorskoj visini od 8-12 do 80 km. iznad nivoa mora. BAS 1. Ustanovio postojanje stratosfere i predložio njeno ime na francuskom. meteorolog..... Istorijski rečnik galicizama ruskog jezika

- (od latinskog stratum layer and sphere) sloj atmosfere koji leži iznad troposfere od 8-10 km u visokim geografskim širinama i od 16-18 km u blizini ekvatora do 50-55 km. Stratosferu karakteriše porast temperature sa nadmorske visine od 40.C (80.C) do temperatura blizu... Veliki enciklopedijski rečnik

STRATOSFERA, dio Zemljine ATMOSFERE, smješten između TROPOSFERE i MEZOSFERE. 10 km visine, pri čemu temperatura približno polovine ovog sloja ostaje konstantna. Stratosfera sadrži većinu ozonskog omotača atmosfere... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

STRATOSFERA, stratosfera, mnogo. ne, žensko (od latinskog stratum flooring i grčkog sphaira ball). Gornji sloj atmosfere, koja se nalazi iznad troposfere na nadmorskoj visini od 11 do 75 km. Rječnik Ushakova. D.N. Ushakov. 1935 1940 … Ushakov's Explantatory Dictionary

STRATOSFERA, s, žensko. (specijalista.). Gornji sloj Zemljine atmosfere, koji leži iznad troposfere. | adj. stratosferski, oh, oh. Ozhegov rečnik objašnjenja. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 … Ozhegov's Explantatory Dictionary

- (od latinskog sloja sloja i grčkog sphaira ball) vidi članak Zemljina atmosfera. Vazduhoplovstvo: Enciklopedija. M.: Velika ruska enciklopedija. Glavni urednik G.P. Svishchev. 1994 ... Enciklopedija tehnologije

Sloj atmosfere između troposfere i mezosfere. Donja granica sjeverne tropopauze nalazi se u polarnim i umjerenim geografskim širinama na nadmorskoj visini od 8-12 km, u tropima na 16-18 km. Od zime do ljeta, tropopauza raste u srijedu. za 1 2 km. Gornja granica N....... Fizička enciklopedija

Sloj atmosfere koji se nalazi iznad 11 km je vrlo razrijeđen, sa vrlo niskom atmosferom; Donji sloj atmosfere naziva se troposfera. Na sjeveru nema vertikalnih strujanja niti stvaranja oblaka. Studija S. ima praktični značaj za avijaciju,... ... Pomorski rječnik

ATMOSFERA ZEMLJE(grčki atmos para + sphaira sfera) - plinovita ljuska koja okružuje Zemlju. Masa atmosfere je oko 5,15 10 15 Biološki značaj atmosfere je ogroman. U atmosferi se odvija razmjena mase i energije između žive i nežive prirode, između flore i faune. Mikroorganizmi apsorbuju atmosferski dušik; Iz ugljičnog dioksida i vode, koristeći energiju sunca, biljke sintetiziraju organske tvari i oslobađaju kisik. Prisustvo atmosfere osigurava očuvanje vode na Zemlji, što je takođe važan uslov za postojanje živih organizama.

Studije sprovedene korišćenjem visinskih geofizičkih raketa, veštačkih Zemljinih satelita i međuplanetarnih automatskih stanica utvrdile su da se Zemljina atmosfera prostire na hiljade kilometara. Granice atmosfere su nestabilne, na njih utiču gravitaciono polje Meseca i pritisak strujanja sunčeve zrake. Iznad ekvatora u oblasti zemljine senke, atmosfera dostiže visine od oko 10.000 km, a iznad polova njene granice su 3.000 km udaljene od zemljine površine. Najveći deo atmosfere (80-90%) nalazi se na visinama do 12-16 km, što se objašnjava eksponencijalnom (nelinearnom) prirodom smanjenja gustine (razređivanja) njenog gasovitog okruženja kako se visina povećava .

Postojanje većine živih organizama u prirodnim uslovima moguće je u još užim granicama atmosfere, do 7-8 km, gde se odvija neophodna kombinacija atmosferskih faktora kao što su sastav gasa, temperatura, pritisak i vlažnost. Kretanje vazduha i jonizacija su takođe od higijenskog značaja. padavine, električno stanje atmosfere.

Sastav gasa

Atmosfera je fizička mješavina plinova (tabela 1), uglavnom dušika i kisika (78,08 i 20,95 vol.%). Odnos atmosferskih gasova je skoro isti do visina od 80-100 km. Konstantnost glavnog dijela gasnog sastava atmosfere određena je relativnim balansiranjem procesa izmjene plina između žive i nežive prirode i kontinuiranim miješanjem zračnih masa u horizontalnom i vertikalnom smjeru.

Tabela 1. KARAKTERISTIKE HEMIJSKOG SASTAVA SUVOG ATMOSFERSKOG ZRAKA NA POVRŠINI ZEMLJE

Na visinama iznad 100 km dolazi do promjene procenta pojedinačnih plinova povezane s njihovom difuznom stratifikacijom pod utjecajem gravitacije i temperature. Osim toga, pod utjecajem kratkotalasnog dijela ultraljubičastog i x-zrake Na visini od 100 km ili više, molekuli kisika, dušika i ugljičnog dioksida disociraju na atome. Na velikim visinama ovi plinovi se nalaze u obliku visoko joniziranih atoma.

Sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi različitih područja Zemlje je manje konstantan, što je dijelom posljedica neravnomjerne raspodjele velikih industrijska preduzeća zagađivanje zraka, kao i neravnomjerna distribucija vegetacije i vodenih bazena na Zemlji koji apsorbiraju ugljični dioksid. U atmosferi je promjenjiv i sadržaj aerosola (vidi) - čestica suspendiranih u zraku veličine od nekoliko milimikrona do nekoliko desetina mikrona - nastalih kao rezultat vulkanskih erupcija, snažnih umjetnih eksplozija i zagađenja iz industrijskih preduzeća. Koncentracija aerosola brzo opada s visinom.

Najvarijabilnija i najvažnija od promjenjivih komponenti atmosfere je vodena para, čija koncentracija na površini zemlje može varirati od 3% (u tropima) do 2 × 10 -10% (na Antarktiku). Što je temperatura vazduha viša, to više vlage, pod jednakim uslovima, može biti u atmosferi i obrnuto. Najveći dio vodene pare koncentrisan je u atmosferi do visina od 8-10 km. Sadržaj vodene pare u atmosferi zavisi od kombinovanog uticaja isparavanja, kondenzacije i horizontalnog transporta. Na velikim visinama, zbog pada temperature i kondenzacije para, zrak je gotovo suh.

Zemljina atmosfera, pored molekularnog i atomskog kiseonika, sadrži i male količine ozona (vidi), čija je koncentracija veoma promenljiva i varira u zavisnosti od nadmorske visine i doba godine. Najviše ozona se nalazi u području polova pred kraj polarne noći na nadmorskoj visini od 15-30 km uz naglo smanjenje gore i dolje. Ozon nastaje kao rezultat fotohemijskog djelovanja ultraljubičastog sunčevog zračenja na kisik, uglavnom na visinama od 20-50 km. Dvoatomski molekuli kisika se djelomično raspadaju na atome i, spajajući se s neraspadnutim molekulima, formiraju triatomske molekule ozona (polimerni, alotropni oblik kisika).

Prisustvo u atmosferi grupe takozvanih inertnih gasova (helijum, neon, argon, kripton, ksenon) povezano je sa kontinuiranim nastupom prirodnih procesa radioaktivnog raspada.

Biološki značaj gasova atmosfera je veoma dobra. Za većinu višećelijskih organizama, određeni sadržaj molekularnog kiseonika u gasu ili vodena sredina je neizostavan faktor u njihovom postojanju, koji tokom disanja određuje oslobađanje energije iz organskih supstanci prvobitno stvorenih tokom fotosinteze. Nije slučajno da su gornje granice biosfere (dio površine globus i donji dio atmosfere gdje postoji život) određeni su prisustvom dovoljno kisika. U procesu evolucije, organizmi su se prilagodili određenom nivou kiseonika u atmosferi; promena sadržaja kiseonika, bilo smanjenje ili povećanje, ima neželjeni efekat (vidi Visinska bolest, Hiperoksija, Hipoksija).

Ozonski alotropni oblik kiseonika takođe ima izražen biološki efekat. U koncentracijama ne većim od 0,0001 mg/l, što je tipično za turistička područja i morske obale, ozon ima lekovito dejstvo- stimuliše disanje i kardiovaskularnu aktivnost, poboljšava san. S povećanjem koncentracije ozona javlja se njegov toksični učinak: iritacija oka, nekrotična upala sluznice respiratornog trakta, pogoršanje plućnih bolesti, autonomne neuroze. Kombinirajući se s hemoglobinom, ozon stvara methemoglobin, što dovodi do poremećaja respiratorne funkcije krvi; prijenos kisika iz pluća u tkiva postaje otežan i dolazi do gušenja. Atomski kiseonik ima sličan negativan efekat na organizam. Ozon ima značajnu ulogu u stvaranju termičkih režima različitih slojeva atmosfere zbog izuzetno jake apsorpcije sunčevog zračenja i zemaljskog zračenja. Ozon apsorbuje ultraljubičasto i infracrvene zrake. Atmosferski ozon skoro potpuno apsorbuje sunčeve zrake sa talasnim dužinama manjim od 300 nm. Dakle, Zemlja je okružena svojevrsnim “ozonskim ekranom” koji štiti mnoge organizme od razornog djelovanja ultraljubičastog zračenja Sunca Azot u atmosferskom zraku je od velikog biološkog značaja, prije svega kao izvor tzv. fiksirani dušik - resurs biljne (i na kraju životinjske) hrane. Fiziološki značaj azota je određen njegovim učešćem u stvaranju nivoa atmosferskog pritiska neophodnog za životne procese. U određenim uslovima promene pritiska, azot igra glavnu ulogu u nastanku niza poremećaja u organizmu (vidi Dekompresijska bolest). Pretpostavke da dušik slabi toksični učinak kisika na tijelo i da ga iz atmosfere apsorbiraju ne samo mikroorganizmi, već i više životinje, su kontroverzne.

Inertni gasovi atmosfere (ksenon, kripton, argon, neon, helijum) pri parcijalnom pritisku koji stvaraju u normalnim uslovima mogu se klasifikovati kao biološki indiferentni gasovi. Uz značajno povećanje parcijalni pritisak ovi gasovi imaju narkotički efekat.

