انجام یک پیش بینی. پیش بینی حجم فروش مهمترین شاخص ها

آن قسمت از جو که در مجاورت زمین قرار دارد و انسان بر اساس آن نفس می کشد، تروپوسفر نامیده می شود. تروپوسفر 9 تا 11 کیلومتر ارتفاع دارد و مخلوطی مکانیکی از گازهای مختلف است.

ترکیب هوا ثابت نیست. بسته به موقعیت جغرافیایی، زمین، شرایط آب و هوایی، هوا می تواند داشته باشد ترکیب متفاوتو خواص مختلف. هوا می تواند آلوده یا کمیاب، تازه یا سنگین باشد - همه اینها به این معنی است که حاوی ناخالصی های خاصی است.

نیتروژن - 78.9 درصد؛

اکسیژن - 20.95 درصد؛

دی اکسید کربن - 0.3 درصد.

علاوه بر این، گازهای دیگری نیز در جو وجود دارند (هلیوم، آرگون، نئون، زنون، کریپتون، هیدروژن، رادون، ازن) و مقدار کل آنها کمی کمتر از یک درصد است.

همچنین باید به وجود برخی ناخالصی های دائمی در هوا اشاره کرد منشاء طبیعیبه ویژه محصولات گازی خاصی که از هر دو بیولوژیکی و فرآیندهای شیمیایی. در میان آنها، آمونیاک شایسته ذکر ویژه است (ترکیب هوا دور از مناطق پرجمعیتشامل حدود سه تا پنج هزارم میلی گرم در متر مکعب)، متان (سطح آن به طور متوسط ​​دو ده هزارم میلی گرم در متر مکعب است)، اکسیدهای نیتروژن (در جو غلظت آنها تقریباً به پانزده ده هزارم میلی گرم می رسد. در هر متر مکعب)، سولفید هیدروژن و سایر محصولات گازی.

علاوه بر بخار و ناخالصی های گازی، ترکیب شیمیاییهوا معمولا شامل گرد و غبار است منشأ کیهانی، که به میزان هفتصد هزارم تن در سطح زمین می ریزد کیلومتر مربعدر طول سال و همچنین ذرات غباری که از فوران های آتشفشانی به وجود می آیند.

با این حال، به بیشترین میزان تغییر می کند (و نه در سمت بهتر) ترکیب هوا و تروپوسفر را توسط گرد و غبار و دود به اصطلاح زمین (گیاه، خاک) آلوده می کند. آتش سوزی جنگل. به خصوص در توده‌های هوای قاره‌ای که از بیابان‌ها سرچشمه می‌گیرند، چنین گرد و غباری بسیار زیاد است آسیای مرکزیو آفریقا. به همین دلیل است که می توان با اطمینان گفت که کاملا تمیز است محیط هوابه سادگی وجود ندارد، و این مفهومی است که فقط به صورت نظری وجود دارد.

ترکیب هوا به طور مداوم تغییر می کند و تغییرات طبیعی آن معمولاً نقش نسبتاً کمی ایفا می کند، به ویژه در مقایسه با عواقب احتمالیتخلفات مصنوعی آن چنین تخلفاتی عمدتاً با فعالیت های صنعتی بشر، استفاده از دستگاه ها برای خدمات مصرف کننده و همچنین مرتبط است وسايل نقليه. این اختلالات می تواند از جمله به دناتوره شدن هوا منجر شود، یعنی تفاوت های آشکار در ترکیب و ویژگی های آن از شاخص های مربوط به جو.

اینها و بسیاری از انواع دیگر فعالیت انسانیمنجر به این واقعیت شد که ترکیب اصلی هوا شروع به آهسته و ناچیز کرد، اما با این وجود کاملاً تغییرات برگشت ناپذیر. به عنوان مثال، دانشمندان محاسبه کرده اند که در طول پنجاه سال گذشته، بشریت تقریباً همان مقدار اکسیژن را که در میلیون ها سال گذشته استفاده کرده است. درصد- دو دهم درصد آن کل موجودیدر جو در عین حال، انتشار گازهای گلخانه ای در هوا بر همین اساس افزایش می یابد، طبق آخرین داده ها، انتشار گازهای گلخانه ای در طول صد سال گذشته به تقریباً چهارصد میلیارد تن رسیده است.

بنابراین، ترکیب هوا تغییر می کند بدترین طرف، و تصور اینکه در چند دهه آینده چگونه خواهد بود دشوار است.

برخلاف سیارات سرد و گرم ما منظومه شمسی، در سیاره زمین شرایطی وجود دارد که امکان حیات را فراهم می کند یک فرم خاص. یکی از شرایط اصلی ترکیب جو است که به همه موجودات زنده فرصت نفس کشیدن آزادانه می دهد و آنها را از تشعشعات مرگبار حاکم بر فضا محافظت می کند.

