Ilmakehä on Maan ilmaverho, ja maantiedon oppitunnin opettamiseksi tästä aiheesta on hyvä esitys 6. luokan maantiedosta, jonka Maantieteen maailma tarjosi ladattavaksi, kuten tavallista, ilmaiseksi. 6. luokan oppilaat oppivat tunnilla paljon mielenkiintoisia asioita ilmapiiristä, joista he näyttävät olevan hyvin tietoisia. Mutta itse asiassa tilanne on sellainen, että he tietävät hengittämänsä ilman koostumuksesta, mutta todennäköisesti he eivät ole vielä kuulleet mitään stratosfääristä. Siksi on syytä ladata esitys ja sen diojen perusteella näyttää ja kertoa mielenkiintoista tietoa tunnelmasta.
Näytä esityksen sisältö
"sostavatm"
Mistä ilmapiiri koostuu? ja miten se toimii
Onko teillä vilttiä, lapset?
Niin, että koko maapallo on peitetty
Jotta sitä riittää kaikille,
Ja sitä paitsi se ei ollut näkyvissä?
Älä taita äläkä avaa,
Ei koske eikä katso?
Se päästäisi sisään sateen ja valon,
Kyllä, mutta ei näytä?!
Tunnelma - tämä on maan ilmakuori
Ilmakehän koostumus
HAPPI. Kasvit täydentävät ilmakehän happivarastoja.
HIILIDIOKSIDI. Hiilidioksidia kertyy ilmakehään tulivuorenpurkausten, elävien organismien hengityksen ja polttoaineiden palamisen seurauksena.
VESIHÖYRY. Vesihöyryä pääsee ilmaan veden haihtumisen seurauksena.
Hiilidioksidi yhdessä vesihöyryn kanssa "säästää" planeettamme lämpöä: ilmakehä siirtää auringosta maan pinnalle enemmän energiaa kuin maa päästää ympäröivään ulkoavaruuteen.
OTSONI. Otsonia muodostuu hapesta auringonvalon ja sähköpurkausten vaikutuksesta. Siinä on raikas tuoksu, kuten ukkosmyrskyn jälkeen. Tätä kaasua on ilmakehässä hyvin vähän, mutta 20-30 km korkeudessa on ilmakerros, jonka otsonipitoisuus on korkeampi. Sitä kutsutaan otsoninäytöksi. Se, kuten kilpi, suojaa kaikkea elävää Auringon tuhoisalta säteilyltä.
Epäpuhtaudet. Kaasujen lisäksi ilmassa on myös kiinteitä epäpuhtauksia. Nämä pienet hiukkaset muodostuvat kivien tuhoutumisen, tulivuorenpurkausten, pölymyrskyjen ja polttoaineen palamisen seurauksena. Toisaalta ne saastuttavat ilmaa, mutta toisaalta pilviä ei voi muodostua ilman niitä.
Troposfääri on ilmakehän alempi kerros, joka ulottuu 8-10 km korkeudelle napojen yläpuolelle, 10-12 km keskileveysasteille ja 16-18 km päiväntasaajan yläpuolelle.
On enemmän kuin 4 / 5 kaikesta ilmakehän ilmasta. Lisäksi yli puolet siitä on keskittynyt 5 km:n korkeuteen. Ilman lämpötila laskee täällä korkeuden kasvaessa ja saavuttaa ylärajalla -55 C. Troposfääri sisältää lähes kaiken ilmakehän kosteuden. Siihen muodostuu pilviä, jotka tuovat sadetta, lunta ja rakeita. Täällä ilma liikkuu jatkuvasti ja tuulta muodostuu. Ihmisten ja kasvien elämä tapahtuu troposfäärissä.
Stratosfääri on ilmakehän kerros, joka sijaitsee troposfäärin yläpuolella 55 km:n korkeudessa.
Ilma on stratosfäärissä ohuempaa kuin troposfäärissä. Siihen ei muodostu läheskään pilviä, koska vesihöyryä on hyvin vähän. Ilman lämpötila nousee täällä korkeuden myötä ja ylärajalla on lähellä 0 °C.