Prisustvo ugljičnog dioksida u atmosferi osigurava akumulaciju sunčeve energije u biosferi kroz fotosintezu složenih ugljičnih spojeva, koji kontinuirano nastaju, mijenjaju se i razgrađuju tokom života. Ovaj dinamički sistem održava se aktivnošću algi i kopnenih biljaka koje hvataju energiju sunčeva svetlost i koristeći ga za pretvaranje ugljičnog dioksida (vidi) i vode u različite organske spojeve uz oslobađanje kisika. Proširenje biosfere prema gore je dijelom ograničeno činjenicom da na visinama iznad 6-7 km biljke koje sadrže hlorofil ne mogu živjeti zbog niskog parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida. Ugljični dioksid je također vrlo aktivan fiziološki, jer igra važnu ulogu u regulaciji metaboličkih procesa, centralna aktivnost nervni sistem, disanje, cirkulacija krvi, kiseonikski režim organizma. Međutim, ova regulacija je posredovana utjecajem ugljičnog dioksida koji proizvodi samo tijelo, a ne dolazi iz atmosfere. U tkivima i krvi životinja i ljudi, parcijalni pritisak ugljičnog dioksida je približno 200 puta veći od njegovog tlaka u atmosferi. I samo sa značajnim povećanjem sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi (više od 0,6-1%) u tijelu se uočavaju poremećaji, označeni terminom hiperkapnija (vidi). Potpuna eliminacija ugljičnog dioksida iz udahnutog zraka ne može direktno štetno djelovati na ljudski organizam i životinje.

Ugljični dioksid igra ulogu u apsorpciji dugovalnog zračenja i održavanju "efekta staklenika" koji povećava temperature na površini Zemlje. Proučava se i problem uticaja na toplotne i druge atmosferske uslove ugljen-dioksida, koji u velikim količinama ulazi u vazduh kao industrijski otpad.

Atmosferska vodena para (vlažnost vazduha) takođe utiče na ljudski organizam, posebno na razmenu toplote sa okolinom.

Kao rezultat kondenzacije vodene pare u atmosferi nastaju oblaci i padavine (kiša, grad, snijeg). Rasipanje vodene pare sunčevo zračenje, učestvuju u stvaranju toplotnog režima Zemlje i nižim slojevima atmosfere, u formiranju meteoroloških uslova.

Atmosferski pritisak

Atmosferski pritisak (barometarski) je pritisak koji atmosfera vrši pod uticajem gravitacije na površinu Zemlje. Veličina ovog pritiska u svakoj tački atmosfere jednaka je težini prekrivenog stuba vazduha sa jednom bazom, koja se proteže iznad mesta merenja do granica atmosfere. Atmosferski pritisak se meri barometrom (cm) i izražava se u milibarima, u njutnima po kvadratnom metru ili visina stuba žive u barometru u milimetrima, smanjena na 0° i normalnu vrijednost ubrzanja gravitacije. U tabeli U tabeli 2 prikazane su najčešće korišćene jedinice merenja atmosferskog pritiska.

Promjene tlaka nastaju zbog neravnomjernog zagrijavanja zračnih masa koje se nalaze iznad kopna i vode na različitim geografskim širinama. Kako temperatura raste, gustoća zraka i pritisak koji stvara se smanjuju. Ogromna akumulacija zraka koji se brzo kreće sa niskim pritiskom (sa smanjenjem pritiska od periferije ka centru vrtloga) naziva se ciklon, a sa visokim pritiskom (sa povećanjem pritiska prema centru vrtloga) - anticiklon. Za prognozu vremena važne su neperiodične promjene atmosferskog tlaka koje se javljaju u pokretnim ogromnim masama i povezane su s nastankom, razvojem i uništavanjem anticiklona i ciklona. Posebno velike promjene atmosferskog tlaka povezane su s brzim kretanjem tropskih ciklona. U tom slučaju, atmosferski pritisak se može promijeniti za 30-40 mbar dnevno.

Pad atmosferskog tlaka u milibarima na udaljenosti od 100 km naziva se horizontalni barometarski gradijent. Tipično, horizontalni barometarski gradijent je 1-3 mbar, ali in tropski cikloni ponekad se povećavaju na desetine milibara na 100 km.

Sa povećanjem nadmorske visine, atmosferski pritisak opada logaritamski: u početku veoma oštro, a zatim sve manje primetno (slika 1). Stoga kriva promjene barometarski pritisak je eksponencijalne prirode.

Smanjenje pritiska po jedinici vertikalne udaljenosti naziva se vertikalni barometarski gradijent. Često koriste njegovu inverznu vrijednost - barometarsku fazu.

Budući da je barometarski pritisak zbir parcijalnih pritisaka gasova koji formiraju vazduh, očigledno je da sa povećanjem visine, zajedno sa smanjenjem ukupnog pritiska atmosfere, parcijalni pritisak gasova koji čine vazduh takođe se smanjuje. Parcijalni tlak bilo kojeg plina u atmosferi izračunava se po formuli

gdje je Px parcijalni tlak plina, Pz je atmosferski tlak na visini Z, X% je postotak plina čiji parcijalni tlak treba odrediti.

Rice. 1. Promjena barometarskog tlaka u zavisnosti od nadmorske visine.

Rice. 2. Promene parcijalnog pritiska kiseonika u alveolarnom vazduhu i zasićenja arterijske krvi kiseonikom u zavisnosti od promene nadmorske visine pri udisanju vazduha i kiseonika. Udisanje kiseonika počinje na visini od 8,5 km (eksperiment u komori pod pritiskom).

Rice. 3. Uporedne krive prosječnih vrijednosti aktivne svijesti kod osobe u minutima na različitim visinama nakon brzog uspona pri udisanju zraka (I) i kisika (II). Na visinama iznad 15 km, aktivna svijest je podjednako poremećena pri disanju kisika i zraka. Na visinama do 15 km, disanje kiseonika značajno produžava period aktivne svesti (eksperiment u komori pod pritiskom).

Pošto je procentualni sastav atmosferskih gasova relativno konstantan, da biste odredili parcijalni pritisak bilo kog gasa, potrebno je samo znati ukupni barometarski pritisak na datoj nadmorskoj visini (slika 1 i tabela 3).