جو از چه چیزی تشکیل شده است؟

جو زمین از گازهای زیادی تشکیل شده است. اساساً که 77 درصد را اشغال می کند. گازی که بدون آن حیات روی زمین قابل تصور نیست، حجم بسیار کمتری از اکسیژن موجود در هوا را به خود اختصاص می دهد که معادل 21 درصد از حجم کل جو است. 2% آخر مخلوطی از گازهای مختلف از جمله آرگون، هلیوم، نئون، کریپتون و غیره است.

جو زمین تا ارتفاع 8 هزار کیلومتری بالا می رود. هوای مناسب برای تنفس فقط در آن یافت می شود لایه زیرینجو، در تروپوسفر، به ارتفاع 8 کیلومتری در قطب ها و 16 کیلومتری بالای استوا می رسد. با افزایش ارتفاع، هوا رقیق تر می شود و کمبود اکسیژن بیشتر می شود. برای در نظر گرفتن اینکه چه محتوای اکسیژن در هوا رخ می دهد ارتفاعات مختلف، بیایید یک مثال بزنیم. در قله اورست (ارتفاع 8848 متر)، هوا 3 برابر کمتر از سطح دریا این گاز را در خود نگه می دارد. بنابراین، فاتحان قله های بلند کوه - کوهنوردان - فقط با ماسک اکسیژن می توانند به قله آن صعود کنند.

اکسیژن شرط اصلی بقا در این سیاره است

در ابتدای پیدایش زمین، هوایی که آن را احاطه کرده بود، این گاز را در ترکیب خود نداشت. این کاملاً برای زندگی تک یاخته ها - مولکول های تک سلولی که در اقیانوس شنا می کردند - مناسب بود. آنها به اکسیژن نیاز نداشتند. این فرآیند تقریباً 2 میلیون سال پیش آغاز شد، زمانی که اولین موجودات زنده، در نتیجه واکنش فتوسنتز، شروع به انتشار دوزهای کمی از این گاز کردند که در نتیجه به دست آمد. واکنش های شیمیاییابتدا به اقیانوس، سپس به جو. زندگی در این سیاره تکامل یافت و اشکال مختلفی به خود گرفت که بیشتر آنها تا دوران مدرن باقی نمانده اند. برخی از موجودات در نهایت با گاز جدید سازگار شدند.

آنها یاد گرفتند که قدرت آن را به طور ایمن در داخل یک سلول مهار کنند، جایی که به عنوان نیروگاهی برای استخراج انرژی از غذا عمل می کرد. این روش استفاده از اکسیژن را تنفس می نامند و ما هر ثانیه این کار را انجام می دهیم. این نفس کشیدن بود که بیشتر را ممکن کرد موجودات پیچیدهو مردم. در طی میلیون‌ها سال، میزان اکسیژن موجود در هوا به شدت افزایش یافته است سطح مدرن- حدود 21 درصد تجمع این گاز در جو به ایجاد لایه اوزون در ارتفاع 30-8 کیلومتری از سطح زمین کمک کرد. در همان زمان، سیاره از اثرات مضر محافظت شد پرتو های فرابنفش. تکامل بیشتر اشکال زندگیدر آب و خشکی در نتیجه افزایش فتوسنتز به سرعت افزایش یافته است.

زندگی بی هوازی

اگرچه برخی از موجودات با سطوح فزاینده گاز آزاد شده سازگار شدند، بسیاری از ساده ترین اشکال حیاتی که روی زمین وجود داشتند ناپدید شدند. موجودات دیگر با پنهان شدن از اکسیژن زنده ماندند. برخی از آنها امروزه در ریشه حبوبات زندگی می کنند و از نیتروژن هوا برای ساخت اسیدهای آمینه برای گیاهان استفاده می کنند. ارگانیسم مرگبار بوتولیسم پناهنده دیگری از اکسیژن است. به راحتی در غذاهای کنسرو شده در خلاء زنده می ماند.

چه سطحی از اکسیژن برای زندگی مطلوب است؟

زودرس نوزادان متولد شدهکه هنوز ریه‌هایشان برای تنفس کاملاً باز نشده است، در انکوباتورهای مخصوص فرو می‌روند. در آنها، محتوای اکسیژن در هوا از نظر حجمی بیشتر است و به جای 21٪ معمول، سطح آن در 30-40٪ تنظیم می شود. بچه ها داشتن مشکلات جدیتنفس، توسط هوا با سطح اکسیژن 100٪ احاطه شده اند تا از آسیب به مغز کودک جلوگیری کنند. قرار گرفتن در چنین شرایطی باعث بهبود رژیم اکسیژن بافت هایی می شود که در حالت هیپوکسی هستند، آنها را عادی می کند. علائم حیاتی. اما مقدار بیش از حد آن در هوا به همان اندازه خطرناک است که بسیار کم است. اکسیژن بیش از حد در خون نوزاد می تواند باعث آسیب شود رگ های خونیدر چشم و باعث کاهش بینایی می شود. این دوگانگی خواص گاز را نشان می دهد. برای زنده ماندن باید آن را تنفس کنیم، اما مقدار زیاد آن گاهی اوقات می تواند برای بدن سم شود.

