Schichten der Atmosphäre in der Reihenfolge von der Erdoberfläche

Die Rolle der Atmosphäre im Leben der Erde

Die Atmosphäre ist die Sauerstoffquelle, die der Mensch einatmet. Beim Aufstieg auf eine Höhe jedoch der General Atmosphärendruck sinkt, was zu einem Abfall des Sauerstoffpartialdrucks führt.

Die menschliche Lunge enthält etwa drei Liter Alveolarluft. Bei normalem Atmosphärendruck beträgt der Sauerstoffpartialdruck in der Alveolarluft 11 mm Hg. Art., Kohlendioxiddruck - 40 mm Hg. Kunst. Art. und Wasserdampf - 47 mm Hg. Kunst. Kunst. Mit zunehmender Höhe nimmt der Sauerstoffdruck ab und der Gesamtdruck aus Wasserdampf und Kohlendioxid in der Lunge bleibt konstant – etwa 87 mm Hg. Kunst. Wenn der Luftdruck diesen Wert erreicht, strömt kein Sauerstoff mehr in die Lunge.

Aufgrund der Abnahme des atmosphärischen Drucks in einer Höhe von 20 km kommt es hier zum Sieden von Wasser und interstitieller Flüssigkeit im menschlichen Körper. Wenn Sie keine Druckkabine verwenden, stirbt eine Person in dieser Höhe fast augenblicklich. Daher aus Sicht der physiologischen Eigenschaften menschlicher Körper, „Weltraum“ entsteht in einer Höhe von 20 km über dem Meeresspiegel.

Die Rolle der Atmosphäre im Leben der Erde ist sehr groß. Dank der dichten Luftschichten Troposphäre und Stratosphäre sind Menschen beispielsweise vor Strahlenbelastung geschützt. Im Weltraum, in verdünnter Luft, in einer Höhe von über 36 km wirkt ionisierende Strahlung. In einer Höhe von über 40 km - Ultraviolett.

Beim Aufstieg über die Erdoberfläche auf eine Höhe von über 90-100 km wird eine allmähliche Abschwächung und dann ein völliges Verschwinden der dem Menschen bekannten Phänomene beobachtet, die in der unteren Atmosphärenschicht beobachtet werden:

Kein Schall breitet sich aus.

Es gibt keine aerodynamische Kraft oder Widerstand.

Wärme wird nicht durch Konvektion usw. übertragen.

Die atmosphärische Schicht schützt die Erde und alle lebenden Organismen vor kosmischer Strahlung und Meteoriten und ist für die Regulierung saisonaler Temperaturschwankungen sowie für den Ausgleich und die Nivellierung täglicher Zyklen verantwortlich. In Abwesenheit einer Atmosphäre auf der Erde Tagestemperatur würde innerhalb von +/-200 °C schwanken. Die atmosphärische Schicht ist ein lebensspendender „Puffer“ zwischen der Erdoberfläche und dem Weltraum, ein Träger von Feuchtigkeit und Wärme; in der Atmosphäre finden die Prozesse der Photosynthese und des Energieaustauschs statt – die wichtigsten Prozesse der Biosphäre.

Schichten der Atmosphäre in der Reihenfolge von der Erdoberfläche

Die Atmosphäre ist eine Schichtstruktur, die von der Erdoberfläche aus in der Reihenfolge aus den folgenden Schichten der Atmosphäre besteht:

Troposphäre.

Stratosphäre.

Mesosphäre.

Thermosphäre.

Exosphäre

Die einzelnen Schichten haben keine scharfen Grenzen untereinander und ihre Höhe wird durch den Breitengrad und die Jahreszeiten beeinflusst. Diese Schichtstruktur entstand durch Temperaturänderungen in verschiedenen Höhenlagen. Der Atmosphäre ist es zu verdanken, dass wir funkelnde Sterne sehen.

Aufbau der Erdatmosphäre nach Schichten:

Woraus besteht die Erdatmosphäre?

Jede atmosphärische Schicht unterscheidet sich in Temperatur, Dichte und Zusammensetzung. Die Gesamtdicke der Atmosphäre beträgt 1,5-2,0 Tausend km. Woraus besteht die Erdatmosphäre? Derzeit handelt es sich um ein Gasgemisch mit verschiedenen Verunreinigungen.

