Строение воздушной оболочки земли


1. Введение

Цель урока: узнать, что такое атмосфера, каково ее строение и значение, познакомиться со способами изучения атмосферы.

2. Химический состав

Атмосфера – верхняя легкая воздушная оболочка Земли.

Атмосфера состоит из смеси газов – воздуха.

Химический состав атмосферы

Рис. 1. Химический состав атмосферы (Источник)

Общая масса атмосферы Земли равна 5,3 • 1015 т (по разным оценкам, 5,15-5,9 • 1015), причем 90% сосредоточено в околоземном слое толщиной около 16 км. Поскольку атмосфера является наружной оболочкой Земли, она «разграничивает» планету и космическое пространство, ослабляя ряд поступающих из космоса излучений и сглаживая резкие колебания температуры в биосфере.

Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами.

3. Слои атмосферы


Слои атмосферы:

1. Тропосфера

2. Стратосфера

3. Мезосфера

4. Термосфера

5. Экзосфера 

Строение атмосферы

Рис. 2. Строение атмосферы (Источник)

Тропосфера – нижняя, наиболее плотная часть атмосферы, до высоты 11-19 км, в которой сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха. Для нее характерно, что температура здесь с высотой падает. В тропосфере содержится почти весь водяной пар атмосферы и возникают почти все облака. Сильно развита здесь и турбулентность, особенно вблизи земной поверхности, а также в так называемых струйных течениях в верхней части тропосферы. Здесь формируются облака и выпадают осадки. Температура в тропосфере понижается с высотой.

Над тропосферой до высоты 50-55 км лежит стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в среднем растет с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой (толщиной 1-2 км) носит название тропопаузы.

Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20-25 км наблюдаются иногда очень тонкие, так называемые перламутровые облака.


В верхней части стратосферы находится озоновый слой, который защищает планету от вредной солнечной радиации.

Слой атмосферы, лежащий выше стратосферы, называется мезосфера. У верхних границ мезосферы были отмечены самые низкие температуры.

Верхняя часть атмосферы, расположенная над мезосферой, характеризуется очень высокими температурами и потому носит название термосферы. В ней различаются, однако, две части: ионосфера, простирающаяся от мезосферы до высот порядка тысячи километров, и лежащая над нею внешняя часть – экзосфера, переходящая в земную корону. Воздух в ионосфере очень разрежен.

Экзосфера – самый высокий слой атмосферы. Ее средняя высота 600 км.

4. Значение и изучение атмосферы

Атмосфера очень важна для нашей планеты.

Атмосфера имеет очень важное экологическое значение. Именно благодаря атмосфере люди и все живые организмы на планете не попадают под влияние негативных космических излучений.

Атмосфера регулирует температурный режим на планете. Также эта оболочка защищает население Земли от метеоритов и других космических тел, которые, не достигнув поверхности планеты, рассеиваются в ее толщине.

Атмосфера влияет на все экзогенные (внешние) процессы, которые происходят в литосфере и гидросфере, в частности, на деятельность ветра, на химическое и физическое испарение вод.

В атмосфере образуются облака и выпадают осадки. Атмосфера принимает активное участие в круговоротах, которые происходят на Земле.

Люди активно изучают атмосферу с помощью простого наблюдения, метеостанций, снимков из космоса, метеозондов, авиации, стратостатов.

Метеозонд

Рис. 3. Метеозонд (Источник)

5. Гелий


Гелий – газ без цвета и запаха, содержащийся в атмосфере. Гелий вместе с некоторыми другими газами используется в наружной ионовой рекламе.

6. Полеты в стратосферу

Полеты в стратосферу начались в 30-е годы XX века на стратостатах. В настоящее время в стратосферу летают на самолетах, запускают туда метеозонды.

Источник: interneturok.ru

Из чего состоит атмосфера Земли

Оказывается, атмосфера планеты Земля возникла благодаря двум факторам:

  • падения космических объектов на поверхность нашей планеты. А точнее испарение веществ, из которых состоят эти тела;
  • дегазация земной мантии. Проще говоря, газовые выделения, которые происходят при извержениях вулканов.

Однако, важную роль сыграло наличие воды, флоры и фауны на планете. Потому что всё это привело к появлению биосферы, а также изменению атмосферы.
По данным учёных, в состав атмосферы входят газы и разные примеси. Например, такие, как пыль, частицы воды, кристаллы льда, морские соли и продукты горения.