فرآیند اکسیداسیون

هنگامی که اکسیژن با هیدروژن یا کربن ترکیب می شود، واکنشی به نام اکسیداسیون رخ می دهد. این فرآیند نیرو می دهد مولکول های آلیکه اساس زندگی هستند از هم می پاشند. در بدن انسان، اکسیداسیون به شرح زیر رخ می دهد. گلبول‌های قرمز خون، اکسیژن را از ریه‌ها جمع‌آوری کرده و آن را در سراسر بدن حمل می‌کنند. روند تخریب مولکول های غذایی که می خوریم وجود دارد. این فرآیند انرژی، آب را آزاد می کند و دی اکسید کربن را پشت سر می گذارد. دومی توسط سلول های خونی دوباره به ریه ها دفع می شود و ما آن را به هوا بازدم می کنیم. اگر فرد بیش از 5 دقیقه از تنفس منع شود، ممکن است خفه شود.

نفس

بیایید محتوای اکسیژن موجود در هوای استنشاقی را در نظر بگیریم. هوای اتمسفر که از بیرون وارد ریه ها می شود، استنشاقی نامیده می شود و هوایی که از آن خارج می شود. دستگاه تنفسیهنگام بازدم، - بازدم.

این مخلوطی از هوایی است که آلوئول ها را با چیزی که در آن است پر کرده است دستگاه تنفسی. ترکیب شیمیایی هوا که مرد سالمدم و بازدم می کند شرایط طبیعی، عملا تغییر نمی کند و در چنین اعدادی بیان می شود.

اکسیژن جزء اصلی هوا برای حیات است. تغییرات در مقدار این گاز در جو ناچیز است. اگر میزان اکسیژن در هوای نزدیک دریا به 20.99٪ برسد، حتی در هوای بسیار آلوده شهرهای صنعتی سطح آن به زیر 20.5٪ نمی رسد. چنین تغییراتی تأثیری بر آن نشان نمی دهد بدن انسان. اختلالات فیزیولوژیکی زمانی ظاهر می شود درصداکسیژن در هوا به 16-17٪ کاهش می یابد. در این مورد، یک مورد واضح وجود دارد که منجر به کاهش شدید فعالیت حیاتی می شود و زمانی که محتوای اکسیژن در هوا 7-8٪ باشد، مرگ امکان پذیر است.

جو در دوره های مختلف

ترکیب جو همیشه بر تکامل تأثیر داشته است. در زمان های مختلف زمین شناسی به دلیل بلایای طبیعیافزایش یا کاهش در سطح اکسیژن مشاهده شد، و این مستلزم تغییر در بیوسیستم بود. حدود 300 میلیون سال پیش، محتوای آن در جو به 35٪ افزایش یافت و این سیاره توسط حشرات با اندازه های غول پیکر مستعمره شد. بزرگترین انقراض موجودات زنده در تاریخ زمین حدود 250 میلیون سال پیش رخ داده است. در طی آن بیش از 90 درصد از ساکنان اقیانوس و 75 درصد از ساکنان خشکی جان خود را از دست دادند. یکی از نسخه ها انقراض دسته جمعیمی گوید که دلیل این امر کم بودن اکسیژن هوا بود. میزان این گاز به 12 درصد کاهش یافت و این در لایه زیرین جو تا ارتفاع 5300 متری است. در عصر ما، محتوای اکسیژن در هوای جو به 20.9٪ می رسد که 0.7٪ کمتر از 800 هزار سال پیش است. این ارقام توسط دانشمندان تایید شده است دانشگاه پرینستون، که نمونه هایی از گرینلند و یخ اقیانوس اطلس، در آن زمان شکل گرفت. آب یخ زده حباب های هوا را حفظ می کند و این واقعیت به محاسبه سطح اکسیژن در جو کمک می کند.

چه چیزی سطح آن را در هوا تعیین می کند؟

جذب فعال آن از جو می تواند ناشی از حرکت یخچال ها باشد. همانطور که آنها دورتر می شوند، مناطق غول پیکری از لایه های آلی را نشان می دهند که اکسیژن مصرف می کنند. دلیل دیگر ممکن است خنک شدن آبهای اقیانوس جهانی باشد: باکتری های آن در دمای پایین تر اکسیژن را فعال تر جذب می کنند. محققان استدلال می کنند که جهش صنعتی و همراه با آن، سوزاندن مقادیر زیادی سوخت تأثیر خاصی ندارد. 15 میلیون سال است که اقیانوس های جهان در حال خنک شدن بوده اند و میزان مواد حیاتی موجود در جو بدون توجه به تاثیر انسان کاهش یافته است. احتمالاً چیزهایی روی زمین اتفاق می افتد فرآیندهای طبیعی، منجر به این واقعیت می شود که مصرف اکسیژن بیشتر از تولید آن می شود.

تاثیر انسان بر ترکیب جو

بیایید در مورد تأثیر انسان بر ترکیب هوا صحبت کنیم. سطحی که امروز داریم برای موجودات زنده ایده آل است. تعادل آن و سایر گازها تعیین می شود چرخه زندگیدر طبیعت: حیوانات دی اکسید کربن را بازدم می کنند، گیاهان از آن استفاده می کنند و اکسیژن آزاد می کنند.