Stratosfäärin yläpuolella erotetaan useita ilmakehän kerroksia, jotka muuttuvat vähitellen ilmattomaksi tilaksi.
Suorita testi
1. Tunnelma on kuori
A. Kaasu
b. Vesi
V. Suolainen
2. Ilmakehän alin kerros:
A. Stratosfääri
b. Troposfääri
V. Yläilmapiiri
Suorita testi
3. Ilmassa oleva happi sisältää:
4. Troposfäärissä muodostuu:
A. Pilviä
b. Ultraviolettisäteilyltä
V. Pohjavesi
Määritelmä Ilmakehä (muinaisen kreikan sanasta τμός höyry ja σφα ρα pallo) kaasukuori, joka ympäröi maaplaneetta, yksi geosfääreistä. Sen sisäpinta peittää hydrosfäärin ja osittain maankuoren, kun taas sen ulkopinta rajaa ulkoavaruuden maanläheistä osaa. Ilmakehää tutkivia fysiikan ja kemian aloja kutsutaan yleensä ilmakehän fysiikaksi. Ilmakehä määrää maan pinnan sään, meteorologia tutkii säätä ja klimatologia käsittelee pitkäaikaisia ilmaston vaihteluita.
Ilmakehän raja Ilmakehän katsotaan olevan se alue Maan ympärillä, jossa kaasumainen väliaine pyörii yhdessä Maan kanssa yhtenä kokonaisuutena; Tällä määritelmällä ilmakehä siirtyy planeettojenväliseen avaruuteen asteittain, eksosfäärissä alkaen noin 1000 km:n korkeudesta maanpinnasta, ilmakehän raja voidaan myös tavanomaisesti vetää 1300 km:n korkeuteen. Kansainvälisen ilmailuliiton ehdottaman määritelmän mukaan ilmakehän ja avaruuden raja piirretään noin 100 km:n korkeudessa sijaitsevaa Karman-linjaa pitkin, jossa ilmailusta tulee täysin mahdotonta. NASA käyttää 122 kilometriä ilmakehän rajana; Viimeaikaiset kokeet selvittävät Maan ilmakehän ja ionosfäärin rajan olevan 118 kilometrin korkeudessa.
Fysikaaliset ominaisuudet Ilman kokonaismassa ilmakehässä on (5.15.3) 10 18 kg. Näistä kuivan ilman massa on (5,1352 ± 0,0003) 10 18 kg, vesihöyryn kokonaismassa on keskimäärin 1,27 10 16 kg. Puhtaan kuivan ilman moolimassa on 28,966 g/mol, ilman tiheys merenpinnalla on noin 1,2 kg/m3. Paine 0 °C:ssa merenpinnan tasolla on 101,325 kPa; kriittinen lämpötila 140,7 °C (~132,4 K); kriittinen paine 3,7 MPa; Cp 0 °C:ssa 1,0048 103 J/(kg K), C v 0,7159 103 J/(kg K) (0 °C:ssa). Ilman liukoisuus veteen (massan mukaan) 0 °C:ssa 0,0036 %, 25 °C:ssa 0,0023 %. "Normaaleiksi olosuhteiksi" hyväksytään Maan pinnalla: tiheys 1,2 kg/m3, ilmanpaine 101,35 kPa, lämpötila +20 °C ja suhteellinen kosteus 50%. Näillä ehdollisilla indikaattoreilla on puhtaasti tekninen merkitys.
