A Föld légkörének összetétele idővel változik. Hány km a Föld légköre

A Föld légköre bolygónk gáznemű burka. Alsó határa a földkéreg és a hidroszféra szintjén halad át, felső határa pedig a világűr földközeli régiójába. A légkör körülbelül 78% nitrogént, 20% oxigént, legfeljebb 1% argont tartalmaz, szén-dioxid hidrogén, hélium, neon és néhány más gáz.

Ezt a földhéjat világosan meghatározott rétegzettség jellemzi. A légkör rétegeit a hőmérséklet függőleges eloszlása ​​és a különböző szinteken lévő gázok eltérő sűrűsége határozza meg. A Föld légkörének következő rétegeit különböztetjük meg: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra, termoszféra, exoszféra. Az ionoszféra külön van elválasztva.

A légkör teljes tömegének akár 80% -a a troposzféra - a légkör alsó talajrétege. A troposzféra a sarki zónákban a földfelszín felett 8-10 km-re, a trópusi zónában - legfeljebb 16-18 km-re - található. A troposzféra és a sztratoszféra fedőrétege között van egy tropopauza - egy átmeneti réteg. A troposzférában a hőmérséklet a magasság növekedésével csökken, és hasonlóképpen a légköri nyomás is csökken a magassággal. Az átlagos hőmérsékleti gradiens a troposzférában 0,6°C/100 m különböző szinteken Egy adott héj méretét a napsugárzás abszorpciós jellemzői és a konvekció hatékonysága határozzák meg. Szinte minden emberi tevékenység a troposzférában zajlik. A legmagasabb hegyek nem nyúlnak túl a troposzférán, csak légi közlekedés kis magasságban átlépheti egy adott héj felső határát, és a sztratoszférában lehet. Nagy részesedés A troposzféra vízgőzt tartalmaz, amely szinte minden felhő kialakulását meghatározza. Szintén a földfelszínen képződő szinte minden aeroszol (por, füst stb.) a troposzférában koncentrálódik. A troposzféra határoló alsó rétegében a hőmérséklet és a levegő páratartalmának napi ingadozása kifejezett, a szél sebessége általában csökken (a magasság növekedésével nő). A troposzférában a levegő vastagsága vízszintes irányban változó légtömegekre oszlik, amelyek számos jellemzőben különböznek a kialakulásuk zónájától és területétől függően. A légköri frontokon - a légtömegek közötti határokon - ciklonok és anticiklonok alakulnak ki, amelyek meghatározott ideig meghatározzák az időjárást egy adott területen.

A sztratoszféra a troposzféra és a mezoszféra közötti légköri réteg. Ennek a rétegnek a határai 8-16 km-től 50-55 km-ig terjednek a Föld felszíne felett. A sztratoszférában a levegő gázösszetétele megközelítőleg megegyezik a troposzférával. Megkülönböztető tulajdonság– a vízgőzkoncentráció csökkenése és az ózontartalom növekedése. A légkör ózonrétege, amely megvédi a bioszférát az ultraibolya fény agresszív hatásaitól, 20-30 km-es magasságban helyezkedik el. A sztratoszférában a hőmérséklet a magassággal növekszik, és a hőmérsékleti értékeket a napsugárzás határozza meg, nem pedig a konvekció (a légtömegek mozgása), mint a troposzférában. A sztratoszférában a levegő felmelegedése az ultraibolya sugárzás ózon általi elnyelésének köszönhető.

A sztratoszféra felett a mezoszféra 80 km-es szintig terjed. Ezt a légköri réteget az a tény jellemzi, hogy a hőmérséklet csökken, ahogy a tengerszint feletti magasság 0 ° C-ról - 90 ° C-ra emelkedik. Ez a légkör leghidegebb része.

A mezoszféra felett van a termoszféra 500 km-es magasságig. A mezoszféra határától az exoszféráig a hőmérséklet körülbelül 200 K és 2000 K között változik. 500 km-es szintig a levegő sűrűsége több százezerszeresére csökken. Relatív összetétel A termoszféra légköri összetevői hasonlóak a troposzféra felszíni rétegéhez, de a magasság növekedésével több oxigén jut át ​​az atomi állapotba. A termoszféra molekuláinak és atomjainak bizonyos hányada ionizált állapotban van, és több rétegben oszlik el, egyesíti őket az ionoszféra fogalma. A termoszféra jellemzői a földrajzi szélességtől, a napsugárzástól, az évszaktól és a napszaktól függően igen eltérőek.

A légkör felső rétege az exoszféra. Ez a légkör legvékonyabb rétege. Az exoszférában a részecskék átlagos szabad útja olyan hatalmas, hogy a részecskék szabadon kijuthatnak a bolygóközi térbe. Az exoszféra tömege a légkör teljes tömegének egytízmillió része. Az exoszféra alsó határa a 450-800 km-es szint, a felső határnak pedig azt a tartományt tekintjük, ahol a részecskék koncentrációja megegyezik a világűrrel – több ezer kilométerre a Föld felszínétől. Az exoszféra plazma-ionizált gázból áll. Szintén az exoszférában találhatók bolygónk sugárzási övei.

Videóbemutató - a Föld légkörének rétegei:

Kapcsolódó anyagok:

A légkör bolygónk gáznemű héja, amely a Földdel együtt forog. A légkörben lévő gázt levegőnek nevezzük. A légkör érintkezik a hidroszférával, és részben lefedi a litoszférát. De a felső határokat nehéz meghatározni. Hagyományosan elfogadott, hogy az atmoszféra körülbelül háromezer kilométerre nyúlik felfelé. Ott simán befolyik a levegőtlen térbe.

A Föld légkörének kémiai összetétele

Képződés kémiai összetétel a légkör körülbelül négymilliárd éve kezdődött. Kezdetben a légkör csak könnyű gázokból állt - héliumból és hidrogénből. A tudósok szerint a Föld körüli gázhéj létrehozásának kezdeti előfeltételei a vulkánkitörések voltak, amelyek a lávával együtt hatalmas mennyiségű gázt bocsátottak ki. Ezt követően megindult a gázcsere a vízterekkel, élő szervezetekkel és tevékenységük termékeivel. A levegő összetétele fokozatosan változott és modern forma több millió évvel ezelőtt rögzítették.

A légkör fő összetevői a nitrogén (körülbelül 79%) és az oxigén (20%). A fennmaradó százalék (1%) származik a következő gázok: argon, neon, hélium, metán, szén-dioxid, hidrogén, kripton, xenon, ózon, ammónia, kén-dioxid és nitrogén-dioxid, nitrogén-oxid és szén-monoxid, ami ebben az egy százalékban szerepel.

Ezenkívül a levegő vízgőzt és szilárd részecskéket (pollen, por, sókristályok, aeroszolos szennyeződések) tartalmaz.

IN utóbbi időben A tudósok nem minőségi, hanem mennyiségi változást észlelnek egyes levegő-összetevőkben. Ennek pedig az ember és tevékenysége az oka. Csak az elmúlt 100 évben a szén-dioxid szintje jelentősen megnőtt! Ez számos problémával jár, amelyek közül a legglobálisabb az éghajlatváltozás.

Az időjárás és az éghajlat kialakulása

A légkör kritikus szerepet játszik a Föld éghajlatának és időjárásának alakításában. Sok múlik a napfény mennyiségén, az alatta lévő felület jellegén és a légköri cirkuláción.

Nézzük sorban a tényezőket.

1. A légkör továbbítja a napsugarak hőjét és elnyeli a káros sugárzást. Az ókori görögök tudták, hogy a Nap sugarai a Föld különböző részeire eltérő szögben esnek. Maga a „klíma” szó az ógörögről lefordítva „lejtőt” jelent. Tehát az Egyenlítőnél a napsugarak szinte függőlegesen esnek, ezért itt nagyon meleg van. Minél közelebb van a pólusokhoz, annál nagyobb a dőlésszög. És a hőmérséklet csökken.

2. A Föld egyenetlen felmelegedése miatt a légkörben légáramlatok képződnek. Méretük szerint osztályozzák őket. A legkisebbek (tíz és száz méter) helyi szelek. Ezt követik a monszunok és passzátszelek, ciklonok és anticiklonok, valamint a bolygófronti zónák.

Mindezek a légtömegek folyamatosan mozognak. Némelyikük meglehetősen statikus. Például passzátszelek, amelyek a szubtrópusokról fújnak az Egyenlítő felé. A többiek mozgása nagymértékben függ a légköri nyomástól.

3. A légköri nyomás egy másik, az éghajlat kialakulását befolyásoló tényező. Ez a légnyomás a föld felszínén. Mint ismeretes, a légtömegek a magas légköri nyomású területről egy olyan terület felé mozognak, ahol ez a nyomás alacsonyabb.

Összesen 7 zóna van kiosztva. Az egyenlítő egy alacsony nyomású zóna. Továbbá az Egyenlítő mindkét oldalán a harmincas szélességi körökig van egy nagy nyomású terület. 30°-ról 60°-ra - ismét alacsony nyomás. És 60°-tól a pólusokig egy nagynyomású zóna. E zónák között légtömegek keringenek. A tenger felől a szárazföldre érkezők esőt és rossz időt hoznak, a kontinensekről fújók pedig tiszta és száraz időt. Azokon a helyeken, ahol a légáramlatok ütköznek, légköri frontzónák alakulnak ki, amelyeket csapadék és zord, szeles idő jellemez.

A tudósok bebizonyították, hogy még az ember jóléte is függ a légköri nyomástól. A nemzetközi szabványok szerint a normál légköri nyomás 760 Hgmm. oszlop 0°C hőmérsékleten. Ezt a mutatót azokra a szárazföldi területekre számítják ki, amelyek majdnem a tengerszinttel egy szintben vannak. A magassággal a nyomás csökken. Ezért például Szentpétervárra 760 Hgmm. - ez a norma. De Moszkva számára, amely magasabban található, normál nyomás- 748 Hgmm.

A nyomás nemcsak függőlegesen, hanem vízszintesen is változik. Ez különösen a ciklonok áthaladásakor érezhető.

A légkör szerkezete

A hangulat egy réteg tortára emlékeztet. És minden rétegnek megvannak a maga sajátosságai.

. Troposzféra- a Földhöz legközelebb eső réteg. Ennek a rétegnek a "vastagsága" az egyenlítőtől való távolsággal változik. Az Egyenlítő felett a réteg felfelé 16-18 km-rel, a mérsékelt égövön 10-12 km-rel, a sarkokon 8-10 km-rel húzódik.

Itt található a teljes légtömeg 80%-a és a vízgőz 90%-a. Itt felhők képződnek, ciklonok és anticiklonok keletkeznek. A levegő hőmérséklete a terület magasságától függ. Átlagosan 0,65°C-kal csökken 100 méterenként.

. Tropopauza- a légkör átmeneti rétege. Magassága több száz métertől 1-2 km-ig terjed. A levegő hőmérséklete nyáron magasabb, mint télen. Például a sarkok felett télen -65°C. Az Egyenlítő felett pedig -70°C az év bármely szakában.

. Sztratoszféra- ez egy olyan réteg, amelynek felső határa 50-55 kilométeres magasságban fekszik. A turbulencia itt kicsi, a levegő vízgőztartalma elhanyagolható. De sok az ózon. Maximális koncentrációja 20-25 km magasságban van. A sztratoszférában a levegő hőmérséklete emelkedni kezd, és eléri a +0,8° C-ot. Ez annak köszönhető, hogy ózon-réteg kölcsönhatásba lép az ultraibolya sugárzással.

. Sztratopauza- alacsony köztes réteg a sztratoszféra és az azt követő mezoszféra között.

. Mezoszféra- ennek a rétegnek a felső határa 80-85 kilométer. Itt komplex fotokémiai folyamatok mennek végbe, amelyekben szabad gyökök vesznek részt. Ők azok, akik bolygónk szelíd kék fényét biztosítják, ami az űrből is látható.

A legtöbb üstökös és meteorit a mezoszférában ég el.

. Mezopauza- a következő köztes réteg, amelyben a levegő hőmérséklete legalább -90°.

. Termoszféra- az alsó határ 80-90 km magasságban kezdődik, a réteg felső határa pedig körülbelül 800 km-en halad. A levegő hőmérséklete emelkedik. +500°C és +1000°C között változhat. Napközben több száz fokos hőmérséklet-ingadozások is előfordulhatnak! De a levegő itt annyira ritka, hogy a „hőmérséklet” kifejezést az általunk elképzelt módon értelmezni itt nem helyénvaló.

. Ionoszféra- egyesíti a mezoszférát, a mezopauzát és a termoszférát. A levegő itt főleg oxigén- és nitrogénmolekulákból, valamint kvázi semleges plazmából áll. Az ionoszférába jutó napsugarak erősen ionizálják a levegőmolekulákat. Az alsó rétegben (90 km-ig) az ionizáció foka alacsony. Minél magasabb, annál nagyobb az ionizáció. Tehát 100-110 km magasságban az elektronok koncentrálódnak. Ez segít a rövid és közepes rádióhullámok visszaverésében.

