На какой высоте нет кислорода


Еще до недавнего времени считали, что в атмосфере, прилегающей к поверхности земли, преобладают более тяжелые газы, а вдали от нее — более легкие.

Многочисленные исследования, проведенные за последние годы, не подтвердили этого предположения. Не подтвердилось оно также и анализом проб воздуха, взятого на высоте 70 километров при помощи специальных ракет.

Результаты анализа этих проб и другие исследования показали, что состав воздуха в отдаленных от земли слоях атмосферы почти не меняется и процентное содержание кислорода в нем такое же, как и у поверхности земли.

Так как барометрическое давление воздуха по мере удаления от земли падает, то падает и давление каждой составной части воздуха в отдельности, то есть падает парциальное давление кислорода, азота и других газов, входящих в состав воздуха.

Парциальное давление кислорода на высоте 10 километров почти в 4 раза меньше, чем у поверхности земли, и составляет только 45 миллиметров ртутного столба вместо 150 на уровне моря.


Скорость проникновения кислорода к кровеносным сосудам путем диффузии определяется не процентным его содержанием в воздухе, а парциальным давлением. Вот почему, несмотря на то что содержание кислорода в воздухе на больших высотах составляет 21 процент, количество его по мере удаления от земли становится все меньше и меньше и дыхание у людей затрудняется. На высоте около 5 тысяч метров, где парциальное давление кислорода падает до 105 миллиметров ртутного столба, у человека уже появляются тяжесть в голове, сонливость, тошнота, а иногда и потеря сознания. Такое состояние характерно при кислородном голодании, которое вызывается пониженным содержанием кислорода в воздухе по сравнению с обычным его содержанием на уровне моря.

Снижение парциального давления кислорода до 50—70 миллиметров ртутного столба вызывает смерть.

При полете на большой высоте летчик надевает кислородную маску.

Вот почему без искусственного добавления кислорода к воздуху, который вдыхают летчики при высотных полетах, было бы невозможно достичь современного потолка полета.

На высоте 4,5—5 тысяч метров летчикам приходится пользоваться дыхательными масками, в которые из баллончика к вдыхаемому воздуху добавляется немного кислорода. По мере увеличения высоты полета количество кислорода, добавляемого в маску, увеличивается. Это обеспечивает нормальное дыхание экипажу самолета.

Водолазы при работе под водой также применяют кислород для дыхания. В атмосфере удушливых газов пожарники пользуются кислородными масками, в которые воздух из окружающей среды совершенно не попадает.


Главными потребителями кислорода в природе являются животный и растительный мир. Но растения и животные потребляют кислород только для дыхания, человек же использует его и для удовлетворения своих бытовых потребностей и в промышленности.

Источник: В. Медведовский. Кислород. Государственное Издательство Детской литературы Министерства Просвещения РСФСР. Ленинград. Москва. 1953

Источник: www.activestudy.info

Тропосфера

Тропосфера — это самый плотный слой атмосферы и, следовательно, самый близкий к Земной поверхности. Общая масса атмосферы оценивается в 5х1018 кг, и 75% этого количества находится в тропосфере.

Толщина тропосферы колеблется от 8 км до 14 км, в зависимости от региона Земли. Самые тонкие места (где толщина достигает 8 км) находятся на северном и южном полюсах.

Поскольку это самый нижний слой атмосферы, тропосфера ответственна за жизнь на планете, а также там, где происходят почти все климатические явления. Термин «тропосфера» происходит от греческого «tropos» (означает «изменение»), чтобы отразить динамический характер изменений климата и поведение этого слоя атмосферы.

Область тропосферы, которая ограничивает её конец и начало стратосферы, называется тропопаузой. Тропопауза легко идентифицируется по различным картинам распределения давления и температурам каждого слоя.


Состав тропосферы

По объёму тропосфера состоит из 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона и 0,04% углекислого газа. Воздух также состоит из меняющихся процентных показателей водяного пара, который попадает в тропосферу через явление испарения.

Температура тропосферы

Как и давление, температура в тропосфере также уменьшается с увеличением высоты. Это связано с тем, что почва поглощает бóльшую часть солнечной энергии и нагревает нижние уровни тропосферы. Принимая во внимание, что испарение выше в более тёплых областях, водяные пары присутствуют чаще на уровне моря и реже на больших высотах.