اما هیچ تضمینی وجود ندارد که این سطح همیشه ثابت باشد. میزان دی اکسید کربن آزاد شده در جو در حال افزایش است. این به دلیل استفاده بشر از سوخت است. و همانطور که می دانید از فسیل هایی با منشاء آلی تشکیل شده و دی اکسید کربن وارد هوا می شود. در همین حال، بزرگترین گیاهان سیاره ما، درختان، با سرعت فزاینده ای در حال نابودی هستند. در یک دقیقه کیلومترها جنگل ناپدید می شود. این بدان معناست که مقداری از اکسیژن موجود در هوا به تدریج در حال کاهش است و دانشمندان در حال به صدا درآمدن زنگ خطر هستند. اتمسفر زمین- انباری بی حد و حصر نیست و اکسیژن از بیرون وارد آن نمی شود. به طور مداوم همراه با توسعه زمین در حال توسعه بود. همیشه باید به یاد داشته باشیم که این گاز توسط پوشش گیاهی در طی فرآیند فتوسنتز از طریق مصرف دی اکسید کربن تولید می شود. و هر گونه کاهش چشمگیر پوشش گیاهی در قالب تخریب جنگل ها، ناگزیر از ورود اکسیژن به جو می کاهد و در نتیجه تعادل آن را به هم می زند.

هوای جنوب گرم و آفتابی و شمال خشن و سرد دارای همان مقدار اکسیژن است.

یک لیتر هوا همیشه حاوی 210 است سانتی متر مکعباکسیژن که 21 درصد حجمی است.

بیشترین نیتروژن موجود در هوا در 780 سانتی متر مکعب در لیتر یا 78 درصد حجمی موجود است. همچنین مقدار کمی گازهای بی اثر در هوا وجود دارد. این گازها را بی اثر می نامند زیرا تقریباً با عناصر دیگر ترکیب نمی شوند.

از بین گازهای بی اثر موجود در هوا، آرگون فراوان ترین است - حدود 9 سانتی متر مکعب در هر لیتر وجود دارد. نئون در مقادیر بسیار کمتری در هوا یافت می شود: 0.02 در لیتر هوا وجود دارد. سانتیمتر مکعب. هلیوم کمتری نیز وجود دارد - فقط 0.005 سانتی متر مکعب. کریپتون 5 برابر کمتر از هلیوم است - 0.001 سانتی متر مکعب، و زنون بسیار کوچک - 0.00008 سانتی متر مکعب است.

هوا نیز حاوی گاز است ترکیبات شیمیاییبه عنوان مثال - دی اکسید کربن یا دی اکسید کربن(CO 2). مقدار دی اکسید کربن موجود در هوا از 0.3 تا 0.4 سانتی متر مکعب در لیتر متغیر است. میزان بخار آب موجود در هوا نیز متغیر است. در هوای خشک و گرم تعداد آنها کمتر و در هوای بارانی بیشتر است.

ترکیب هوا را نیز می توان به صورت درصد وزنی بیان کرد. دانستن وزن 1 لیتر هوا و وزن مخصوصاز هر گاز موجود در ترکیب آن، به راحتی می توان از مقادیر حجمی به مقادیر وزنی حرکت کرد. نیتروژن موجود در هوا حدود 75.5، اکسیژن - 23.1، آرگون - 1.3 و دی اکسید کربن (دی اکسید کربن) -0.04 درصد وزنی دارد.

تفاوت بین درصد وزن و حجم به دلیل مختلف است وزن مخصوصنیتروژن، اکسیژن، آرگون و دی اکسید کربن.

به عنوان مثال، اکسیژن به راحتی مس را اکسید می کند درجه حرارت بالا. بنابراین، اگر هوا را از داخل یک لوله پر از براده های مسی داغ عبور دهید، وقتی از لوله خارج می شود، حاوی اکسیژن نخواهد بود. همچنین می توانید اکسیژن هوا را با فسفر حذف کنید. در طی احتراق، فسفر حریصانه با اکسیژن ترکیب می شود و انیدرید فسفر را تشکیل می دهد (P 2 O 5).

ترکیب هوا در سال 1775 توسط Lavoisier تعیین شد.

در حالی که مقدار کمی جیوه فلزی را در یک مخزن شیشه ای گرم می کرد، لاووازیه انتهای باریک قفسه را زیر یک زنگ شیشه ای قرار داد که در ظرفی پر از جیوه قرار می گرفت. این تجربه دوازده روز به طول انجامید. جیوه در مخزن که تقریباً تا حد جوشیدن گرم شده بود، بیشتر و بیشتر با اکسید قرمز پوشانده شد. در همان زمان، سطح جیوه در کلاهک واژگون شده شروع به افزایش محسوسی از سطح جیوه در ظرفی که کلاهک در آن قرار داشت، شد. جیوه موجود در مخزن، در حال اکسید شدن، اکسیژن بیشتری از هوا می گرفت، فشار در مخزن و زنگ پایین می آمد و به جای اکسیژن مصرفی، جیوه به داخل زنگ مکیده می شد.