Атмосфера Земли и её строение


Безусловно, что окружающая нас газовая сфера является не просто тонким слоем воды и воздуха планеты. Это некое облачное одеяло. Оно укрывает и защищает нас от воздействия сил космоса. На данный момент, выделили определённые слои, из которых состоит атмосфера Земли. Ниже рассмотрим их подробнее.

Тропосфера

Это основной, к тому же, нижний слой воздушной оболочки. Вдобавок, в его составе более 80% общей массы воздуха, и примерно 90% всего водяного пара, который есть во всей атмосфере. С учётом географической широты верхняя граница данной окружной части может располагаться на высоте от 8 до 18 км.
Интересно, что в тропосфере ярко выражены конвекция и турбулентность. Более того, именно в этой части происходит образование облаков, создание циклонов и антициклонов. Также учёные отметили характерную особенность данного атмосферного слоя: чем выше — тем меньше температура воздуха.
Между прочим, нижняя зона тропосферы является пограничным слоем. По толщине он примерно 1-2 км. Как оказалось, он тесно связан с поверхностью нашей планеты. Действительно, в нём свойства и состояние земной сферы оказывают влияние на всю окружающую оболочку.

Тропосфера
Тропосфера

Тропопауза

Так называют переходную область между тропосферой и стратосферой. Проще говоря, плавное перевоплощение от одного к другому. Интересно, что здесь отмечается приостановка понижения температуры воздуха с повышением высоты.


Стратосфера как область атмосферы Земли

Данный атмосферный участок находится на высоте от 11 до 50 км. Важно, что именно тут лежит озоновый слой. А он, как известно, оберегает нас от ультрафиолетового излучения.
Сратосфера составляет примерно 20% общей массы земной оболочки.
Характерной особенностью является то, что в нижней части (11-25 км) наблюдается небольшое изменение температуры, а в верхней (25-40 км), наоборот, её активное повышение. К слову сказать, верхнюю часть называют областью инверсии.

Стратосфера
Стратосфера

Стратопауза

Что примечательно, на уровне 40 км температура равняется 00С, и сохраняется до 55 км. Эта территория носит название стратопауза. Между прочим, она представляет край стратосферы, и переход от неё к мезосфере.

Мезосфера

Собственно, она берёт своё начало на уровне 50 км. А верхняя граница её располагается на 80-90 км. По данным учёных, температура в мезосфере снижается с повышением высоты. Однако здесь протекает лучистый теплообмен. Кроме того, сложные фотохимические процессы порождают свечение атмосферы Земли.
Доля мезосферы относительно общей массы составляет не больше 0,3%.


Мезосферные серебристые облака
Мезосферные серебристые облака

Мезопауза

Это переходный участок от мезосферы до термосферы. Стоит отметить, что температурный фон минимальный (примерно -90°С).

Линия Кармана

На самом деле, это точка вершины над уровнем моря. К тому же, её принято принимать за границу участка от атмосферы Земли до самого космоса. Установлено, что линия Кармана лежит на высоте 100 км от уровня моря.

Линия кармана
Линия кармана

Атмосфера Земли и её термосфера

Можно сказать, что она является самым верхней границей воздушной зоны планеты (приблизительно 800 км). Но температура всей области разная. Например, до 200-300 км наблюдается её повышение до 1500 К, а после держится в одном значении.

Полярное сияние из космоса
Полярное сияние из космоса

Интересно, что на этом участке отмечают полярные сияния. По всей вероятности они появляются в результате ионизации воздуха. Которые, в свою очередь, возникают под действием радиации Солнца и космического излучения. Между прочим, главные и основные области ионосферы располагаются как раз здесь.
Кроме того, на высоте выше 300 км присутствует большое количество атомарного кислорода.
К удивлению, верхняя граница термосферы может изменяться в размерах. Это связано, главным образом, с солнечной активностью. Так, к примеру, в момент низкой активности происходит его уменьшение, и наоборот.
От общей атмосферной массы Земли на термосферу приходится чуть меньше 0,05%.

Термопауза

Собственно говоря, это область, которая расположена сверху от термосферы. Здесь наблюдается небольшое поглощение излучения Солнца. Притом установлено, что температура остаётся неизменной.