Az ionoszféra legfontosabb rétege a felső réteg, amely 150-400 km magasságban található. Különlegessége, hogy visszaveri a rádióhullámokat, és ez megkönnyíti a rádiójelek jelentős távolságra történő továbbítását.

Az ionoszférában fordul elő olyan jelenség, mint az aurora.

. Exoszféra- oxigén-, hélium- és hidrogénatomokból áll. Ebben a rétegben a gáz nagyon ritka, és a hidrogénatomok gyakran kijutnak a világűrbe. Ezért ezt a réteget „diszperziós zónának” nevezik.

Az első tudós, aki azt sugallta, hogy légkörünknek súlya van, az olasz E. Torricelli volt. Ostap Bender például az „Aranyborjú” című regényében arról panaszkodott, hogy minden embert egy 14 kg-os légoszlop nyom! De a nagy tervező egy kicsit tévedett. Egy felnőtt 13-15 tonnás nyomást tapasztal! De ezt a nehézséget nem érezzük, mert a légköri nyomást az ember belső nyomása egyensúlyozza ki. Légkörünk súlya 5 300 000 000 000 000 tonna. A szám kolosszális, bár bolygónk tömegének csak egy milliomod része.

A légkör különféle gázok keveréke. A Föld felszínétől 900 km magasságig terjed, megvédve a bolygót a napsugárzás káros spektrumától, és a bolygó minden életéhez szükséges gázokat tartalmaz. A légkör megfogja a nap melegét, felmelegíti a földfelszínt és kedvező klímát teremt.

Légköri összetétel

A Föld légköre főként két gázból áll: nitrogénből (78%) és oxigénből (21%). Ezenkívül szén-dioxid és egyéb gázok szennyeződéseit is tartalmazza. a légkörben gőz, felhőkben lévő nedvességcseppek és jégkristályok formájában létezik.

A légkör rétegei

A légkör sok rétegből áll, amelyek között nincsenek egyértelmű határok. A különböző rétegek hőmérséklete jelentősen eltér egymástól.

Airless magnetoszféra. Itt repül a legtöbb földi műhold a Föld légkörén kívül. Exoszféra (450-500 km-re a felszíntől). Szinte semmi gáz. Néhány időjárási műhold az exoszférában repül. A termoszférát (80-450 km) magas hőmérséklet jellemzi, a felső rétegben eléri az 1700°C-ot. Mezoszféra (50-80 km). Ezen a területen a hőmérséklet a magasság növekedésével csökken. Itt ég el a legtöbb meteorit (űrkőzettöredék), amely a légkörbe kerül. Sztratoszféra (15-50 km). Ózonréteget tartalmaz, azaz egy ózonréteget, amely elnyeli ultraibolya sugárzás Nap. Emiatt a Föld felszínéhez közeli hőmérséklet emelkedik. A sugárhajtású repülőgépek általában azért repülnek itt, mert A látási viszonyok ebben a rétegben nagyon jók, és az időjárási viszonyok szinte semmilyen zavarást nem okoznak. Troposzféra. Magassága a földfelszíntől 8-15 km között változik. Itt alakul ki a bolygó időjárása, mivel ben Ez a réteg tartalmazza a legtöbb vízgőzt, port és szelet. A hőmérséklet a földfelszíntől való távolság növekedésével csökken.

Légköri nyomás

Bár nem érezzük, a légkör rétegei nyomást gyakorolnak a Föld felszínére. A felszín közelében van a legmagasabban, és ahogy távolodsz tőle, fokozatosan csökken. Ez a szárazföld és az óceán közötti hőmérséklet-különbségtől függ, ezért az azonos tengerszint feletti magasságban elhelyezkedő területeken gyakran eltérő a nyomás. Alacsony nyomás nedves, míg a magas nyomás általában derült időt hoz.

A légtömegek mozgása a légkörben

És a nyomás erőlködik alsó rétegek a légkör összekeveredik. Így keletkeznek a szelek, amelyek a magas nyomású területekről az alacsony nyomású területekre fújnak. Számos régióban helyi szelek is feltámadnak a szárazföldi és a tengeri hőmérséklet különbségei miatt. A hegyek a szél irányát is jelentősen befolyásolják.

Üvegházhatás

A szén-dioxid és más gázok, amelyek a föld légkörét alkotják, felfogják a nap hőjét. Ezt a folyamatot általában üvegházhatásnak nevezik, mivel sok tekintetben hasonlít az üvegházakban történő hőáramláshoz. Az üvegházhatás magában foglalja globális felmelegedés a bolygón. A magas nyomású területeken - anticiklonok - derült napos idő jön be. Az alacsony nyomású területek - ciklonok - általában instabil időjárást tapasztalnak. Hő és fény belép a légkörbe. A gázok felfogják a földfelszínről visszaverődő hőt, ezáltal hőmérsékletnövekedést okozva a Földön.

A sztratoszférában van egy speciális ózonréteg. Az ózon blokkolja a nap ultraibolya sugárzásának nagy részét, megvédi a Földet és a rajta lévő összes életet tőle. A tudósok megállapították, hogy az ózonréteg pusztulásának oka egyes aeroszolokban és hűtőberendezésekben található speciális klór-fluor-szén-dioxid gázok. Az Északi-sarkvidék és az Antarktisz felett hatalmas lyukakat fedeztek fel az ózonrétegben, amelyek hozzájárulnak a Föld felszínét érintő ultraibolya sugárzás mennyiségének növekedéséhez.

Ózon képződik az alsó légkörben a napsugárzás és a különböző kipufogógázok és gázok között. Általában a légkörben szétszóródik, de ha egy meleg levegőréteg alatt hideg levegő zárt rétege képződik, ózonkoncentrálódik és szmog keletkezik. Sajnos ez nem pótolja az ózonlyukakban elveszett ózont.

Ezen a műholdfelvételen jól látható egy lyuk az ózonrétegben az Antarktisz felett. A lyuk mérete változó, de a tudósok úgy vélik, hogy folyamatosan növekszik. Erőfeszítéseket tesznek a szint csökkentésére kipufogógázok a légkörben. Csökkenteni kell a levegőszennyezést, és füstmentes üzemanyagot kell használni a városokban. A szmog sok embernél szemirritációt és fulladást okoz.

A Föld légkörének kialakulása és fejlődése

A Föld modern légköre hosszú evolúciós fejlődés eredménye. A geológiai tényezők és az élőlények létfontosságú tevékenységének együttes hatásaként keletkezett. A geológiai történelem során a Föld légköre számos mélyreható változáson ment keresztül. Geológiai adatok és elméleti feltevések alapján a fiatal Föld körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtti őslégköre inert és nemesgázok keverékéből állhat, kis mennyiségű passzív nitrogén hozzáadásával (N. A. Yasamanov, 1985; A. S. Monin, 1987; O. G. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991, 1993. Jelenleg a korai atmoszféra összetétele és szerkezete némileg megváltozott, ennek eredményeként a metán, ammónia és a szén-dioxid keveréke állhat. a köpeny gáztalanítása és a földfelszínen való áramlás. aktív folyamatok időjárás, vízgőz, szénvegyületek CO 2 és CO formájában, kén és vegyületei, valamint erős halogénsavak - HCI, HF, HI és bórsav kezdtek bejutni a légkörbe, amelyeket metánnal, ammóniával egészítettek ki, hidrogén, argon és néhány más nemesgáz. Ez az ősi atmoszféra rendkívül finom volt. Ezért a földfelszín hőmérséklete közel volt a sugárzási egyensúly hőmérsékletéhez (A. S. Monin, 1977).

Idővel az elsődleges légkör gázösszetétele átalakulni kezdett a földfelszínen kiálló kőzetek mállási folyamatai, a cianobaktériumok és kékalgák aktivitása, a vulkáni folyamatok és a napfény hatására. Ez a metán szén-dioxiddá, az ammónia nitrogénné és hidrogénné bomlásához vezetett; A szén-dioxid, amely lassan a földfelszínre süllyedt, és a nitrogén kezdett felhalmozódni a másodlagos légkörben. A kék-zöld algák létfontosságú tevékenységének köszönhetően a fotoszintézis során elkezdődött az oxigén termelődése, amely azonban kezdetben főként a „légköri gázok, majd a kőzetek oxidációjára ment el. Ugyanakkor a molekuláris nitrogénné oxidált ammónia intenzíven felhalmozódott a légkörben. Feltételezik, hogy a modern légkörben jelentős mennyiségű nitrogén reliktum. A metánt és a szén-monoxidot szén-dioxiddá oxidálták. A kén és a kénhidrogén SO 2 -vé és SO 3 -dá oxidálódott, amelyek nagy mobilitásuk és könnyűségük miatt gyorsan eltávolították a légkörből. Így a redukáló atmoszféra légköre, ahogy az archeai és a korai proterozoikumban volt, fokozatosan oxidáló légkörré alakult.

A szén-dioxid mind a metán oxidációja, mind a köpeny gáztalanítása és a kőzetek mállása következtében került a légkörbe. Abban az esetben, ha a Föld teljes története során felszabaduló szén-dioxid a légkörben megmaradna, akkor a jelenlegi parciális nyomása a Vénusszal megegyezővé válhat (O. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991). De a Földön a fordított folyamat működött. A légkörből származó szén-dioxid jelentős része feloldódott a hidroszférában, amelyben a hidrobionták héjaik építésére használták fel és biogén módon karbonátokká alakították át. Ezt követően vastag kemogén és organogén karbonátrétegek keletkeztek belőlük.

Az oxigén három forrásból került a légkörbe. A Föld keletkezésétől kezdve hosszú ideig a köpeny gáztalanítása során szabadult fel, és főként oxidációs folyamatokra fordították. Megjelenések; A légkörben lévő szabad oxigén a legtöbb redukáló körülmények között élő prokarióta halálához vezetett. A prokarióta szervezetek megváltoztatták élőhelyüket. Elhagyták a Föld felszínét annak mélységeibe és olyan területekre, ahol még megmaradtak a helyreállítási feltételek. Helyüket eukarióták váltották fel, amelyek elkezdték energetikailag átalakítani a szén-dioxidot oxigénné.

Az archean és a proterozoikum jelentős része alatt mind az abiogén, mind a biogén úton keletkező oxigén szinte teljes mennyisége elsősorban a vas és a kén oxidációjára fordította. A proterozoikum végére a földfelszínen található összes fémes kétértékű vas vagy oxidálódott, vagy átkerült a föld magja. Ez megváltoztatta az oxigén parciális nyomását a korai proterozoikum légkörében.

A proterozoikum közepén a légkör oxigénkoncentrációja elérte a zsűri pontot, és elérte a mai szint 0,01%-át. Ettől kezdve az oxigén felhalmozódott a légkörben, és valószínűleg már a Riphean végén elérte a Pasteur-pontot (a modern szint 0,1%-a). Talán az ózonréteg a vendai időszakban jelent meg, és az akkori b soha nem tűnt el.

A szabad oxigén megjelenése a föld légkörében serkentette az élet fejlődését, és új, fejlettebb anyagcserével rendelkező formák megjelenéséhez vezetett. Ha korábban eukarióta egysejtű algák a proterozoikum elején megjelent cianea pedig a mai koncentrációjának mindössze 10 -3-át igényelte a vízben, majd a csontváz nélküli metazoák megjelenésével a kora vend végén, azaz körülbelül 650 millió évvel ezelőtt, a légkör oxigénkoncentrációjának lényegesen magasabbnak kellett volna lennie. Végül is a Metazoa oxigénlégzést alkalmazott, és ehhez az kellett, hogy az oxigén parciális nyomása elérje a kritikus szintet - a Pasteur-pontot. Ebben az esetben anaerob folyamat az erjedést energetikailag ígéretesebb és progresszívebb oxigénanyagcsere váltotta fel.

Ezt követően meglehetősen gyorsan megtörtént az oxigén további felhalmozódása a földi légkörben. A kék-zöld algák mennyiségének fokozatos növekedése hozzájárult ahhoz, hogy a légkörben elérjék az állatvilág életfenntartásához szükséges oxigénszintet. A légkör oxigéntartalmának bizonyos stabilizálása attól a pillanattól kezdve következett be, amikor a növények elérték a szárazföldet - körülbelül 450 millió évvel ezelőtt. A növények szárazföldre való megjelenése, amely a szilur korszakban történt, a légkör oxigénszintjének végleges stabilizálásához vezetett. Ettől kezdve koncentrációja meglehetősen szűk határok között kezdett ingadozni, soha nem lépte túl az élet létezésének határait. A virágzó növények megjelenése óta a légkör oxigénkoncentrációja teljesen stabilizálódott. Ez az esemény a kréta időszak közepén történt, i.e. körülbelül 100 millió évvel ezelőtt.

A nitrogén nagy része képződött korai szakaszaiban a Föld fejlődése, elsősorban az ammónia bomlása miatt. Az élőlények megjelenésével megindult a légköri nitrogén szerves anyaggá való megkötésének és a tengeri üledékekbe temetésének folyamata. Miután az élőlények elérték a szárazföldet, a nitrogén elkezdett eltemetni a kontinentális üledékekben. A szabad nitrogén feldolgozásának folyamatai különösen felerősödtek a szárazföldi növények megjelenésével.