Maan ilmakehä syntyi kahden prosessin seurauksena: aineen haihtuminen kosmisista kappaleista niiden putoaessa Maahan ja kaasujen vapautuminen tulivuorenpurkauksen aikana (Maan vaipan kaasunpoisto). Valtamerten erottuessa ja biosfäärin syntyessä ilmakehä muuttui kaasunvaihdon seurauksena veden, kasvien, eläinten ja niiden hajoamistuotteiden kanssa maaperässä ja soissa. Tällä hetkellä maapallon ilmakehä koostuu pääasiassa kaasuista ja erilaisista epäpuhtauksista (pöly, vesipisarat, jääkiteet, merisuolat, palamistuotteet). Ilmakehän muodostavien kaasujen pitoisuus on lähes vakio, lukuun ottamatta vettä (H 2 O) ja hiilidioksidia (CO 2 ). Ilmakehän vesipitoisuus (vesihöyryn muodossa) vaihtelee välillä 0,2-2,5 tilavuusprosenttia ja riippuu pääasiassa leveysasteesta. Ilmakehä sisältää taulukossa ilmoitettujen kaasujen lisäksi Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, hiilivetyjä, HCl, HF, HBr, HI, Hg-höyry, I 2, Br 2, kuten sekä NO ja monet muut kaasut pieninä määrinä. Troposfääri sisältää jatkuvasti suuren määrän suspendoituneita kiinteitä ja nestemäisiä hiukkasia (aerosolia). Maapallon ilmakehän harvinaisin kaasu on radon (Rn).
Ilmakehän rakenne Ilmakehän rajakerros Maan pinnan vieressä oleva ilmakehän alempi kerros (1-2 km paksuus), jossa tämän pinnan vaikutus vaikuttaa suoraan sen dynamiikkaan. Troposfääri Sen yläraja sijaitsee 810 km:n korkeudella napa-, 1012 km:n lauhkealla ja 1618 km:n korkeudella trooppisilla leveysasteilla. talvella alhaisempi kuin kesällä. Ilmakehän alempi pääkerros sisältää yli 80 % ilmakehän ilman kokonaismassasta ja noin 90 % kaikesta ilmakehässä olevasta vesihöyrystä. Turbulenssi ja konvektio ovat erittäin kehittyneitä troposfäärissä, pilviä syntyy ja sykloneja ja antisykloneja kehittyy. Lämpötila laskee korkeuden kasvaessa keskimääräisellä pystygradientilla 0,65°/100 m Tropopaussi Siirtymäkerros troposfääristä stratosfääriin, ilmakehän kerrokseen, jossa lämpötilan lasku korkeuden myötä pysähtyy. Stratosfääri Ilmakehän kerros, joka sijaitsee 11-50 kilometrin korkeudessa. Jolle on ominaista lievä lämpötilan muutos 1125 km:n kerroksessa (stratosfäärin alakerros) ja 2540 km:n kerroksen nousu 56,5:stä 0,8 °C:seen (stratosfäärin yläkerros tai inversioalue). Saavutettuaan arvon noin 273 K (lähes 0 °C) noin 40 km:n korkeudessa lämpötila pysyy vakiona noin 55 km:n korkeuteen asti. Tätä tasaisen lämpötilan aluetta kutsutaan stratopausiksi ja se on stratosfäärin ja mesosfäärin välinen raja. Termopaussi Ilmakehän alue termosfäärin vieressä. Tällä alueella auringon säteilyn absorptio on mitätöntä eikä lämpötila itse asiassa muutu korkeuden mukaan. Stratopaussi Ilmakehän rajakerros stratosfäärin ja mesosfäärin välillä. Pystysuorassa lämpötilajakaumassa on maksimi (noin 0 °C). Mesosfääri Mesosfääri alkaa 50 km:n korkeudesta ja ulottuu 8090 km:iin. Lämpötila laskee korkeuden myötä keskimääräisellä pystygradientilla (0.250.3)°/100 m. Pääenergiaprosessi on säteilylämmönsiirto. Monimutkaiset fotokemialliset prosessit, joissa on mukana vapaita radikaaleja, värähtelyvirittyneitä molekyylejä jne. aiheuttavat ilmakehän luminesenssia. Mesopause Siirtymäkerros mesosfäärin ja termosfäärin välillä. Pystysuorassa lämpötilajakaumassa on minimi (noin 90 °C).