Tabela 3. TABELA STANDARDNE ATMOSFERE (GOST 4401-64) 1

1 Dato u skraćenom obliku i dopunjeno kolonom “Parcijalni pritisak kiseonika”.

Prilikom određivanja parcijalnog pritiska gasa u vlažan vazduh potrebno je od vrednosti barometarskog pritiska oduzeti pritisak (elastičnost). zasićene pare.

Formula za određivanje parcijalnog tlaka plina u vlažnom zraku bit će malo drugačija nego za suhi zrak:

gdje je pH 2 O pritisak vodene pare. Na t° 37°, pritisak zasićene vodene pare je 47 mm Hg. Art. Ova vrijednost se koristi za izračunavanje parcijalnih pritisaka alveolarnih vazdušnih gasova u kopnenim i visinskim uslovima.

Uticaj visokog i niskog krvnog pritiska na organizam. Promjene barometarskog tlaka prema gore ili prema dolje imaju različite efekte na tijelo životinja i ljudi. Efekat povećanog pritiska povezan je sa mehaničkim i prodornim fizičkim i hemijskim delovanjem gasovite sredine (tzv. kompresijski i prodorni efekti).

Kompresijski efekat se manifestuje: opštom volumetrijskom kompresijom uzrokovanom ravnomernim povećanjem mehaničkih sila pritiska na organe i tkiva; mehanonarkoza uzrokovana ravnomjernom volumetrijskom kompresijom pri vrlo visokom barometrijskom tlaku; lokalni neravnomjerni pritisak na tkiva koji ograničavaju šupljine koje sadrže plin kada postoji prekinuta veza između vanjskog zraka i zraka u šupljini, na primjer, srednje uho, paranazalne šupljine (vidi Barotrauma); povećanje gustine gasova u spoljašnjem disajnom sistemu, što uzrokuje povećanje otpora na respiratorne pokrete, posebno tokom prisilnog disanja ( stres od vježbanja, hiperkapnija).

Prodorni učinak može dovesti do toksičnog djelovanja kisika i indiferentnih plinova, čije povećanje sadržaja u krvi i tkivima uzrokuje narkotičnu reakciju pri korištenju mješavine dušika i kisika kod ljudi; pritisak 4-8 ​​atm. Povećanje parcijalnog pritiska kiseonika u početku smanjuje nivo kardiovaskularnih i respiratorni sistemi zbog isključivanja regulatornog uticaja fiziološke hipoksemije. Kada se parcijalni pritisak kiseonika u plućima poveća za više od 0,8-1 ata, javlja se njegovo toksično dejstvo (oštećenje plućnog tkiva, konvulzije, kolaps).

Prodorni i kompresijski efekti povećanog pritiska plina koriste se u kliničkoj medicini u liječenju različitih bolesti s općim i lokalnim oštećenjem opskrbe kisikom (vidi Baroterapija, Terapija kisikom).

Smanjenje pritiska ima još izraženiji efekat na organizam. U uslovima izuzetno razrijeđene atmosfere, glavni patogenetski faktor koji dovodi do gubitka svijesti za nekoliko sekundi, a smrti za 4-5 minuta je smanjenje parcijalnog tlaka kisika u udahnutom zraku, a zatim u alveolarnom vazduh, krv i tkiva (sl. 2 i 3). Umjerena hipoksija uzrokuje razvoj adaptivnih reakcija respiratornog sistema i hemodinamike, usmjerenih na održavanje opskrbe kisikom, prvenstveno vitalnog važnih organa(mozak, srce). S izraženim nedostatkom kisika inhibiraju se oksidativni procesi (zbog respiratornih enzima), a aerobni procesi proizvodnje energije u mitohondrijima su poremećeni. To dovodi prvo do narušavanja funkcija vitalnih organa, a potom i do nepovratnih strukturnih oštećenja i smrti tijela. Razvoj adaptivnih i patoloških reakcija, promjene u funkcionalnom stanju tijela i performanse osobe pri smanjenju atmosferskog tlaka određuju se stepenom i brzinom smanjenja parcijalnog tlaka kisika u udahnutom zraku, trajanjem boravka na visini. , intenzitet obavljenog rada i početno stanje tijela (vidi Visinska bolest).

Smanjenje tlaka na nadmorskoj visini (čak i ako je isključen nedostatak kisika) uzrokuje ozbiljne poremećaje u tijelu, objedinjene konceptom „dekompresijskih poremećaja“, koji uključuju: nadutost na velikim visinama, barotitis i barosinusitis, visinsku dekompresijsku bolest i visoku -visinski emfizem tkiva.

Nadutost na velikoj nadmorskoj visini nastaje zbog širenja plinova u gastrointestinalnom traktu sa smanjenjem barometarskog tlaka na trbušnom zidu pri podizanju na nadmorske visine od 7-12 km ili više. Oslobađanje gasova rastvorenih u crevnom sadržaju je takođe od izvesnog značaja.

Širenje plinova dovodi do istezanja želuca i crijeva, podizanja dijafragme, promjene položaja srca, iritacije receptorskog aparata ovih organa i pojave patoloških refleksa koji ometaju disanje i cirkulaciju krvi. Često se javlja oštar bol u predelu stomaka. Slične pojave se ponekad javljaju među roniocima kada se dižu iz dubine na površinu.

Mehanizam razvoja barotitisa i barosinuzitisa, koji se očituje osjećajem kongestije i bola, odnosno u srednjem uhu ili paranazalnim šupljinama, sličan je razvoju visinskog nadimanja.