Что встречается в тропосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в тропосфере:

  • климат;
  • осадки, такие как: дождь, снег и град;
  • газы, такие как: азот, кислород, аргон и углекислый газ;
  • облака;
  • птицы.

Стратосфера

Стратосфера является вторым по величине слоём атмосферы, а также вторым, ближайшим к Земной поверхности. По оценкам, он содержит около 15% от общей массы атмосферы Земли.

Толщина стратосферы составляет 35 км от тропопаузы, что означает, что она расположена между тропосферой и мезосферой. Термин «стратосфера» происходит от греческого strato (значит «слой») для обозначения того факта, что сама стратосфера подразделяется на другие более тонкие слои.


Слои стратосферы образуются из-за отсутствия климатических явлений, которые смешивают воздух. Таким образом, существует чёткое разделение между холодным и тяжёлым воздухом внизу и тёплым, лёгким воздухом сверху. Таким образом, с точки зрения температуры стратосфера работает точно противоположно тропосфере.

Поскольку эта зона более высокой вертикальной стабильности (без перемещений воздуха), пилоты самолётов, как правило, остаются в начале стратосферы, чтобы избежать турбулентности. Именно на этой высоте самолёты и воздушные шары достигают максимальной эффективности.

Стратосфера также содержит хорошо известный озоновый слой, который поглощает большую часть ультрафиолетового излучения солнца. Без озонового слоя жизнь на Земле, какой мы её знаем, была бы невозможна.

Подобно тропосфере, стратосфера также имеет область, которая ограничивает её конец и показывает начало мезосферы, которая называется стратопауза.

Состав стратосферы

Большинство элементов, найденных на поверхности Земли и в тропосфере, не достигают стратосферы. Вместо этого они обычно:

  • разлагаются в тропосфере;
  • могут быть устранены солнечным светом;
  • могут переноситься на поверхность Земли через дождь или другие осадки.

Из-за инверсии в динамике температуры между тропосферой и стратосферой воздух практически не обменивается между двумя слоями, в результате чего испарения воды существуют в стратосфере только в незначительных количествах. По этой причине в этом слое чрезвычайно редко образование облаков.


Что касается газов, стратосфера образована преимущественно озоном, присутствующим в озоновом слое. Считается, что 90% всего озона в атмосфере находится в этой области. Кроме того, стратосфера содержит элементы, переносимые извержениями вулканов, такие, как оксиды азота, азотная кислота, галогены и т. д.

Температура стратосферы

Температура в стратосфере увеличивается с увеличением высоты, варьируя от -51 ° C в самой низкой точке (тропопауза) до -3 ° C в самой высокой точке (стратопауза).

Что встречается в стратосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в стратосфере:

  • озоновый слой;
  • самолёты и метеозонды;
  • некоторые птицы.

Мезосфера

Мезосфера — это последний атмосферный слой, в котором газы всё ещё смешиваются в воздухе и не организованы их массой. Этот слой считается наукой самым сложным для изучения, поэтому о нём мало подтверждённой информации.

Толщина мезосферы также составляет 35 км от стратопаузы, что означает, что она расположена между стратосферой и термосферой. Термин «мезосфера» происходит от греческого mesos (означает «центр»), так как является третьим среди пяти слоёв Земной атмосферы.

Метеозонды и самолёты не могут достичь так высоко, чтобы достичь мезосферы. В то же время спутники могут вращаться только над ним, таким образом получается, что они не могут должным образом измерять характеристики этого слоя.


Единственный способ изучения мезосферы в наши дни — это использование ракет, которые собирают довольно мало информации в каждой миссии.

Именно в мезосфере происходит сгорание небесных тел, попадающих в Земную атмосферу, что приводит к таким явлениям, как звездопад (метеорные потоки).

Состав мезосферы

Процентное содержание кислорода, азота и углекислого газа в мезосфере, по существу, такое же, как и в слоях ниже. Испарения воды там реже, чем в стратосфере, что, в свою очередь, переносит часть озона в мезосферу.