Eksosfääri (sirontapallo) Eksosfääri on sirontavyöhyke, termosfäärin ulompi osa, joka sijaitsee 700 km:n yläpuolella. Eksosfäärissä oleva kaasu on erittäin harvinaista, ja sieltä sen hiukkaset vuotavat planeettojen väliseen tilaan (häviö). Ilmakehä on 100 kilometrin korkeuteen asti homogeeninen, hyvin sekoittunut kaasuseos. Korkeammissa kerroksissa kaasujen jakautuminen korkeuden mukaan riippuu niiden molekyylipainoista, raskaampien kaasujen pitoisuus pienenee nopeammin etäisyyden maanpinnasta. Kaasun tiheyden pienenemisen vuoksi lämpötila laskee stratosfäärin 0 °C:sta mesosfäärin 110 °C:seen. Yksittäisten hiukkasten kineettinen energia km korkeudessa vastaa kuitenkin ~150 °C:n lämpötilaa. Yli 200 km:n korkeudessa havaitaan merkittäviä lämpötilan ja kaasun tiheyden vaihteluita ajassa ja tilassa. Noin kilometrin korkeudessa eksosfääri muuttuu vähitellen niin sanotuksi lähiavaruuden tyhjiöksi, joka on täynnä erittäin harvinaisia planeettojen välisen kaasun hiukkasia, pääasiassa vetyatomeja. Mutta tämä kaasu edustaa vain osaa planeettojen välisestä aineesta. Toinen osa koostuu komeettista ja meteorista alkuperää olevista pölyhiukkasista. Äärimmäisen harvinaisten pölyhiukkasten lisäksi tähän tilaan tunkeutuu auringon ja galaktista alkuperää olevaa sähkömagneettista ja korpuskulaarista säteilyä. Yleiskatsaus Troposfäärin osuus ilmakehän massasta on noin 80 % ja stratosfäärin noin 20 %; Mesosfäärin massa on enintään 0,3%, termopallon massa on alle 0,05% ilmakehän kokonaismassasta. Ilmakehän sähköisten ominaisuuksien perusteella erotetaan neutronosfääri ja ionosfääri. Ilmakehän kaasun koostumuksesta riippuen erotetaan homosfääri ja heterosfääri. Heterosfääri on alue, jossa painovoima vaikuttaa kaasujen erottumiseen, koska niiden sekoittuminen sellaisella korkeudella on merkityksetöntä. Tämä tarkoittaa heterosfäärin vaihtelevaa koostumusta. Sen alapuolella on hyvin sekoittunut, homogeeninen osa ilmakehää, jota kutsutaan homosfääriksi. Näiden kerrosten välistä rajaa kutsutaan turbopaussiksi, se sijaitsee noin 120 km:n korkeudessa.
Muut ilmakehän ominaisuudet ja vaikutukset ihmiskehoon Jo 5 km merenpinnan korkeudessa kouluttamaton ihminen kokee happinälkää ja ilman sopeutumista ihmisen suorituskyky heikkenee merkittävästi. Ilmakehän fysiologinen vyöhyke päättyy tähän. Ihmisen hengitys tulee mahdottomaksi 9 kilometrin korkeudessa, vaikka noin 115 kilometriin asti ilmakehä sisältää happea. Ilmakehä toimittaa meille hengittämiseen tarvittavan hapen. Kuitenkin ilmakehän kokonaispaineen laskun vuoksi, kun nouset korkeuteen, hapen osapaine laskee vastaavasti. Ihmisen keuhkoissa on jatkuvasti noin 3 litraa alveolaarista ilmaa. Hapen osapaine alveolaarisessa ilmassa normaalissa ilmanpaineessa on 110 mmHg. Art., hiilidioksidipaine 40 mm Hg. Art., ja vesihöyry 47 mm Hg. Taide. Korkeuden kasvaessa hapenpaine laskee, ja veden ja hiilidioksidin kokonaishöyrynpaine keuhkoissa pysyy lähes vakiona noin 87 mm Hg:ssä. Taide. Hapen syöttö keuhkoihin lakkaa kokonaan, kun ympäristön ilmanpaine on yhtä suuri kuin tämä arvo. Noin 1920 km:n korkeudessa ilmanpaine laskee 47 mm Hg:iin. Taide. Siksi tässä korkeudessa vesi ja interstitiaalinen neste alkavat kiehua ihmiskehossa. Paineistetun hytin ulkopuolella näillä korkeuksilla kuolema tapahtuu melkein välittömästi. Siten ihmisen fysiologian näkökulmasta "avaruus" alkaa jo 1519 km:n korkeudesta.