هنگامی که تمام اکسیژن مصرف شد و اکسیداسیون جیوه متوقف شد، جذب جیوه در زنگ نیز متوقف شد. حجم جیوه در زنگ اندازه گیری شد. معلوم شد که V 5 بخشی از حجم کل زنگ و پاسخ را تشکیل می دهد.

گاز باقی مانده در زنگ و قاب پشتیبان احتراق یا عمر را پشتیبانی نمی کند. این قسمت از هوا که تقریباً 4/6 حجم را اشغال می کرد نامیده می شد نیتروژن.

آزمایش های دقیق تر در پایان قرن هجدهممشخص شد که هوا دارای ۲۱ درصد اکسیژن و ۷۹ درصد ازت حجمی است.

و فقط در اواخر نوزدهمقرن، مشخص شد که هوا حاوی آرگون، هلیوم و سایر گازهای بی اثر است.

جو پوسته گازی سیاره ما است که همراه با زمین می چرخد. گاز موجود در جو را هوا می نامند. جو در تماس با هیدروسفر است و تا حدی لیتوسفر را می پوشاند. اما تعیین حدود بالا دشوار است. به طور معمول پذیرفته شده است که جو تقریباً سه هزار کیلومتر به سمت بالا گسترش می یابد. در آنجا به آرامی به فضای بدون هوا جریان می یابد.

ترکیب شیمیایی جو زمین

تشکیل ترکیب شیمیایی جو حدود چهار میلیارد سال پیش آغاز شد. در ابتدا، جو فقط از گازهای سبک - هلیوم و هیدروژن تشکیل شده بود. به گفته دانشمندان، پیش نیاز اولیه برای ایجاد یک پوسته گازی در اطراف زمین، فوران های آتشفشانی بود که همراه با گدازه، خارج شد. مقدار زیادیگازها پس از آن، تبادل گاز آغاز شد فضاهای آبی، با موجودات زنده، با محصولات فعالیت های آنها. ترکیب هوا به تدریج تغییر کرد و فرم مدرنچندین میلیون سال پیش ثبت شده است.

اجزای اصلی جو نیتروژن (حدود 79٪) و اکسیژن (20٪) هستند. درصد باقیمانده (1%) از گازهای زیر تشکیل شده است: آرگون، نئون، هلیوم، متان، دی اکسید کربن، هیدروژن، کریپتون، زنون، ازن، آمونیاک، گوگرد و دی اکسیدهای نیتروژن، اکسید نیتروژن و مونوکسید کربن که شامل می شوند. در این یک درصد

علاوه بر این، هوا حاوی بخار آب و ذرات معلق (گرده، گرد و غبار، کریستال های نمک، ناخالصی های آئروسل) است.

که در اخیرادانشمندان توجه دارند نه کیفی، بلکه تغییر کمیبرخی از مواد تشکیل دهنده هوا و دلیل این امر انسان و فعالیت های اوست. تنها در 100 سال گذشته، سطح دی اکسید کربن به میزان قابل توجهی افزایش یافته است! این مملو از مشکلات بسیاری است که جهانی ترین آنها تغییرات آب و هوایی است.

تشکیل آب و هوا و آب و هوا

جو در حال پخش است نقش حیاتیدر شکل گیری آب و هوا و آب و هوا روی زمین. مقدار زیادی به میزان نور خورشید، ماهیت سطح زیرین و گردش اتمسفر بستگی دارد.

بیایید به ترتیب عوامل را بررسی کنیم.

1. جو گرمای پرتوهای خورشید را منتقل می کند و تشعشعات مضر را جذب می کند. این واقعیت که پرتوهای خورشید در قسمت های مختلف زمین می افتند زوایای مختلف، یونانیان باستان می دانستند. خود کلمه "اقلیم" که از یونانی باستان ترجمه شده است به معنای "شیب" است. بنابراین، در خط استوا، پرتوهای خورشید تقریباً به صورت عمودی می افتند، به همین دلیل است که اینجا بسیار گرم است. هر چه به قطب ها نزدیک تر باشد، زاویه بزرگترکج کردن و دما کاهش می یابد.

2. در اثر گرمای ناهموار زمین، جریان های هوا در جو ایجاد می شود. آنها بر اساس اندازه آنها طبقه بندی می شوند. کوچکترین (دهها و صدها متر) بادهای محلی است. به دنبال آن بادهای موسمی و بادهای تجاری، طوفان‌ها و پادسیکلون‌ها و مناطق پیشانی سیاره‌ای دنبال می‌شوند.

همه این توده های هوامدام در حال حرکت برخی از آنها کاملا ثابت هستند. به عنوان مثال، بادهای تجاری که از مناطق نیمه گرمسیری به سمت استوا می وزند. حرکت دیگران تا حد زیادی به فشار اتمسفر بستگی دارد.