A kriptozoikum és a fanerozoikum fordulóján, azaz mintegy 650 millió évvel ezelőtt a légkör szén-dioxid-tartalma tized százalékra csökkent, és a mai szintet közeli szintre csak a közelmúltban, hozzávetőlegesen 10-20 millió éve jutott el. ezelőtt.

A légkör gázösszetétele tehát nemcsak életteret biztosított az élőlények számára, hanem meghatározta élettevékenységük jellemzőit, valamint hozzájárult a megtelepedéshez, evolúcióhoz. Újonnan fellépő zavarok az élőlények számára előnyös anyagok elosztásában gázösszetétel Az atmoszféra, mind kozmikus, mind bolygói okok miatt, a szerves világ tömeges kihalásához vezettek, ami a kriptozoikumban és a fanerozoikum történetének bizonyos pontjain többször is előfordult.

A légkör etnoszférikus funkciói

A Föld légköre biztosítja szükséges anyag, energia és meghatározza az anyagcsere folyamatok irányát és sebességét. A modern légkör gázösszetétele optimális az élet létezéséhez és fejlődéséhez. Mivel az időjárás és az éghajlat kialakuló területe, a légkörnek kényelmes feltételeket kell teremtenie az emberek, az állatok és a növényzet életéhez. A légköri levegő minőségében és az időjárási viszonyok egyik vagy másik irányú eltérése alakul ki extrém körülmények az állat- és növényvilág, így az ember életére is.

A Föld légköre nemcsak az emberiség létezésének feltételeit biztosítja, hanem az etnoszféra fejlődésének fő tényezője. Ugyanakkor kiderül, hogy energikus és nyersanyagforrás termelés. Általánosságban elmondható, hogy a légkör egy olyan tényező, amely megőrzi az emberi egészséget, és egyes területek a fizikai-földrajzi viszonyok és a légköri levegő minősége miatt ezt szolgálják. rekreációs területekés szanatóriumi-üdülőhelyi kezelésre és az emberek rekreációjára szolgáló területek. Így a légkör az esztétikai és érzelmi hatás tényezője.

Az atmoszféra etnoszféra és technoszféra funkciói, amelyeket a közelmúltban határoztak meg (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001), független és mélyreható tanulmányozást igényelnek. A légköri energiafüggvények vizsgálata tehát nagyon aktuális, mind a környezetet károsító folyamatok előfordulása és működése, mind az emberek egészségére, jólétére gyakorolt ​​hatás szempontjából. IN ebben az esetben arról beszélünk a ciklonok és anticiklonok energiájáról, a légköri örvényekről, a légköri nyomásról és más szélsőséges légköri jelenségekről, amelyek hatékony felhasználása hozzájárul a nem szennyező anyagok megszerzésének problémájának sikeres megoldásához környezet alternatív források energia. Végül is levegő környezet, különösen az a része, amely a Világóceán felett helyezkedik el, olyan terület, ahol óriási mennyiségű szabad energia szabadul fel.

Például azt találták, hogy a trópusi ciklonok közepes erősségű Csak egy nap alatt 500 ezer energiának megfelelő energiát bocsátanak ki. atombombák, Hirosimára és Nagaszakira esett. Egy ilyen ciklon fennállásának 10 napja alatt elegendő energia szabadul fel ahhoz, hogy egy olyan ország energiaszükségletét kielégítse, mint az Egyesült Államok 600 éven keresztül.

IN utóbbi években A természettudósok nagyszámú munkája jelent meg bizonyos fokig az aktivitás különböző aspektusairól és a légkörnek a földi folyamatokra gyakorolt ​​hatásáról, ami az interdiszciplináris kölcsönhatások felerősödését jelzi a modern természettudományban. Ugyanakkor megnyilvánul egyes irányainak integráló szerepe, amelyek között meg kell említeni a geoökológiában a funkcionális-ökológiai irányt.

Ez az irány serkenti az elemzést és elméleti általánosítás a különböző geoszférák ökológiai funkcióiról és bolygószerepéről, és ez pedig fontos előfeltétele a módszertani, ill. tudományos alapok bolygónk holisztikus tanulmányozása, természeti erőforrásainak ésszerű felhasználása és védelme.

A Föld légköre több rétegből áll: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra, termoszféra, ionoszféra és exoszféra. A troposzféra felső részén és a sztratoszféra alsó részén egy ózonnal dúsított réteg található, az úgynevezett ózonpajzs. Az ózon eloszlásában bizonyos (napi, szezonális, éves stb.) mintákat állapítottak meg. A légkör kialakulása óta befolyásolja a bolygófolyamatok lefolyását. A légkör elsődleges összetétele teljesen más volt, mint a jelenlegi, de idővel a molekuláris nitrogén részaránya és szerepe folyamatosan nőtt, mintegy 650 millió évvel ezelőtt megjelent a szabad oxigén, amelynek mennyisége folyamatosan nőtt, de a szén-dioxid koncentrációja. ennek megfelelően csökkent. A légkör nagy mobilitása, gázösszetétele és az aeroszolok jelenléte meghatározza kiemelkedő szerepét és aktív részvételét a legkülönbözőbb geológiai és bioszféra folyamatokban. A légkör nagy szerepet játszik a napenergia újraelosztásában és a katasztrofális természeti jelenségek és katasztrófák kialakulásában. A légköri örvények - tornádók (tornádók), hurrikánok, tájfunok, ciklonok és más jelenségek negatív hatással vannak a szerves világra és a természeti rendszerekre. A fő szennyezési források együtt természetes tényezők Az emberi gazdasági tevékenységnek különböző formái vannak. Az antropogén légköri hatások nemcsak a különféle aeroszolok és üvegházhatású gázok megjelenésében, hanem a vízgőz mennyiségének növekedésében is kifejeződnek, és szmog és savas eső formájában nyilvánulnak meg. Az üvegházhatású gázok megváltoztatják a földfelszín hőmérsékleti rendszerét, egyes gázok kibocsátása csökkenti az ózonréteg térfogatát és hozzájárul az ózonlyukak kialakulásához. A Föld légkörének etnoszférikus szerepe nagy.

A légkör szerepe a természeti folyamatokban

A felszíni atmoszféra a litoszféra és a világűr közötti köztes állapotában és gázösszetételében feltételeket teremt az élőlények életéhez. Ugyanakkor a kőzetek mállása, pusztulási intenzitása, a törmelékanyag átadása és felhalmozódása függ a csapadék mennyiségétől, jellegétől és gyakoriságától, a szél gyakoriságától és erősségétől, valamint különösen a levegő hőmérsékletétől. A légkör az éghajlati rendszer központi eleme. Hőmérséklet és páratartalom, felhőzet és csapadék, szél – mindez jellemzi az időjárást, vagyis a légkör folyamatosan változó állapotát. Ugyanakkor ugyanezek az összetevők jellemzik az éghajlatot, vagyis az átlagos hosszú távú időjárási viszonyokat.

A gázok összetétele, a felhők jelenléte és a különféle szennyeződések, amelyeket aeroszol részecskéknek (hamu, por, vízgőz részecskék) neveznek, meghatározzák a napsugárzás légkörön való áthaladásának jellemzőit és megakadályozzák a Föld hősugárzásának kijutását. a világűrbe.

A Föld légköre nagyon mozgékony. A benne fellépő folyamatok, gázösszetételének, vastagságának, zavarosságának, átlátszóságának, bizonyos aeroszol részecskék jelenlétének változása az időjárásra és az éghajlatra egyaránt hatással van.

A természetes folyamatok működését és irányát, valamint a földi életet és tevékenységet a napsugárzás határozza meg. A földfelszínre szállított hő 99,98%-át biztosítja. Ez évente 134*1019 kcal-t tesz ki. Ezt a hőmennyiséget 200 milliárd tonna szén elégetésével lehet előállítani. Azok a hidrogéntartalékok, amelyek létrehozzák ezt a termonukleáris energiaáramlást a Nap tömegében, még legalább 10 milliárd évig fennmaradnak, vagyis kétszer annyi ideig, mint bolygónk és önmaga létezése.

Körülbelül 1/3 teljes szám A légkör felső határára érkező napenergia visszaverődik az űrbe, 13%-át elnyeli az ózonréteg (beleértve szinte az összes ultraibolya sugárzást is). 7% - a légkör többi része, és csak 44% éri el a Föld felszínét. A Földet naponta elérő teljes napsugárzás megegyezik azzal az energiával, amelyet az emberiség az elmúlt évezred során mindenféle tüzelőanyag elégetése következtében kapott.

A napsugárzás földfelszíni eloszlásának mennyisége és jellege szorosan függ a felhőzettől és a légkör átlátszóságától. A szórt sugárzás mennyiségét befolyásolja a Nap horizont feletti magassága, a légkör átlátszósága, vízgőz-, por-tartalma, a szén-dioxid összmennyisége stb.

A szórt sugárzás maximális mennyisége eléri a sarki régiókat. Minél alacsonyabban van a Nap a horizont felett, annál kevesebb hő jut be a terep adott területére.

A légköri átlátszóság és a felhőzet nagy jelentőséggel bír. A felhős nyári napon általában hidegebb van, mint a derülten, mivel a nappali felhőzet megakadályozza a földfelszín felmelegedését.

A légkör porosodása nagy szerepet játszik a hőeloszlásban. A benne található finoman diszpergált szilárd por és hamu részecskék, amelyek befolyásolják az átlátszóságát, negatívan befolyásolják a napsugárzás eloszlását, amelynek nagy része visszaverődik. A finom részecskék kétféleképpen kerülnek a légkörbe: vagy a vulkánkitörések során kibocsátott hamu, vagy a sivatagi por, amelyet a szelek szállítanak a száraz trópusi és szubtrópusi területekről. Különösen sok ilyen por képződik aszályok idején, amikor a meleg levegő áramlatai a légkör felső rétegeibe szállítják, és hosszú ideig ott is maradhatnak. A Krakatoa vulkán 1883-as kitörése után több tíz kilométerre a légkörbe dobott por körülbelül 3 évig a sztratoszférában maradt. Az El Chichon vulkán (Mexikó) 1985-ös kitörése következtében por érte el Európát, ezért a felszíni hőmérséklet enyhén csökkent.

A Föld légköre változó mennyiségű vízgőzt tartalmaz. Abszolút tömegben vagy térfogatban kifejezve mennyisége 2 és 5% között mozog.

A vízgőz a szén-dioxidhoz hasonlóan fokozza az üvegházhatást. A légkörben keletkező felhőkben és ködökben sajátos fizikai és kémiai folyamatok mennek végbe.

A légkörbe jutó vízgőz elsődleges forrása a Világóceán felszíne. Évente 95-110 cm vastag vízréteg párolog el belőle A nedvesség egy része a kondenzáció után visszakerül az óceánba, a másikat a légáramlatok a kontinensek felé irányítják. Változó párás éghajlatú területeken a csapadék nedvesíti a talajt, párás éghajlaton talajvíz tartalékokat hoz létre. Így a légkör a nedvesség felhalmozódása és a csapadék tárolója. a légkörben kialakuló ködök pedig nedvességet biztosítanak a talajtakarónak, és ezáltal meghatározó szerepet játszanak a növény- és állatvilág fejlődésében.

A légkör mobilitása miatt a légköri nedvesség eloszlik a Föld felszínén. Van egy nagyon összetett rendszer szél és nyomáseloszlás. A légkör folyamatos mozgása miatt a széláramlások és a nyomás eloszlásának jellege és mértéke folyamatosan változik. A keringés mértéke a néhány száz méteres mikrometeorológiaitól a több tízezer kilométeres globális léptékig terjed. Hatalmas légköri örvények vesznek részt a nagyméretű légáramlatok rendszereinek létrehozásában, és meghatározzák a légkör általános keringését. Ezenkívül katasztrofális légköri jelenségek forrásai.

Az időjárási és éghajlati viszonyok eloszlása, az élőanyag működése a légköri nyomástól függ. Abban az esetben, ha a légköri nyomás kis határok között ingadozik, az nem játszik döntő szerepet az emberek jólétében és az állatok viselkedésében, és nem befolyásolja élettani funkciók növények. A nyomásváltozások általában frontális jelenségekhez és időjárási változásokhoz kapcsolódnak.

A légköri nyomás alapvető fontosságú a szél kialakulásában, amely domborzatképző tényezőként erős hatást gyakorol az állat- és növényvilágra.

A szél elnyomhatja a növények növekedését, és ugyanakkor elősegítheti a magok átadását. A szél szerepe az időjárási és éghajlati viszonyok alakításában nagy. Szabályozóként is működik tengeri áramlatok. A szél, mint az egyik külső tényező, nagy távolságokon keresztül hozzájárul a mállott anyagok eróziójához és deflációjához.

