Dünyanın ATMOSFERİ(Yunan atmosferi buharı + sphaira küresi) - Dünyayı çevreleyen gazlı bir kabuk. Atmosferin kütlesi yaklaşık 5,15 10 15'tir. Atmosferin biyolojik önemi çok büyüktür. Atmosferde canlı ve cansız doğa, flora ve fauna arasında kütle ve enerji alışverişi meydana gelir. Atmosferdeki nitrojen mikroorganizmalar tarafından emilir; itibaren karbon dioksit ve su, Güneş'in enerjisini kullanarak bitkiler organik maddeleri sentezler ve oksijen açığa çıkarır. Atmosferin varlığı, Dünya üzerindeki suyun korunmasını da sağlar. önemli bir durum canlı organizmaların varlığı.

Yüksek irtifa jeofizik roketleri, yapay Dünya uyduları ve gezegenler arası otomatik istasyonlar kullanılarak yapılan çalışmalar, dünya atmosferinin binlerce kilometreye kadar uzandığını ortaya koydu. Atmosferin sınırları kararsızdır, Ay'ın çekim alanından ve güneş ışınlarının akışının basıncından etkilenirler. Ekvatorun üzerinde dünyanın gölge bölgesinde atmosfer yaklaşık 10.000 km yüksekliğe ulaşır ve kutupların üzerinde sınırları dünya yüzeyinden 3.000 km uzaktadır. Atmosferin büyük bir kısmı (%80-90) 12-16 km'ye kadar olan yüksekliklerde bulunur; bu durum, yükseklik arttıkça gaz ortamının yoğunluğundaki azalmanın (nadirleşme) üstel (doğrusal olmayan) doğasıyla açıklanır. Deniz seviyesinden yukarıda.

Canlı organizmaların çoğunun doğal koşullarda varlığı, gaz bileşimi, sıcaklık, basınç ve nem gibi atmosferik faktörlerin gerekli kombinasyonunun gerçekleştiği atmosferin daha da dar sınırları içinde, 7-8 km'ye kadar mümkündür. Havanın hareketi ve iyonizasyonu, yağış ve atmosferin elektriksel durumu da hijyenik öneme sahiptir.

Gaz bileşimi

Atmosfer, esas olarak nitrojen ve oksijenden (%78,08 ve 20,95 hacim) oluşan gazların fiziksel bir karışımıdır (Tablo 1). Atmosferdeki gazların oranı 80-100 km yüksekliğe kadar hemen hemen aynıdır. Atmosferin gaz bileşiminin ana kısmının sabitliği, canlı ve cansız doğa arasındaki gaz değişim süreçlerinin göreceli dengelenmesi ve hava kütlelerinin yatay ve dikey yönlerde sürekli karıştırılmasıyla belirlenir.

Tablo 1. DÜNYA YÜZEYİNDEKİ KURU ATMOSFERİK HAVANIN KİMYASAL BİLEŞİMİNİN ÖZELLİKLERİ

Gaz bileşimi	Hacim konsantrasyonu, %
Oksijen
Karbon dioksit
nitröz oksit
Kükürt dioksit	0 ila 0,0001
	Yazın 0'dan 0,000007'ye, kışın 0'dan 0,000002'ye
Nitrojen dioksit	0'dan 0,000002'ye
Karbonmonoksit

100 km'nin üzerindeki rakımlarda, yerçekimi ve sıcaklığın etkisi altında dağınık tabakalaşmalarıyla ilişkili bireysel gazların yüzdesinde bir değişiklik olur. Ayrıca 100 km veya daha fazla yükseklikte kısa dalga boylu ultraviyole ve x ışınlarının etkisi altında oksijen, nitrojen ve karbondioksit molekülleri atomlara ayrışır. Yüksek rakımlarda bu gazlar yüksek oranda iyonize olmuş atomlar halinde bulunur.

Dünyanın farklı bölgelerinin atmosferindeki karbondioksit içeriği daha az sabittir, bu kısmen büyük karbondioksitin eşit olmayan dağılımından kaynaklanmaktadır. endüstriyel Girişimcilik havayı kirletmenin yanı sıra, karbondioksiti emen bitki örtüsünün ve su havzalarının Dünya üzerindeki eşit olmayan dağılımı. Atmosferdeki değişkenler arasında volkanik patlamalar, güçlü yapay patlamalar ve endüstriyel işletmelerden kaynaklanan kirlilik sonucu oluşan aerosollerin (bkz.) içeriği de (havada asılı duran, birkaç milimikron ila birkaç on mikron arasında değişen parçacıklar) içeriği de değişkendir. Aerosollerin konsantrasyonu yükseklikle birlikte hızla azalır.

Atmosferin değişken bileşenleri arasında en değişken ve önemli olanı, dünya yüzeyindeki konsantrasyonu %3 (tropiklerde) ile %2 × 10-10 (Antarktika'da) arasında değişebilen su buharıdır. Hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, diğer şeyler eşit olmak üzere atmosferde o kadar fazla nem bulunabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Su buharının büyük kısmı atmosferde 8-10 km yüksekliğe kadar yoğunlaşır. Atmosferdeki su buharının içeriği buharlaşma, yoğunlaşma ve yatay taşınmanın birleşik etkisine bağlıdır. Yüksek rakımlarda sıcaklığın azalması ve buharların yoğunlaşması nedeniyle hava neredeyse kurudur.

Dünya atmosferi, moleküler ve atomik oksijene ek olarak, konsantrasyonu çok değişken olan ve yılın yüksekliğine ve zamanına bağlı olarak değişen az miktarda ozon da içerir (bkz.). Ozonun büyük bir kısmı kutup gecesinin sonuna doğru 15-30 km yükseklikte yukarı ve aşağı doğru keskin bir azalmayla kutup bölgesinde bulunur. Ozon, ultraviyole güneş radyasyonunun oksijen üzerindeki fotokimyasal etkisinin bir sonucu olarak, özellikle 20-50 km rakımlarda ortaya çıkar. Diatomik oksijen molekülleri kısmen atomlara ayrışır ve ayrışmamış molekülleri birleştirerek triatomik ozon moleküllerini (oksijenin polimerik, allotropik bir formu) oluşturur.

Atıl gazlar (helyum, neon, argon, kripton, ksenon) adı verilen bir grubun atmosferindeki varlığı, doğal radyoaktif bozunma işlemlerinin sürekli meydana gelmesiyle ilişkilidir.

Gazların biyolojik önemi atmosfer çok harika. Çok hücreli organizmaların çoğu için, gaz veya sulu ortamdaki belirli bir moleküler oksijen içeriği, solunum sırasında başlangıçta fotosentez sırasında oluşturulan organik maddelerden enerji salınımını belirleyen, varoluşları için vazgeçilmez bir faktördür. Biyosferin üst sınırlarının (yerküre yüzeyinin bir kısmı ve atmosferin yaşamın var olduğu alt kısmı) yeterli miktarda oksijenin varlığıyla belirlenmesi tesadüf değildir. Evrim sürecinde organizmalar atmosferdeki belli bir oksijen seviyesine uyum sağlamışlar; Oksijen içeriğindeki bir değişikliğin azalması veya artması olumsuz bir etkiye sahiptir (bkz. Yükseklik hastalığı, Hiperoksi, Hipoksi).

Oksijenin ozon allotropik formunun da belirgin bir biyolojik etkisi vardır. Tatil bölgeleri ve deniz kıyıları için tipik olan 0,0001 mg/l'yi aşmayan konsantrasyonlarda ozonun iyileştirici bir etkisi vardır - nefes almayı ve kardiyovasküler aktiviteyi uyarır ve uykuyu iyileştirir. Ozon konsantrasyonundaki artışla birlikte toksik etkisi ortaya çıkar: göz tahrişi, solunum yolu mukozasının nekrotik iltihabı, akciğer hastalıklarının alevlenmesi, otonom nevrozlar. Ozon, hemoglobin ile birleşerek methemoglobin oluşturur ve bu da kanın solunum fonksiyonunun bozulmasına yol açar; oksijenin akciğerlerden dokulara transferi zorlaşır ve boğulma gelişir. Atomik oksijenin vücut üzerinde benzer olumsuz etkileri vardır. Ozon, güneş ışınımının ve karasal ışınımın son derece güçlü emilimi nedeniyle atmosferin çeşitli katmanlarının termal rejimlerinin oluşturulmasında önemli bir rol oynar. Ozon, ultraviyole ve kızılötesi ışınları en yoğun şekilde emer. Dalga boyu 300 nm'nin altında olan güneş ışınlarının neredeyse tamamı atmosferik ozon tarafından emilir. Böylece Dünya, birçok organizmayı Güneş'ten gelen ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden koruyan bir tür "ozon perdesi" ile çevrelenmiştir.Atmosferik havadaki nitrojen önemlidir. biyolojik önemiöncelikle sözde bir kaynak olarak. sabit nitrojen - bitkisel (ve sonuçta hayvansal) besin kaynağı. Azotun fizyolojik önemi, yaşam süreçleri için gerekli olan atmosferik basınç seviyesinin yaratılmasına katılımıyla belirlenir. Belirli basınç değişimi koşulları altında nitrojen, vücutta bir takım bozuklukların gelişmesinde önemli bir rol oynar (bkz. Dekompresyon hastalığı). Azotun, oksijenin vücut üzerindeki toksik etkisini zayıflattığı ve atmosferden sadece mikroorganizmalar tarafından değil aynı zamanda yüksek hayvanlar tarafından da emildiği varsayımları tartışmalıdır.