Troposphäre

Der Aufbau der Erdatmosphäre beginnt mit der Troposphäre, dem unteren Teil der Atmosphäre mit einer Höhe von etwa 10–15 km. Der Hauptteil konzentriert sich hier atmosphärische Luft. Charakteristisch Troposphäre – Die Temperatur sinkt alle 100 Meter um 0,6 °C, wenn man nach oben steigt. In der Troposphäre konzentriert sich fast der gesamte atmosphärische Wasserdampf, und hier bilden sich Wolken.

Die Höhe der Troposphäre ändert sich täglich. Außerdem sie Durchschnittswert variiert je nach Breitengrad und Jahreszeit. Die durchschnittliche Höhe der Troposphäre über den Polen beträgt 9 km, über dem Äquator etwa 17 km. Die durchschnittliche jährliche Lufttemperatur über dem Äquator beträgt etwa +26 °C und über dem Nordpol -23 °C. Die obere Linie der Troposphärengrenze über dem Äquator ist Jahresdurchschnittstemperatur etwa -70 ˚C und mehr Nordpol V Sommerzeit-45 ˚C und -65 ˚C im Winter. Je höher die Höhe, desto niedriger die Temperatur. Die Sonnenstrahlen dringen ungehindert durch die Troposphäre und erwärmen die Erdoberfläche. Die von der Sonne abgegebene Wärme wird von Kohlendioxid, Methan und Wasserdampf gespeichert.

Stratosphäre

Über der Troposphärenschicht befindet sich die Stratosphäre, die 50–55 km hoch ist. Die Besonderheit dieser Schicht besteht darin, dass die Temperatur mit der Höhe zunimmt. Zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre liegt eine Übergangsschicht, die Tropopause genannt wird.

Ab einer Höhe von etwa 25 Kilometern beginnt die Temperatur der Stratosphärenschicht anzusteigen und erreicht bei Erreichen einer maximalen Höhe von 50 Kilometern Werte von +10 bis +30 °C.

In der Stratosphäre gibt es sehr wenig Wasserdampf. Manchmal findet man in einer Höhe von etwa 25 km eher dünne Wolken, die „Perlenwolken“ genannt werden. IN Tageszeit Sie sind nicht wahrnehmbar, aber nachts leuchten sie aufgrund der Beleuchtung durch die Sonne, die unter dem Horizont steht. Die Zusammensetzung von Perlmuttwolken besteht aus unterkühlten Wassertröpfchen. Die Stratosphäre besteht hauptsächlich aus Ozon.

Mesosphäre

Die Höhe der Mesosphärenschicht beträgt etwa 80 km. Hier nimmt die Temperatur mit steigender Temperatur ab und erreicht ganz oben Werte von mehreren zehn Grad Celsius unter Null. Auch in der Mesosphäre sind Wolken zu beobachten, die vermutlich aus Eiskristallen entstehen. Diese Wolken werden „nachtleuchtend“ genannt. Die Mesosphäre ist am stärksten geprägt kalte Temperatur in der Atmosphäre: von -2 bis -138 ˚C.

Thermosphäre

Diese atmosphärische Schicht erhielt ihren Namen aufgrund ihrer hohen Temperaturen. Die Thermosphäre besteht aus:

Ionosphäre.

Exosphäre.

Die Ionosphäre zeichnet sich durch verdünnte Luft aus, von der jeder Zentimeter in 300 km Höhe aus 1 Milliarde Atomen und Molekülen besteht, in 600 km Höhe aus mehr als 100 Millionen.

Die Ionosphäre zeichnet sich auch durch eine hohe Luftionisierung aus. Diese Ionen bestehen aus geladenen Sauerstoffatomen, geladenen Stickstoffatommolekülen und freien Elektronen.

Exosphäre

Die exosphärische Schicht beginnt in einer Höhe von 800–1000 km. Gasteilchen, insbesondere leichte, bewegen sich hier mit enormer Geschwindigkeit und überwinden die Schwerkraft. Solche Teilchen fliegen aufgrund ihrer schnellen Bewegung aus der Atmosphäre in den Weltraum und werden zerstreut. Daher wird die Exosphäre als Dispersionssphäre bezeichnet. In den Weltraum fliegen vor allem Wasserstoffatome, die die höchsten Schichten der Exosphäre bilden. Dank Partikeln in der oberen Atmosphäre und Partikeln des Sonnenwinds können wir das Nordlicht sehen.

Satelliten und geophysikalische Raketen haben es ermöglicht, in den oberen Schichten der Atmosphäre den Strahlungsgürtel des Planeten nachzuweisen, der aus elektrisch geladenen Teilchen – Elektronen und Protonen – besteht.