A légköri folyamatok ökológiai és geológiai szerepe

A légkör átlátszóságának csökkenése az aeroszol részecskék és a benne lévő szilárd por megjelenése miatt befolyásolja a napsugárzás eloszlását, növelve az albedót vagy a visszaverődést. Különféle kémiai reakciók, amelyek az ózon lebomlását és vízgőzből álló „gyöngy” felhők képződését okozzák, ugyanerre az eredményre vezetnek. Az éghajlatváltozásért a reflektivitás globális változásai, valamint a légköri gázok, elsősorban az üvegházhatású gázok változásai felelősek.

Az egyenetlen felmelegedés, amely a földfelszín különböző részein légköri nyomáskülönbséget okoz, légköri keringéshez vezet, ami a troposzféra jellemzője. Nyomáskülönbség esetén a levegő a magas nyomású területekről az alacsony nyomású területekre áramlik. A légtömegek ezen mozgása a páratartalommal és a hőmérséklettel együtt meghatározza a légköri folyamatok fő ökológiai és geológiai jellemzőit.

A szél sebességétől függően különféle geológiai munkákat végez a föld felszínén. 10 m/s sebességgel megrázza a vastag faágakat, felemeli és szállítja a port és a finom homokot; 20 m/s sebességgel töri a faágakat, hordja a homokot, kavicsot; 30 m/s sebességgel (vihar) leszakítja a házak tetejét, gyökerestül kitépi a fákat, oszlopokat tör, kavicsot mozgat és apró törmeléket hord, a 40 m/s sebességű hurrikán szél pedig házakat rombol, töri és bontja az áramot soroszlopokat, nagy fákat gyökerestül kitép.

Squals és tornádók (tornádók) - a meleg évszakban erős légköri frontokon fellépő légköri örvények, amelyek sebessége elérheti a 100 m/s-ot, nagy negatív környezeti hatást fejtenek ki, katasztrofális következményekkel. A zivatar vízszintes forgószél, melynek szélsebessége hurrikán (60-80 m/s). Gyakran több perctől fél óráig tartó heves felhőszakadás és zivatar kíséri őket. A zivatarok akár 50 km széles területeket borítanak be, és 200-250 km távolságot tesznek meg. 1998-ban Moszkvában és a moszkvai régióban egy vihar sok ház tetejét megrongálta és fákat döntött ki.

Tornádók, ún Észak Amerika A tornádók erőteljes tölcsér alakú légköri örvények, gyakran zivatarfelhőkhöz kapcsolódnak. Ezek középen elkeskenyedő, több tíz-száz méter átmérőjű légoszlopok. A tornádó egy tölcsérnek tűnik, nagyon hasonlít az elefánt törzséhez, amely a felhőkből ereszkedik le vagy emelkedik ki a föld felszínéről. Erős ritkulással és nagy forgási sebességgel rendelkező tornádó akár több száz kilométert is megtesz, beszívja a port, vizet a tározókból és különféle tárgyakból. Erőteljes tornádók zivatarok, esők kísérik, és nagy pusztító erejük van.

Tornádók ritkán fordulnak elő szubpoláris vagy egyenlítői régiókban, ahol állandóan hideg vagy meleg van. Kevés tornádó van a nyílt óceánban. A tornádók Európában, Japánban, Ausztráliában, az USA-ban fordulnak elő, Oroszországban pedig különösen gyakoriak a Közép-Fekete Föld régióban, Moszkva, Jaroszlavl, Nyizsnyij Novgorod és Ivanovo régiókban.

A tornádók autókat, házakat, kocsikat és hidakat emelnek és mozgatnak. Különösen pusztító tornádók figyelhetők meg az Egyesült Államokban. Évente 450-1500 tornádó történik, átlagosan 100 ember halálával. A tornádók gyorsan fellépő katasztrofális légköri folyamatok. Mindössze 20-30 perc alatt keletkeznek, élettartamuk 30 perc. Ezért szinte lehetetlen megjósolni a tornádók idejét és helyét.

További pusztító, de hosszan tartó légköri örvények a ciklonok. Nyomáskülönbség miatt jönnek létre, ami bizonyos körülmények között hozzájárul a légáramlások körkörös mozgásához. A légköri örvények a nedves meleg levegő erőteljes emelkedő áramai körül keletkeznek, és nagy sebességgel forognak az óramutató járásával megegyező irányba a déli féltekén, az óramutató járásával ellentétes irányban az északi féltekén. A ciklonok, a tornádókkal ellentétben, az óceánok felett erednek, és pusztító hatásukat kontinenseken fejtik ki. A fő pusztító tényezők az erős szél, az intenzív csapadék havazás, felhőszakadás, jégeső és megugrásszerű árvizek formájában. A 19-30 m/s sebességű szél vihart, 30-35 m/s-ot vihart és 35 m/s-nál nagyobb sebességet hurrikánt okoz.

A trópusi ciklonok – hurrikánok és tájfunok – átlagos szélessége több száz kilométer. A szél sebessége a ciklon belsejében eléri a hurrikán erejűt. A trópusi ciklonok több naptól több hétig tartanak, és 50-200 km/h sebességgel mozognak. A középső szélességi ciklonok átmérője nagyobb. Keresztirányú méreteik ezertől több ezer kilométerig terjednek, a szél sebessége viharos. Az északi féltekén nyugat felől mozognak, és jégeső és havazás kíséri őket, amelyek katasztrofális jellegűek. Az áldozatok számát és az okozott károkat tekintve a ciklonok és a kapcsolódó hurrikánok és tájfunok a legnagyobb légköri természeti jelenségek az árvizek után. IN sűrűn lakott területekÁzsiában ezrekben mérik a hurrikánok áldozatainak számát. 1991-ben Bangladesben, egy hurrikán idején, amely a formációt okozta tenger hullámai 6 m magasan 125 ezer ember halt meg. Nagy kár A tájfunok pusztítják az Egyesült Államokat. Ugyanakkor több tíz és száz ember hal meg. Nyugat-Európában a hurrikánok kevesebb kárt okoznak.

A zivatarokat katasztrofális légköri jelenségnek tekintik. Akkor fordulnak elő, amikor a meleg, nedves levegő nagyon gyorsan felemelkedik. A trópusi és szubtrópusi övezet határán évente 90-100, a mérsékelt égövön 10-30 napon fordul elő zivatar. Hazánkban az Észak-Kaukázusban fordul elő a legtöbb zivatar.

A zivatarok általában egy óránál rövidebb ideig tartanak. Különösen veszélyesek az intenzív felhőszakadások, jégeső, villámcsapások, széllökések és függőleges légáramlatok. A jégeső veszélyét a jégeső nagysága határozza meg. Az Észak-Kaukázusban a jégesők tömege egykor elérte a 0,5 kg-ot, Indiában pedig 7 kg tömegű jégesőt jegyeztek fel. Hazánk városi szempontból legveszélyesebb területei az Észak-Kaukázusban találhatók. 1992 júliusában jégeső 18 repülőgépet rongált meg a Mineralnye Vody repülőtéren.

A veszélyes légköri jelenségek közé tartozik a villámlás. Embereket, állatokat ölnek meg, tüzet okoznak és károsítják az elektromos hálózatot. Évente körülbelül 10 000 ember hal meg világszerte a zivatarok és azok következményei miatt. Sőt, Afrika, Franciaország és az USA egyes területein a villámcsapások áldozatainak száma nagyobb, mint más természeti jelenségek miatt. A zivatarok által okozott éves gazdasági kár az Egyesült Államokban legalább 700 millió dollár.

A szárazság jellemző a sivatagi, sztyeppei és erdőssztyepp vidékekre. A csapadékhiány a talaj kiszáradását, a talajvíz és a tározók szintjének csökkenését okozza, amíg azok teljesen ki nem száradnak. A nedvességhiány a növényzet és a növények pusztulásához vezet. A szárazság különösen súlyos Afrikában, a Közel- és Közel-Keleten, Közép-Ázsiaés Észak-Amerika déli részén.

Az aszály megváltoztatja az emberek életkörülményeit, és olyan folyamatok révén káros hatással van a természeti környezetre, mint a talaj szikesedése, száraz szél, porvihar, talajerózió és erdőtüzek. A tüzek különösen súlyosak a szárazság idején a tajga régiókban, a trópusi és szubtrópusi erdőkben és a szavannákban.

Az aszályok rövid távú folyamatok, amelyek egy szezonig tartanak. Ha két évnél tovább tart az aszály, éhínség és tömeges halálozás fenyeget. A szárazság jellemzően egy vagy több országot érint. A tragikus következményekkel járó elhúzódó aszályok különösen gyakran fordulnak elő Afrika Száhel-övezetében.

Az olyan légköri jelenségek, mint a havazás, a rövid távú heves esőzések és a hosszan tartó esőzések nagy károkat okoznak. A havazás hatalmas lavinákat okoz a hegyekben, a lehullott hó gyors olvadása és a hosszan tartó esőzések pedig áradásokhoz vezetnek. A földfelszínre hulló hatalmas víztömeg, különösen a fátlan területeken, súlyos talajeróziót okoz. A víznyelős gerendarendszerek intenzív növekedése tapasztalható. Az árvizek nagy árvizek következtében alakulnak ki nagy csapadékos időszakokban, hirtelen felmelegedés vagy tavaszi hóolvadás után, és ezért légköri eredetűek (a hidroszféra ökológiai szerepéről szóló fejezetben lesz szó).

Antropogén légköri változások

Jelenleg számos különböző antropogén forrás létezik, amelyek légszennyezést okoznak, és az ökológiai egyensúly súlyos megzavarásához vezetnek. Mértéküket tekintve két forrás van a legnagyobb hatással a légkörre: a közlekedés és az ipar. Átlagosan a közlekedés a légszennyezés teljes mennyiségének mintegy 60%-át, az ipar - 15, a hőenergia - 15, a háztartási és ipari hulladékok megsemmisítését szolgáló technológiák - 10%-át.

A felhasznált tüzelőanyagtól és az alkalmazott oxidálószerek típusától függően a közlekedés nitrogén-oxidokat, ként, szén-oxidokat és szén-dioxidokat, ólmot és vegyületeit, kormot, benzopirént (a policiklusos aromás szénhidrogének csoportjába tartozó anyagot) bocsát ki a légkörbe. erős rákkeltő anyag, amely bőrrákot okoz).

Az ipar kén-dioxidot, szén-oxidokat és -dioxidokat, szénhidrogéneket, ammóniát, hidrogén-szulfidot bocsát ki, kénsav, fenol, klór, fluor és egyéb vegyületek és vegyszerek. De a kibocsátások között a domináns pozíciót (akár 85%) a por foglalja el.

A szennyezés hatására megváltozik a légkör átlátszósága, ami aeroszolokat, szmogot és savas esőt okoz.

Az aeroszolok diszpergált rendszerek, amelyek részecskékből állnak szilárd vagy gáznemű környezetben szuszpendált folyadékcseppek. A diszpergált fázis részecskemérete általában 10 -3 -10 -7 cm A diszpergált fázis összetételétől függően az aeroszolokat két csoportra osztják. Az egyikbe gázhalmazállapotú közegben diszpergált szilárd részecskékből álló aeroszolok tartoznak, a másikba pedig a gáz- és folyékony fázis keverékéből álló aeroszolok. Az előbbieket füstnek, az utóbbit ködnek nevezik. Kialakulásuk folyamatában a kondenzációs központok fontos szerepet játszanak. A vulkáni hamu kondenzációs atommagként működik, kozmikus por, ipari emissziós termékek, különféle baktériumok stb. A koncentrációs magok lehetséges forrásainak száma folyamatosan növekszik. Így például, ha a száraz füvet tűz pusztítja el 4000 m 2 -es területen, átlagosan 11 * 10 22 aeroszolmag képződik.

Az aeroszolok attól a pillanattól kezdve kezdtek kialakulni, hogy bolygónk megjelent, és befolyásolták a természeti viszonyokat. Mennyiségük és hatásuk a természetben előforduló általános anyagciklussal egyensúlyban azonban nem okozott mélyreható környezeti változásokat. Kialakulásának antropogén tényezői ezt az egyensúlyt a jelentős bioszféra-túlterhelések felé tolták el. Ez a tulajdonság különösen nyilvánvaló azóta, hogy az emberiség elkezdte használni a speciálisan létrehozott aeroszolokat mind mérgező anyagok formájában, mind növényvédelemre.

A növényzetre a legveszélyesebbek a kén-dioxid, hidrogén-fluorid és nitrogén aeroszoljai. Nyirkos levélfelülettel érintkezve savakat képeznek, amelyek káros hatással vannak az élőlényekre. A savködök a belélegzett levegővel együtt bejutnak az állatok és az emberek légzőszerveibe, és agresszíven hatnak a nyálkahártyára. Némelyikük lebontja az élő szöveteket, és radioaktív aeroszolok okozzák onkológiai betegségek. Között radioaktív izotópok Az Sg 90 nemcsak karcinogenitása miatt különösen veszélyes, hanem a kalcium analógjaként is, amely helyettesíti az élőlények csontjaiban, és bomlását okozza.