Atmosferin inert gazları (ksenon, kripton, argon, neon, helyum) normal şartlarda oluşturdukları kısmi basınçta biyolojik olarak kayıtsız gazlar olarak sınıflandırılabilir. Kısmi basınçta önemli bir artışla bu gazların narkotik etkisi vardır.

Atmosferdeki karbondioksitin varlığı birikimi sağlar Güneş enerjisi Biyosferde fotosentez nedeniyle karmaşık bileşikler Yaşam boyunca sürekli olarak ortaya çıkan, değişen ve ayrışan karbon. Bu dinamik sistem, enerji yakalayan alglerin ve kara bitkilerinin faaliyetleriyle sürdürülür. Güneş ışığı ve karbondioksiti (bkz.) ve suyu çeşitli maddelere dönüştürmek için kullanmak organik bileşikler oksijenin serbest bırakılmasıyla. Biyosferin yukarıya doğru genişlemesi, kısmen, 6-7 km'nin üzerindeki rakımlarda, karbondioksitin düşük kısmi basıncı nedeniyle klorofil içeren bitkilerin yaşayamaması nedeniyle sınırlıdır. Karbondioksit aynı zamanda fizyolojik olarak da oldukça aktiftir, çünkü düzenlemede önemli bir rol oynar. metabolik süreçler, merkezi sinir sisteminin aktivitesi, nefes alma, kan dolaşımı, vücudun oksijen rejimi. Ancak bu düzenlemeye atmosferden gelmeyen, vücudun kendisi tarafından üretilen karbondioksitin etkisi aracılık ediyor. Hayvanların ve insanların doku ve kanındaki karbondioksitin kısmi basıncı, atmosferdeki basıncından yaklaşık 200 kat daha yüksektir. Ve yalnızca atmosferdeki karbondioksit içeriğinde önemli bir artış (% 0,6-1'den fazla) ile vücutta hiperkapni terimiyle tanımlanan rahatsızlıklar gözlenir (bkz.). Solunan havadaki karbondioksitin tamamen ortadan kaldırılması, insan vücudu ve hayvanlar üzerinde doğrudan olumsuz bir etkiye sahip olamaz.

Karbondioksit, uzun dalga boylu radyasyonun emilmesinde ve Dünya yüzeyindeki sıcaklıkların artmasına neden olan "sera etkisinin" sürdürülmesinde rol oynar. Endüstriyel atık olarak havaya büyük miktarlarda giren karbondioksitin termal ve diğer atmosferik koşullar üzerindeki etkisi de araştırılıyor.

Atmosferdeki su buharı (havanın nemi) insan vücudunu, özellikle çevreyle olan ısı alışverişini de etkiler.

Atmosferdeki su buharının yoğunlaşması sonucu bulutlar oluşur ve yağış (yağmur, dolu, kar) düşer. Güneş ışınımını saçan su buharı, Dünya'nın ve atmosferin alt katmanlarının termal rejiminin oluşturulmasına ve meteorolojik koşulların oluşumuna katılır.

Atmosfer basıncı

Atmosfer basıncı (barometrik), yerçekiminin etkisi altında atmosferin Dünya yüzeyine uyguladığı basınçtır. Atmosferdeki her bir noktadaki bu basıncın büyüklüğü, ölçüm yerinin üzerinden atmosferin sınırlarına kadar uzanan tek tabanlı üstteki hava sütununun ağırlığına eşittir. Atmosfer basıncı bir barometre (cm) ile ölçülür ve milibar cinsinden, başına Newton cinsinden ifade edilir. metrekare veya barometredeki cıva sütununun milimetre cinsinden yüksekliği, 0°'ye indirgenmiş ve yerçekimi ivmesinin normal değeri. Masada Tablo 2, atmosfer basıncının en yaygın kullanılan ölçüm birimlerini göstermektedir.

Farklı coğrafi enlemlerde kara ve su üzerinde bulunan hava kütlelerinin eşit olmayan şekilde ısınması nedeniyle basınç değişiklikleri meydana gelir. Sıcaklık arttıkça havanın yoğunluğu ve yarattığı basınç azalır. Düşük basınçlı (çevreden girdabın merkezine doğru basınçta bir azalma ile) hızlı hareket eden havanın büyük bir birikimine, yüksek basınçlı (girdabın merkezine doğru basınçta bir artışla) siklon denir - antisiklon. Hava tahmini için, hareket eden büyük kütlelerde meydana gelen ve antisiklonların ve siklonların ortaya çıkması, gelişmesi ve yok edilmesiyle ilişkili atmosferik basınçtaki periyodik olmayan değişiklikler önemlidir. Atmosfer basıncındaki özellikle büyük değişiklikler tropik siklonların hızlı hareketiyle ilişkilidir. Bu durumda atmosfer basıncı günde 30-40 mbar kadar değişebilir.

100 km'lik bir mesafe boyunca atmosferik basınçtaki milibar cinsinden düşüşe yatay barometrik eğim denir. Tipik olarak yatay barometrik eğim 1-3 mbar'dır, ancak tropik siklonlarda bazen 100 km'de onlarca milibara kadar yükselir.

Yükseklik arttıkça atmosferik basınç logaritmik olarak azalır: önce çok keskin bir şekilde, sonra giderek daha az fark edilir şekilde (Şekil 1). Bu nedenle barometrik basınç değişim eğrisi üsteldir.

Birim dikey mesafe başına basınçtaki azalmaya dikey barometrik gradyan denir. Çoğunlukla bunun tersi olan barometrik aşamayı kullanırlar.

Barometrik basınç, havayı oluşturan gazların kısmi basınçlarının toplamı olduğundan, rakımın artmasıyla birlikte atmosferin toplam basıncının azalmasıyla birlikte havayı oluşturan gazların kısmi basıncının da artacağı açıktır. da azalır. Atmosferdeki herhangi bir gazın kısmi basıncı aşağıdaki formülle hesaplanır:

burada Px, gazın kısmi basıncıdır, Pz, Z yüksekliğindeki atmosferik basınçtır, %X, kısmi basıncının belirlenmesi gereken gazın yüzdesidir.

Pirinç. 1. Deniz seviyesinden yüksekliğe bağlı olarak barometrik basınçtaki değişim.

Pirinç. 2. Alveolar havadaki kısmi oksijen basıncındaki ve saturasyondaki değişiklik atardamar kanı Hava ve oksijen solunduğunda rakımdaki değişikliklere bağlı olarak oksijen. Oksijen solumak 8,5 km yükseklikte başlar (basınç odasında deney).

Pirinç. 3. Havayı (I) ve oksijeni (II) solurken hızlı bir yükselişten sonra farklı irtifalarda bir kişide dakika cinsinden ortalama aktif bilinç değerlerinin karşılaştırmalı eğrileri. 15 km'nin üzerindeki irtifalarda, oksijen ve hava solunduğunda aktif bilinç eşit derecede bozulur. 15 km'ye kadar olan rakımlarda, oksijen soluması aktif bilinç süresini önemli ölçüde uzatır (basınç odasında deney).

Atmosfer gazlarının yüzdesel bileşimi nispeten sabit olduğundan, herhangi bir gazın kısmi basıncını belirlemek için yalnızca belirli bir yükseklikteki toplam barometrik basıncı bilmeniz gerekir (Şekil 1 ve Tablo 3).

Tablo 3. STANDART ATMOSFER TABLOSU (GOST 4401-64) 1

Geometrik yükseklik (m)	Sıcaklık		Barometrik basınç			Oksijen kısmi basıncı (mmHg)
				mmHg Sanat.