Tiheät ilmakerrokset, troposfääri ja stratosfääri, suojaavat meitä säteilyn haitallisilta vaikutuksilta. Riittävällä ilman harvinaisuudella yli 36 km:n korkeudessa ionisoiva säteily (primaariset kosmiset säteet) vaikuttaa voimakkaasti kehoon; Yli 40 kilometrin korkeudessa auringon spektrin ultraviolettiosa on vaarallinen ihmisille. Kun nousemme yhä korkeammalle maanpinnan yläpuolelle, vähitellen ilmakehän alemmissa kerroksissa havaitut meille tutut ilmiöt, kuten äänen eteneminen, aerodynaamisen nousun ja vastuksen esiintyminen, lämmönsiirto konvektiolla jne. heikkenee ja katoaa sitten kokonaan.ilma, äänen leviäminen on mahdotonta. Kilometrien korkeuteen asti on edelleen mahdollista käyttää ilmanvastusta ja nostovoimaa ohjattuun aerodynaamiseen lentoon. Mutta kilometrien korkeuksista alkaen jokaiselle lentäjälle tutut M-luvun ja äänivallin käsitteet menettävät merkityksensä: siellä kulkee tavanomainen Karman-linja, jonka jälkeen alkaa puhtaasti ballistisen lennon alue, jota voidaan hallita vain käyttämällä reaktiiviset voimat. Yli 100 km korkeudessa ilmakehältä puuttuu toinen merkittävä ominaisuus - kyky absorboida, johtaa ja siirtää lämpöenergiaa konvektiolla (eli sekoittamalla ilmaa). Tämä tarkoittaa, että kiertoradalla sijaitsevan avaruusaseman eri laitteiden osia ei voida jäähdyttää ulkopuolelta samalla tavalla kuin lentokoneessa yleensä tehdään ilmasuihkuilla ja ilmapattereilla. Tällä korkeudella, kuten avaruudessa yleensä, ainoa tapa siirtää lämpöä on lämpösäteily.
Ilmakehän muodostumisen historia Yleisimmän teorian mukaan maapallon ilmakehällä on historiansa aikana ollut kolme erilaista koostumusta. Alun perin se koostui kevyistä kaasuista (vety ja helium), jotka oli vangittu planeettojen välisestä avaruudesta. Tämä on niin kutsuttu ensisijainen ilmapiiri. Seuraavassa vaiheessa aktiivinen vulkaaninen toiminta johti ilmakehän kyllästymiseen muilla kaasuilla kuin vedyllä (hiilidioksidi, ammoniakki, vesihöyry). Näin syntyi toissijainen ilmapiiri. Tämä tunnelma oli palauttava. Lisäksi ilmakehän muodostumisprosessin määrittivät seuraavat tekijät: kevyiden kaasujen (vety ja helium) vuotaminen planeettojen väliseen tilaan; kemialliset reaktiot, jotka tapahtuvat ilmakehässä ultraviolettisäteilyn, salamapurkausten ja joidenkin muiden tekijöiden vaikutuksesta. Vähitellen nämä tekijät johtivat tertiäärisen ilmakehän muodostumiseen, jolle on ominaista paljon vähemmän vetyä ja paljon enemmän typpeä ja hiilidioksidia (joka muodostuu ammoniakin ja hiilivedyjen kemiallisten reaktioiden seurauksena).