A nukleáris robbanások során radioaktív aeroszolfelhők keletkeznek a légkörben. Az 1-10 mikron sugarú kis részecskék nemcsak a troposzféra felső rétegeibe esnek, hanem a sztratoszférába is, ahol hosszú ideig megmaradhatnak. A reaktor működése során aeroszolfelhők is keletkeznek ipari létesítmények nukleáris üzemanyag előállítása, valamint az atomerőművekben bekövetkezett balesetek következtében.

A szmog aeroszolok keveréke folyékony és szilárd diszpergált fázisokkal, amelyek ködös függönyt képeznek ipari területekenés nagyobb városok.

A szmognak három típusa van: jeges, nedves és száraz. A jégszmogot alaszkai szmognak nevezik. Ez gáz-halmazállapotú szennyező anyagok kombinációja porszemcsék és jégkristályok hozzáadásával, amelyek akkor keletkeznek, amikor a fűtőrendszerekből származó köd- és gőzcseppek megfagynak.

A nedves szmogot vagy a londoni típusú szmogot néha téli szmognak is nevezik. Gáznemű szennyező anyagok (főleg kén-dioxid), porszemcsék és ködcseppek keveréke. A téli szmog megjelenésének meteorológiai előfeltétele a szélcsendes időjárás, melyben a hideg levegő talajrétege felett (700 m alatt) meleg levegőréteg található. Ebben az esetben nem csak vízszintes, hanem függőleges csere van. A szennyező anyagok általában szétszóródtak magas rétegek, ebben az esetben felhalmozódnak a talajrétegben.

A száraz szmog nyáron fordul elő, és gyakran Los Angeles-típusú szmognak nevezik. Ózon, szén-monoxid, nitrogén-oxidok és savgőzök keveréke. Az ilyen szmog a napsugárzás, különösen annak ultraibolya része által okozott szennyező anyagok lebomlása következtében jön létre. A meteorológiai előfeltétel a légköri inverzió, amely a meleg levegő feletti hideg levegőréteg megjelenésében fejeződik ki. Jellemzően a meleg levegőáramok által felemelt gázok és szilárd részecskék ezután a felső hideg rétegekbe diszpergálódnak, de ebben az esetben az inverziós rétegben halmozódnak fel. A fotolízis során az autómotorokban az üzemanyag elégetése során keletkező nitrogén-dioxidok lebomlanak:

NO 2 → NO + O

Ezután ózonszintézis történik:

O + O 2 + M → O 3 + M

NO + O → NO 2

A fotodisszociációs folyamatokat sárga-zöld fény kíséri.

Ezenkívül a következő típusú reakciók lépnek fel: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, azaz erős kénsav képződik.

A meteorológiai viszonyok megváltozásával (szél megjelenése vagy páratartalom változása) a hideg levegő feloszlik, a szmog megszűnik.

A rákkeltő anyagok jelenléte a szmogban légzési problémákhoz, nyálkahártya irritációhoz, keringési zavarokhoz, asztmás fulladáshoz és gyakran halálhoz vezet. A szmog különösen veszélyes a kisgyermekekre.

A savas eső olyan légköri csapadék, amelyet az ipari kén-oxidok, nitrogén, valamint a bennük oldott perklórsav és klór gőzei megsavanyítanak. A szén és a gáz égetésekor a benne lévő kén nagy része, mind oxid, mind vasvegyületek formájában, különösen piritben, pirrotitban, kalkopiritban stb., kén-oxiddá alakul, amely szén-dioxid, kerül a légkörbe. Amikor a légköri nitrogén és a műszaki emisszió oxigénnel egyesül, különféle nitrogén-oxidok keletkeznek, és a keletkező nitrogén-oxidok térfogata az égési hőmérséklettől függ. A nitrogén-oxidok túlnyomó része a járművek és a dízelmozdonyok üzemeltetése során, kisebb része az energiaszektorban és az ipari vállalkozásokban keletkezik. A kén és a nitrogén-oxidok a fő savképzők. A légköri oxigénnel és a benne lévő vízgőzzel reagálva kénsav és salétromsav képződik.

Ismeretes, hogy a környezet lúg-sav egyensúlyát a pH-érték határozza meg. A semleges környezet pH-értéke 7, a savas környezeté 0, a lúgosé pedig 14. A modern korban az esővíz pH-értéke 5,6, bár a közelmúltban az semleges volt. A pH-érték eggyel való csökkenése a savasság tízszeres növekedésének felel meg, ezért jelenleg szinte mindenhol megnövekedett savasságú eső esik. A Nyugat-Európában mért eső maximális savassága 4-3,5 pH volt. Figyelembe kell venni, hogy a 4-4,5 pH-érték a legtöbb hal számára halálos.

A savas eső agresszíven hat a Föld növényzetére, az ipari és lakóépületekre, és hozzájárul a kitett kőzetek mállásának jelentős felgyorsulásához. A savasság növekedése megakadályozza azon talajok semlegesítésének önszabályozását, amelyekben oldódnak tápanyagok. Ez viszont a hozam erőteljes csökkenéséhez vezet, és a növénytakaró leromlását okozza. A talaj savassága elősegíti a megkötött nehéz talajok felszabadulását, amelyeket a növények fokozatosan felszívnak, súlyos szövetkárosodást okozva, és behatolnak az emberi táplálékláncba.

A tengervizek lúgos-savas potenciáljának változása, különösen a sekély vizekben, számos gerinctelen szaporodásának leállásához vezet, a halak pusztulásához vezet, és felborítja az óceánok ökológiai egyensúlyát.

A savas esők következtében Nyugat-Európában, a balti államokban, Karéliában, az Urálban, Szibériában és Kanadában a pusztulás veszélye fenyegeti az erdőket.

A Föld légköre heterogén: különböző magasságokban eltérő a levegő sűrűsége és nyomása, változik a hőmérséklet és a gázösszetétel.

A környezeti levegő hőmérsékletének viselkedése alapján (azaz a hőmérséklet a magassággal nő vagy csökken) a következő rétegeket különböztetjük meg benne: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra, termoszféra és exoszféra.

A rétegek közötti határokat szüneteknek nevezzük: 4 van belőlük, mert az exoszféra felső határa nagyon elmosódott, és gyakran a közeli térre utal. A légkör általános szerkezete a mellékelt ábrán található. 1. ábra A Föld légkörének szerkezete. Hitel: weboldal

Legalacsonyabb

légköri réteg

Az üvegházhatás a troposzférában a levegő hőmérsékletének magassági csökkenésével jár (mivel a felmelegedett Föld több hőt ad le a felszíni rétegeknek). Az átlagos függőleges gradiens 0,65°/100 m (azaz a levegő hőmérséklete 0,65°C-kal csökken minden 100 méteres emelkedéssel). Tehát ha az évi átlagos levegőhőmérséklet a Föld felszínén az egyenlítői régióban +26°, akkor a felső határon -70°. Hőmérséklet a fenti tropopauza közelében északi pólus egész évben a nyári -45°-tól a téli -65°-ig változik.

A magasság növekedésével a légnyomás is csökken, a troposzféra felső határán a felszínhez közeli szintnek csak 12-20%-át teszi ki.

A troposzféra és a sztratoszféra fedőrétegének határán a tropopauza 1-2 km vastag rétege fekszik. A tropopauza alsó határait általában egy olyan levegőrétegnek tekintik, amelyben a függőleges gradiens 0,2°/100 m-re csökken, szemben a troposzféra alatti régióiban a 0,65°/100 m-rel.

A tropopauzán belül szigorúan meghatározott irányú légáramlások figyelhetők meg, úgynevezett nagy magasságú sugáráramlások vagy „sugárfolyamok”, amelyek a Föld tengelye körüli forgásának és a légkör felmelegedésének hatására alakulnak ki a napsugárzás részvételével. . A jelentős hőmérséklet-különbséggel rendelkező zónák határain áramlatok figyelhetők meg. Ezeknek az áramlatoknak számos lokalizációs központja van, például sarkvidéki, szubtrópusi, szubpoláris és mások. A sugárfolyamok lokalizációjának ismerete nagyon fontos a meteorológia és a repülés szempontjából: az első a folyamokat a pontosabb időjárás-előrejelzéshez, a második a repülőgépek repülési útvonalainak kialakításához használja fel, mert Az áramlások határain kis örvényekhez hasonló erős turbulens örvények vannak, amelyeket „tiszta égbolt turbulenciának” neveznek, mivel ezeken a magasságokon nincsenek felhők.

A nagy magasságú sugáráramok hatására a tropopauzában gyakran törések keletkeznek, és időnként teljesen eltűnnek, bár aztán újra kialakul. Ez különösen gyakran megfigyelhető a szubtrópusi szélességi körökben, amelyeket egy erős szubtrópusi nagy magasság ural. Ezenkívül a tropopauza rétegei közötti különbség a környezeti levegő hőmérséklete szerint hézagok kialakulásához vezet. Például nagy szakadék van a trópusi szélességi körök meleg és alacsony poláris tropopauzája, valamint a magas és hideg tropopauza között. A közelmúltban a mérsékelt övi szélességi körök tropopauzájának egy rétege is kialakult, aminek megszakadása van az előző két réteggel: a poláris és a trópusi réteggel.

A Föld légkörének második rétege a sztratoszféra.

A sztratoszféra nagyjából 2 régióra osztható.

Közülük az elsőt, amely 25 km-es magasságig fekszik, szinte állandó hőmérséklet jellemzi, amely megegyezik a troposzféra felső rétegeinek hőmérsékletével egy adott területen. A második régiót vagy inverziós régiót a levegő hőmérsékletének körülbelül 40 km-es magasságig történő emelkedése jellemzi. Ez a nap ultraibolya sugárzásának oxigén és ózon általi elnyelése miatt következik be. A sztratoszféra felső részében ennek a melegítésnek köszönhetően a hőmérséklet gyakran pozitív, sőt összemérhető a felszíni levegő hőmérsékletével.

Az inverziós régió felett van egy állandó hőmérsékletű réteg, amelyet sztratopauzának neveznek, és ez a határ a sztratoszféra és a mezoszféra között.

Vastagsága eléri a 15 km-t.

A troposzférával ellentétben a turbulens zavarok ritkák a sztratoszférában, de a pólusokkal szemben a mérsékelt övi szélességi fokok határain szűk zónákban erős vízszintes szelek vagy sugárfolyamok fújnak. Ezeknek a zónáknak a helyzete nem állandó: elmozdulhatnak, kitágulhatnak, vagy akár teljesen eltűnhetnek.

A sztratoszféra felett elhelyezkedő légköri réteget mezoszférának nevezzük. Jellemzője a levegő hőmérsékletének csökkenése a magassággal, átlagosan 0,25-0,3°/100 m függőleges gradiens mellett, ami erős turbulenciához vezet. A mezoszféra felső határain, a mezopauzának nevezett régióban -138°C-ig terjedő hőmérsékletet regisztráltak, ami az egész Föld légkörének abszolút minimuma.

Itt, a mezopauzán belül található a Napból érkező röntgen- és rövidhullámú ultraibolya sugárzás aktív elnyelési tartományának alsó határa. Ezt az energiafolyamatot sugárzó hőátadásnak nevezzük. Ennek eredményeként a gáz felmelegszik és ionizálódik, ami a légkör izzását okozza.

A mezoszféra felső határain 75-90 km magasságban különleges felhőket figyeltek meg, amelyek hatalmas területeket foglaltak el a bolygó sarki régióiban. Ezeket a felhőket szürkületi izzásuk miatt nevezik noctilucensnek, amelyet a napfény visszaverődése okoz a jégkristályokról, amelyekből ezek a felhők állnak.

A mezopauza légnyomása 200-szor kisebb, mint a Föld felszínén. Ez azt sugallja, hogy a légkör szinte teljes levegője annak 3 alsó rétegében koncentrálódik: a troposzférában, a sztratoszférában és a mezoszférában. A fedőrétegek, a termoszféra és az exoszféra a teljes légkör tömegének mindössze 0,05%-át teszik ki.

A termoszféra 90-800 km magasságban fekszik a Föld felszíne felett.

A termoszférát a levegő hőmérsékletének folyamatos emelkedése jellemzi 200-300 km magasságig, ahol elérheti a 2500°C-ot. A hőmérséklet emelkedik a röntgensugarak és a Napból érkező rövid hullámhosszú ultraibolya sugárzás gázmolekulák általi elnyelése miatt. 300 km-rel a tengerszint felett a hőmérséklet-emelkedés megáll.

A hőmérséklet emelkedésével egyidejűleg a környező levegő nyomása és ennek következtében a sűrűsége is csökken. Tehát ha a termoszféra alsó határain a sűrűség 1,8 × 10 -8 g/cm 3, akkor a felső határokon már 1,8 × 10 -15 g/cm 3, ami megközelítőleg 10 millió - 1 milliárd részecskének felel meg. 1 cm 3 -enként.

A termoszféra minden jellemzője, mint például a levegő összetétele, hőmérséklete, sűrűsége erős ingadozásoknak van kitéve: a földrajzi elhelyezkedéstől, az évszaktól és a napszaktól függően. Még a termoszféra felső határának helye is megváltozik.