1 Kısaltılmış biçimde verilmiş ve “Kısmi oksijen basıncı” sütunu ile desteklenmiştir..

Nemli havadaki bir gazın kısmi basıncını belirlerken, doymuş buharların basıncını (esnekliğini) barometrik basınç değerinden çıkarmak gerekir.

Nemli havadaki kısmi gaz basıncını belirleme formülü, kuru havadan biraz farklı olacaktır:

burada pH 2 O su buharı basıncıdır. t° 37°'de doymuş su buharının basıncı 47 mm Hg'dir. Sanat. Bu değer, yer ve yüksek irtifa koşullarında alveoler hava gazlarının kısmi basınçlarının hesaplanmasında kullanılır.

Yüksek ve düşük tansiyonun vücut üzerindeki etkisi. Barometrik basınçtaki yukarı veya aşağı doğru değişikliklerin hayvanların ve insanların vücudu üzerinde çeşitli etkileri vardır. Artan basıncın etkisi, gazlı ortamın mekanik ve delici fiziksel ve kimyasal etkisi (sözde sıkıştırma ve delici etkiler) ile ilişkilidir.

Sıkıştırma etkisi şu şekilde kendini gösterir: organlar ve dokular üzerindeki mekanik basınç kuvvetlerinde eşit bir artışın neden olduğu genel hacimsel sıkıştırma; çok yüksek barometrik basınçta eşit hacimsel sıkıştırmanın neden olduğu mekanonarkozis; dış hava ile boşluktaki hava arasında, örneğin orta kulak, paranazal boşluklar (bkz. Barotravma) arasında kopuk bir bağlantı olduğunda, gaz içeren boşlukları sınırlayan dokular üzerinde lokal eşit olmayan basınç; Dış solunum sistemindeki gaz yoğunluğunun artması, bu da özellikle zorla nefes alma sırasında (fiziksel stres, hiperkapni) solunum hareketlerine karşı direncin artmasına neden olur.

Delici etki, oksijenin ve kayıtsız gazların toksik etkisine yol açabilir; kan ve dokulardaki içeriğin artması narkotik reaksiyona neden olur; insanlarda nitrojen-oksijen karışımı kullanıldığında ilk kesilme belirtileri bir anda ortaya çıkar. 4-8 atm basınç. Kısmi oksijen basıncındaki bir artış, fizyolojik hipokseminin düzenleyici etkisinin ortadan kalkması nedeniyle başlangıçta kardiyovasküler ve solunum sistemlerinin işleyiş düzeyini azaltır. Akciğerlerdeki kısmi oksijen basıncı 0,8-1 ata'dan fazla arttığında toksik etkisi ortaya çıkar (akciğer dokusunda hasar, kasılmalar, çökme).

Artan gaz basıncının delici ve kompresyon etkileri, klinik tıpta genel ve lokal oksijen tedarikinde bozulma olan çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır (bkz. Baroterapi, Oksijen tedavisi).

Basınçtaki bir azalmanın vücut üzerinde daha belirgin bir etkisi vardır. Son derece seyrekleştirilmiş bir atmosfer koşullarında, birkaç saniye içinde bilinç kaybına ve 4-5 dakika içinde ölüme yol açan ana patojenik faktör, solunan havadaki ve ardından alveollerdeki kısmi oksijen basıncının azalmasıdır. hava, kan ve dokular (Şekil 2 ve 3). Orta derecede hipoksi, öncelikle hayati organlara (beyin, kalp) oksijen tedarikini sürdürmeyi amaçlayan solunum ve hemodinamik sistemlerin adaptif reaksiyonlarının gelişmesine neden olur. Belirgin bir oksijen eksikliği ile oksidatif süreçler inhibe edilir (solunum enzimleri nedeniyle) ve mitokondrideki aerobik enerji üretimi süreçleri bozulur. Bu durum öncelikle hayati organların fonksiyonlarının bozulmasına, daha sonra ise vücutta geri dönüşü olmayan yapısal hasarlara ve ölüme yol açmaktadır. Uyarlanabilir ve patolojik reaksiyonların gelişimi, vücudun fonksiyonel durumundaki değişiklikler ve atmosferik basınç düştüğünde kişinin performansı, solunan havadaki kısmi oksijen basıncındaki azalmanın derecesi ve hızı, yükseklikte kalma süresi ile belirlenir. , yapılan işin yoğunluğu ve vücudun başlangıç ​​durumu (bkz. Yükseklik hastalığı).

İrtifalarda basınçtaki azalma (oksijen eksikliği hariç tutulsa bile), vücutta "dekompresyon bozuklukları" kavramıyla birleşen ciddi bozukluklara neden olur: yüksek irtifa şişkinliği, barotit ve barozinüzit, yüksek irtifa dekompresyon hastalığı ve yüksek -irtifa doku amfizemi.

Yüksek irtifa şişkinliği, 7-12 km veya daha yüksek rakımlara çıkıldığında karın duvarındaki barometrik basıncın azalmasıyla birlikte gastrointestinal sistemdeki gazların genleşmesi nedeniyle gelişir. Bağırsak içeriğinde çözünmüş gazların salınımı da büyük önem taşımaktadır.

Gazların genleşmesi mide ve bağırsakların gerilmesine, diyaframın yükselmesine, kalbin pozisyonunda değişikliklere, bu organların reseptör aparatlarının tahriş olmasına ve nefes almayı ve kan dolaşımını bozan patolojik reflekslerin ortaya çıkmasına neden olur. Karın bölgesinde keskin ağrı sıklıkla görülür. Bazen dalgıçlar arasında derinlikten yüzeye çıkarken benzer olaylar meydana gelir.

Sırasıyla orta kulak veya paranazal boşluklarda tıkanıklık ve ağrı hissi ile kendini gösteren barotit ve barosinüzit gelişim mekanizması, yüksek irtifa şişkinliğinin gelişimine benzer.

Basıncın azalması, vücut boşluklarında bulunan gazların genleşmesinin yanı sıra, gazların deniz seviyesinde veya derinlerde basınç koşullarında çözündüğü sıvılardan ve dokulardan salınmasına ve gaz kabarcıklarının oluşmasına da neden olur. vücut.

Çözünmüş gazların (öncelikle nitrojen) bu salınım süreci, dekompresyon hastalığının gelişmesine neden olur (bkz.).

Pirinç. 4. Suyun kaynama noktasının deniz seviyesinden yüksekliğe ve barometrik basınca bağlılığı. Basınç numaraları karşılık gelen yükseklik numaralarının altında bulunur.

Atmosfer basıncı azaldıkça sıvıların kaynama noktası düşer (Şekil 4). Barometrik basıncın vücut sıcaklığındaki (37°) doymuş buharın esnekliğine eşit (veya bundan daha az) olduğu 19 km'den daha yüksek rakımlarda, vücudun hücreler arası ve hücreler arası sıvısında "kaynama" meydana gelebilir; büyük damarlar, plevra boşluğunda, midede, perikardda gevşek yağ dokusunda yani hidrostatik ve interstisyel basıncın düşük olduğu bölgelerde su buharı kabarcıkları oluşur ve yüksek irtifa doku amfizemi gelişir. Yüksek irtifadaki "kaynama" hücresel yapıları etkilemez, yalnızca hücreler arası sıvı ve kanda lokalize olur.

Büyük buhar kabarcıkları kalbi ve kan dolaşımını tıkayabilir ve hayati fonksiyonları bozabilir. önemli sistemler ve organlar. Bu, yüksek irtifalarda gelişen akut oksijen açlığının ciddi bir komplikasyonudur. Yüksek irtifa doku amfizeminin önlenmesi, yüksek irtifa ekipmanı kullanılarak vücutta dıştan sırt basıncı oluşturularak sağlanabilir.

Belirli parametreler altında barometrik basıncı düşürme (dekompresyon) işlemi zarar verici bir faktör haline gelebilir. Hıza bağlı olarak dekompresyon yumuşak (yavaş) ve patlayıcı olarak ikiye ayrılır. İkincisi 1 saniyeden daha kısa sürede meydana gelir ve buna güçlü bir patlama (ateşlendiğinde olduğu gibi) ve sis oluşumu (genişleyen havanın soğuması nedeniyle su buharının yoğunlaşması) eşlik eder. Tipik olarak, basınçlı bir kabinin veya basınçlı elbisenin camı kırıldığında irtifalarda patlayıcı dekompresyon meydana gelir.