Atmosphäre (von griechisch ατμός – „Dampf“ und σφαῖρα – „Kugel“) ist die Gashülle eines Himmelskörpers, die durch die Schwerkraft um ihn herum gehalten wird. Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle des Planeten, bestehend aus einer Mischung verschiedener Gase, Wasserdampf und Staub. Die Atmosphäre tauscht Materie zwischen der Erde und dem Kosmos aus. Die Erde nimmt kosmischen Staub und Meteoritenmaterial auf und verliert die leichtesten Gase: Wasserstoff und Helium. Die Erdatmosphäre wird durch und durch von starker Strahlung der Sonne durchdrungen, die das thermische Regime der Planetenoberfläche bestimmt und die Dissoziation von Molekülen atmosphärischer Gase und die Ionisierung von Atomen verursacht.

Die Erdatmosphäre enthält Sauerstoff, der von den meisten lebenden Organismen zur Atmung genutzt wird, und Kohlendioxid, das von Pflanzen, Algen und Cyanobakterien bei der Photosynthese verbraucht wird. Die Atmosphäre ist auch die Schutzschicht des Planeten und schützt seine Bewohner vor der ultravioletten Strahlung der Sonne.

Alle massiven Körper – terrestrische Planeten und Gasriesen – haben eine Atmosphäre.

Atmosphärische Komposition

Die Atmosphäre ist ein Gasgemisch bestehend aus Stickstoff (78,08 %), Sauerstoff (20,95 %), Kohlendioxid (0,03 %), Argon (0,93 %), einer kleinen Menge Helium, Neon, Xenon, Krypton (0,01 %). 0,038 % Kohlendioxid und geringe Mengen Wasserstoff, Helium, andere Edelgase und Schadstoffe.

Die heutige Zusammensetzung der Erdluft wurde vor mehr als hundert Millionen Jahren ermittelt, ist jedoch stark gestiegen Produktionstätigkeit Der Mensch führte dennoch zu seiner Veränderung. Derzeit ist ein Anstieg des CO 2 -Gehalts um ca. 10-12 % zu verzeichnen. Die in der Atmosphäre enthaltenen Gase wirken unterschiedlich funktionale Rollen. Die Hauptbedeutung dieser Gase liegt jedoch vor allem darin begründet, dass sie Strahlungsenergie sehr stark absorbieren und dadurch einen erheblichen Einfluss haben Temperaturregime Erdoberfläche und Atmosphäre.

Die anfängliche Zusammensetzung der Atmosphäre eines Planeten hängt normalerweise von den chemischen und Temperatureigenschaften der Sonne während der Planetenentstehung und der anschließenden Freisetzung externer Gase ab. Dann entwickelt sich die Zusammensetzung der Gashülle unter dem Einfluss verschiedener Faktoren.

Die Atmosphären von Venus und Mars bestehen hauptsächlich aus Kohlendioxid mit geringfügigen Zusätzen von Stickstoff, Argon, Sauerstoff und anderen Gasen. Die Erdatmosphäre ist größtenteils das Produkt der darin lebenden Organismen. Die Niedertemperatur-Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun können hauptsächlich Gase mit niedrigem Molekulargewicht zurückhalten – Wasserstoff und Helium. Hochtemperatur-Gasriesen wie Osiris oder 51 Pegasi b hingegen können es nicht halten und die Moleküle ihrer Atmosphäre werden im Weltraum verstreut. Dieser Prozess erfolgt langsam und kontinuierlich.

Stickstoff, Es ist das am häufigsten vorkommende Gas in der Atmosphäre und chemisch wenig aktiv.

Sauerstoff ist im Gegensatz zu Stickstoff ein chemisch sehr aktives Element. Die spezifische Funktion von Sauerstoff ist die Oxidation organische Substanz heterotrophe Organismen, Felsen und unteroxidierte Gase, die von Vulkanen in die Atmosphäre freigesetzt werden. Ohne Sauerstoff gäbe es keine Zersetzung abgestorbener organischer Stoffe.

Atmosphärische Struktur

Die Struktur der Atmosphäre besteht aus zwei Teilen: dem inneren – der Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre und Thermosphäre oder Ionosphäre – und dem äußeren – der Magnetosphäre (Exosphäre).