A légkör legfelső rétegét exoszférának vagy szórórétegnek nevezzük. Alsó határa nagyon tág határok között folyamatosan változik; Az átlagos magasság 690-800 km. Olyan helyre telepítik, ahol az intermolekuláris vagy interatomikus ütközések valószínűsége elhanyagolható, pl. az átlagos távolság, amelyet egy kaotikusan mozgó molekula megtesz, mielőtt egy másik hasonló molekulával ütközne (az úgynevezett szabad út), akkora lesz, hogy valójában a molekulák nem ütköznek nullához közeli valószínűséggel. Azt a réteget, ahol a leírt jelenség előfordul, termikus szünetnek nevezzük.

Az exoszféra felső határa 2-3 ezer km magasságban fekszik. Nagyon elmosódott, és fokozatosan térközeli vákuummá alakul. Néha emiatt az exoszférát a világűr részének tekintik, és felső határának 190 ezer km-es magasságot vesznek fel, ahol a napsugárzás nyomásának a hidrogénatomok sebességére gyakorolt ​​hatása meghaladja. gravitációs vonzás Föld. Ez az ún a föld koronája, amely hidrogénatomokból áll. A Föld koronájának sűrűsége nagyon kicsi: mindössze 1000 részecske köbcentiméterenként, de ez a szám több mint 10-szerese a részecskék koncentrációjának a bolygóközi térben.

Az exoszférában a levegő rendkívül ritkasága miatt a részecskék elliptikus pályán mozognak a Föld körül anélkül, hogy egymásnak ütköznének. Egy részük nyitott vagy hiperbolikus pályákon kozmikus sebességgel haladva (hidrogén- és héliumatomok) elhagyja a légkört és a világűrbe kerül, ezért az exoszférát szórógömbnek nevezik.

A Föld légköre(görög atmosz gőz + sphaira gömb) - a Földet körülvevő gáznemű héj. A légkör tömege körülbelül 5,15 10 15 A légkör biológiai jelentősége óriási. A légkörben tömeg- és energiacsere zajlik az élő és az élettelen természet, a növény- és állatvilág között. A légköri nitrogént a mikroorganizmusok abszorbeálják; A szén-dioxidból és vízből a nap energiáját felhasználva a növények szerves anyagokat szintetizálnak és oxigént szabadítanak fel. A légkör jelenléte biztosítja a víz megőrzését a Földön, ami szintén fontos feltételélő szervezetek létezése.

Nagy magasságú geofizikai rakétákkal, mesterséges földi műholdakkal és bolygóközi automata állomásokkal végzett tanulmányok kimutatták, hogy a Föld légköre több ezer kilométerre terjed ki. A légkör határai instabilok, a Hold gravitációs tere és a napsugarak áramlásának nyomása befolyásolja őket. Az Egyenlítő felett a földárnyék tartományában a légkör eléri a 10 000 km-es magasságot, a sarkok felett pedig 3000 km-re vannak a földfelszíntől. A légkör nagy része (80-90%) 12-16 km-es magasságban helyezkedik el, ami a gáznemű környezet sűrűségének exponenciális (nemlineáris) természetével magyarázható (ritkább) a magasság növekedésével. tengerszint felett.

A legtöbb élő szervezet természetes körülmények között a légkör még szűkebb határain belül, 7-8 km-ig lehetséges, ahol a légköri tényezők, mint a gázösszetétel, a hőmérséklet, a nyomás és a páratartalom szükséges kombinációja megtörténik. A levegő mozgása, ionizációja, a csapadék, a légkör elektromos állapota szintén higiéniai jelentőséggel bír.

A gáz összetétele

A légkör gázok fizikai keveréke (1. táblázat), főleg nitrogén és oxigén (78,08 és 20,95 térfogat%). A légköri gázok aránya 80-100 km-es magasságig közel azonos. A légkör gázösszetételének fő részének állandóságát az élő és az élettelen természet közötti gázcsere folyamatok relatív kiegyensúlyozása, valamint a légtömegek vízszintes és függőleges irányú folyamatos keveredése határozza meg.

1. táblázat. A FÖLDFELÜLETÉN SZÁRAZ ATMOSZFÉRIA LEVEGŐ KÉMIAI ÖSSZETÉTELÉNEK JELLEMZŐI

100 km feletti magasságban a gravitáció és a hőmérséklet hatására megváltozik az egyes gázok százalékos aránya a diffúz rétegződésükhöz kapcsolódóan. Ezenkívül a rövidhullámú része hatására az ultraibolya és röntgensugarak 100 km-es vagy annál nagyobb magasságban az oxigén, a nitrogén és a szén-dioxid molekulák atomokká disszociálódnak. Nagy magasságban ezek a gázok erősen ionizált atomok formájában találhatók meg.

A Föld különböző régióiban a légkör szén-dioxid-tartalma kevésbé állandó, ami részben a levegőt szennyező nagy ipari vállalkozások egyenetlen eloszlásából, valamint a Földön elnyelő növényzet és vízgyűjtők egyenetlenségéből adódik. szén-dioxid. Szintén változó a légkörben a vulkánkitörések, erős mesterséges robbanások, valamint az ipari vállalkozásokból származó szennyezések eredményeként keletkező aeroszolok (lásd) - a levegőben lebegő részecskék, amelyek mérete több millimikronostól több tíz mikronig terjed -. Az aeroszolok koncentrációja gyorsan csökken a magassággal.

A légkör változó összetevői közül a legváltozóbb és legfontosabb a vízgőz, amelynek koncentrációja a földfelszínen 3%-tól (a trópusokon) 2 × 10 -10%-ig (az Antarktiszon) változhat. Minél magasabb a levegő hőmérséklete, annál több nedvesség lehet a légkörben, ha egyéb tényezők megegyeznek, és fordítva. A vízgőz nagy része a légkörben koncentrálódik 8-10 km magasságban. A légkör vízgőztartalma a párolgás, a kondenzáció és a vízszintes transzport együttes hatásától függ. Nagy magasságban a hőmérséklet csökkenése és a gőzök lecsapódása miatt a levegő szinte száraz.

A Föld atmoszférája a molekuláris és atomi oxigén mellett kis mennyiségben ózont is tartalmaz (ld.), melynek koncentrációja igen változó, a tengerszint feletti magasságtól és az évszaktól függően változik. A legtöbb ózon a sarkvidéki régióban található a sarki éjszaka vége felé, 15-30 km-es tengerszint feletti magasságban, meredek fel-le csökkenéssel. Az ózon az ultraibolya napsugárzás oxigénre gyakorolt ​​fotokémiai hatásának eredményeként keletkezik, főként 20-50 km magasságban. A kétatomos oxigénmolekulák részben atomokra bomlanak, és a fel nem bomlott molekulákhoz kapcsolódva háromatomos ózonmolekulákat képeznek (polimer, allotróp forma oxigén).

Az úgynevezett inert gázok (hélium, neon, argon, kripton, xenon) légkörben való jelenléte a természetes radioaktív bomlási folyamatok folyamatos előfordulásával függ össze.

A gázok biológiai jelentősége nagyon szuper a hangulat. A legtöbb többsejtű szervezet esetében egy bizonyos tartalom molekuláris oxigén gázban ill vízi környezet nélkülözhetetlen tényező a létezésükben, ami a légzésből származó energia felszabadulását idézi elő szerves anyag kezdetben a fotoszintézis során keletkezett. Nem véletlen, hogy a bioszféra felső határai (a felszín egy része földgolyóés a légkör alsó része, ahol élet létezik) az elegendő oxigén jelenléte határozza meg. Az evolúció során az élőlények alkalmazkodtak egy bizonyos szint oxigéntartalom a légkörben; az oxigéntartalom csökkenése vagy növekedése káros hatással van (lásd magassági betegség, hiperoxia, hipoxia).

Kifejezve biológiai hatás Az ózon az oxigén allotróp formája is. Az üdülőövezetekre és a tenger partjaira jellemző 0,0001 mg/l-t meg nem haladó koncentrációban az ózon gyógyító hatása- serkenti a légzést és a szív- és érrendszeri aktivitást, javítja az alvást. Az ózonkoncentráció növekedésével annak toxikus hatás: szemirritáció, a légutak nyálkahártyájának nekrotikus gyulladása, tüdőbetegségek súlyosbodása, vegetatív neurózisok. A hemoglobinnal kombinálva az ózon methemoglobint képez, ami a vér légzési funkciójának megzavarásához vezet; az oxigén átjutása a tüdőből a szövetekbe megnehezül, fulladás alakul ki. Az atomi oxigén hasonló káros hatással van a szervezetre. Az ózon a napsugárzás és a földi sugárzás rendkívül erős elnyelése miatt jelentős szerepet játszik a légkör különböző rétegeinek hőviszonyok kialakításában. Az ózon a legintenzívebben nyeli el az ultraibolya és infravörös sugarakat. A 300 nm-nél kisebb hullámhosszú napsugarakat a légköri ózon szinte teljesen elnyeli. Így a Földet egyfajta „ózonernyő” veszi körül, amely számos szervezetet megvéd a Nap ultraibolya sugárzásának káros hatásaitól A légköri levegő nitrogénje biológiai jelentősége elsősorban forrásként az ún. rögzített nitrogén - növényi (és végső soron állati) táplálék forrása. A nitrogén élettani jelentőségét az határozza meg, hogy részt vesz az életfolyamatokhoz szükséges légköri nyomásszint kialakításában. A nyomásváltozás bizonyos körülményei között a nitrogén jelentős szerepet játszik a szervezet számos rendellenességének kialakulásában (lásd: Dekompressziós betegség). Ellentmondásosak azok a feltételezések, amelyek szerint a nitrogén gyengíti az oxigén mérgező hatását a szervezetre, és nemcsak a mikroorganizmusok, hanem a magasabb rendű állatok is felszívják a légkörből.

A légkör inert gázai (xenon, kripton, argon, neon, hélium) az általuk normál körülmények között létrejövő parciális nyomáson biológiailag közömbös gázok közé sorolhatók. A parciális nyomás jelentős növekedésével ezek a gázok narkotikus hatásúak.

A szén-dioxid jelenléte a légkörben biztosítja a napenergia felhalmozódását a bioszférában a fotoszintézis révén összetett vegyületek szén, amely az élet során folyamatosan keletkezik, változik és lebomlik. Ezt a dinamikus rendszert az algák és az energiát felfogó szárazföldi növények tevékenysége tartja fenn napfényés ennek felhasználásával a szén-dioxidot (lásd) és a vizet különféle szerves vegyületekké alakítják oxigén felszabadításával. A bioszféra felfelé terjedését részben korlátozza, hogy 6-7 km feletti magasságban a szén-dioxid alacsony parciális nyomása miatt a klorofilltartalmú növények nem tudnak élni. A szén-dioxid élettanilag is nagyon aktív, hiszen fontos szerepet játszik az anyagcsere-folyamatok szabályozásában, a központi idegrendszer működésében, a légzésben, a vérkeringésben, a szervezet oxigénellátásában. Ezt a szabályozást azonban a test által termelt, nem a légkörből származó szén-dioxid hatása közvetíti. Az állatok és az emberek szöveteiben és vérében a szén-dioxid parciális nyomása megközelítőleg 200-szor nagyobb, mint a légköri nyomás. És csak a légkör szén-dioxid-tartalmának jelentős növekedésével (több mint 0,6-1%) figyelhetők meg a szervezetben a hiperkapnia kifejezéssel jelölhető zavarok (lásd). A szén-dioxid teljes eltávolítása a belélegzett levegőből nem lehet közvetlenül káros hatással az emberi szervezetre és az állatokra.

A szén-dioxid szerepet játszik a hosszú hullámú sugárzás elnyelésében és az "üvegházhatás" fenntartásában, amely növeli a hőmérsékletet a Föld felszínén. Az ipari hulladékként a levegőbe hatalmas mennyiségben kerülő szén-dioxid termikus és egyéb légköri viszonyokra gyakorolt ​​hatásának problémáját is vizsgálják.

A légköri vízgőz (levegő páratartalma) szintén hatással van az emberi szervezetre, különösen a környezettel való hőcserére.

A légkörben lévő vízgőz lecsapódása következtében felhők képződnek és csapadék (eső, jégeső, hó) hullik. A keletkezésben részt vesz a napsugárzást szóró vízgőz termikus rezsim A föld és a légkör alsó rétegei, a meteorológiai viszonyok kialakulásában.

Légköri nyomás

A légköri nyomás (barometrikus) az a nyomás, amelyet a légkör a gravitáció hatására a Föld felszínére gyakorol. Ennek a nyomásnak a nagysága a légkör minden pontján megegyezik a felette lévő, egyetlen alappal rendelkező légoszlop tömegével, amely a mérési hely felett a légkör határaiig terjed. A légköri nyomást barométerrel (cm) mérik, és millibarban, newton per négyzetméter vagy a barométerben lévő higanyoszlop magassága milliméterben, 0°-ra csökkentve és a gravitációs gyorsulás normálértéke. táblázatban A 2. táblázat mutatja a légköri nyomás leggyakrabban használt mértékegységeit.