Patlayıcı dekompresyon sırasında ilk etkilenenler akciğerlerdir. İntrapulmoner aşırı basınçta hızlı bir artış (80 mm Hg'den fazla), akciğer dokusunun önemli ölçüde gerilmesine yol açar, bu da akciğerlerin yırtılmasına neden olabilir (eğer 2,3 kat genişlerse). Patlayıcı dekompresyon aynı zamanda gastrointestinal sisteme de zarar verebilir. Akciğerlerde oluşan aşırı basıncın miktarı büyük ölçüde dekompresyon sırasında akciğerlerden hava çıkış hızına ve akciğerlerdeki hava hacmine bağlı olacaktır. Üst kısım özellikle tehlikelidir Hava yolları dekompresyon anında kapanacaklar (yutkunurken, nefesinizi tutarken) veya dekompresyon, akciğerlerin büyük miktarda hava ile dolduğu derin nefes alma aşamasına denk gelecektir.

Atmosfer sıcaklığı

Atmosferin sıcaklığı başlangıçta rakım arttıkça azalır (yerde ortalama 15°'den 11-18 km yükseklikte -56,5°'ye). Atmosferin bu bölgesindeki dikey sıcaklık gradyanı her 100 metrede yaklaşık 0,6°'dir; gün ve yıl boyunca değişmektedir (Tablo 4).

Tablo 4. SSCB BÖLGESİNİN ORTA BANT ÜZERİNDE DİKEY SICAKLIK gradyanındaki DEĞİŞİKLİKLER

Pirinç. 5. Farklı yüksekliklerde atmosfer sıcaklığındaki değişiklikler. Kürelerin sınırları noktalı çizgilerle gösterilmiştir.

11 - 25 km rakımlarda sıcaklık sabit kalır ve -56,5°'ye ulaşır; daha sonra sıcaklık artmaya başlar, 40 km yükseklikte 30-40°'ye, 50-60 km yükseklikte 70°'ye ulaşır (Şekil 5), bu da güneş ışınımının ozon tarafından yoğun olarak emilmesiyle ilişkilidir. 60-80 km yükseklikten itibaren hava sıcaklığı tekrar hafif bir düşüşle (60°'ye) daha sonra giderek artarak 120 km yükseklikte 270°, 220 km yükseklikte 800°, 300 km yükseklikte 1500° olur. , Ve

uzayla sınırda - 3000°'den fazla. Bu rakımlardaki gazların yüksek oranda seyrekleşmesi ve düşük yoğunluğu nedeniyle, ısı kapasitelerinin ve daha soğuk cisimleri ısıtma yeteneklerinin çok önemsiz olduğu unutulmamalıdır. Bu koşullar altında bir cisimden diğerine ısı transferi yalnızca ışınım yoluyla gerçekleşir. Atmosferdeki sıcaklıktaki dikkate alınan tüm değişiklikler, termal enerjinin Güneş'ten doğrudan ve yansıyan hava kütleleri tarafından emilmesiyle ilişkilidir.

Atmosferin Dünya yüzeyine yakın alt kısmında, sıcaklık dağılımı güneş ışınımının akışına bağlıdır ve bu nedenle esas olarak enlemsel bir karaktere sahiptir, yani eşit sıcaklık çizgileri - izotermler - enlemlere paraleldir. Alt katmanlardaki atmosfer, dünya yüzeyi tarafından ısıtıldığından, yatay sıcaklık değişimi, termal özellikleri farklı olan kıtaların ve okyanusların dağılımından güçlü bir şekilde etkilenir. Tipik olarak referans kitapları, toprak yüzeyinden 2 m yüksekliğe monte edilmiş bir termometre ile ağ meteorolojik gözlemleri sırasında ölçülen sıcaklığı gösterir. En yüksek sıcaklıklar (58°C'ye kadar) İran çöllerinde ve SSCB'de - Türkmenistan'ın güneyinde (50°C'ye kadar), en düşük sıcaklıklar (-87°'ye kadar) Antarktika'da ve SSCB - Verkhoyansk ve Oymyakon bölgelerinde (-68°'ye kadar). Kışın dikey sıcaklık eğimi bazı durumlarda 0,6° yerine 100 m'de 1°'yi aşabilir, hatta negatif bir değer bile alabilir. Sıcak mevsimde gün boyunca, 100 m'de onlarca dereceye eşit olabilir.Ayrıca, genellikle izoterme normal olarak 100 km'lik bir mesafeye atıfta bulunulan yatay bir sıcaklık gradyanı da vardır. Yatay sıcaklık gradyanının büyüklüğü 100 km'de derecenin onda biri kadardır ve ön bölgelerde 100 m'de 10°'yi aşabilir.

İnsan vücudu, dış hava sıcaklığındaki oldukça dar bir dalgalanma aralığında - 15 ila 45 ° arasında termal homeostazisi (bkz.) koruma yeteneğine sahiptir. Dünyaya yakın ve irtifalardaki atmosferik sıcaklıktaki önemli farklılıklar, yüksek irtifa ve uzay uçuşları sırasında insan vücudu ile dış ortam arasında termal dengeyi sağlamak için özel koruyucu teknik araçların kullanılmasını gerektirir.

Atmosfer parametrelerindeki (sıcaklık, basınç, kimyasal bileşim, elektriksel durum) karakteristik değişiklikler, atmosferin koşullu olarak bölgelere veya katmanlara bölünmesini mümkün kılar. Troposfer- Üst sınırı ekvatorda 17-18 km'ye, kutuplarda 7-8 km'ye, orta enlemlerde 12-16 km'ye kadar uzanan Dünya'ya en yakın katman. Troposfer, basınçta üstel bir düşüş, sabit bir dikey sıcaklık gradyanının varlığı, hava kütlelerinin yatay ve dikey hareketleri ve hava neminde önemli değişiklikler ile karakterize edilir. Troposfer, atmosferin büyük bir kısmını ve biyosferin önemli bir bölümünü içerir; Tüm ana bulut türleri burada ortaya çıkar, hava kütleleri ve cepheler oluşur, siklonlar ve antisiklonlar gelişir. Troposferde, güneş ışınlarının Dünya'nın kar örtüsü tarafından yansıtılması ve yüzeydeki hava katmanlarının soğuması nedeniyle, inversiyon adı verilen bir olay meydana gelir, yani atmosferdeki sıcaklık, sıcaklık yerine aşağıdan yukarıya doğru artar. olağan düşüş.

Sıcak mevsim boyunca troposferde hava kütlelerinin sürekli türbülanslı (düzensiz, kaotik) karışımı ve hava akımları (konveksiyon) yoluyla ısı transferi meydana gelir. Konveksiyon, sisleri yok eder ve atmosferin alt katmanındaki tozu azaltır.

Atmosferin ikinci katmanı ise stratosfer.

Troposferden sabit sıcaklıkta (tropopoz) dar bir bölgede (1-3 km) başlar ve yaklaşık 80 km yüksekliğe kadar uzanır. Stratosferin bir özelliği, havanın giderek seyrekleşmesi, olağanüstü derecede yüksek ultraviyole radyasyon yoğunluğu, su buharının yokluğu, varlığıdır. büyük miktar ozon ve sıcaklıkta kademeli bir artış. Yüksek ozon içeriği bir dizi optik olaya (serap) neden olur, seslerin yansımasına neden olur ve elektromanyetik radyasyonun yoğunluğu ve spektral bileşimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Stratosferde sürekli hava karışımı vardır, bu nedenle bileşimi troposferinkine benzer, ancak stratosferin üst sınırlarındaki yoğunluğu son derece düşüktür. Stratosferde hakim rüzgarlar batıdan esiyor ve üst bölgede doğu rüzgarlarına geçiş var.

Atmosferin üçüncü katmanı ise iyonosfer Stratosferden başlayıp 600-800 km yüksekliğe kadar uzanır.

İyonosferin ayırt edici özellikleri, gazlı ortamın aşırı derecede seyrekleşmesi, yüksek moleküler ve atomik iyon konsantrasyonu ve serbest elektronların yanı sıra yüksek sıcaklıktır. İyonosfer, radyo dalgalarının yayılmasını etkileyerek onların kırılmasına, yansımasına ve emilmesine neden olur.

Atmosferin yüksek katmanlarındaki iyonlaşmanın ana kaynağı Güneş'ten gelen ultraviyole radyasyondur. Bu durumda, elektronlar gaz atomlarından çıkarılır, atomlar pozitif iyonlara dönüşür ve devrilen elektronlar serbest kalır veya negatif iyonlar oluşturmak üzere nötr moleküller tarafından yakalanır. İyonosferin iyonizasyonu, Güneş'ten gelen meteorlar, korpüsküler, X-ışını ve gama radyasyonunun yanı sıra iyonosferde akustik dalgalar üreten Dünya'nın sismik süreçlerinden (depremler, volkanik patlamalar, güçlü patlamalar) etkilenir. atmosferik parçacıkların salınımlarının genliği ve hızı ve gaz moleküllerinin ve atomların iyonizasyonunu teşvik eder (bkz. Aeroiyonizasyon).