Typpi Suuren typen N2-määrän muodostuminen johtuu ammoniakki-vety-ilmakehän hapettumisesta molekyylihappi O2:lla, joka alkoi tulla planeetan pinnalta fotosynteesin seurauksena 3 miljardia vuotta sitten. Typpeä N2 vapautuu ilmakehään myös nitraattien ja muiden typpipitoisten yhdisteiden denitrifikaation seurauksena. Otsoni hapettaa typen yläilmakehässä NO:ksi. Typpi N 2 reagoi vain tietyissä olosuhteissa (esimerkiksi salamapurkauksen aikana). Molekyylitypen hapettumista otsonilla sähköpurkauksissa käytetään pieniä määriä typpilannoitteiden teollisessa tuotannossa. Syanobakteerit (sinilevät) ja kyhmybakteerit, jotka muodostavat juurakysymbioosin palkokasvien kanssa, jotka voivat olla tehokkaita viherlannoitteita - kasveja, jotka eivät köyhdytä, vaan rikastavat maaperää luonnollisilla lannoitteilla, voivat hapettaa sen alhaisella energiankulutuksella ja muuttaa sen biologisesti aktiiviseen muotoon.
Happi Ilmakehän koostumus alkoi muuttua radikaalisti elävien organismien ilmestyessä Maahan fotosynteesin seurauksena, johon liittyi hapen vapautuminen ja hiilidioksidin imeytyminen. Aluksi happea käytettiin pelkistettyjen ammoniakkiyhdisteiden, hiilivetyjen, valtamerien sisältämän rautapitoisen muodon jne. hapettamiseen. Tämän vaiheen lopussa ilmakehän happipitoisuus alkoi nousta. Vähitellen muodostui moderni ilmapiiri, jolla oli hapettavia ominaisuuksia. Koska tämä aiheutti vakavia ja äkillisiä muutoksia monissa ilmakehässä, litosfäärissä ja biosfäärissä tapahtuvissa prosesseissa, tätä tapahtumaa kutsuttiin happikatastrofiksi. Fanerozoicin aikana ilmakehän koostumus ja happipitoisuus muuttuivat. Ne korreloivat ensisijaisesti orgaanisen sedimentin laskeuman nopeuteen. Siten hiilen kertymisen aikoina ilmakehän happipitoisuus ylitti selvästi nykyajan tason.
Hiilidioksidi Ilmakehän CO 2 -pitoisuus riippuu tulivuoren aktiivisuudesta ja kemiallisista prosesseista maan kuorissa, mutta ennen kaikkea biosynteesin ja orgaanisen aineen hajoamisen intensiteetistä maapallon biosfäärissä. Lähes koko planeetan nykyinen biomassa (noin 2,4 10 12 tonnia) muodostuu ilmakehän hiilidioksidin, typen ja vesihöyryn vaikutuksesta. Mereen haudatut orgaaniset aineet, suot ja metsät muuttuvat hiileksi, öljyksi ja maakaasuksi
Jalokaasut Jalokaasujen argonin, heliumin ja kryptonin lähteet ovat tulivuorenpurkaukset ja radioaktiivisten alkuaineiden hajoaminen. Maan ja erityisesti ilmakehän inertit kaasut ovat köyhtyneet avaruuteen verrattuna. Uskotaan, että syy tähän on jatkuvassa kaasuvuodossa planeettojen väliseen avaruuteen.