3. فشار اتمسفر یکی دیگر از عوامل مؤثر بر شکل گیری اقلیم است. این فشار هوا روی سطح زمین است. همانطور که مشخص است، توده های هوا از ناحیه ای با فشار اتمسفر بالا به سمت ناحیه ای که این فشار کمتر است حرکت می کند.

در مجموع 7 منطقه اختصاص داده شده است. استوا - منطقه فشار کم. علاوه بر این، در هر دو طرف استوا تا عرض جغرافیایی سی ام - منطقه فشار بالا. از 30 درجه تا 60 درجه - دوباره فشار کم. و از 60 درجه تا قطب ها یک منطقه فشار بالا است. توده های هوا بین این مناطق در گردش هستند. آنهایی که از دریا به خشکی می آیند باران و هوای بد می آورند و آنهایی که از قاره ها می وزند هوای صاف و خشک می آورند. در مکان هایی که جریان های هوا با هم برخورد می کنند، مناطق جبهه جوی تشکیل می شود که با بارش و هوای نامناسب و بادی مشخص می شود.

دانشمندان ثابت کرده اند که حتی رفاه یک فرد به فشار اتمسفر بستگی دارد. توسط استانداردهای بین المللیطبیعی فشار اتمسفر- 760 میلی متر جیوه ستون در دمای 0 درجه سانتیگراد. این شاخص برای مناطقی از زمین که تقریباً همسطح سطح دریا هستند محاسبه می شود. با افزایش ارتفاع فشار کاهش می یابد. بنابراین، به عنوان مثال، برای سنت پترزبورگ 760 میلی متر جیوه. - این هنجار است. اما برای مسکو که بالاتر قرار دارد، فشار طبیعی 748 میلی متر جیوه است.

فشار نه تنها به صورت عمودی، بلکه به صورت افقی نیز تغییر می کند. این امر به ویژه در هنگام عبور طوفان ها احساس می شود.

ساختار جو

فضا یادآور کیک لایه ای است. و هر لایه ویژگی های خاص خود را دارد.

. تروپوسفر- نزدیک ترین لایه به زمین. "ضخامت" این لایه با فاصله از استوا تغییر می کند. در بالای خط استوا، لایه به سمت بالا برای 16-18 کیلومتر، در امتداد می یابد مناطق معتدل- در 10-12 کیلومتر، در قطب - در 8-10 کیلومتر.

اینجاست که 80 درصد کل توده هوا و 90 درصد بخار آب موجود است. ابرها در اینجا شکل می گیرند، طوفان ها و پادسیکلون ها به وجود می آیند. دمای هوا بستگی به ارتفاع منطقه دارد. به طور متوسط ​​به ازای هر 100 متر 0.65 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

. تروپوپوز- لایه انتقال جو ارتفاع آن از چند صد متر تا 1-2 کیلومتر است. دمای هوا در تابستان بیشتر از زمستان است. به عنوان مثال، بالای قطب ها در زمستان -65 درجه سانتیگراد و بالای استوا -70 درجه سانتیگراد در هر زمانی از سال است.

. استراتوسفر- این لایه است حد بالاکه در ارتفاع 50-55 کیلومتری می گذرد. تلاطم در اینجا کم است، محتوای بخار آب در هوا ناچیز است. اما مقدار زیادی ازن وجود دارد. حداکثر غلظت آن در ارتفاع 20-25 کیلومتری است. در استراتوسفر، دمای هوا شروع به افزایش می کند و به +0.8 درجه سانتی گراد می رسد. این به دلیل این واقعیت است که لایه اوزونبا اشعه ماوراء بنفش تعامل دارد.

. استراتوپوز- یک لایه میانی کم بین استراتوسفر و مزوسفر که آن را دنبال می کند.

. مزوسفر- مرز بالایی این لایه 80-85 کیلومتر است. فرآیندهای فتوشیمیایی پیچیده شامل رادیکال های آزاد در اینجا رخ می دهد. آنها کسانی هستند که درخشش آبی ملایم سیاره ما را که از فضا دیده می شود، ارائه می دهند.

بیشتر دنباله دارها و شهاب سنگ ها در مزوسفر می سوزند.

. مزوپوز- لایه میانی بعدی که دمای هوا در آن حداقل 90- درجه است.

. ترموسفر- مرز پایینی از ارتفاع 80 تا 90 کیلومتری شروع می شود و مرز بالایی لایه تقریباً در 800 کیلومتری است. دمای هوا در حال افزایش است. می تواند از 500+ تا 1000+ درجه سانتی گراد متغیر باشد. در طول روز، نوسانات دما به صدها درجه می رسد! اما هوای اینجا آنقدر کمیاب است که درک اصطلاح "دما" آنطور که ما تصور می کنیم در اینجا مناسب نیست.