İyonosferdeki yüksek iyon ve elektron konsantrasyonuyla ilişkili elektriksel iletkenlik çok yüksektir. İyonosferin artan elektriksel iletkenliği, radyo dalgalarının yansımasında ve auroraların oluşmasında önemli bir rol oynamaktadır.

İyonosfer, yapay Dünya uydularının ve kıtalararası balistik füzelerin uçuş alanıdır. Şu anda uzay tıbbı, atmosferin bu kısmındaki uçuş koşullarının insan vücudu üzerindeki olası etkilerini araştırıyor.

Atmosferin dördüncü, dış katmanı - ekzosfer. Buradan atmosferik gazlar, dağılma (yerçekimi kuvvetlerinin moleküller tarafından aşılması) nedeniyle uzaya dağılır. Daha sonra atmosferden gezegenler arası uzaya kademeli bir geçiş var. Ekzosfer, Dünya'nın 2. ve 3. radyasyon kuşaklarını oluşturan çok sayıda serbest elektronun varlığında ikincisinden farklıdır.

Atmosferin 4 katmana bölünmesi oldukça keyfidir. Böylece, elektriksel parametrelere göre, atmosferin tüm kalınlığı 2 katmana ayrılır: nötr parçacıkların baskın olduğu nötrosfer ve iyonosfer. Sıcaklığa bağlı olarak troposfer, stratosfer, mezosfer ve termosfer sırasıyla tropopoz, stratosfer ve mezopoz ile ayrılır. 15 ila 70 km arasında yer alan ve aşağıdaki özelliklerle karakterize edilen atmosfer katmanı: yüksek içerik Ozon, ozonosfer olarak adlandırılır.

Pratik amaçlar için, aşağıdaki koşulların kabul edildiği Uluslararası Standart Atmosferin (MCA) kullanılması uygundur: t° 15°'de deniz seviyesindeki basınç 1013 mbar'a (1,013 X 10 5 nm2 veya 760 mm) eşittir Hg); sıcaklık 1 km'de 6,5° düşerek 11 km'ye (koşullu stratosfer) düşer ve sonra sabit kalır. SSCB'de GOST 4401 - 64 standart atmosferi benimsendi (Tablo 3).

Yağış. Atmosferdeki su buharının büyük bir kısmı troposferde yoğunlaştığından, çökelmeye neden olan suyun faz geçiş süreçleri ağırlıklı olarak troposferde meydana gelir. Troposferik bulutlar genellikle tüm dünya yüzeyinin yaklaşık %50'sini kaplarken, sırasıyla sedefli ve gece parlayan olarak adlandırılan stratosferdeki (20-30 km yükseklikte) ve mezopozun yakınındaki bulutlar nispeten nadir görülür. Troposferde su buharının yoğunlaşması sonucu bulutlar oluşur ve yağış meydana gelir.

Yağışın niteliğine göre yağışlar 3 türe ayrılır: şiddetli, sağanak ve çiseleyen yağmur. Yağış miktarı, düşen su tabakasının milimetre cinsinden kalınlığına göre belirlenir; Yağış, yağmur ölçerler ve yağış ölçerler kullanılarak ölçülür. Yağış yoğunluğu dakikada milimetre cinsinden ifade edilir.

Yağışın bireysel mevsimlerde ve günlerde ve ayrıca bölge üzerindeki dağılımı, atmosferik dolaşım ve Dünya yüzeyinin etkisinden dolayı son derece dengesizdir. Böylece, Hawaii Adaları'nda yılda ortalama 12.000 mm düşer ve Peru ve Sahra'nın en kurak bölgelerinde yağış 250 mm'yi geçmez ve bazen birkaç yıl boyunca düşmez. Yıllık yağış dinamiklerinde aşağıdaki türler ayırt edilir: ekvatoral - ilkbahar ve sonbahar ekinoksundan sonra maksimum yağışla; tropikal - yaz aylarında maksimum yağışla; muson - yaz aylarında ve kuru kış aylarında çok belirgin bir zirve ile; subtropikal - kışın maksimum yağış ve yazın kuru; kıtasal ılıman enlemler - yazın maksimum yağışla; deniz ılıman enlemleri - kışın maksimum yağış ile.

Hava durumunu oluşturan iklimsel ve meteorolojik faktörlerin atmosferik-fiziksel kompleksinin tamamı, sağlığın iyileştirilmesi, sertleşme ve tıbbi amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır (bkz. Klimatoterapi). Bununla birlikte, bu atmosferik faktörlerdeki keskin dalgalanmaların vücuttaki fizyolojik süreçleri olumsuz yönde etkileyerek çeşitli patolojik durumların gelişmesine ve meteotropik reaksiyonlar adı verilen hastalıkların alevlenmesine neden olabileceği tespit edilmiştir (bkz. Klimapatoloji). Bu bağlamda özellikle önemli olan, sık görülen uzun vadeli atmosferik rahatsızlıklar ve meteorolojik faktörlerdeki keskin ani dalgalanmalardır.

Meteotropik reaksiyonlar, kardiyovasküler sistem hastalıkları, poliartrit, bronşiyal astım, peptik ülser ve cilt hastalıklarından muzdarip kişilerde daha sık görülür.

Kaynakça: Belinsky V. A. ve Pobiyaho V. A. Aerology, L., 1962, bibliogr.; Biyosfer ve kaynakları, ed. V. A. Kovdy, M., 1971; Danilov A.D. İyonosferin Kimyası, Leningrad, 1967; Kolobkov N.V. Atmosfer ve hayatı, M., 1968; Kalitin N.H. Tıpta uygulanan atmosfer fiziğinin temelleri, Leningrad, 1935; Matveev L. T. Genel meteorolojinin temelleri, Atmosfer Fiziği, Leningrad, 1965, bibliogr.; Minkh A. A. Hava iyonizasyonu ve hijyenik önemi, M., 1963, bibliogr.; diğer adıyla, Hijyenik araştırma yöntemleri, M., 1971, bibliogr.; Tverskoy P.N. Meteoroloji Kursu, L., 1962; Umansky S.P. Uzaydaki Adam, M., 1970; Khvostikov I. A. Atmosferin yüksek katmanları, Leningrad, 1964; X r g i an A. X. Atmosferin fiziği, L., 1969, bibliogr.; Khromov S.P. Coğrafi fakülteler için meteoroloji ve klimatoloji, Leningrad, 1968.

Yüksek ve düşük tansiyonun vücut üzerindeki etkisi- Armstrong G. Havacılık Tıbbı, çev. English'ten, M., 1954, bibliogr.; Zaltsman G.L. Bir kişinin yüksek çevresel gaz basıncı koşullarında kalmasının fizyolojik temelleri, L., 1961, bibliogr.; Ivanov D.I. ve Khromushkin A.I. Yüksek irtifa ve uzay uçuşları sırasında insan yaşam destek sistemleri, M., 1968, bibliogr.; Isakov P.K. ve diğerleri Havacılık tıbbının teorisi ve pratiği, M., 1971, bibliogr.; Kovalenko E. A. ve Chernyakov I. N. Aşırı uçuş faktörleri altında doku oksijeni, M., 1972, bibliogr.; Miles S. Sualtı tıbbı, çev. English'ten, M., 1971, bibliogr.; Busby D. E. Uzay klinik tıbbı, Dordrecht, 1968.

I. N. Chernyakov, M. T. Dmitriev, S. I. Nepomnyashchy.

Üst sınırı açıkça görülemediğinden atmosferin kesin boyutu bilinmemektedir. Ancak atmosferin yapısı, herkesin gezegenimizin gaz zarfının nasıl yapıldığına dair fikir edinmesine yetecek kadar incelenmiştir.

Atmosferin fiziğini inceleyen bilim insanları, onu Dünya'nın etrafında, gezegenle birlikte dönen bölge olarak tanımlıyor. FAI aşağıdakileri verir tanım:

• Uzay ve atmosfer arasındaki sınır Karman çizgisi boyunca uzanır. Bu hat, aynı kuruluşun tanımına göre deniz seviyesinden 100 km yükseklikte bulunan bir rakımdır.

Bu çizginin üzerindeki her şey uzaydır. Atmosfer yavaş yavaş gezegenler arası uzaya doğru hareket ediyor, bu yüzden boyutu hakkında farklı fikirler var.