Ilmakehän saastuminen Viime aikoina ihmiset ovat alkaneet vaikuttaa ilmakehän kehitykseen. Ihmisen toiminnan tulos on ollut ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden jatkuva kasvu, joka johtuu aikaisemmilla geologisilla aikakausilla kertyneiden hiilivetypolttoaineiden palamisesta. Valtavia määriä hiilidioksidia kuluu fotosynteesin aikana, ja maailman valtameret absorboivat sitä. Tämä kaasu pääsee ilmakehään karbonaattikivien ja kasvi- ja eläinperäisten orgaanisten aineiden hajoamisen sekä vulkanismin ja ihmisen teollisen toiminnan seurauksena. Viimeisen 100 vuoden aikana ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut 10 %, ja suurin osa (360 miljardia tonnia) on peräisin polttoaineen palamisesta. Jos polttoaineen palamisen kasvu jatkuu, hiilidioksidin määrä ilmakehässä kaksinkertaistuu tulevina vuosina ja voi johtaa globaaliin ilmastonmuutokseen. Polttoaineen poltto on tärkein saastuttavien kaasujen (CO, NO, SO 2) lähde. Ilman happi hapettaa rikkidioksidin SO 3:ksi ja typen oksidi NO 2:ksi ilmakehän ylemmissä kerroksissa, jotka vuorostaan ovat vuorovaikutuksessa vesihöyryn kanssa ja tuloksena oleva rikkihappo H 2 SO 4 ja typpihappo HNO 3 putoavat Maan pinta t n:n muodossa. hapan sade. Polttomoottoreiden käyttö aiheuttaa merkittävää ilmansaastumista typen oksideilla, hiilivedyillä ja lyijyyhdisteillä (tetraetyylilyijy Pb(CH 3 CH 2) 4). Ilmakehän aerosolipilaantuminen johtuu sekä luonnollisista syistä (tulivuorenpurkaukset, pölymyrskyt, merivesipisaroiden ja kasvien siitepölyn mukana kulkeutuminen jne.) että ihmisen taloudellisesta toiminnasta (malmien ja rakennusmateriaalien louhinta, polttoaineen poltto, sementin valmistus jne.). ). Hiukkasten intensiivinen ja laajamittainen poisto ilmakehään on yksi mahdollisista ilmastonmuutoksen syistä planeetalla.
Alkuperähistoria Ilmakehän synty- ja kehityshistoria on melko monimutkainen ja pitkä, se ulottuu noin 3 miljardin vuoden taakse. Tänä aikana ilmakehän koostumus ja ominaisuudet muuttuivat useita kertoja, mutta viimeisten 50 miljoonan vuoden aikana ne ovat tutkijoiden mukaan vakiintuneet.
Nykyajan ilmakehän massa on noin miljoonasosa Maan massasta. Korkeuden myötä ilmakehän tiheys ja paine laskevat jyrkästi, ja lämpötila muuttuu epätasaisesti ja monimutkaisesti, myös auringon toiminnan ja magneettisten myrskyjen vaikutuksesta ilmakehään. Ilmakehän lämpötilan muutos eri korkeuksissa selittyy aurinkoenergian epätasaisella imeytymisellä kaasuihin. Voimakkaimmat lämpöprosessit tapahtuvat troposfäärissä, ja ilmakehä lämpenee alhaalta, valtameren ja maan pinnalta.
Merkitys On huomattava, että ilmakehällä on erittäin suuri ekologinen merkitys. Se suojaa kaikkia Maan eläviä organismeja kosmisen säteilyn ja meteoriittien vaikutusten haitallisilta vaikutuksilta, säätelee vuodenaikojen lämpötilanvaihteluita, tasapainottaa ja tasoittaa päivittäistä kiertokulkua. Jos ilmakehää ei olisi olemassa, päivittäinen lämpötilan vaihtelu maapallolla saavuttaisi ±200 °C.
Ilmakehä ei ole vain elämää antava "puskuri" avaruuden ja planeettamme pinnan välillä, sen kautta tapahtuu myös lämmön ja kosteuden kantaja, fotosynteesi ja energianvaihto, biosfäärin pääprosessit. Ilmakehä vaikuttaa kaikkien litosfäärissä tapahtuvien eksogeenisten prosessien luonteeseen ja dynamiikkaan (fyysinen ja kemiallinen sää, tuulen aktiivisuus, luonnonvedet, ikirouta, jäätiköt).