A nyomásváltozás a szárazföld és a víz felett elhelyezkedő légtömegek egyenetlen felmelegedése miatt következik be földrajzi szélességek. A hőmérséklet emelkedésével a levegő sűrűsége és az általa létrehozott nyomás csökken. A gyorsan mozgó, alacsony nyomású levegő hatalmas felhalmozódását (az örvény perifériájáról a nyomás csökkenésével) ciklonnak nevezik, nagy nyomású (az örvény közepe felé növekvő nyomással) - anticiklon. Az időjárás-előrejelzés szempontjából fontosak a nem időszakos légköri nyomásváltozások, amelyek hatalmas tömegekben fordulnak elő, és anticiklonok és ciklonok kialakulásához, fejlődéséhez és pusztulásához kapcsolódnak. A légköri nyomás különösen nagy változásai a trópusi ciklonok gyors mozgásával járnak. Ebben az esetben a légköri nyomás napi 30-40 mbarral változhat.

A légköri nyomás millibarban mért csökkenését 100 km távolságon vízszintes barometrikus gradiensnek nevezzük. A vízszintes barometrikus gradiens jellemzően 1-3 mbar, de a trópusi ciklonokban esetenként több tíz millibarra is megnő 100 km-enként.

A magasság növekedésével a légköri nyomás logaritmikusan csökken: eleinte nagyon élesen, majd egyre kevésbé észrevehetően (1. ábra). Ezért a légnyomás változási görbe exponenciális.

Az egységnyi függőleges távolságra eső nyomáscsökkenést függőleges barometrikus gradiensnek nevezzük. Gyakran használják annak fordított értékét - a barometrikus szakaszt.

Mivel a légköri nyomás a levegőt alkotó gázok parciális nyomásának összege, nyilvánvaló, hogy a magasság növekedésével a légkör össznyomásának csökkenésével együtt a levegőt alkotó gázok parciális nyomása is csökken. A légkörben lévő bármely gáz parciális nyomását a képlet számítja ki

ahol P x a gáz parciális nyomása, P z a légköri nyomás Z magasságban, X% a gáz százalékos aránya, amelynek parciális nyomását meg kell határozni.

Rizs. 1. A légnyomás változása a magasságtól függően.

Rizs. 2. Az oxigén parciális nyomásának változása az alveoláris levegőben és az artériás vér oxigénnel való telítettsége a levegő és az oxigén belégzése során bekövetkező magasságváltozások függvényében. Az oxigén légzése 8,5 km-es magasságban kezdődik (kísérlet nyomáskamrában).

Rizs. 3. Egy személy aktív tudatának átlagos értékeinek összehasonlító görbéi percekben, különböző magasságokban gyors emelkedés után levegő (I) és oxigén (II) belélegzése közben. 15 km feletti magasságban az aktív tudat egyformán károsodott oxigén és levegő légzéskor. 15 km-es magasságig az oxigénlégzés jelentősen meghosszabbítja az aktív tudat időszakát (nyomáskamrában végzett kísérlet).

Mivel a légköri gázok százalékos összetétele viszonylag állandó, bármely gáz parciális nyomásának meghatározásához csak a teljes légköri nyomást kell ismerni egy adott magasságon (1. ábra és 3. táblázat).

3. táblázat: SZABVÁNYOS LÉGKÖR TÁBLÁZATA (GOST 4401-64) 1

1 Rövidített formában megadva, kiegészítve az „Oxigén parciális nyomása” oszloppal.

A párás levegőben lévő gáz parciális nyomásának meghatározásakor a légköri nyomás értékéből le kell vonni a nyomást (rugalmasságot). telített gőzök.

A nedves levegőben lévő gáz parciális nyomásának meghatározására szolgáló képlet kissé eltér a száraz levegőtől:

ahol pH 2 O a vízgőz nyomása. t° 37°-on a telített vízgőz nyomása 47 Hgmm. Művészet. Ezt az értéket az alveoláris levegőgázok parciális nyomásának kiszámításához használják földi és nagy magasságban.

A szervezetre gyakorolt ​​hatása fokozott és alacsony vérnyomás. A légköri nyomás felfelé vagy lefelé történő változása sokféle hatással van az állatok és az emberek szervezetére. A megnövekedett nyomás hatása a gáznemű környezet mechanikai és behatoló fizikai és kémiai hatásával (ún. kompressziós és áthatoló hatásokkal) jár együtt.

A kompressziós hatás a következőkben nyilvánul meg: általános térfogati kompresszió, amelyet a szervekre és szövetekre ható mechanikai nyomáserők egyenletes növekedése okoz; mechanonarkózis, amelyet az egyenletes térfogati kompresszió okoz nagyon magas légköri nyomáson; helyi egyenetlen nyomás a szövetekre, amelyek korlátozzák a gáztartalmú üregeket, ha megszakad a kapcsolat a külső levegő és az üregben lévő levegő között, például a középfül, az orrüregek (lásd Barotrauma); a gázsűrűség növekedése a külső légzőrendszerben, ami a légzőmozgásokkal szembeni ellenállás növekedését okozza, különösen erőltetett légzéskor ( fizikai aktivitás, hypercapnia).

A behatoló hatás az oxigén és a közömbös gázok toxikus hatásához vezethet, amelyeknek a vérben és a szövetekben való megnövekedése narkotikus reakciót vált ki, amikor nitrogén-oxigén keveréket alkalmaznak az embernél a nyomás 4-8 atm. Az oxigén parciális nyomásának növekedése kezdetben csökkenti a szív- és érrendszeri és légzőrendszerek a fiziológiás hipoxémia szabályozó hatásának kikapcsolása miatt. Amikor az oxigén parciális nyomása a tüdőben több mint 0,8-1 ata-val megnő, mérgező hatása nyilvánul meg (tüdőszövet károsodása, görcsök, összeomlás).

A megnövekedett gáznyomás behatoló és kompressziós hatását a klinikai gyógyászatban alkalmazzák különféle általános és helyi oxigénellátási zavarokkal járó betegségek kezelésében (lásd Baroterápia, Oxigénterápia).

A nyomáscsökkenés még kifejezettebb hatással van a szervezetre. Rendkívül ritka légköri körülmények között a néhány másodpercen belüli eszméletvesztéshez és 4-5 percen belüli halálhoz vezető fő patogenetikai tényező az oxigén parciális nyomásának csökkenése a belélegzett levegőben, majd az alveolárisban. levegő, vér és szövetek (2. és 3. ábra). A mérsékelt hipoxia a légzőrendszer és a hemodinamikai rendszerek adaptív reakcióinak kialakulását okozza, amelyek célja elsősorban a létfontosságú szervek (agy, szív) oxigénellátásának fenntartása. Kifejezett oxigénhiány esetén az oxidatív folyamatok gátolnak (a légúti enzimek miatt), és a mitokondriumok aerob energiatermelési folyamatai megszakadnak. Ez először a létfontosságú szervek működésének megzavarásához, majd visszafordíthatatlan szerkezeti károsodáshoz és a szervezet halálához vezet. Adaptív és kóros reakciók kialakulása, változás funkcionális állapot az ember testét és teljesítményét a légköri nyomás csökkenésekor a belélegzett levegőben lévő oxigén parciális nyomásának csökkenésének mértéke és sebessége, a magasságban való tartózkodás időtartama, az elvégzett munka intenzitása és a légkör kezdeti állapota határozza meg. a testet (lásd Magassági betegség).

A nyomáscsökkenés a tengerszint feletti magasságban (még ha az oxigénhiányt is kizárja) súlyos rendellenességeket okoz a szervezetben, amelyet a „dekompressziós zavarok” fogalma egyesít, amelyek magukban foglalják: nagy magasságban fellépő flatulencia, barotitis és barosinusitis, magaslati dekompressziós betegség és nagy magasságú szöveti emfizéma.

A nagy magasságban fellépő puffadás a gasztrointesztinális traktusban a gázok terjeszkedése miatt alakul ki, és a légköri nyomás csökken a hasfalon, amikor 7-12 km-re vagy annál magasabbra emelkedik. A béltartalomban oldott gázok felszabadulása szintén fontos.

A gázok tágulása a gyomor és a belek megnyúlásához, a rekeszizom megemelkedéséhez, a szív helyzetének megváltozásához, e szervek receptor apparátusának irritációjához és kóros reflexek kialakulásához vezet, amelyek rontják a légzést és a vérkeringést. Gyakran előfordul éles fájdalom a hasi területen. Hasonló jelenségek néha előfordulnak búvároknál, amikor a mélységből a felszínre emelkednek.

A barotitis és a barosinusitis kialakulásának mechanizmusa, amely a középfülben vagy az orrnyálkahártyában torlódás és fájdalom érzésében nyilvánul meg, hasonló a nagy magasságban fellépő puffadás kialakulásához.

A nyomáscsökkenés a testüregekben lévő gázok tágulása mellett azt is okozza, hogy a folyadékokból és szövetekből gázok szabadulnak fel, amelyekben tengerszinten vagy mélységben nyomásviszonyok között feloldódtak, és gázbuborékok képződnek a testüregekben. a testet.

Ez az oldott gázok (elsősorban nitrogén) felszabadulási folyamata dekompressziós betegség kialakulását okozza (lásd).

Rizs. 4. A víz forráspontjának függése a tengerszint feletti magasságtól és a légköri nyomástól. A nyomásszámok a megfelelő magassági számok alatt találhatók.

A légköri nyomás csökkenésével a folyadékok forráspontja csökken (4. ábra). 19 km-nél nagyobb magasságban, ahol a légköri nyomás egyenlő (vagy kisebb) a telített gőz testhőmérsékleten (37°) való rugalmasságával, előfordulhat, hogy a test intersticiális és intercelluláris folyadéka felforr, ami nagy vénák, a mellhártya üregében, gyomorban, szívburokban, laza zsírszövetben, vagyis az alacsony hidrosztatikus és intersticiális nyomású területeken vízgőzbuborékok képződnek, és nagy magasságú szöveti emfizéma alakul ki. A nagy magasságban történő „forralás” nem befolyásolja a sejtszerkezeteket, csak az intercelluláris folyadékban és a vérben lokalizálódik.

A hatalmas gőzbuborékok elzárhatják a szívet és a vérkeringést, és károsíthatják a létfontosságú funkciókat. fontos rendszerekés szervek. Ez az akut oxigénéhezés súlyos szövődménye, amely nagy magasságban alakul ki. A nagy magasságban kialakuló szöveti emfizéma megelőzése úgy érhető el, hogy a testre külső ellennyomást hozunk létre nagy magasságú berendezésekkel.

A légnyomás csökkentésének folyamata (dekompresszió) bizonyos paraméterek mellett káros tényezővé válhat. A sebességtől függően a dekompressziót sima (lassú) és robbanásveszélyesre osztják. Utóbbi kevesebb, mint 1 másodperc alatt következik be, és erős csattanással (mint a tüzeléskor) és ködképződéssel (a táguló levegő lehűlése miatti vízgőz lecsapódása) kíséri. A robbanásveszélyes dekompresszió jellemzően olyan magasságokban következik be, amikor egy túlnyomásos kabin vagy nyomás alatti ruha üvegezése eltörik.

A robbanásszerű dekompresszió során először a tüdőt érintik. Az intrapulmonális túlnyomás gyors emelkedése (több mint 80 Hgmm-rel) a tüdőszövet jelentős megnyúlásához vezet, ami tüdőrepedést okozhat (ha 2,3-szorosára tágul). A robbanásszerű dekompresszió a gyomor-bél traktus károsodását is okozhatja. A tüdőben fellépő túlnyomás mértéke nagymértékben függ a levegő kilégzésének sebességétől a dekompresszió során és a tüdőben lévő levegő mennyiségétől. Különösen veszélyes, ha a felső légutak zártak a dekompresszió idején (nyelés, lélegzetvisszatartás közben), vagy a dekompresszió egybeesik a mély belégzési fázissal, amikor a tüdő megtelt. nagy számban levegő.

Légköri hőmérséklet

A légkör hőmérséklete kezdetben a magasság növekedésével csökken (átlagosan a földi 15°-ról -56,5°-ra 11-18 km-es magasságban). A függőleges hőmérsékleti gradiens a légkör ezen zónájában körülbelül 0,6° 100 m-enként; nap és év során változik (4. táblázat).

4. táblázat: A FÜGGŐLEGES HŐMÉRSÉKLET VÁLTOZÁSAI A SZOVJEKT TERÜLET KÖZÉPSŐ SÁVÁN

Rizs. 5. A légköri hőmérséklet változása különböző magasságokban. A gömbök határait szaggatott vonalak jelzik.