Smanjenje tlaka, osim širenja plinova sadržanih u tjelesnim šupljinama, uzrokuje i oslobađanje plinova iz tekućina i tkiva u kojima su bili otopljeni pod pritiskom na nivou mora ili na dubini, te stvaranje plinskih mjehurića u tijelo.

Ovaj proces oslobađanja otopljenih plinova (prvenstveno dušika) uzrokuje razvoj dekompresijske bolesti (vidi).

Rice. 4. Zavisnost tačke ključanja vode od nadmorske visine i barometarskog pritiska. Brojevi pritiska nalaze se ispod odgovarajućih brojeva nadmorske visine.

Kako atmosferski pritisak opada, temperatura ključanja tečnosti se smanjuje (slika 4). Na nadmorskoj visini većoj od 19 km, gdje je barometarski tlak jednak (ili manji od) elastičnosti zasićene pare na temperaturi tijela (37°), može doći do "ključanja" intersticijske i međućelijske tekućine tijela, što rezultira velike vene, u šupljini pleure, želuca, perikarda, u labavom masnom tkivu, odnosno u područjima sa niskim hidrostatskim i intersticijskim pritiskom, stvaraju se mjehurići vodene pare, a razvija se i visinski emfizem tkiva. „Vrenje“ na velikoj nadmorskoj visini ne utječe na ćelijske strukture, lokalizirano je samo u međućelijskoj tekućini i krvi.

Masivni mjehurići pare mogu blokirati srce i cirkulaciju krvi i poremetiti funkcionisanje vitalnih sistema i organa. Ovo je ozbiljna komplikacija akutnog gladovanja kiseonikom koja se razvija na velikim visinama. Prevencija emfizema tkiva na velikim nadmorskim visinama može se postići stvaranjem vanjskog povratnog pritiska na tijelo upotrebom opreme za veliku nadmorsku visinu.

Proces snižavanja barometarskog pritiska (dekompresija) pod određenim parametrima može postati štetni faktor. U zavisnosti od brzine, dekompresija se deli na glatku (sporu) i eksplozivnu. Potonje se događa za manje od 1 sekunde i praćeno je snažnim praskom (kao pri ispaljivanju) i stvaranjem magle (kondenzacija vodene pare zbog hlađenja zraka koji se širi). Tipično, eksplozivna dekompresija se javlja na visinama kada se pokvari staklo kabine pod pritiskom ili odijela pod pritiskom.

Tokom eksplozivne dekompresije, pluća su prva na udaru. Brzo povećanje intrapulmonalnog viška tlaka (za više od 80 mm Hg) dovodi do značajnog istezanja plućnog tkiva, što može uzrokovati rupturu pluća (ako se prošire 2,3 puta). Eksplozivna dekompresija također može uzrokovati oštećenje gastrointestinalnog trakta. Količina viška pritiska koji se javlja u plućima će u velikoj mjeri ovisiti o brzini izlaska zraka iz njih tokom dekompresije i zapremini zraka u plućima. Posebno je opasno ako je gornji Airways u trenutku dekompresije oni će biti zatvoreni (pri gutanju, zadržavanju daha) ili će se dekompresija poklopiti sa fazom dubokog udaha, kada su pluća ispunjena velikom količinom zraka.

Atmosferska temperatura

Temperatura atmosfere u početku opada sa povećanjem nadmorske visine (u prosjeku od 15° na tlu do -56,5° na nadmorskoj visini od 11-18 km). Vertikalni temperaturni gradijent u ovoj zoni atmosfere je oko 0,6° na svakih 100 m; mijenja se tokom dana i godine (tabela 4).

Tabela 4. PROMJENE VERTIKALNOG TEMPERATURNOG GRADIJENTA NA SREDNJEM POJASU TERITORIJE SSSR-a

Rice. 5. Promjena atmosferske temperature po razne visine. Granice sfera su označene isprekidanim linijama.

Na visinama od 11 - 25 km temperatura postaje konstantna i iznosi -56,5°; tada temperatura počinje da raste, dostižući 30-40° na nadmorskoj visini od 40 km, i 70° na visini od 50-60 km (slika 5), ​​što je povezano sa intenzivnom apsorpcijom sunčevog zračenja ozonom. Sa visine od 60-80 km temperatura zraka ponovo lagano opada (na 60°), a zatim progresivno raste i iznosi 270° na visini od 120 km, 800° na 220 km, 1500° na visini od 300 km , i

na granici sa svemirom - više od 3000°. Treba napomenuti da je zbog velike razrijeđenosti i male gustine plinova na ovim visinama njihov toplinski kapacitet i sposobnost zagrijavanja hladnijih tijela vrlo neznatan. U ovim uslovima, prenos toplote sa jednog tela na drugo se dešava samo putem zračenja. Sve razmatrane promjene temperature u atmosferi povezane su s apsorpcijom toplinske energije od Sunca vazdušnim masama - direktnom i reflektovanom.

U donjem dijelu atmosfere u blizini Zemljine površine, distribucija temperature ovisi o prilivu sunčevog zračenja i stoga ima uglavnom širinski karakter, odnosno linije jednake temperature - izoterme - su paralelne sa geografskim širinama. Budući da se atmosfera u nižim slojevima zagrijava od zemljine površine, na horizontalnu promjenu temperature snažno utiče distribucija kontinenata i okeana čija su toplinska svojstva različita. Tipično, referentne knjige pokazuju temperaturu izmjerenu na mreži meteorološka posmatranja termometar postavljen na visini od 2 m iznad površine tla. Najviše temperature (do 58°C) opažene su u pustinjama Irana, au SSSR-u - na jugu Turkmenistana (do 50°), najniže (do -87°) na Antarktiku i u SSSR - u oblastima Verhojanska i Ojmjakona (do -68°). Zimi, vertikalni temperaturni gradijent u nekim slučajevima, umjesto 0,6°, može premašiti 1° na 100 m ili čak uzeti negativnu vrijednost. Tokom dana u toplo vrijeme godine, može biti jednaka mnogim desetinama stepeni na 100 m. Postoji i horizontalni temperaturni gradijent, koji se obično odnosi na udaljenost od 100 km normalno na izotermu. Veličina horizontalnog temperaturnog gradijenta je desetinke stepena na 100 km, i in frontalne zone može preći 10° na 100 m.