. یون کره- ترکیبی از مزوسفر، مزوپوز و ترموسفر است. هوا در اینجا عمدتاً از مولکول های اکسیژن و نیتروژن و همچنین پلاسمای شبه خنثی تشکیل شده است. اشعه های خورشیدهنگام ورود به یونوسفر، مولکول های هوا به شدت یونیزه می شوند. در لایه زیرین (تا 90 کیلومتر) درجه یونیزاسیون کم است. هر چه بیشتر باشد، یونیزاسیون بیشتر است. بنابراین، در ارتفاع 100-110 کیلومتری، الکترون ها متمرکز می شوند. این به بازتاب امواج رادیویی کوتاه و متوسط ​​کمک می کند.

مهمترین لایه یونوسفر لایه بالایی است که در ارتفاع 150-400 کیلومتری قرار دارد. ویژگی آن این است که امواج رادیویی را منعکس می کند و این امر انتقال سیگنال های رادیویی را در فواصل قابل توجهی تسهیل می کند.

در یونوسفر است که پدیده ای مانند شفق قطبی رخ می دهد.

. اگزوسفر- از اتم های اکسیژن، هلیوم و هیدروژن تشکیل شده است. گاز در این لایه بسیار کمیاب است و اتم های هیدروژن اغلب به داخل فرار می کنند فضا. بنابراین، این لایه "منطقه پراکندگی" نامیده می شود.

اولین دانشمندی که پیشنهاد کرد جو ما وزن دارد، E. Torricelli ایتالیایی بود. به عنوان مثال، اوستاپ بندر، در رمان خود "گوساله طلایی" ابراز تاسف کرد که هر فرد توسط ستونی از هوا به وزن 14 کیلوگرم تحت فشار قرار می گیرد! ولی نقشه کش بزرگکمی اشتباه کردم. یک بزرگسال فشار 13-15 تن را تجربه می کند! اما ما این سنگینی را احساس نمی کنیم، زیرا فشار اتمسفر با فشار درونی فرد متعادل می شود. وزن جو ما 5,300,000,000,000,000 تن است. این رقم بسیار بزرگ است، اگرچه تنها یک میلیونم وزن سیاره ما است.

بیایید فوراً رزرو کنیم: نیتروژن موجود در هوا جذب می شود اکثربا این حال، ترکیب شیمیایی بخش باقی مانده بسیار جالب و متنوع است. به طور خلاصه، لیست عناصر اصلیبه شرح زیر است.

با این حال، در مورد عملکرد این عناصر شیمیایی نیز توضیحاتی ارائه خواهیم کرد.

1. نیتروژن

محتوای نیتروژن موجود در هوا 78 درصد حجمی و 75 درصد از نظر جرمی است، یعنی این عنصر در جو غالب است، عنوان یکی از رایج ترین ها را در زمین دارد و علاوه بر این، در خارج از سکونت انسان یافت می شود. منطقه - در اورانوس، نپتون و در فضاهای بین ستاره ای. بنابراین، ما قبلاً متوجه شده ایم که چه مقدار نیتروژن در هوا وجود دارد، اما این سوال در مورد عملکرد آن باقی می ماند. نیتروژن برای وجود موجودات زنده ضروری است، بخشی از موارد زیر است:

• پروتئین ها؛
• آمینو اسید؛
• اسیدهای نوکلئیک؛
• کلروفیل؛
• هموگلوبین و غیره

به طور متوسط، حدود 2٪ از یک سلول زنده از اتم های نیتروژن تشکیل شده است، که توضیح می دهد که چرا مقدار زیادی نیتروژن در هوا به عنوان درصد حجم و جرم وجود دارد.
نیتروژن نیز یکی از گازهای نجیب تولید شده از آن است هوای جوی. آمونیاک از آن سنتز می شود و برای خنک سازی و مقاصد دیگر استفاده می شود.

2. اکسیژن

میزان اکسیژن موجود در هوا یکی از سوالات رایج است. با حفظ فتنه، بیایید خودمان را با یکی پرت کنیم حقیقت خنده دار: اکسیژن دو بار در سال‌های 1771 و 1774 کشف شد، اما به دلیل تفاوت در انتشارات کشف، افتخار کشف این عنصر به جوزف پریستلی شیمی‌دان انگلیسی رسید، که در واقع اکسیژن را دوم جدا کرد. بنابراین، نسبت اکسیژن موجود در هوا حدود 21 درصد حجمی و 23 درصد از نظر جرمی در نوسان است. این دو گاز همراه با نیتروژن 99 درصد کل هوای زمین را تشکیل می دهند. با این حال، درصد اکسیژن موجود در هوا کمتر از نیتروژن است و با این حال ما مشکل تنفسی را تجربه نمی کنیم. واقعیت این است که مقدار اکسیژن هوا به طور خاص برای تنفس طبیعی به شکل خالص آن محاسبه می شود، این گاز مانند سم روی بدن عمل می کند و منجر به مشکلاتی در کار می شود سیستم عصبی، مشکلات تنفسی و گردش خون. در عین حال، کمبود اکسیژن نیز بر سلامت تأثیر منفی می گذارد و باعث گرسنگی اکسیژن و تمام علائم ناخوشایند مرتبط با آن می شود. بنابراین، میزان اکسیژن موجود در هوا چیزی است که برای تنفس سالم و کامل لازم است.