1) Troposphäre– das ist der untere Teil der Atmosphäre, in dem 3/4 d.h. konzentriert sind. ~ 80 % der Gesamtmenge Erdatmosphäre. Seine Höhe wird durch die Intensität vertikaler (aufsteigender oder absteigender) Luftströme bestimmt, die durch die Erwärmung der Erdoberfläche und des Ozeans verursacht werden. Daher beträgt die Dicke der Troposphäre am Äquator 16–18 km, in gemäßigten Breiten 10–11 km und an den Polen – bis zu 8 km. Die Lufttemperatur in der Troposphäre in der Höhe nimmt alle 100 m um 0,6 °C ab und liegt zwischen +40 und -50 °C.

2) Stratosphäre liegt oberhalb der Troposphäre und hat eine Höhe von bis zu 50 km über der Planetenoberfläche. Die Temperatur beträgt in einer Höhe von bis zu 30 km konstant -50 °C. Dann beginnt es zu steigen und erreicht in einer Höhe von 50 km +10 °C.

Die obere Grenze der Biosphäre ist der Ozonschirm.

Die Ozonschicht ist eine Schicht der Atmosphäre innerhalb der Stratosphäre verschiedene Höhen von der Erdoberfläche und weist eine maximale Ozondichte in einer Höhe von 20-26 km auf.

Die Höhe der Ozonschicht an den Polen wird auf 7–8 km, am Äquator auf 17–18 km geschätzt maximale Höhe Vorhandensein von Ozon – 45-50 km. Leben oberhalb des Ozonschildes ist aufgrund der harten ultravioletten Strahlung der Sonne unmöglich. Wenn man alle Ozonmoleküle komprimiert, entsteht eine etwa 3 mm dicke Schicht um den Planeten.

3) Mesosphäre– Die obere Grenze dieser Schicht liegt bis zu einer Höhe von 80 km. Sein Hauptmerkmal ist ein starker Temperaturabfall von -90 °C an der Obergrenze. Hier werden leuchtende Nachtwolken aus Eiskristallen aufgezeichnet.

4) Ionosphäre (Thermosphäre) - liegt bis zu einer Höhe von 800 km und ist durch einen deutlichen Temperaturanstieg gekennzeichnet:

150 km Temperatur +240 °C,

200 km Temperatur +500 °C,

600 km Temperatur +1500 °C.

Unter dem Einfluss der ultravioletten Strahlung der Sonne befinden sich Gase in einem ionisierten Zustand. Ionisierung ist mit dem Leuchten von Gasen und dem Auftreten von Polarlichtern verbunden.

Die Ionosphäre hat die Fähigkeit, Radiowellen wiederholt zu reflektieren, was die Funkkommunikation über große Entfernungen auf dem Planeten gewährleistet.

5) Exosphäre– liegt über 800 km und erstreckt sich bis zu 3000 km. Hier beträgt die Temperatur >2000 °C. Die Geschwindigkeit der Gasbewegung nähert sich dem kritischen Wert von ~ 11,2 km/s. Die dominierenden Atome sind Wasserstoff und Helium, die eine leuchtende Korona um die Erde bilden, die sich bis zu einer Höhe von 20.000 km erstreckt.

Funktionen der Atmosphäre

1) Thermoregulatorisch – Wetter und Klima auf der Erde hängen von der Verteilung von Wärme und Druck ab.

2) Lebenserhaltend.

3) In der Troposphäre kommt es zu globalen vertikalen und horizontalen Bewegungen der Luftmassen, die den Wasserkreislauf und den Wärmeaustausch bestimmen.

4) Fast alle oberflächengeologischen Prozesse werden durch die Wechselwirkung von Atmosphäre, Lithosphäre und Hydrosphäre verursacht.

5) Schutz – die Atmosphäre schützt die Erde vor Weltraum, Sonneneinstrahlung und Meteoritenstaub.