Ljudsko tijelo je sposobno održavati toplinsku homeostazu (vidi) unutar prilično uskog raspona fluktuacija vanjske temperature zraka - od 15 do 45°. Značajne razlike u atmosferskoj temperaturi u blizini Zemlje i na visinama zahtijevaju upotrebu posebnih zaštitnih tehničkih sredstava kako bi se osiguralo toplotni bilans između ljudskog tela i spoljašnje okruženje u visinskim i svemirskim letovima.

Karakteristične promjene atmosferskih parametara (temperatura, pritisak, hemijski sastav, električno stanje) omogućavaju uslovnu podjelu atmosfere na zone, odnosno slojeve. Troposfera- najbliži sloj Zemlji, čija se gornja granica proteže do 17-18 km na ekvatoru, do 7-8 km na polovima i do 12-16 km na srednjim geografskim širinama. Troposferu karakteriše eksponencijalni pad pritiska, prisustvo konstantnog vertikalnog temperaturnog gradijenta, horizontalna i vertikalna kretanja vazdušnih masa i značajne promene vlažnosti vazduha. Troposfera sadrži najveći dio atmosfere, kao i značajan dio biosfere; Ovdje nastaju sve glavne vrste oblaka, formiraju se zračne mase i frontovi, razvijaju se cikloni i anticikloni. U troposferi zbog refleksije snježni pokrivač Na Zemlji sunčevi zraci i hlađenje površinskih slojeva zraka uzrokuju takozvanu inverziju, odnosno povećanje temperature u atmosferi odozdo prema gore umjesto uobičajenog pada.

Tokom tople sezone u troposferi dolazi do stalnog turbulentnog (neuređenog, haotičnog) miješanja zračnih masa i prijenosa topline zračnim strujama (konvekcija). Konvekcija uništava magle i smanjuje prašinu u donjem sloju atmosfere.

Drugi sloj atmosfere je stratosfera.

Počinje od troposfere u uskom pojasu (1-3 km) sa konstantna temperatura(tropopauza) i prostire se na nadmorskoj visini od oko 80 km. Karakteristika stratosfere je progresivna razrijeđenost zraka, izuzetno visok intenzitet ultraljubičastog zračenja, odsustvo vodene pare, prisustvo velikih količina ozona i postepeno povećanje temperature. Visok sadržaj ozona uzrokuje brojne optički fenomeni(mirage), izaziva refleksiju zvukova i ima značajan uticaj na intenzitet i spektralni sastav elektromagnetnog zračenja. U stratosferi dolazi do stalnog miješanja zraka, pa je njegov sastav sličan troposferi, iako je njegova gustina na gornjim granicama stratosfere izuzetno mala. U stratosferi prevladavaju zapadni vjetrovi, au gornjoj zoni prelaze na istočne vjetrove.

Treći sloj atmosfere je jonosfera, koji počinje od stratosfere i proteže se do visina od 600-800 km.

Posebne karakteristike jonosfere su ekstremno razrjeđivanje plinovitog okruženja, visoka koncentracija molekularnih i atomskih jona i slobodnih elektrona, kao i visoka temperatura. Jonosfera utiče na širenje radio talasa, uzrokujući njihovo prelamanje, refleksiju i apsorpciju.

Glavni izvor jonizacije u visokim slojevima atmosfere je ultraljubičasto zračenje Ned. U ovom slučaju, elektroni se izbacuju iz atoma plina, atomi se pretvaraju u pozitivne ione, a izbačeni elektroni ostaju slobodni ili su zarobljeni od strane neutralnih molekula i formiraju negativne ione. Na ionizaciju jonosfere utiču meteori, korpuskularno, rendgensko i gama zračenje Sunca, kao i seizmički procesi na Zemlji (potresi, vulkanske erupcije, snažne eksplozije), koji stvaraju akustične talase u jonosferi, povećavajući amplituda i brzina oscilacija atmosferskih čestica i podsticanje jonizacije molekula i atoma gasa (vidi Aeroionizacija).

Električna provodljivost u jonosferi, povezana s visokom koncentracijom jona i elektrona, vrlo je visoka. Povećana električna provodljivost jonosfere igra važnu ulogu u refleksiji radio talasa i pojavi aurore.

Jonosfera je područje letenja umjetnih Zemljinih satelita i interkontinentalnih balističkih projektila. Trenutno svemirska medicina proučava moguće efekte uslova leta u ovom dijelu atmosfere na ljudski organizam.

Četvrti, spoljni sloj atmosfere - egzosfera. Odavde se atmosferski gasovi raspršuju u svemir zbog disipacije (prevazilaženje sila gravitacije od strane molekula). Zatim dolazi do postepenog prijelaza iz atmosfere u međuplanetarni prostor. Egzosfera se razlikuje od potonje po prisustvu velikog broja slobodnih elektrona, formirajući 2. i 3. radijacijski pojas Zemlje.