3. آرگون

آرگون در رتبه سوم هوا قرار دارد، بی بو، بی رنگ و بی مزه است. قابل توجه نقش بیولوژیکیاین گاز کشف نشده است اما اثر مخدر دارد و حتی دوپینگ نیز محسوب می شود. آرگون استخراج شده از جو در صنعت، پزشکی، ایجاد جو مصنوعی، سنتز شیمیایی، اطفاء حریق، ایجاد لیزر و غیره استفاده می شود.

4. دی اکسید کربن

دی اکسید کربن اتمسفر زهره و مریخ را تشکیل می دهد، درصد آن در هوای زمینیبسیار پایین تر در همان زمان، مقدار زیادی دی اکسید کربن در اقیانوس موجود است، به طور منظم توسط همه موجودات تنفسی تامین می شود و به دلیل کار صنعت آزاد می شود. در زندگی انسان از دی اکسید کربن در آتش نشانی، صنایع غذایی به عنوان گاز و مانند استفاده می شود مکمل غذایی E290 - ماده نگهدارنده و مخمر. به شکل جامد، دی اکسید کربن یکی از شناخته شده ترین مبردها، "یخ خشک" است.

5. نئون

همون یکی نور مرموزچراغ های دیسکو، علائم روشن و چراغ های جلوی مدرن پنجمین رایج ترین ها هستند عنصر شیمیاییکه توسط انسان نیز استنشاق می شود – نئون. مانند بسیاری از گازهای بی اثر، نئون در فشار معینی اثر مخدر بر روی انسان دارد، اما این گاز است که در آموزش غواصان و سایر افرادی که با فشار بالا کار می کنند استفاده می شود. همچنین، از مخلوط نئون هلیوم در پزشکی برای اختلالات تنفسی استفاده می شود. با این حال، برخلاف تصور کلیشه ای، نور نئون آبی نیست، بلکه قرمز است. تمام رنگ های دیگر توسط لامپ هایی با گازهای دیگر تولید می شوند.

6. متان

متان و هوا بسیار تاریخ باستان: در جو اولیه، حتی قبل از ظهور انسان، متان در آن وجود داشت بیشتر. این گاز در حال حاضر استخراج شده و به عنوان سوخت و مواد اولیه در تولید استفاده می شود، این گاز به آن اندازه در جو منتشر نشده است، اما همچنان از زمین آزاد می شود. تحقیقات مدرننقش متان را در تنفس و عملکردهای حیاتی بدن انسان مشخص می کند، اما هنوز اطلاعات معتبری در این مورد وجود ندارد.

7. هلیوم

با نگاهی به میزان هلیوم در هوا، هر کسی متوجه می شود که این گاز یکی از مهم ترین گازها نیست. در واقع، تعیین آن دشوار است اهمیت بیولوژیکیاین گاز جدا از اعوجاج خنده دار صدا هنگام استنشاق هلیوم از بالون :) با این حال، هلیوم به طور گسترده در صنعت استفاده می شود: در متالورژی، صنایع غذایی، برای پر کردن هواپیما و کاوشگرهای هواشناسی، در لیزر، راکتورهای هسته ایو غیره.

8. کریپتون

ما در مورد سرزمین سوپرمن صحبت نمی کنیم :) کریپتون – گاز بی اثر، که سه برابر سنگین تر از هوا است، از نظر شیمیایی بی اثر است، از هوا استخراج می شود، در لامپ های رشته ای، لیزرها استفاده می شود و هنوز به طور فعال در حال مطالعه است. از جانب خواص جالبکریپتون، شایان ذکر است که در فشار 3.5 اتمسفر اثر مخدر روی انسان دارد و در 6 اتمسفر بوی تند به دست می آورد.

9. هیدروژن

هیدروژن موجود در هوا 0.00005٪ حجم و 0.00008٪ جرم را اشغال می کند، اما در عین حال رایج ترین عنصر در کیهان است. نوشتن یک مقاله جداگانه در مورد تاریخچه، تولید و کاربرد آن کاملاً امکان پذیر است، بنابراین اکنون خود را به لیست کوچکی از صنایع محدود می کنیم: شیمیایی، سوخت، صنایع غذایی، هوانوردی، هواشناسی، برق.

10. زنون

دومی جزئی از هوا است که در ابتدا فقط مخلوطی از کریپتون در نظر گرفته می شد. نام آن به عنوان "بیگانه" ترجمه می شود و درصد محتوای آن چه در زمین و چه در خارج از مرزهای آن حداقل است، که تعیین کننده آن است. هزینه بالا. امروزه آنها نمی توانند بدون زنون انجام دهند: تولید منابع نور قدرتمند و پالسی، تشخیص و بیهوشی در پزشکی، موتورها فضاپیما، سوخت موشک. علاوه بر این، زنون هنگام استنشاق به میزان قابل توجهی صدا را کاهش می دهد ( اثر معکوسهلیوم) و اخیراً استنشاق این گاز در فهرست داروهای دوپینگ قرار گرفته است.