Atmosferin alt sınırıyla her şey çok daha basittir - yer kabuğunun yüzeyi ve Dünya'nın su yüzeyi - hidrosfer boyunca geçer. Bu durumda, oradaki parçacıklar aynı zamanda çözünmüş hava parçacıkları olduğundan sınırın toprak ve su yüzeyleriyle birleştiği söylenebilir.

Dünyanın büyüklüğüne atmosferin hangi katmanları dahildir?

İlginç gerçek: kışın daha düşük, yazın ise daha yüksektir.

Türbülans, antisiklonlar ve siklonlar bu katmanda ortaya çıkar ve bulutlar oluşur. Havanın oluşumundan sorumlu olan bu küredir, tüm hava kütlelerinin yaklaşık% 80'i içinde bulunur.

Tropopoz, sıcaklığın yükseklikle azalmadığı bir katmandır. Tropopozun üstünde, 11'in üzerinde ve 50 km'ye kadar bir yükseklikte bulunur. Stratosfer, gezegeni ultraviyole ışınlardan koruduğu bilinen bir ozon tabakası içerir. Bu katmandaki hava seyrekleşmiştir, bu da karakteristik özelliği açıklar. mor gölge gökyüzü. Buradaki hava akış hızı 300 km/saat'e ulaşabilir. Stratosfer ve mezosfer arasında, maksimum sıcaklığın meydana geldiği bir sınır küresi olan bir stratopoz vardır.

Bir sonraki katman . 85-90 kilometre yüksekliğe kadar uzanır. Mezosferde gökyüzünün rengi siyah olduğundan yıldızlar sabah ve öğleden sonra bile gözlenebilmektedir. Burada atmosferik parıltının meydana geldiği en karmaşık fotokimyasal süreçler gerçekleşir.

Mezosfer ile bir sonraki katman arasında bir mezopoz vardır. Minimum sıcaklığın gözlendiği bir geçiş katmanı olarak tanımlanır. Daha yukarıda, deniz seviyesinden 100 kilometre yükseklikte Karman hattı var. Bu çizginin üzerinde termosfer (yükseklik sınırı 800 km) ve “dağılım bölgesi” olarak da adlandırılan ekzosfer bulunmaktadır. Yaklaşık 2-3 bin kilometre yükseklikte yakın uzay boşluğuna geçer.

Atmosferin üst katmanının net olarak görülemediği göz önüne alındığında, boyutunun tam olarak hesaplanması mümkün değildir. Ayrıca farklı ülkelerde bu konuda farklı görüşlere sahip kuruluşlar da bulunmaktadır. bu not alınmalı Karman hattı Farklı kaynaklar farklı sınır işaretleri kullandığından, dünya atmosferinin sınırı yalnızca şartlı olarak düşünülebilir. Böylece bazı kaynaklarda üst sınırın 2500-3000 km yükseklikte geçtiği bilgisini bulabilirsiniz.

NASA, hesaplamalar için 122 kilometre işaretini kullanıyor. Kısa bir süre önce, yaklaşık 118 km'de bulunan sınırın netleştirilmesine yönelik deneyler yapıldı.

Dünya yüzeyinden itibaren atmosferin katmanları

Atmosferin Dünya yaşamındaki rolü

Atmosfer insanların soluduğu oksijenin kaynağıdır. Ancak yüksekliğe çıkıldıkça toplam atmosfer basıncı düşer, bu da kısmi oksijen basıncının düşmesine neden olur.

İnsan akciğerleri yaklaşık üç litre alveol havası içerir. Atmosfer basıncı normalse alveolar havadaki kısmi oksijen basıncı 11 mm Hg olacaktır. Art., karbondioksit basıncı - 40 mm Hg. Sanat ve su buharı - 47 mm Hg. Sanat. Yükseklik arttıkça oksijen basıncı düşer ve akciğerlerdeki su buharı ve karbondioksitin toplam basıncı sabit kalır - yaklaşık 87 mm Hg. Sanat. Hava basıncı bu değere eşitlendiğinde oksijenin akciğerlere akışı duracaktır.

20 km yükseklikte atmosfer basıncının azalması nedeniyle insan vücudundaki su ve dokulararası sıvı burada kaynayacaktır. Basınçlı kabin kullanmazsanız bu kadar yükseklikte bir kişi neredeyse anında ölecektir. Dolayısıyla insan vücudunun fizyolojik özellikleri açısından “uzay” deniz seviyesinden 20 km yükseklikten kaynaklanmaktadır.

Atmosferin Dünya yaşamındaki rolü çok büyüktür. Örneğin, yoğun hava katmanları - troposfer ve stratosfer - sayesinde insanlar radyasyona maruz kalmaktan korunuyor. Uzayda, seyrekleştirilmiş havada, 36 km'nin üzerinde bir yükseklikte iyonlaştırıcı radyasyon etki eder. 40 km'nin üzerindeki rakımda - ultraviyole.

Dünya yüzeyinin üzerinde 90-100 km'nin üzerinde bir yüksekliğe yükseldiğinizde, alt atmosferik katmanda gözlemlenen insanlara tanıdık gelen olayların kademeli olarak zayıflaması ve ardından tamamen ortadan kalkması gözlemlenecektir:

Ses yolculuğu yok.

Aerodinamik kuvvet veya sürtünme yoktur.

Isı konveksiyon vb. yoluyla aktarılmaz.

Atmosfer katmanı, Dünya'yı ve tüm canlı organizmaları kozmik radyasyondan, meteorlardan korur ve mevsimsel sıcaklık dalgalanmalarının düzenlenmesinden, günlük döngülerin dengelenmesinden ve dengelenmesinden sorumludur. Dünya'da atmosfer olmasaydı günlük sıcaklıklar +/-200C˚ aralığında dalgalanırdı. Atmosfer katmanı, dünyanın yüzeyi ile uzay arasında hayat veren bir “tampon”, nem ve ısı taşıyıcısıdır; fotosentez ve enerji alışverişi süreçleri atmosferde gerçekleşir - en önemli biyosfer süreçleri.

Dünya yüzeyinden itibaren atmosferin katmanları

Atmosfer, Dünya yüzeyinden itibaren aşağıdaki atmosfer katmanlarından oluşan katmanlı bir yapıdır:

Troposfer.

Stratosfer.

Mezosfer.

Termosfer.

Ekzosfer

Her katmanın birbirleri arasında keskin sınırları yoktur ve yükseklikleri enlem ve mevsimlerden etkilenir. Bu katmanlı yapı, farklı yüksekliklerdeki sıcaklık değişimleri sonucu oluşmuştur. Parıldayan yıldızları atmosfer sayesinde görüyoruz.

Dünya atmosferinin katmanlara göre yapısı:

Dünyanın atmosferi nelerden oluşur?

Her atmosferik katman sıcaklık, yoğunluk ve bileşim bakımından farklılık gösterir. Atmosferin toplam kalınlığı 1,5-2,0 bin km'dir. Dünyanın atmosferi nelerden oluşur? Şu anda çeşitli safsızlıklara sahip bir gaz karışımıdır.

Troposfer

Dünya atmosferinin yapısı atmosferin alt kısmı olan ve yüksekliği yaklaşık 10-15 km olan troposfer ile başlar. Atmosferdeki havanın büyük kısmı burada yoğunlaşmıştır. Troposferin karakteristik özelliği, her 100 metrede bir yükselirken sıcaklığın 0,6 ˚C düşmesidir. Troposfer neredeyse tüm atmosferik su buharını yoğunlaştırır ve bulutların oluştuğu yer burasıdır.

Troposferin yüksekliği günlük olarak değişir. Ayrıca ortalama değeri yılın enlem ve mevsimine bağlı olarak değişmektedir. Troposferin kutupların üzerindeki ortalama yüksekliği 9 km, ekvatorun üzerinde ise yaklaşık 17 km'dir. Ekvatorun üzerindeki ortalama yıllık hava sıcaklığı +26 ˚C'ye yakın ve Kuzey Kutbu -23 ˚C'nin üzerindedir. Üst çizgi Troposferin ekvator üzerindeki sınırı yıllık ortalama sıcaklık -70 ˚C civarında olup, Kuzey Kutbu'nun üzerinde yazın -45 ˚C ve kışın -65 ˚C'dir. Yani rakım ne kadar yüksek olursa sıcaklık da o kadar düşük olur. Güneş ışınları troposferden engelsiz geçerek Dünya yüzeyini ısıtır. Güneşin yaydığı ısı karbondioksit, metan ve su buharı tarafından tutulur.