В мезосфере также есть материал из метеоров, которые испаряются при попадании в атмосферу. Таким образом, мезосфера также состоит из относительно высокой доли железа и других металлов.

Температура мезосферы

Температура в мезосфере уменьшается с увеличением высоты, варьируя от -3° C в самой низкой точке (стратопауза) до -143° C в самой высокой точке (мезопауза — самая холодная область всей Земной атмосферы).

Что встречается в мезосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в стратосфере:

  • метеоры в сгорании;
  • серебристые облака (особый вид облаков, которые светятся ночью).

Термосфера

Термосфера расположена над мезосферой и ниже экзосферы. Толщина этого слоя составляет около 513 км, что намного больше, чем у всех нижних слоёв вместе взятых.


Хотя термосфера считается частью Земной атмосферы, плотность воздуха настолько низкая, что бóльшую часть слоя ошибочно рассматривают как космическое пространство. Эта идея подкрепляется тем фактом, что в слое недостаточно молекул для перемещения звуковых волн.

В термосфере ультрафиолетовое излучение вызывает явления фотоионизации молекул, т. е. образование ионов в результате контакта фотона с атомом. Это явление ответственно за создание ионосферы, расположенной внутри термосферы. Ионосфера играет важную роль в распространении радиоволн в отдалённые районы Земли.

Именно в термосфере спутники вращаются вокруг Международной космической станции (МКС). Кроме того, именно в термосфере происходит северное сияние.

Читайте подробнее про Северное сияние.

Слово «термосфера» происходит от греческого thermos (что значит «тепло»), что отражает тот факт, что температура в этом слое чрезвычайно высока.

Граница между термосферой и экзосферой называется термопаузой.

Состав термосферы

В отличие от слоёв ниже, где смешиваются газы, в термосфере частицы редко сталкиваются, что приводит к равномерному разделению элементов. Кроме этого, большинство молекул в термосфере разрушаются солнечным светом.

Верхние части термосферы состоят из атомарного кислорода, атомарного азота и гелия.

Температура термосферы

Температура в термосфере может варьироваться от 500º C до 2000º C. Это происходит потому, что большая часть солнечного света поглощается в этом слое.

Что встречается в термосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в термосфере:

  • спутники;
  • раньше, многоразовый транспортный космический корабль Спейс шаттл;
  • МКС;
  • северное сияние;
  • ионосфера.

Экзосфера

Экзосфера — это самый большой и крайний внешний слой Земной атмосферы. Он простирается на 600 км, пока плавно не перейдёт в межпланетное пространство. Это делает его толщиной в 10.000 км. Самая дальняя граница экзосферы достигает половины пути до Луны.

Термин «экзосфера» происходит от греческого exo (что значит «внешний»), обозначает тот факт, что это последний атмосферный слой перед космическим вакуумом.

Состав экзосферы

Частицы в экзосфере чрезвычайно далеки друг от друга и поэтому не классифицируются как газы, потому что плотность слишком низкая. Одна частица может пройти сотни километров до столкновения с другой. Они также не считаются плазмой, так как электрически они не заряжены.

В нижних областях экзосферы можно найти водород, гелий, углекислый газ и атомарный кислород, которые остаются минимально притянутыми к Земле гравитационным полем.

Температура экзосферы

Из-за того, что экзосфера находится почти в вакууме (из-за отсутствия взаимодействия между молекулами), температура в слое постоянная и холодная.

Что встречается в экзосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в экзосфере:

  • космический телескоп Хаббл;
  • спутники.

Атмосферы других планет

В Солнечной системе 8 планет и более 160 спутников. Из них, имеют значимые атмосферы:

  • Земля;
  • Венера;
  • Сатурн;
  • Марс;
  • Уран;
  • Юпитер;
  • Нептун;
  • Титан (спутник Сатурна);
  • Плутон (карликовая планета).

Атмосфера Венеры

Атмосфера Венеры составляет около 96% углекислого газа, а температура поверхности около 464° C. Облака из серной кислоты движутся со скоростью примерно 100 метров в секунду.

Атмосфера Марса

На Марсе есть тонкая атмосфера, состоящая примерно на 95% из углекислого газа, а остальная часть из азота и аргона. Средняя температура приземного воздуха на Марсе -63° C. На Марсе наблюдаются облака как из воды, так и из углекислого газа. Ещё там чётко определены времена года.