11-25 km magasságban a hőmérséklet állandóvá válik, és eléri a -56,5°-ot; ekkor a hőmérséklet emelkedni kezd, 40 km-es magasságban eléri a 30-40°-ot, 50-60 km-es magasságban a 70°-ot (5. ábra), ami a napsugárzás ózon általi intenzív elnyelésével jár. 60-80 km magasságtól a levegő hőmérséklete ismét enyhén csökken (60°-ra), majd fokozatosan emelkedik és 120 km magasságban 270°, 220 km magasságban 800°, 300 km magasságban 1500°. , és

a világűr határán - több mint 3000°. Meg kell jegyezni, hogy a gázok nagy ritkasága és alacsony sűrűsége miatt ezeken a magasságokon hőkapacitásuk és hidegebb testek melegítésére való képességük nagyon elenyésző. Ilyen körülmények között a hőátadás egyik testről a másikra csak sugárzás útján történik. Az atmoszférában minden figyelembe vett hőmérsékletváltozás a napenergia hőenergia légtömegek általi elnyeléséhez kapcsolódik - közvetlen és visszavert.

A légkör alsó, a Föld felszínéhez közeli részén a hőmérséklet-eloszlás a napsugárzás beáramlásától függ, ezért főként szélességi karakterű, vagyis egyenlő hőmérsékletű vonalak - izotermák - párhuzamosak a szélességi körökkel. Mivel az alsóbb rétegekben a légkört a földfelszín felmelegíti, a vízszintes hőmérsékletváltozást erősen befolyásolja a kontinensek és óceánok eloszlása, termikus tulajdonságai amelyek különböznek. Jellemzően a referenciakönyvek a talajfelszín felett 2 m magasságban elhelyezett hőmérővel a hálózati meteorológiai megfigyelések során mért hőmérsékletet jelzik. A legmagasabb hőmérsékletet (58 ° C-ig) az iráni sivatagokban és a Szovjetunióban - Türkmenisztán déli részén (50 ° C-ig), a legalacsonyabb (-87 ° C-ig) az Antarktiszon és a Szovjetunióban figyelik meg. Szovjetunió - Verhoyansk és Oymyakon területén (-68°-ig). Télen a függőleges hőmérsékleti gradiens 0,6° helyett egyes esetekben meghaladhatja az 1°-ot 100 m-enként, vagy akár negatív értéket is felvehet. A meleg évszakban napközben több tíz fok is lehet 100 méterenként. Van egy vízszintes hőmérsékleti gradiens is, amelyet általában az izotermára mért 100 km-es távolságra utalnak. A vízszintes hőmérsékleti gradiens nagysága 100 km-enként tized fok, a frontális zónákban pedig meghaladhatja a 10°-ot 100 m-enként.

Az emberi test képes fenntartani a termikus homeosztázist (lásd) a külső levegő hőmérsékletének meglehetősen szűk tartományában - 15 és 45 ° között. Jelentős különbségek a légköri hőmérséklet a Föld közelében és a tengerszint feletti magasságban speciális védőfelszerelést igényel technikai eszközökkel biztosítására hőegyensúly az emberi test között és külső környezet nagy magasságban és űrrepülésekben.

A légköri paraméterek (hőmérséklet, nyomás, kémiai összetétel, elektromos állapot) jellemző változásai lehetővé teszik a légkör feltételes zónákra vagy rétegekre való felosztását. Troposzféra- a Földhöz legközelebb eső réteg, melynek felső határa az egyenlítőn 17-18 km-ig, a sarkokon 7-8 km-ig, a középső szélességeken 12-16 km-ig terjed. A troposzférát exponenciális nyomásesés, állandó függőleges hőmérsékleti gradiens jelenléte, a légtömegek vízszintes és függőleges mozgása, valamint a levegő páratartalmának jelentős változása jellemzi. A troposzféra tartalmazza a légkör nagy részét, valamint a bioszféra jelentős részét; Itt keletkezik minden fő felhőtípus, légtömegek és frontok alakulnak ki, ciklonok és anticiklonok alakulnak ki. A troposzférában a napsugaraknak a Föld hótakarója általi visszaverődése és a felszíni levegőrétegek lehűlése miatt úgynevezett inverzió következik be, vagyis a légkör hőmérsékletének emelkedése alulról felfelé, ahelyett, hogy a Föld hótakarója visszaverődik. a szokásos csökkenés.

A meleg évszakban a troposzférában a légtömegek állandó turbulens (rendellenes, kaotikus) keveredése és légáramlatok általi hőátadás (konvekció) történik. A konvekció elpusztítja a ködöt és csökkenti a port a légkör alsó rétegében.

A légkör második rétege az sztratoszféra.

A troposzférából indul ki egy szűk zónában (1-3 km), állandó hőmérsékletű (tropopauza) és körülbelül 80 km magasságig terjed. A sztratoszféra jellemzője a levegő fokozatos ritkulása, a rendkívül nagy intenzitású ultraibolya sugárzás, a vízgőz hiánya, a jelenlét nagy mennyiségben az ózon és a hőmérséklet fokozatos emelkedése. A magas ózontartalom számos optikai jelenségek(díviázsok), a hangok visszaverődését okozza, és jelentős hatással van az elektromágneses sugárzás intenzitására és spektrális összetételére. A sztratoszférában állandó a levegő keveredése, így összetétele hasonló a troposzférához, bár sűrűsége a sztratoszféra felső határain rendkívül alacsony. A sztratoszférában uralkodó szelek nyugati irányúak, a felső zónában keleti szelekre van átmenet.

A légkör harmadik rétege az ionoszféra, amely a sztratoszférából indul ki és 600-800 km magasságig terjed.

Az ionoszféra megkülönböztető jellemzője a gáznemű környezet rendkívül ritkasága, a molekuláris és atomi ionok és szabad elektronok magas koncentrációja, valamint a magas hőmérséklet. Az ionoszféra befolyásolja a rádióhullámok terjedését, fénytörésüket, visszaverődésüket és abszorpciójukat okozva.

A légkör magas rétegeiben az ionizáció fő forrása a Nap ultraibolya sugárzása. Ebben az esetben az elektronok kiütődnek a gázatomokból, az atomok pozitív ionokká alakulnak, és a kiütött elektronok szabadon maradnak, vagy semleges molekulák befogják őket, hogy kialakuljanak. negatív ionok. Az ionoszféra ionizációját a meteorok, a Napból érkező korpuszkuláris, röntgen- és gamma-sugárzás, valamint a szeizmikus folyamatok Föld (földrengések, vulkánkitörések, erőteljes robbanások), amelyek akusztikus hullámokat generálnak az ionoszférában, növelik a légköri részecskék rezgésének amplitúdóját és sebességét, valamint elősegítik a gázmolekulák és atomok ionizációját (lásd: Aeroionizáció).

Az ionoszférában az ionok és elektronok magas koncentrációjához kapcsolódó elektromos vezetőképesség nagyon magas. Az ionoszféra megnövekedett elektromos vezetőképessége fontos szerepet játszik a rádióhullámok visszaverődésében és az aurórák előfordulásában.

Az ionoszféra a mesterséges földi műholdak és az interkontinentális ballisztikus rakéták repülési területe. Jelenleg az űrgyógyászat a légkör ezen részének repülési körülményeinek az emberi szervezetre gyakorolt ​​lehetséges hatásait vizsgálja.

A légkör negyedik, külső rétege - exoszféra. Innen a légköri gázok a disszipáció (a gravitációs erők molekulák általi legyőzése) következtében szétszóródnak az űrben. Ezután fokozatos átmenet következik be a légkörből a bolygóközi térbe. Az exoszféra az utóbbitól abban különbözik, hogy nagyszámú szabad elektron van jelen, amelyek a Föld 2. és 3. sugárzási övezetét alkotják.

A légkör 4 rétegre osztása nagyon önkényes. Így az elektromos paraméterek szerint a légkör teljes vastagsága 2 rétegre oszlik: a neutroszférára, amelyben a semleges részecskék vannak túlsúlyban, és az ionoszférára. A hőmérséklet alapján a troposzférát, a sztratoszférát, a mezoszférát és a termoszférát különítik el egymástól tropopauzával, sztratoszférával és mezopauzával. A légkör 15 és 70 km között elhelyezkedő, magas ózontartalommal jellemezhető rétegét ózonoszférának nevezzük.

Gyakorlati célokra célszerű az International Standard Atmosphere (MCA) használata, amelyre a következő feltételeket fogadják el: a tengerszinti nyomás t° 15°-nál 1013 mbar (1,013 X 10 5 nm 2 vagy 760 mm) Hg); a hőmérséklet 1 km-enként 6,5°-kal csökken a 11 km-es szintre (feltételes sztratoszféra), majd állandó marad. A Szovjetunióban a GOST 4401 - 64 szabványos légkört fogadták el (3. táblázat).

Csapadék. Mivel a légköri vízgőz nagy része a troposzférában koncentrálódik, a víz csapadékot okozó fázisátalakulásának folyamatai túlnyomórészt a troposzférában mennek végbe. A troposzférikus felhők általában a teljes földfelszín mintegy 50%-át borítják, míg a sztratoszférában (20-30 km magasságban) és a mezopauza közelében lévő, gyöngyházfényűnek, illetve noctilucensnek nevezett felhők viszonylag ritkán fordulnak elő. A troposzférában a vízgőz lecsapódása következtében felhők képződnek, és csapadék keletkezik.

A csapadék jellege alapján a csapadékot 3 típusra osztják: heves, ónos és szitáló. A csapadék mennyiségét a lehullott vízréteg vastagsága határozza meg milliméterben; A csapadék mennyiségét esőmérőkkel és csapadékmérőkkel mérik. A csapadék intenzitását milliméter per percben fejezzük ki.

A csapadék eloszlása ​​az egyes évszakokban és napokban, valamint a terület felett rendkívül egyenetlen, ami a légköri keringésnek és a Föld felszínének hatásának köszönhető. Így a Hawaii-szigeteken átlagosan 12 000 mm esik évente, Peru és a Szahara legszárazabb területein pedig a csapadék mennyisége nem haladja meg a 250 mm-t, és esetenként több évig sem esik le. A csapadék éves dinamikájában a következő típusokat különböztetjük meg: egyenlítői - a tavaszi és őszi napéjegyenlőség utáni maximális csapadékkal; trópusi - nyáron maximális csapadékkal; monszun - nagyon kifejezett csúccsal nyáron és száraz télen; szubtrópusi - maximális csapadékkal télen és száraz nyáron; kontinentális mérsékelt szélesség - maximális csapadékkal nyáron; tengeri mérsékelt szélességi körök – maximális csapadékkal télen.

Az időjárást alkotó éghajlati és meteorológiai tényezők teljes légköri-fizikai komplexuma széles körben használatos egészségfejlesztésre, megkeményedésre és gyógyászati ​​célokra (lásd Klimatoterápia). Ezzel együtt megállapították, hogy ezeknek a légköri tényezőknek az éles ingadozása negatívan befolyásolhatja élettani folyamatok a szervezetben, különböző kóros állapotok kialakulását és betegségek súlyosbodását okozva, amelyeket meteotrop reakcióknak neveznek (lásd Klimatopatológia). E tekintetben különösen fontosak a gyakori, hosszú távú légköri zavarok és a meteorológiai tényezők éles, hirtelen ingadozásai.

A meteotróp reakciókat gyakrabban figyelik meg a szív- és érrendszeri betegségekben, polyarthritisben, bronchiális asztma, peptikus fekély, bőrbetegségek.

Bibliográfia: Belinsky V. A. és Pobiyaho V. A. Aerology, L., 1962, bibliogr.; Bioszféra és erőforrásai, szerk. V. A. Kovdy, M., 1971; Danilov A. D. Az ionoszféra kémiája, Leningrád, 1967; Kolobkov N. V. A légkör és élete, M., 1968; Kalitin N.H. A légkörfizika alapjai az orvostudományban, Leningrád, 1935; Matveev L. T. Az általános meteorológia alapjai, Légkörfizika, Leningrád, 1965, bibliogr.; Minkh A. A. A levegő ionizálása és higiéniai jelentősége, M., 1963, bibliogr.; más néven: A higiéniai kutatás módszerei, M., 1971, bibliogr.; Tverskoy P.N. meteorológiai tanfolyam, L., 1962; Umansky S.P. Man in Space, M., 1970; Khvosztikov I. A. A légkör magas rétegei, Leningrád, 1964; X r g i a n A. X. A légkör fizikája, L., 1969, bibliogr.; Khromov S.P. Meteorológia és klimatológia a földrajzi karok számára, Leningrád, 1968.

A magas és alacsony vérnyomás hatása a szervezetre- Armstrong G. Aviation Medicine, ford. angolból, M., 1954, bibliogr.; Zaltsman G.L. Fiziológiai alap emberi expozíció a környezeti gázok nagynyomású körülményeinek, L., 1961, bibliogr.; Ivanov D. I. és Khromushkin A. I. Emberi életfenntartó rendszerek nagy magasságban és űrrepülések során, M., 1968, bibliogr.; Isakov P.K. és munkatársai A repülési orvostudomány elmélete és gyakorlata, M., 1971, bibliogr.; Kovalenko E. A. és Chernyakov I. N. Szövet oxigén extrém repülési tényezők mellett, M., 1972, bibliogr.; Miles S. Víz alatti gyógyászat, ford. angolból, M., 1971, bibliogr.; Busby D. E. Űrklinikai gyógyászat, Dordrecht, 1968.

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