Stratosfer

Troposfer tabakasının üstünde yüksekliği 50-55 km olan stratosfer bulunur. Bu katmanın özelliği, sıcaklığın yükseklikle artmasıdır. Troposfer ile stratosfer arasında tropopoz adı verilen bir geçiş katmanı bulunur.

Yaklaşık 25 kilometreden itibaren stratosferik katmanın sıcaklığı artmaya başlar ve ulaşıldığında maksimum yükseklik 50 km +10 ila +30 ˚C arasında değerler alır.

Stratosferde çok az su buharı bulunur. Bazen yaklaşık 25 km yükseklikte "inci bulutlar" adı verilen oldukça ince bulutlar bulabilirsiniz. Gündüzleri fark edilmezler ancak geceleri ufkun altındaki güneşin aydınlatması nedeniyle parlarlar. Sedefli bulutların bileşimi aşırı soğutulmuş su damlacıklarından oluşur. Stratosfer esas olarak ozondan oluşur.

Mezosfer

Mezosfer tabakasının yüksekliği yaklaşık 80 km'dir. Burada yukarı doğru yükseldikçe sıcaklık düşer ve en üstte sıfırın altında birkaç on C˚ değerlerine ulaşır. Mezosferde, muhtemelen buz kristallerinden oluştuğu düşünülen bulutlar da gözlemlenebilir. Bu bulutlara "gece parlayan" denir. Mezosfer, atmosferdeki en soğuk sıcaklıkla karakterize edilir: -2 ila -138 ˚C.

Termosfer

Bu atmosferik katman, yüksek sıcaklıklarından dolayı adını almıştır. Termosfer şunlardan oluşur:

İyonosfer.

Ekzosfer.

İyonosfer, her santimetresi 300 km yükseklikte 1 milyar atom ve molekülden oluşan ve 600 km yükseklikte - 100 milyondan fazla olan seyrekleştirilmiş hava ile karakterize edilir.

İyonosfer aynı zamanda yüksek hava iyonizasyonuyla da karakterize edilir. Bu iyonlar yüklü oksijen atomlarından, yüklü nitrojen atomu moleküllerinden ve serbest elektronlardan oluşur.

Ekzosfer

Ekzosferik katman 800-1000 km yükseklikte başlar. Gaz parçacıkları, özellikle de hafif olanlar, yerçekimi kuvvetini yenerek burada muazzam bir hızla hareket eder. Bu tür parçacıklar hızlı hareketlerinden dolayı atmosferden uzaya uçarak dağılırlar. Bu nedenle ekzosfere dağılım küresi denir. Çoğunlukla ekzosferin en yüksek katmanlarını oluşturan hidrojen atomları uzaya uçar. İçindeki parçacıklar sayesinde üst katmanlar atmosfer ve güneş rüzgarı parçacıkları sayesinde kuzey ışıklarını gözlemleyebiliyoruz.

Uydular ve jeofizik roketler, gezegenin elektrik yüklü parçacıklardan (elektronlar ve protonlar) oluşan radyasyon kuşağının atmosferinin üst katmanlarında varlığının tespit edilmesini mümkün kıldı.

0 °C - 1,0048·10 3 J/(kg·K), Cv - 0,7159·10 3 J/(kg·K) (0 °C'de). Havanın sudaki çözünürlüğü (kütle olarak) 0 °C - %0,0036, 25 °C - %0,0023'te.

Tabloda belirtilen gazlara ek olarak atmosferde Cl 2, SO 2, NH 3, CO, O 3, NO 2, hidrokarbonlar, HCl, HBr, buharlar, I 2, Br 2 ve diğer birçok gaz bulunur. küçük miktarlarda. Troposfer sürekli olarak büyük miktarda askıda kalan katı ve sıvı parçacıklar (aerosol) içerir. Dünya atmosferindeki en nadir gaz radondur (Rn).

Atmosferin yapısı

atmosferik sınır tabakası

Atmosferin, Dünya yüzeyine bitişik (1-2 km kalınlığında) alt katmanı olup, bu yüzeyin etkisi, dinamiklerini doğrudan etkiler.

Troposfer

Üst sınırı kutuplarda 8-10 km, ılıman enlemlerde 10-12 km ve tropik enlemlerde 16-18 km yükseklikte; kışın yaza göre daha düşüktür. Atmosferin alt ana katmanı, atmosferik havanın toplam kütlesinin %80'inden fazlasını ve atmosferde bulunan toplam su buharının yaklaşık %90'ını içerir. Troposferde türbülans ve konveksiyon oldukça gelişmiştir, bulutlar ortaya çıkar, siklonlar ve antisiklonlar gelişir. Yükseklik arttıkça sıcaklık ortalama 0,65°/100 m dikey eğimle azalır

Tropopoz

Troposferden stratosfere geçiş katmanı, atmosferin yükseklikle birlikte sıcaklık düşüşünün durduğu bir katman.

Stratosfer

Atmosferin 11 ila 50 km yükseklikte bulunan katmanı. 11-25 km'lik katmanda (stratosferin alt katmanı) sıcaklıkta hafif bir değişiklik ve 25-40 km'lik katmanda sıcaklığın -56,5'ten 0,8 °'ye (stratosferin üst katmanı veya inversiyon bölgesi) artmasıyla karakterize edilir. Yaklaşık 40 km yükseklikte yaklaşık 273 K (neredeyse 0 °C) değerine ulaşan sıcaklık, yaklaşık 55 km yüksekliğe kadar sabit kalır. Sabit sıcaklıktaki bu bölgeye stratopoz adı verilir ve stratosfer ile mezosfer arasındaki sınırdır.

Stratopoz

Atmosferin stratosfer ile mezosfer arasındaki sınır tabakası. Dikey sıcaklık dağılımında bir maksimum (yaklaşık 0 °C) vardır.

Mezosfer

Mezosfer 50 km yükseklikte başlar ve 80-90 km'ye kadar uzanır. Sıcaklık yükseklikle birlikte ortalama (0,25-0,3)°/100 m'lik dikey eğimle azalır. Ana enerji süreci radyant ısı transferidir. Serbest radikalleri, titreşimle uyarılan molekülleri vb. içeren karmaşık fotokimyasal süreçler, atmosferin parlamasına neden olur.

Mezopoz

Mezosfer ve termosfer arasındaki geçiş tabakası. Dikey sıcaklık dağılımında bir minimum vardır (yaklaşık -90 °C).

Karman Hattı

Geleneksel olarak Dünya atmosferi ile uzay arasındaki sınır olarak kabul edilen deniz seviyesinden yükseklik. FAI tanımına göre Karman hattı deniz seviyesinden 100 km yükseklikte yer almaktadır.

Termosfer

Üst sınır yaklaşık 800 km'dir. Sıcaklık 200-300 km yüksekliğe kadar yükselir, burada 1226,85 C civarındaki değerlere ulaşır, daha sonra yüksek rakımlara kadar neredeyse sabit kalır. Güneş radyasyonunun ve kozmik radyasyonun etkisi altında, havanın iyonlaşması (“ auroralar”) meydana gelir - iyonosferin ana bölgeleri termosferin içinde bulunur. 300 km'nin üzerindeki rakımlarda atomik oksijen hakimdir. Termosferin üst sınırı büyük ölçüde Güneş'in mevcut aktivitesi tarafından belirlenir. Faaliyetin düşük olduğu dönemlerde - örneğin 2008-2009'da - bu katmanın boyutunda gözle görülür bir azalma olur.

Termopause

Atmosferin termosfere bitişik bölgesi. Bu bölgede güneş ışınımının emilimi ihmal edilebilir düzeydedir ve sıcaklık gerçekte yükseklikle değişmez.

Ekzosfer (saçılma küresi)

100 km yüksekliğe kadar atmosfer homojen, iyi karışmış bir gaz karışımıdır. Daha yüksek katmanlarda, gazların yüksekliğe göre dağılımı molekül ağırlıklarına bağlıdır; daha ağır gazların konsantrasyonu, Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça daha hızlı azalır. Gaz yoğunluğunun azalması nedeniyle sıcaklık stratosferde 0 °C'den mezosferde -110 °C'ye düşer. Bununla birlikte, 200-250 km yükseklikteki bireysel parçacıkların kinetik enerjisi, ~150 °C sıcaklığa karşılık gelir. 200 km'nin üzerinde zaman ve mekanda sıcaklık ve gaz yoğunluğunda önemli dalgalanmalar gözlemleniyor.