Смотрите также, что такое Сингулярность и Космология.

Источник: www.uznaychtotakoe.ru

>>ГПС здесь вообще не катит ибо то, что измеряют по ГПС пересчитывается просто в предположении постоянного радиуса Земли. Если это допущение убрать, что ГПСом в принципе никакие движения материков измерять нельзя, поскольку если Земля расширяется, то две точки могут удаляться друг от друга, даже если их долготы становятся ближе друг к другу и ГПСом это не установить: ГПС в этом случае установит только сближение долгот этих двух точек.
<<


— вообще я конечно в жпс не разбираюсь совсем, и попытка понять в деталях как они его калибпуют по на скорую руку нагугленным материалам ничего не дала: детали алгоритма настройки жпс то ли слишком сложны для популярных статей, то ли вообще засекречены, т.к. ЖПС это же не какая-то китайская компашка клепающая смартфоны на коленке, это навигационная система американских вооруженных сил, и ее гражданское применение — это только побочное следствие а не причина ее существования. Да, я понимаю, что военные как правило не самый умный класс в обществе, но в отличие от пост-совка в америке и не самый тупой: тупых в американской армии в офицеры не берут (они всех тестируют на айкю еще со времена второй мировой, тупых только в пушечное мясо). Поэтому даже не касаясь существа, я как то сомневаюсь что все эти военные, ученые и инженеры могли пропустить такую элементарную систематическую ошибку тем более что она, эта ошибка (~десятки сантиметров), куда больше заявляемой точности ЖПС (миллиметры). Это значит, что по умолчанию я имею полное моральное право занять позицию офф. науки по жпс и требовать именно с вас опровержение наблюдений жпс с цифрами, хотя пожалуй это было бы слишком неуместно для простого комментария.

Теперь перейду к существу: из того что я понял (дополните кто если я не прав) жпс определяет координаты определяя расхождение между внутренними часами приемника и часами на спутнике, который свое время постоянно транслирует на заданной частоте. Зная время прохождения сигнала и положение спутника в некоторых заданных и известных координатах (которые спутник опять же сообщает приемникам) и имея данные с нескольких спутников, приемник получает возможность путем определить свое положение в пространстве и времени. Т.о. определить свое положение относительно спутников — просто, вопрос откуда спутники знают свое положение? Их координаты (т.н. эфемериды, астрономический термин) определяются несколькими (минимум 4мя) следящими станциями на земле, которые постоянно мониторят положения спутников, рассчитывают их реальные орбиты и сообщают самим спутникам. Как я понимаю, именно к этой части жпс у тектоплитоскептиков главная претензия.

Типа, если базовые станции не знаю куда и как они двигаются, то они либо не могут избежать систематической ошибки либо априори полагают себя недвижимыми, и таким образом вносят ошибку в свои вычисления и следовательно в эфемериды. Кмк это слабый и неверный аргумент. Кроме уже приведенного выше аргумента «от рациональности», можно привести еще два аргумента по-сути.

Первый это то, что опять же американские инженеры не идиоты и понимают, что базовые станции не фиксированы, в том числе по вертикали даже в рамках плитовой тектоники — в ней тоже есть вертикальные движения, которые обычно медленнее горизонтальных, но не всегда — бывают и очень быстрые. Так что они априори не будут предполагать в своих расчетах что станции неподвижны а значит если есть систематическое раздувание земли то его было бы видно, а значит его либо нет, либо Власти_Скрывают(с). Тут кстати следует упомнуть что джипиэс вертикальную координату тоже меряет.

Во вторых, хотя положение строений на земле на временах порядка месяцев и больше не фиксировано в системе обладающей той точностью как жпс, орбиты то спутников — абсолютны. Т.е. они не фиксированы — из-за неравномерности грав. поля земли они прецессируют, но в любой заданный момент заданная орбита — абсолютно задает время обращения спутника. Вы не можете сделать ошибку в определении высоты орбиты и потом ожидать что ошибка просто встроится во все остальные результаты и что относительных ошибок внутри системы не будет. Это все потому, что орбитальная скорость падает с ростом размера орбиты. В результате, если базовая станция будет думать что орбита на 10 см ниже или выше чем на самом деле, это будет давать ошибку порядка метра в определении координат уже после нескольких месяцев обращения спутников. Это гораздо больше, чем точность жпс, и уж подобную систематическую ошибку они сразу бы заметили. На самом деле, им гораздо легче ошибиться по горизонтали, т.к. поворот орбиты не будет давать систематического отставания или опережения положения спутника на орбите по сравнению с предсказанием уравнений.