Funktionen der Atmosphäre. Ohne die Atmosphäre wäre Leben auf der Erde unmöglich. Ein Mensch nimmt täglich 12-15 kg zu sich. Luft, die jede Minute 5 bis 100 Liter einatmet, was den durchschnittlichen täglichen Bedarf an Nahrung und Wasser deutlich übersteigt. Darüber hinaus schützt die Atmosphäre den Menschen zuverlässig vor Gefahren, die ihn aus dem Weltraum bedrohen: Sie lässt weder Meteoriten noch kosmische Strahlung durch. Ein Mensch kann fünf Wochen ohne Nahrung, fünf Tage ohne Wasser und fünf Minuten ohne Luft leben. Das normale menschliche Leben erfordert nicht nur Luft, sondern auch eine gewisse Reinheit. Die Gesundheit der Menschen, der Zustand der Flora und Fauna, die Festigkeit und Haltbarkeit von Bauwerken und Bauwerken hängen von der Luftqualität ab. Verschmutzte Luft ist schädlich für Gewässer, Land, Meere und Böden. Die Atmosphäre bestimmt das Licht und reguliert die thermischen Regime der Erde, fördert die Umverteilung der Wärme Globus. Die Gashülle schützt die Erde vor übermäßiger Abkühlung und Erwärmung. Wenn unser Planet nicht von einer Lufthülle umgeben wäre, würde die Amplitude der Temperaturschwankungen innerhalb eines Tages 200 °C erreichen. Die Atmosphäre schützt alles Leben auf der Erde vor zerstörerischer ultravioletter Strahlung, Röntgenstrahlung und kosmischer Strahlung. Die Atmosphäre spielt bei der Lichtverteilung eine große Rolle. Seine Luft bricht die Sonnenstrahlen in eine Million kleiner Strahlen, streut sie und erzeugt eine gleichmäßige Beleuchtung. Die Atmosphäre dient als Klangleiter.

Atmosphärische Luft besteht aus Stickstoff (77,99 %), Sauerstoff (21 %), Inertgasen (1 %) und Kohlendioxid (0,01 %). Der Anteil von Kohlendioxid steigt mit der Zeit, da Produkte der Kraftstoffverbrennung in die Atmosphäre gelangen und zudem die Fläche der Wälder, die Kohlendioxid aufnehmen und Sauerstoff abgeben, abnimmt.

Die Atmosphäre enthält auch unbedeutender Betrag Ozon, das in einer Höhe von etwa 25–30 km konzentriert ist und die sogenannte Ozonschicht bildet. Diese Schicht bildet eine Barriere gegen die ultraviolette Sonnenstrahlung, die für lebende Organismen auf der Erde gefährlich ist.

Darüber hinaus enthält die Atmosphäre Wasserdampf und verschiedene Verunreinigungen – Staubpartikel, Vulkanasche, Ruß usw. Die Konzentration der Verunreinigungen ist nahe der Erdoberfläche und in bestimmten Gebieten höher: über Großstädten, Wüsten.

Troposphäre- niedriger, es enthält Großer Teil Luft und Die Höhe dieser Schicht variiert: von 8–10 km in der Nähe der Tropen bis 16–18 km in der Nähe des Äquators. in der Troposphäre nimmt sie mit dem Anstieg ab: um 6°C pro Kilometer. In der Troposphäre entsteht das Wetter, es entstehen Winde, Niederschläge, Wolken, Wirbelstürme und Hochdruckgebiete.

Die nächste Schicht der Atmosphäre ist Stratosphäre. Die Luft darin ist viel verdünnter und es enthält viel weniger Wasserdampf. Die Temperatur im unteren Teil der Stratosphäre beträgt -60 – -80°C und nimmt mit zunehmender Höhe ab. In der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht. Die Stratosphäre wird charakterisiert hohe Geschwindigkeiten Wind (bis zu 80-100 m/s).

Mesosphäre- die mittlere Schicht der Atmosphäre, die über der Stratosphäre in Höhen von 50 bis S0-S5 km liegt. Die Mesosphäre ist durch eine Abnahme gekennzeichnet Durchschnittstemperatur mit einer Höhe von 0°C an der unteren Grenze bis -90°C an der oberen Grenze. Nahe der oberen Grenze der Mesosphäre werden leuchtende Nachtwolken beobachtet, die nachts von der Sonne beleuchtet werden. Der Luftdruck an der oberen Grenze der Mesosphäre ist 200-mal geringer als an der Erdoberfläche.

Thermosphäre- oberhalb der Mesosphäre, in Höhen von SO bis 400-500 km gelegen, steigt die Temperatur darin zunächst langsam und dann schnell wieder an. Der Grund ist die Absorption der ultravioletten Strahlung der Sonne in Höhen von 150–300 km. In der Thermosphäre steigt die Temperatur kontinuierlich bis in eine Höhe von etwa 400 km an und erreicht dort 700 – 1500 °C (abhängig von der Sonnenaktivität). Unter dem Einfluss von Ultraviolett-, Röntgen- und kosmischer Strahlung kommt es auch zu einer Ionisierung der Luft („Auroren“). Die Hauptregionen der Ionosphäre liegen innerhalb der Thermosphäre.