Экзосфера

По-другому её также называют сферой рассеяния. Более того, она является внешней частью термосферы. В данной зоне в вышей степени разреженный газ. По этой причине происходит утечка его элементов в космос.
На уровне 2000-3000 км экзосфера медленно сливается с межпланетной территорией. Поэтому часто этот участок называют ближнекосмическим вакуумом. В нём пространство заполнено редкими частицами газа, в основном атомами водорода.

Спутники системы GPS и ГЛОНАСС находятся в экзосфере
Спутники системы GPS и ГЛОНАСС находятся в экзосфере

Из чего ещё состоит атмосфера Земли


Помимо территориальных воздушных земельных слоев, различают ионосферу и нейтросферу. Они делятся по электрическим свойствам. Как уже было сказано, ионосфера преимущественно находится в термосфере. И связана она с ионизацией воздуха. Но что такое нейтросфера понятно не всем. Проще говоря, это нижняя часть атмосферного слоя. В ней преобладают незаряженные частицы воздуха Земли.

Прорыв через атмосферу
Прорыв через атмосферу

Более того, в окружающей нас воздушной оболочке, учёные выделили две области:
1) Гетеросфера — участок, где силы гравитации влияют на газы. Таким образом происходит их небольшое перемешивание. По этой причине состав гетеросферы переменный.
2) Гомосфера — область под гетеросферой, где отмечают сильно перемешанные газы. Поэтому состав однородный.
Вдобавок существует граница между этими зонами. Её называют турбопаузой. Её территория простирается на высоте 120 км.


Как видно, атмосфера планеты Земля довольно интересная по своей структуре. Хотя нельзя сказать, что прямо сложная. По всей вероятности, мы её довольно хорошо изучили. Но Вселенная и природа всегда преподносят нам сюрпризы.

Источник: kosmosgid.ru

На Земле выделяют несколько оболочек: литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера.

Сегодня вы познакомитесь с атмосферой – воздушной оболочкой Земли. Она покрывает всю поверхность планеты. Толщина атмосферы равна 3000 км. Нижней ее границей считают поверхность Земли, а верхней границей у этой оболочки нет – она постепенно переходит в космическое пространство.

Воздух у поверхности нашей планеты удерживается силой её притяжения, а не упасть его частицам помогает их постоянное движение.

Из чего же состоит воздух?

Воздух – это смесь различных газов, твёрдых частиц, пыли, сажи. Он состоит из азота78% и кислорода21%, остальную же долю занимают другие газы: аргон0,93%, углекислый газ0,03%, а также гелий, водород, озон и так далее. Из-за того, что в атмосфере с высотой изменяется состав воздуха, его температура и плотность, в ней выделяют несколько слоёв.


Строение воздушной оболочки земли

Первый слой называется тропосферой. Он простирается до высоты в 18 км. Это максимальная толщина тропосферы у экватора. У полюсов же её толщина составляет 8-10 км. В этом слое содержится до 80% воздуха, здесь же расположен весь водяной пар. В тропосфере образуются дожди, летают самолёты, дует ветер. Тропосфера нагревается от поверхности Земли, и чем дальше мы от неё поднимаемся, тем температура падает всё ниже и ниже. Учёные подсчитали, что на 1 км подъёма в высоту, температура воздуха здесь падает на 60С.

Строение воздушной оболочки земли

Выше тропосферы расположена стратосфера. Здесь, воздуха содержится намного меньше, чем в тропосфере. Температура воздуха продолжает понижаться, но на высоте 20-30 км она постепенно увеличивается. Происходит это потому, что именно здесь расположен озоновый слой.

Строение воздушной оболочки земли

Озоновый слой играет очень важную роль для всего живого на Земле. Благодаря ему губительные для всего живого ультрафиолетовые лучи не доходят до поверхности Земли. Если бы мы с вами собрали бы весь озон у поверхности Земли, то его толщина составила бы всего лишь 0,25 см. Небо здесь практически чёрное. Происходит это потому, что молекулы газов, содержащиеся в воздухе, рассеивают голубые, синие и фиолетовые лучи, придавая небу голубой цвет. Поэтому с поверхности Земли мы и видим голубое небо.