Исходя из этих двух соображений, сколь ни жалко они выглядят в моей формулировке, я вынужден отвергнуть ваш аргумент по поводу невозможности использования джипиэса для детектирования движения тектонических плит. Ваше неверие в джипиэс мне кажется ошибочным. Конечно, нельзя отвергать что они там все клинические идиоты не понимающего всей глубины мудрости Васи Пупкина, обнаружившего элементарную ошибку в системе которую готовили сотни ученых и инженеров и в которую вбухали миллиарды долларов военные далеко не самой отсталой и коррумпированной страны, или что они злые и все Скрывают(ъ), но это уже немного выходит за рамки обсуждения тектоники. Потому что если все так обстоит, то какое нам дело до тектоники — жить страшно! Поэтому если не будет доказано обратное, я с чистым сердцем считаю данные джипиэс верными а отмашки что он «не катит» — неаргументом.

>>
>>Вместе с материками плавают.
Да неужели? На самом деле предположение там такое, что они не плавают, они «подныривают» под материковые плиты и там расплавляются. Короче говоря «субдукция», которую никто никогда достоверно нигде не обнаруживал.
<<

Океанические плиты подныривают и под материковые, и под другие океанические плиты и там частично плавятся — точнее, имеющаяся в них связанная вода высвобождается и растворяет мантийные породы, которые выносят менее совместимые элементы на поверхность (откуда все эти вулканические острова), из которых и достраивается материковая кора — по нескольку квадратных километров в год — по крайней мере в нашу эру; насчет того откуда бралась материковая кора в архейскую и возможно ранне-протерозойскую эру 100% консенсуса няз не существует, породы коры тех времен отличаются немного/заметно от современных и няз нет уверенности что они были произведены переплавкой океанической коры в зонах субдукции — есть и альтернативные мнения о их происхождении, хотя полный их список мне не известен. Давно же было, странно что вообще можно хоть что-то уверенное говорить о тех старых врэмэнах.

Континентальные породы тоже кстати иногда подныривают, но как правило всплывают обратно после того как размягченная океаническая кора которая их туда затягивает, нагревается и отрывается. Если их затягивает под другую континентальную плиту это дает вклад в образование гор, а если под океаническую то случается т… н. обдукция с образованием офиолитов — кстати, эмнип еще один из аргументов, чья интерпретация в 60х склонила научное сообщество к принятию тектоники плит.

>>Вы поймите простую вещь: то, что здесь излагаю я — это не мои домыслы. <<

— в принципе, понимаю. Я слышал о гидридной земле, даже читал в популярном изложении никинова.

>>Это вполне себе научно оформившееся направление геологии,<<

— верю, но явно очень маргинальное — по крайней мере в западной науке я о таком не слышал. Хотя конечно маргинальность сама по себе не доказательство ошибочности — доказательства мы обсуждали выше.

>>Только в школах изучают другое направление, основанное на других исходных предположениях, называемое «теорией тектоники плит», которое с семидесятых стало просто более популярным. Только и всего. <<

— В школах обычно начинают преподавать только очень устаревшие, надежно подтвержденные теории. И популярной она стала не просто так =)

Не поймите меня неправильно, я отлично понимаю каково это — верить во всякую антинаучную хрень, сам верю в например ancient aliens (мне эта гипотеза кажется не достаточно опровергнутой чтоы ее не рассматривать), или в холодный термояд — ну тут скорее wishful thinking (кстати, тупое навзание — «холодный термояд», «криоядерные реакции», «криояд» если уж на то пошло было бы точнее), может еще во что… так что я вас понимаю, но согласится не могу — в области геологии аргументы ТЛП мне кажутся подавляюще убедительными.

Источник: habr.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.