Exosphäre- die äußere, dünnste Schicht der Atmosphäre, sie beginnt in Höhen von 450-000 km und ihre obere Grenze liegt in einer Entfernung von mehreren tausend km von der Erdoberfläche, wo die Partikelkonzentration der interplanetaren entspricht Raum. Die Exosphäre besteht aus ionisiertem Gas (Plasma); der untere und mittlere Teil der Exosphäre besteht hauptsächlich aus Sauerstoff und Stickstoff; Mit zunehmender Höhe nimmt die relative Konzentration leichter Gase, insbesondere ionisierter Wasserstoff, rasch zu. Die Temperatur in der Exosphäre beträgt 1300-3000° C; es wächst schwach mit der Höhe. Die Strahlungsgürtel der Erde liegen hauptsächlich in der Exosphäre.

Die Lufthülle, die unseren Planeten umgibt und mit ihm rotiert, wird Atmosphäre genannt. Die Hälfte der Gesamtmasse der Atmosphäre ist in den unteren 5 km konzentriert, und drei Viertel der Masse sind in den unteren 10 km konzentriert. Weiter oben ist die Luft deutlich verdünnter, obwohl sich ihre Partikel in einer Höhe von 2000-3000 km über der Erdoberfläche befinden.

Die Luft, die wir atmen, ist ein Gasgemisch. Es enthält vor allem Stickstoff (78 %) und Sauerstoff (21 %). Argon macht weniger als 1 % aus und 0,03 % sind Kohlendioxid. Zahlreiche andere Gase wie Krypton, Xenon, Neon, Helium, Wasserstoff, Ozon und andere machen Tausendstel und Millionstel Prozent aus. Die Luft enthält auch Wasserdampf und Partikel verschiedene Stoffe, Bakterien, Pollen und kosmischer Staub.

Die Atmosphäre besteht aus mehreren Schichten. Die untere Schicht bis zu einer Höhe von 10–15 km über der Erdoberfläche wird Troposphäre genannt. Da es von der Erde erwärmt wird, sinkt die Lufttemperatur hier mit der Höhe pro 1 Kilometer Steigung um 6 °C. Die Troposphäre enthält fast den gesamten Wasserdampf und es entstehen fast alle Wolken. Die Höhe der Troposphäre ist auf verschiedenen Breitengraden des Planeten nicht gleich. Oberhalb der Pole steigt er auf 9 km an gemäßigte Breiten- bis zu 10-12 km und über dem Äquator - bis zu 15 km. Die in der Troposphäre ablaufenden Prozesse – die Bildung und Bewegung von Luftmassen, die Bildung von Wirbelstürmen und Hochdruckgebieten, die Entstehung von Wolken und Niederschlägen – bestimmen das Wetter und das Klima an der Erdoberfläche.

Über der Troposphäre liegt die Stratosphäre, die sich bis zu 50–55 km erstreckt. Die Troposphäre und die Stratosphäre werden durch eine 1–2 km dicke Übergangsschicht, die Tropopause, getrennt. In der Stratosphäre, in einer Höhe von etwa 25 km, beginnt die Lufttemperatur allmählich anzusteigen und erreicht in 50 km Höhe + 10 +30 °C. Dieser Temperaturanstieg ist darauf zurückzuführen, dass in der Stratosphäre in Höhen von 25–30 km eine Ozonschicht vorhanden ist. An der Erdoberfläche ist sein Gehalt in der Luft vernachlässigbar gering und in großen Höhen absorbieren zweiatomige Sauerstoffmoleküle ultraviolette Strahlung. Sonnenstrahlung, wodurch dreiatomige Ozonmoleküle entstehen.

Befände sich Ozon in den unteren Schichten der Atmosphäre, in einer Höhe mit Normaldruck, würde seine Schichtdicke nur 3 mm betragen. Aber auch in so geringer Menge spielt es eine sehr wichtige Rolle: Es absorbiert einen Teil der für lebende Organismen schädlichen Sonnenstrahlung.

Oberhalb der Stratosphäre erstreckt sich die Mesosphäre bis etwa in eine Höhe von 80 km, in der die Lufttemperatur mit der Höhe auf mehrere zehn Grad unter Null sinkt.