Podjela atmosfere na 4 sloja je vrlo proizvoljna. Dakle, prema električnim parametrima, cijela debljina atmosfere podijeljena je na 2 sloja: neutrosferu, u kojoj prevladavaju neutralne čestice, i jonosferu. Na osnovu temperature razlikuju se troposfera, stratosfera, mezosfera i termosfera, odvojene tropopauzom, stratosferom i mezopauzom. Sloj atmosfere koji se nalazi između 15 i 70 km i karakteriše ga visok sadržaj ozona naziva se ozonosfera.

U praktične svrhe, zgodno je koristiti Međunarodnu standardnu ​​atmosferu (MCA), za koju su prihvaćeni sljedeći uslovi: pritisak na nivou mora na t° 15° je jednak 1013 mbar (1,013 X 10 5 nm 2, ili 760 mm Hg); temperatura se smanjuje za 6,5° na 1 km do nivoa od 11 km (uslovna stratosfera), a zatim ostaje konstantna. Usvojen u SSSR-u standardnu ​​atmosferu GOST 4401 - 64 (Tablica 3).

Padavine. Budući da je najveći dio atmosferske vodene pare koncentrisan u troposferi, procesi faznih prijelaza vode koji uzrokuju padavine odvijaju se pretežno u troposferi. Troposferski oblaci obično pokrivaju oko 50% ukupne zemljine površine, dok se oblaci u stratosferi (na visinama od 20-30 km) i blizu mezopauze, koji se nazivaju biserno i noćno svjetlo, uočavaju relativno rijetko. Kao rezultat kondenzacije vodene pare u troposferi nastaju oblaci i nastaju padavine.

Na osnovu prirode padavina, padavine se dijele na 3 vrste: obilne, obilne i kiše. Količina padavina određena je debljinom sloja otpale vode u milimetrima; Padavine se mjere pomoću kišomjera i padalina. Intenzitet padavina se izražava u milimetrima u minuti.

Raspodjela padavina u pojedinim godišnjim dobima i danima, kao i po teritoriji, izuzetno je neujednačena, što je posljedica atmosferske cirkulacije i uticaja Zemljine površine. Tako na Havajskim otocima godišnje padne u prosjeku 12.000 mm, a u najsušnijim područjima Perua i Sahare padavine ne prelaze 250 mm, a ponekad ne padaju i nekoliko godina. U godišnjoj dinamici padavina razlikuju se sljedeće vrste: ekvatorijalne - sa maksimalnim količinama padavina nakon proljeća i jesenja ravnodnevica; tropski - sa maksimalnim padavinama ljeti; monsun - sa vrlo izraženim vrhuncem ljeti i sušnom zimi; suptropski - sa maksimalnom količinom padavina zimi i sušnim letom; kontinentalne umjerene geografske širine - sa maksimalnim padavinama ljeti; primorske umjerene geografske širine - sa maksimalnom količinom padavina zimi.

Čitav atmosfersko-fizički kompleks klimatskih i meteoroloških faktora koji čine vrijeme naširoko se koristi za promicanje zdravlja, očvršćavanja i u medicinske svrhe (vidi Klimatoterapija). Uz to, utvrđeno je da oštre fluktuacije ovih atmosferskih faktora mogu negativno utjecati na fiziološke procese u organizmu, uzrokujući razvoj različitih patoloških stanja i pogoršanje bolesti koje se nazivaju meteotropne reakcije (vidi Klimatopatologija). U tom smislu su od posebnog značaja česti dugotrajni atmosferski poremećaji i oštre nagle fluktuacije meteoroloških faktora.

Meteotropne reakcije se češće uočavaju kod osoba koje pate od bolesti kardiovaskularnog sistema, poliartritisa, bronhijalne astme, peptičkih ulkusa i kožnih bolesti.

Bibliografija: Belinsky V. A. i Pobiyaho V. A. Aerology, L., 1962, bibliogr.; Biosfera i njeni resursi, ur. V. A. Kovdy, M., 1971; Danilov A.D. Hemija jonosfere, Lenjingrad, 1967; Kolobkov N.V. Atmosfera i njen život, M., 1968; Kalitin N.H. Osnove fizike atmosfere u primeni na medicinu, Lenjingrad, 1935; Matveev L. T. Osnove opšte meteorologije, Fizika atmosfere, Lenjingrad, 1965, bibliogr.; Minkh A. A. Ionizacija vazduha i njen higijenski značaj, M., 1963, bibliogr.; aka, Metode higijenskih istraživanja, M., 1971, bibliogr.; Tverskoy P.N. Kurs meteorologije, L., 1962; Umansky S.P. Čovjek u svemiru, M., 1970; Khvostikov I. A. Visoki slojevi atmosfere, Lenjingrad, 1964; X r g i a n A. X. Fizika atmosfere, L., 1969, bibliogr.; Khromov S.P. Meteorologija i klimatologija za geografske fakultete, Lenjingrad, 1968.

Uticaj visokog i niskog krvnog pritiska na organizam- Armstrong G. Aviation Medicine, trans. iz engleskog, M., 1954, bibliogr.; Zaltsman G.L. Fiziološka osnova izloženost ljudi uslovima visokog pritiska gasova iz okoline, L., 1961, bibliogr.; Ivanov D.I. i Khromushkin A.I. Sistemi za održavanje života ljudi tokom visinskih i svemirskih letova, M., 1968, bibliogr.; Isakov P.K. i dr. Teorija i praksa vazduhoplovne medicine, M., 1971. Kovalenko E. A. i Chernyakov I. N. Kiseonik tkiva tokom ekstremni faktori let, M., 1972, bibliogr.; Miles S. Podvodna medicina, trans. iz engleskog, M., 1971, bibliogr.; Busby D. E. Svemirska klinička medicina, Dordrecht, 1968.