Но чем выше мы поднимаемся над нашей планетой, тем плотность воздуха уменьшается, и цвет неба темнеет и приобретает густо-синюю, а в стратосфере – чёрно-фиолетовую окраску. Верхняя граница стратосферы расположена на высоте 50 км.

К верхним слоям атмосферы относятся мезосфера, термосфера и экзосфера.

Строение воздушной оболочки земли

Мезосфера простирается до высоты 80 км. Здесь очень холодно. Температура доходит до -900С. А вот в следующем слое атмосферы – термосфере, она снова увеличивается и достигает 15000С. Здесь мы можем наблюдать полярные сияния.

Они наблюдаются и в следующем слое атмосферы – в экзосфере. Он расположен на высоте свыше 400 км и постепенно переходит в космическое пространство.

Атмосфера Земли играет огромную роль для всех её жителей. Она защищает поверхность нашей планеты от метеоритов, которые под воздействием земного притяжения с огромной скоростью врезаются в атмосферу Земли. В результате трения о воздух они в основном сгорают.

Однако, иногда всё-таки встречаются случаи, когда эти космические тела вторгаются на нашу планету, не успевая полностью сгореть в атмосфере. Например, 15 февраля 2013 года у города Челябинска упал метеорит. Его падение сопровождалось атмосферными взрывами не только над территорией этого города, но и над другими районами России.

Строение воздушной оболочки земли

Воздушная оболочка Земли регулирует тепловой баланс планеты. Она задерживает половину тепла, накопленного у поверхности. Благодаря этому на Земле нет резких перепадов температур между полюсами и экватором.

Кислород, содержащийся в атмосферном воздухе, необходим всему живому на Земле. Каждую минуту человек вдыхает от 5 до 10 литров воздуха. Если мы с вами без еды можем прожить несколько недель, без воды 8 дней, то без воздуха человек не сможет прожить ни одной минуты.

Атмосфера – источник азота. Это незаменимый элемент, который входит в состав белков – строительных кирпичиков нашего тела.

Воздушная оболочка является средой, в которой распространяется звук. Без воздуха на Земле царила бы тишина. Как видно, наша планета без атмосферы была бы совсем другой и вряд ли на ней была бы жизнь.

К сожалению, человек очень часто забывает об этом, и своей деятельностью загрязняет воздух различными вредными веществами. В нём всё больше и больше увеличивается количество сажи, пыли, углекислого газа. Такой загрязнённый воздух становится причиной роста заболеваемости людей. Человек должен помнить, что воздух необходимо сохранять чистым. Сделать это можно благодаря уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и увеличению числа зеленых насаждений.

Человеку всегда было интересно знать, что же происходит в воздушной оболочке, потому что от этого зависит и его деятельность.

Сейчас изучением атмосферы занимается Всемирная метеорологическая организация, членом которой является и Россия. Практически в любой точке земного шара действуют метеорологические службы. Их работники каждые 3 часа снимают показания с метеорологических приборов, что позволяет предсказывать погоду.

Строение воздушной оболочки земли

Узнать, какие же процессы происходят высоко над Землёй, помогают современные метеорологические спутники, зонды, шары, ракеты. Так, для изучения толщи атмосферы используют специальные воздушные шары, к которым прикрепляют радиозонды. Они передают на поверхность Земли всю информацию о происходящих на высоте атмосферных процессах. Если же необходимо получить сведения о состоянии атмосферы на очень больших высотах, то используют метеорологические ракеты. А при помощи искусственных спутников человек может наблюдать за тем, что происходит в верхних слоях атмосферы и предсказывать погоду.

Строение воздушной оболочки земли

Подведём итоги.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Её толщина составляет 3000 км. Атмосфера состоит из смеси газов, называемой воздухом.

Воздух атмосферы имеет следующий состав: 78% азота, 21% кислорода, 0,93% аргона, 0,03% углекислого газа и другие газы. Воздушная оболочка Земли имеет неоднородное строение. Она состоит их тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.

Самый нижний слой атмосферы – тропосфера, простирается до высоты 18 км. Здесь содержится 80% всего воздуха, выпадают осадки, а температура воздуха понижается с каждым километром подъёма на 60С.

В стратосфере расположен озоновый слой. Он защищает всё живое на Земле от вредных ультрафиолетовых излучений Солнца. Выше стратосферы находятся верхние слои атмосферы: мезосфера, термосфера и экзосфера. В этих слоях воздух очень разряжен. Постепенно верхние слои атмосферы переходят в космическое пространство.

