Главная > Характеристики атмосферы > Строение и состав атмосферы - кислород, углекислый газ, азот

Строение и состав атмосферы — кислород, углекислый газ, азот

Общее

Атмосфера — это оболочка, где совмещены разные виды газов. Состав воздуха установился еще сотни миллионов лет назад, однако промышленная революция привела к увеличению углекислого газа. Все газы входящие в состав атмосферы реализуют разные функциональные задачи. Главная задача для всех газов — поглощение лучистой энергии и влияние на температурный режим на планете Земля.

В таблице 1 приведены количественные оценки составляющих атмосферы.

Таблица 1 — Химический состав сухого атмосферного воздуха возле земной поверхности

Газ Объемная концентрация % Молекулярная масса, ед.
Азот 78,084 28,0134
Кислород 20,9476 31,9988
Аргон 0,934 39,948
Углекислый газ 0,0314 44,00995
Неон 0,001818 20,179
Гелий 0,000524 4,0026
Метан 0,0002 16,04303
Криптон 0,000114 83,80
Водород 0,00005 2,01594
Закись азота 0,0000087 44,0128
Ксенон от 0 до 0,00001 131,30
Двуокись серы от 0 до 0,000007 летом;
от 0 до 0,000002 зимой
64,0628/47,9982
Озон От 0 ло 0,000002 46,0055/17,03061
Двуокись азога Следы 28,01055
Аммиак Следы
Окись углерода Следы

Состав атмосферы

Азот — Занимает самую большую долю в атмосфере. Химически мало активен. Он регулирует темп окисления кислородом. Биологическое связывание азота реализуется бактериями в симбиозе с высшими растениями в почвах. Обмен всего азота происходит приблизительно за 10 млн. лет. Геохимический круговорот азота показан на рис.1.

Геохимический круговорот азотаРисунок — 1, Геохимический круговорот азота (В.А. Вронский, Г.В. Войткевич)

Кислород — очень активный элемент. Воздействие кислорода с другими элементами приводит к окислению органических веществ гетеротрофных организмов, горных пород и тд. Без кислорода мертвые органические вещества не разлагались бы. В верхних слоях атмосферы при воздействии ультрафиолетовой радиации реализуется диссонация молекул кислорода. Возникает озоновый пояс. Рассчитано, что кислород обновляется в течении 3-4 тыс. лет. Геохимический круговорот кислорода показан на рис.2.

Геохимический круговорот кислородаРисунок — 2, Геохимический круговорот кислорода (В.А. Вронский, Г.В. Войткевич)

Углекислый газ в атмосфере играет великую роль. Он образуется в результате процессов горения, дыхательного процесса живых организмов. Углекислый газ является строительным материалом для органических веществ при фотосинтезе. Также в больших количествах углекислый газ способен задерживать тепловое длинноволновое излучение, что приводит к парниковому эффекту. Он как и другие газы пропускает коротковолновою солнечную радиацию. Круговорот углерода в географической оболочке показан на рис.3.

Круговорот углерода в географической оболочкеРисунок 3, Круговорот углерода в географической оболочке (по Ф. Рамаду, 1981)

Озон — этот газ поглощает ультрафиолетовые излучения Солнца, а поглощения солнечной радиации приводит к нагреванию воздуха. В приземных высотах озоновый шар имеет толщину 0,23 — 0,52 см. Увеличение озонового шара наблюдается при экваторе и на полюсах. Также при смене климата: весной увеличение, осенью уменьшение.

В воздухе также содержится твердые частицы. Они могут образовываться естественным и искусственным способом. Их можно увидеть, когда в окно светит солнце. Очень много таких частиц в городах. Они уменьшают точку росы и образование тумана возможное при 75% влажности.

Концентрацию твердых частиц можно отследить в прозрачности воздуха. К примеру в крупных городах Китая сейчас очень катастрофическая ситуация. Город окутан туманом, только в таком тумане находится огромное количество твердых частиц.

Водяной пар задерживает длинноволновые тепловые излучения земной поверхности (тепло), повышает температуру воздуха при конденсации водяных наров. Среднее содержание водяного пара в столбике атмосферы в умеренных широтах будет приблизительно 1,6 см. Измерения показывают что пара находится в нижнем слое атмосферы — тропосфере. Количество водяного пара зависит от температуры воздуха. К примеру в 1 м3 воздуха при температуре -20 °C может содержаться не более 1 г воды, а при +30°C — не более 30 г воды.

Добавить комментарий