Der obere Teil der Atmosphäre ist von sehr geprägt hohe Temperaturen und wird Thermosphäre genannt – ca.. Sie ist in zwei Teile geteilt – die Ionosphäre – bis zu einer Höhe von etwa 1000 km, wo die Luft stark ionisiert ist, und die Exosphäre – über 1000 km. In der Ionosphäre absorbieren Moleküle atmosphärischer Gase die ultraviolette Strahlung der Sonne, was zur Bildung geladener Atome und freier Elektronen führt. Polarlichter werden in der Ionosphäre beobachtet.

Die Atmosphäre spielt eine sehr wichtige Rolle im Leben unseres Planeten. Es schützt die Erde tagsüber vor starker Erwärmung durch die Sonnenstrahlen und nachts vor Unterkühlung. Die meisten Meteoriten verglühen in den Atmosphärenschichten, bevor sie die Erdoberfläche erreichen. Die Atmosphäre enthält Sauerstoff, der für alle Organismen notwendig ist, ein Ozonschild, das das Leben auf der Erde vor dem schädlichen Teil der ultravioletten Strahlung der Sonne schützt.

ATMOSPHÄREN DER PLANETEN DES SONNENSYSTEMS

Die Atmosphäre von Merkur ist so dünn, dass man sagen kann, dass sie praktisch nicht existiert. Die Lufthülle der Venus besteht aus Kohlendioxid (96 %) und Stickstoff (ca. 4 %), sie ist sehr dicht – der atmosphärische Druck an der Oberfläche des Planeten ist fast 100-mal höher als auf der Erde. Auch die Marsatmosphäre besteht überwiegend aus Kohlendioxid (95 %) und Stickstoff (2,7 %), ihre Dichte ist jedoch etwa 300-mal geringer als die der Erde und ihr Druck ist fast 100-mal geringer. Die sichtbare Oberfläche des Jupiter ist tatsächlich die oberste Schicht einer Wasserstoff-Helium-Atmosphäre. Die Zusammensetzung der Lufthüllen von Saturn und Uranus ist gleich. Die schöne blaue Farbe von Uranus ist auf die hohe Methankonzentration im oberen Teil seiner Atmosphäre zurückzuführen. Neptun ist in einen Kohlenwasserstoffdunst gehüllt und weist zwei Hauptwolkenschichten auf: eine besteht aus Kristallen gefrorenen Methans und die zweite besteht aus gefrorenem Methan. befindet sich darunter und enthält Ammoniak und Schwefelwasserstoff.

Die Stratosphäre ist eine der oberen Schichten Lufthülle unseres Planeten. Es beginnt in einer Höhe von etwa 11 km über dem Boden. Passagierflugzeuge fliegen hier nicht mehr und Wolken bilden sich kaum noch. In der Stratosphäre befindet sich Ozon – eine dünne Hülle, die den Planeten vor dem Eindringen schädlicher ultravioletter Strahlung schützt.

Die Lufthülle des Planeten

Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle der Erde, die mit ihrer inneren Oberfläche an die Hydrosphäre grenzt Erdkruste. Seine äußere Grenze geht allmählich in den Weltraum über. Die Zusammensetzung der Atmosphäre umfasst Gase: Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlendioxid usw. sowie Verunreinigungen in Form von Staub, Wassertröpfchen, Eiskristallen und Verbrennungsprodukten. Das Verhältnis der Hauptelemente der Lufthülle bleibt konstant. Ausnahmen bilden Kohlendioxid und Wasser – ihre Menge in der Atmosphäre ändert sich oft.

Schichten aus Gashülle

Die Atmosphäre ist in mehrere übereinander liegende Schichten mit folgenden Merkmalen unterteilt:

Grenzschicht – direkt angrenzend an die Oberfläche des Planeten, erstreckt sich bis zu einer Höhe von 1–2 km;

Troposphäre - die zweite Schicht, die äußere Grenze liegt im Durchschnitt in einer Höhe von 11 km, hier konzentriert sich fast der gesamte Wasserdampf der Atmosphäre, es bilden sich Wolken, Zyklone und Antizyklone entstehen und mit zunehmender Höhe steigt die Temperatur;

Tropopause – eine Übergangsschicht, die durch das Aufhören des Temperaturabfalls gekennzeichnet ist;

Die Stratosphäre ist eine Schicht, die sich bis zu einer Höhe von 50 km erstreckt und in drei Zonen unterteilt ist: Von 11 auf 25 km ändert sich die Temperatur leicht, von 25 auf 40 - die Temperatur steigt, von 40 auf 50 - die Temperatur bleibt konstant (Stratopause). );

die Mesosphäre erstreckt sich bis zu einer Höhe von 80-90 km;

die Thermosphäre erreicht 700-800 km über dem Meeresspiegel, hier in einer Höhe von 100 km befindet sich die Karman-Linie, die als Grenze zwischen der Erdatmosphäre und dem Weltraum gilt;

Die Exosphäre wird auch Streuzone genannt; hier gehen große Mengen Materie verloren und fliegen in den Weltraum.