Hydrosfäärin kehittyminen riippui suurelta osin myös ilmakehästä johtuen siitä, että pinta- ja maanalaisten altaiden ja vesialueiden vesitase ja kulkumuoto muodostuivat sateen ja haihdun vaikutuksesta. Hydrosfäärin ja ilmakehän prosessit liittyvät läheisesti toisiinsa.
Dia 2
Mikä on ilmanpaine?
Ilmalla, kuten kaikilla ympärillämme olevilla kehoilla, on massa. Tutkijat ovat laskeneet, että ilmapylväs painaa maan pintaa keskimääräisellä voimalla 1,03 kg/cm².
Dia 3
Italialainen tiedemies E. Torricelli mittasi ensimmäistä kertaa ilmanpaineen elohopeabarometrillä. Paine määritettiin lasiputkessa olevan elohopeapylvään korkeudella, joka tasapainottaa vastaavan ilmapatsaan ilmakehässä. Ja siitä lähtien on ollut tapana mitata ilmanpainetta mmHg.
Dia 4
Nyt on olemassa nykyaikaisempia barometreja, kuten aneroidibarometri.
Dia 5
Mitä ilmanpainetta pidetään normaalina? On yleisesti hyväksyttyä, että ilmanpainetta, joka mitataan merenpinnalla keskileveysasteilla 0 °C:n ilman lämpötilassa, pidetään normaalina ja se on 760 mmHg.
Dia 6
Jos lukemat ovat normaalia alhaisemmat tai korkeammat, on tapana sanoa, että paine on alennettu (matala) - merkitty kirjaimella H tai lisääntynyt (korkea) - merkitty kirjaimella B.
Dia 7
Joten mikä on ilmanpaine?! Ilmakehän paine on voima, jolla ilma painaa maan pintaa ja kaikkia sillä olevia kappaleita.
Dia 8
Mistä ilmanpaine riippuu?
Kun alueen korkeus kasvaa, paine laskee. Loppujen lopuksi samaan aikaan Maan pintaa puristava ilmapylväs pienenee. Vastaavasti, jos laskeudumme alamäelle, paine kasvaa.
Dia 9
Lisäksi, jos lämpötila maan pinnalla on korkea, ilma lämpenee, se tulee kevyemmäksi ja nousee - paine laskee, ja jos ilma jäähtyy, siitä tulee raskaampaa ja tiheämpää, mikä tarkoittaa, että se putoaa - paine lisääntyy.
Dia 10
Miksi tuuli puhaltaa?
Mitä tapahtuu päivän aikana: - maa, sen päällä olevat rakennukset, ja niistä ilma lämpenee nopeammin kuin vesi; - lämmin ilma nousee maan yläpuolelle; - paine maan päällä laskee; - veden yläpuolella olevalla ilmalla ei ole aikaa, sen paine on edelleen korkeampi kuin maan päällä; - korkeapaineiselta alueelta veden yläpuolella oleva ilma pyrkii kulkeutumaan maan yläpuolelle ja alkaa liikkua tasaamalla painetta. Johtopäätös: Tuuli puhalsi mereltä maahan.
Dia 11
Yöllä tapahtuu päinvastoin, ts. tuuli puhaltaa maalta merelle. Maa ja sen yläpuolella oleva ilma jäähtyvät nopeammin ja paine maan päällä kasvaa korkeammaksi kuin veden päällä. Vesi jäähtyy hitaammin ja sen yläpuolella oleva ilma pysyy lämpimänä pidempään. Se nousee ja paine meren yllä laskee. Tällaista tuulta, joka muuttaa suuntaa kahdesti päivässä, kutsutaan tuuleksi.
Dia 12
Tuulen lisäksi on toinen tuuli, jota kutsutaan monsuuniksi. Sen liikesuunnan periaate on sama kuin tuulella, vain suuremmassa mittakaavassa. Se muuttaa suuntaa 2 kertaa vuodessa talvella ja kesällä. Kesällä se puhaltaa maalla ja talvella meressä. Tätä tuulta voidaan havaita Venäjällä - Kaukoidässä.