I. N. Chernyakov, M. T. Dmitriev, S. I. Nepomnyashchy.

Svi koji su letjeli avionom navikli su na ovakvu poruku: "naš let se odvija na visini od 10.000 m, temperatura napolju je 50°C." Čini se ništa posebno. Što je dalje od površine Zemlje koju grije Sunce, to je hladnije. Mnogi ljudi misle da temperatura kontinuirano opada sa visinom i da temperatura postepeno opada, približavajući se temperaturi prostora. Inače, naučnici su tako mislili sve do kraja 19. veka.

Pogledajmo bliže raspodjelu temperature zraka na Zemlji. Atmosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, koji prvenstveno odražavaju prirodu promjena temperature.

Donji sloj atmosfere se naziva troposfera, što znači “sfera rotacije.” Sve promjene u vremenu i klimi su rezultat fizičkih procesa koji se odvijaju upravo u ovom sloju gdje se smanjenje temperature s visinom zamjenjuje njenim povećanjem nadmorskoj visini od 15-16 km iznad ekvatora i 7-8 km iznad polova. Međutim, ovaj efekat je mnogo izraženiji u atmosferi nego u čvrstom omotaču Zemlje u smeru od Zemljine površine prema gornjoj granici troposfere, temperatura vazduha opada iznad ekvatora oko -62°C, a iznad polova - oko -45°C. U umjerenim geografskim širinama, više od 75% mase atmosfere nalazi se u troposferi atmosfere.

Godine 1899. pronađen je minimum u vertikalnom temperaturnom profilu na određenoj nadmorskoj visini, a zatim je temperatura blago porasla. Početak ovog povećanja znači prelazak na sljedeći sloj atmosfere - na stratosfera, što znači “slojna sfera.” Izraz stratosfera označava i odražava prethodnu ideju o jedinstvenosti sloja koji leži iznad troposfere , posebno, naglo povećanje temperature zraka objašnjava se reakcija formiranja ozona je jedna od glavnih kemijskih reakcija koje se odvijaju u atmosferi.

Najveći dio ozona koncentrisan je na visinama od približno 25 km, ali općenito ozonski omotač je vrlo proširena školjka, koja pokriva gotovo cijelu stratosferu. Interakcija kiseonika sa ultraljubičastim zracima jedan je od korisnih procesa u Zemljinoj atmosferi koji doprinosi održavanju života na Zemlji. Apsorpcija ove energije ozonom onemogućava njeno prekomjerno oticanje na površinu zemlje, gdje se stvara upravo onaj nivo energije koji je pogodan za postojanje. zemaljske formeživot. Ozonosfera apsorbira dio energije zračenja koja prolazi kroz atmosferu. Kao rezultat, u ozonosferi se uspostavlja vertikalni gradijent temperature vazduha od približno 0,62°C na 100 m, tj. temperatura raste sa visinom do gornja granica stratosfera - stratopauza (50 km), dostižući, prema nekim podacima, 0 °C.

Na visinama od 50 do 80 km nalazi se sloj atmosfere tzv mezosfera. Reč "mezosfera" znači "srednja sfera", gde temperatura vazduha nastavlja da opada sa visinom. Iznad mezosfere, u sloju tzv termosfera, temperatura ponovo raste sa visinom do oko 1000°C, a zatim vrlo brzo pada na -96°C. Međutim, ne pada beskonačno, tada se temperatura ponovo povećava.

Termosfera je prvi sloj jonosfera. Za razliku od prethodno navedenih slojeva, jonosfera se ne razlikuje po temperaturi. Jonosfera je područje koje ima elektricne prirode, zahvaljujući kojima postaju moguće mnoge vrste radio komunikacija. Jonosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, označenih slovima D, E, F1 i F2. Razdvajanje na slojeve uzrokovano je više razloga, među kojima je najvažniji nejednak uticaj slojeva na prolazak radio talasa. Najniži sloj, D, uglavnom apsorbuje radio talase i na taj način sprečava njihovo dalje širenje. Najbolje proučavan sloj E nalazi se na nadmorskoj visini od približno 100 km iznad površine zemlje. Naziva se i Kennelly-Heaviside sloj po imenima američkih i engleskih naučnika koji su ga istovremeno i nezavisno otkrili. Sloj E, poput ogromnog ogledala, reflektuje radio talase. Zahvaljujući ovom sloju, dugi radio talasi putuju dalje nego što bi se očekivalo da se šire samo pravolinijski, a da se ne reflektuju od E sloja. Zajedno sa slojem Kennelly-Heaviside, on reflektuje radio talase do zemaljskih radio stanica. Appletonov sloj se nalazi na nadmorskoj visini od oko 240 km.

Najudaljeniji dio atmosfere, drugi sloj jonosfere, često se naziva egzosfera. Ovaj izraz se odnosi na postojanje periferije svemira u blizini Zemlje. Teško je točno odrediti gdje završava atmosfera i počinje prostor, jer s visinom gustoća atmosferskih plinova postupno opada, a sama atmosfera se postepeno pretvara u gotovo vakuum, u kojem se nalaze samo pojedinačni molekuli. Već na visini od približno 320 km, gustina atmosfere je toliko niska da molekuli mogu putovati više od 1 km bez sudara. Najudaljeniji dio atmosfere služi kao njegov gornja granica, koji se nalazi na nadmorskoj visini od 480 do 960 km.

Više informacija o procesima u atmosferi možete pronaći na web stranici “Earth Climate”