Temperaturänderungen in der Stratosphäre

Die Stratosphäre ist also der Teil der Gashülle des Planeten, der auf die Troposphäre folgt. Hier beginnt sich die während der gesamten Tropopause konstante Lufttemperatur zu ändern. Die Höhe der Stratosphäre beträgt etwa 40 km. Die untere Grenze liegt bei 11 km über dem Meeresspiegel. Von diesem Punkt an erfährt die Temperatur leichte Veränderungen. Ab einer Höhe von 25 km beginnt die Erwärmungsrate langsam anzusteigen. In 40 km Höhe über dem Meeresspiegel steigt die Temperatur von -56,5 °C auf +0,8 °C. Dann bleibt es bis zu einer Höhe von 50-55 km nahe Null Grad. Die Zone zwischen 40 und 55 Kilometern wird Stratopause genannt, weil sich die Temperatur hier nicht ändert. Es handelt sich um eine Übergangszone von der Stratosphäre zur Mesosphäre.

Merkmale der Stratosphäre

Die Stratosphäre der Erde enthält etwa 20 % der Masse der gesamten Atmosphäre. Die Luft ist hier so dünn, dass es für einen Menschen unmöglich ist, ohne einen speziellen Raumanzug zu bleiben. Diese Tatsache ist einer der Gründe, warum Flüge in die Stratosphäre erst seit relativ kurzer Zeit durchgeführt werden.

Ein weiteres Merkmal der Gashülle des Planeten in einer Höhe von 11–50 km ist die geringe Menge Wasserdampf. Aus diesem Grund bilden sich in der Stratosphäre fast nie Wolken. Es gibt einfach kein Baumaterial für sie. Allerdings ist es selten möglich, die sogenannten Perlmuttwolken, mit denen die Stratosphäre „geschmückt“ ist (Foto unten), in einer Höhe von 20-30 km über dem Meeresspiegel zu beobachten. Dünne Formationen, die von innen heraus leuchten, können nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang beobachtet werden. Die Form von Perlmuttwolken ähnelt Cirrus oder Cirrocumulus.

Die Ozonschicht der Erde

heim Unterscheidungsmerkmal Die Stratosphäre ist die maximale Ozonkonzentration in der gesamten Atmosphäre. Es entsteht unter dem Einfluss von Sonnenlicht und schützt alles Leben auf dem Planeten vor seiner zerstörerischen Strahlung. Die Ozonschicht der Erde befindet sich in einer Höhe von 20–25 km über dem Meeresspiegel. O 3 -Moleküle sind in der gesamten Stratosphäre verteilt und kommen sogar in der Nähe der Planetenoberfläche vor, aber auf dieser Ebene wird ihre höchste Konzentration beobachtet.

Es ist zu beachten, dass die Ozonschicht der Erde nur 3-4 mm beträgt. Dies wird seine Dicke sein, wenn Partikel dieses Gases diesen Bedingungen ausgesetzt werden normaler Druck, zum Beispiel nahe der Oberfläche des Planeten. Ozon entsteht durch den Zerfall eines Sauerstoffmoleküls unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung in zwei Atome. Einer von ihnen verbindet sich mit einem „vollständigen“ Molekül und es entsteht Ozon – O 3.

Gefährlicher Verteidiger

Somit ist die Stratosphäre heute eine besser erforschte Schicht der Atmosphäre als zu Beginn des letzten Jahrhunderts. Allerdings ist die Zukunft der Ozonschicht, ohne die das Leben auf der Erde nicht entstanden wäre, noch nicht ganz klar. Während Länder die Freonproduktion reduzieren, sagen einige Wissenschaftler, dass dies zumindest bei diesem Tempo keinen großen Nutzen bringen wird, während andere sagen, dass dies überhaupt nicht notwendig sei, da der Großteil davon ausgeht Schadstoffe entsteht auf natürliche Weise. Die Zeit wird entscheiden, wer Recht hat.