Значение воздушной оболочки Земли огромно: она защищает всё живое на Земле от вредного ультрафиолетового излучения, защищает от падающих метеоритов, предохраняет от переохлаждения или перегревания планеты.

Источник: videouroki.net

1. Введение

Цель урока: узнать, что такое атмосфера, каково ее строение и значение, познакомиться со способами изучения атмосферы.

2. Химический состав

Атмосфера – верхняя легкая воздушная оболочка Земли.

Атмосфера состоит из смеси газов – воздуха.

Химический состав атмосферы

Рис. 1. Химический состав атмосферы (Источник)

Общая масса атмосферы Земли равна 5,3 • 1015 т (по разным оценкам, 5,15-5,9 • 1015), причем 90% сосредоточено в околоземном слое толщиной около 16 км. Поскольку атмосфера является наружной оболочкой Земли, она «разграничивает» планету и космическое пространство, ослабляя ряд поступающих из космоса излучений и сглаживая резкие колебания температуры в биосфере.

Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами.

3. Слои атмосферы

Слои атмосферы:

1. Тропосфера

2. Стратосфера

3. Мезосфера

4. Термосфера

5. Экзосфера 

Строение атмосферы

Рис. 2. Строение атмосферы (Источник)

Тропосфера – нижняя, наиболее плотная часть атмосферы, до высоты 11-19 км, в которой сосредоточено 4/5 всей массы атмосферного воздуха. Для нее характерно, что температура здесь с высотой падает. В тропосфере содержится почти весь водяной пар атмосферы и возникают почти все облака. Сильно развита здесь и турбулентность, особенно вблизи земной поверхности, а также в так называемых струйных течениях в верхней части тропосферы. Здесь формируются облака и выпадают осадки. Температура в тропосфере понижается с высотой.

Над тропосферой до высоты 50-55 км лежит стратосфера, характеризующаяся тем, что температура в ней в среднем растет с высотой. Переходный слой между тропосферой и стратосферой (толщиной 1-2 км) носит название тропопаузы.

Водяного пара в стратосфере ничтожно мало. Однако на высотах 20-25 км наблюдаются иногда очень тонкие, так называемые перламутровые облака.

В верхней части стратосферы находится озоновый слой, который защищает планету от вредной солнечной радиации.

Слой атмосферы, лежащий выше стратосферы, называется мезосфера. У верхних границ мезосферы были отмечены самые низкие температуры.

Верхняя часть атмосферы, расположенная над мезосферой, характеризуется очень высокими температурами и потому носит название термосферы. В ней различаются, однако, две части: ионосфера, простирающаяся от мезосферы до высот порядка тысячи километров, и лежащая над нею внешняя часть – экзосфера, переходящая в земную корону. Воздух в ионосфере очень разрежен.

Экзосфера – самый высокий слой атмосферы. Ее средняя высота 600 км.

4. Значение и изучение атмосферы

Атмосфера очень важна для нашей планеты.

Атмосфера имеет очень важное экологическое значение. Именно благодаря атмосфере люди и все живые организмы на планете не попадают под влияние негативных космических излучений.

Атмосфера регулирует температурный режим на планете. Также эта оболочка защищает население Земли от метеоритов и других космических тел, которые, не достигнув поверхности планеты, рассеиваются в ее толщине.

Атмосфера влияет на все экзогенные (внешние) процессы, которые происходят в литосфере и гидросфере, в частности, на деятельность ветра, на химическое и физическое испарение вод.

В атмосфере образуются облака и выпадают осадки. Атмосфера принимает активное участие в круговоротах, которые происходят на Земле.

Люди активно изучают атмосферу с помощью простого наблюдения, метеостанций, снимков из космоса, метеозондов, авиации, стратостатов.

Метеозонд

Рис. 3. Метеозонд (Источник)

5. Гелий

Гелий – газ без цвета и запаха, содержащийся в атмосфере. Гелий вместе с некоторыми другими газами используется в наружной ионовой рекламе.

6. Полеты в стратосферу

Полеты в стратосферу начались в 30-е годы XX века на стратостатах. В настоящее время в стратосферу летают на самолетах, запускают туда метеозонды.

Источник: interneturok.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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