Yaklaşık 2000-3500 km yükseklikte, ekzosfer yavaş yavaş sözde yakın uzay boşluğu Gezegenler arası gazın oldukça nadir parçacıklarıyla, özellikle de hidrojen atomlarıyla doludur. Ancak bu gaz gezegenler arası maddenin yalnızca bir kısmını temsil ediyor. Diğer kısım kuyruklu yıldız ve meteor kökenli toz parçacıklarından oluşur. Son derece inceltilmiş toz parçacıklarına ek olarak, güneş ve galaktik kökenli elektromanyetik ve korpüsküler radyasyon bu boşluğa nüfuz eder.

Gözden geçirmek

Troposfer, atmosferin kütlesinin yaklaşık% 80'ini, stratosfer - yaklaşık% 20'sini oluşturur; mezosferin kütlesi% 0,3'ten fazla değildir, termosfer ise atmosferin toplam kütlesinin% 0,05'inden azdır.

Atmosferdeki elektriksel özelliklere göre ayırt edilirler. nötrosfer Ve iyonosfer .

Atmosferdeki gazın bileşimine bağlı olarak yayarlar. homosfer Ve heterosfer. Heterosfer- Bu, yerçekiminin gazların ayrılmasını etkilediği alandır, çünkü bu yükseklikte gazların karışması ihmal edilebilir düzeydedir. Bu, heterosferin değişken bir bileşimini ima eder. Bunun altında atmosferin homojen, iyi karışmış bir kısmı bulunur ve buna homosfer adı verilir. Bu katmanlar arasındaki sınıra turbopause adı verilir ve yaklaşık 120 km yükseklikte yer alır.

Atmosferin diğer özellikleri ve insan vücudu üzerindeki etkileri

Zaten deniz seviyesinden 5 km yükseklikte, eğitimsiz bir kişi oksijen açlığı yaşamaya başlar ve uyum sağlamadan kişinin performansı önemli ölçüde azalır. Atmosferin fizyolojik bölgesi burada bitiyor. Yaklaşık 115 km'ye kadar atmosferde oksijen bulunmasına rağmen, 9 km yükseklikte insanın nefes alması imkansız hale gelir.

Atmosfer bize nefes almamız için gerekli olan oksijeni sağlar. Ancak atmosferin toplam basıncının düşmesi nedeniyle yükseklere çıkıldıkça oksijenin kısmi basıncı da buna bağlı olarak azalır.

Seyreltilmiş hava katmanlarında sesin yayılması imkansızdır. 60-90 km irtifalara kadar kontrollü aerodinamik uçuş için hava direncini ve kaldırma kuvvetini kullanmak hâlâ mümkündür. Ancak 100-130 km'lik irtifalardan başlayarak, her pilotun aşina olduğu M numarası ve ses bariyeri kavramları anlamını yitiriyor: Oradan, ötesinde yalnızca balistik uçuş bölgesinin başladığı geleneksel Karman hattı geçiyor. reaktif kuvvetler kullanılarak kontrol edilebilir.

100 km'nin üzerindeki rakımlarda, atmosfer başka bir dikkat çekici özellikten yoksun kalır - termal enerjiyi konveksiyon yoluyla (yani havayı karıştırarak) emme, iletme ve iletme yeteneği. Bu, çeşitli ekipman elemanlarının, yörünge ekipmanının uzay istasyonu hava jetleri ve hava radyatörleri yardımıyla, genellikle uçakta yapıldığı gibi dışarıda serinleme mümkün olmayacaktır. Bu yükseklikte, genel olarak uzayda olduğu gibi, ısıyı aktarmanın tek yolu termal radyasyondur.

Atmosfer oluşumunun tarihi

En yaygın teoriye göre, Dünya'nın atmosferi tarih boyunca üç farklı bileşime sahip olmuştur. Başlangıçta gezegenler arası uzaydan yakalanan hafif gazlardan (hidrojen ve helyum) oluşuyordu. Bu sözde birincil atmosfer. Bir sonraki aşamada aktif volkanik aktivite, atmosferin hidrojen dışındaki gazlarla (karbon dioksit, amonyak, su buharı) doymasına neden oldu. Bu şekilde oluştu ikincil atmosfer. Bu atmosfer onarıcıydı. Ayrıca, atmosfer oluşum süreci aşağıdaki faktörlerle belirlendi:

• hafif gazların (hidrojen ve helyum) gezegenler arası uzaya sızması;
• ultraviyole radyasyon, yıldırım deşarjı ve diğer bazı faktörlerin etkisi altında atmosferde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar.

Yavaş yavaş bu faktörler oluşumuna yol açtı. üçüncül atmosfer, çok daha düşük bir hidrojen içeriği ve çok daha yüksek bir nitrojen ve karbon dioksit içeriği (amonyak ve hidrokarbonlardan gelen kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak oluşur) ile karakterize edilir.

Azot

Büyük miktarda nitrojen N2'nin oluşumu, amonyak-hidrojen atmosferinin, 3 milyar yıl önce başlayan fotosentez sonucu gezegenin yüzeyinden gelmeye başlayan moleküler oksijen O2 tarafından oksidasyonundan kaynaklanmaktadır. Nitratların ve diğer nitrojen içeren bileşiklerin denitrifikasyonu sonucu atmosfere nitrojen N2 de salınır. Azot, üst atmosferde ozon tarafından NO'ya oksitlenir.

Azot N2 yalnızca belirli koşullar altında (örneğin, yıldırım düşmesi sırasında) reaksiyona girer. Elektrik deşarjları sırasında moleküler nitrojenin ozonla oksidasyonu endüstriyel üretimde küçük miktarlarda kullanılır. azotlu gübreler. Etkili yeşil gübre olabilen baklagil bitkilerle rizobiyal simbiyoz oluşturan siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) ve nodül bakterileri - toprağı tüketmeyen, doğal gübrelerle zenginleştiren bitkiler, düşük enerji tüketimi ile onu oksitleyebilir ve dönüştürebilir. biyolojik olarak aktif bir forma dönüşür.

Oksijen

Oksijenin salınması ve karbondioksitin emilmesiyle birlikte fotosentez sonucunda canlı organizmaların Dünya'da ortaya çıkmasıyla atmosferin bileşimi kökten değişmeye başladı. Başlangıçta oksijen, indirgenmiş bileşiklerin (amonyak, hidrokarbonlar, okyanuslarda bulunan demirin demir formu vb.) oksidasyonu için harcandı. Bu aşamanın sonunda, atmosferdeki oksijen içeriği artmaya başladı. Yavaş yavaş oksitleyici özelliklere sahip modern bir atmosfer oluştu. Bu durum atmosferde, litosferde ve biyosferde meydana gelen birçok süreçte ciddi ve ani değişikliklere neden olduğundan bu olaya Oksijen Felaketi adı verilmiştir.

soy gazlar

Hava kirliliği

Son zamanlarda insanlar atmosferin evrimini etkilemeye başladı. İnsan faaliyetinin sonucu, önceki jeolojik çağlarda biriken hidrokarbon yakıtların yanması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit içeriğinde sürekli bir artış olmuştur. Fotosentez sırasında büyük miktarlarda CO2 tüketilir ve dünya okyanusları tarafından emilir. Bu gaz, karbonat kayalarının ve bitki ve hayvan kökenli organik maddelerin ayrışmasının yanı sıra volkanizma ve insan endüstriyel faaliyeti nedeniyle atmosfere girmektedir. Son 100 yılda atmosferdeki CO2 içeriği %10 arttı ve büyük kısmı (360 milyar ton) yakıtın yanmasından kaynaklandı. Yakıt yanmasındaki artış hızı devam ederse, önümüzdeki 200-300 yıl içinde atmosferdeki CO2 miktarı iki katına çıkacak ve küresel iklim değişikliğine yol açabilecektir.

Yakıtın yanması kirletici gazların (CO, SO2) ana kaynağıdır. Kükürt dioksit, atmosferin üst katmanlarında atmosferik oksijen tarafından SO3'e ve nitrojen oksit NO2'ye oksitlenir, bunlar da su buharı ile etkileşime girer ve ortaya çıkan sülfürik asit H2S04 ve nitrik asit HNO3, Dünya'nın yüzeyi sözde formda asit yağmuru. İçten yanmalı motorların kullanılması nitrojen oksitler, hidrokarbonlar ve kurşun bileşikleri (tetraetil kurşun Pb(CH3CH2)4) ile önemli atmosferik kirliliğe yol açar.

Atmosferdeki aerosol kirliliği hem doğal nedenlerden (volkanik patlamalar, toz fırtınaları, deniz suyu damlalarının ve bitki polenlerinin sürüklenmesi vb.) hem de insani ekonomik faaliyetlerden (cevher madenciliği ve Yapı malzemeleri, yakıt yanması, çimento üretimi vb.). Katı parçacıkların atmosfere yoğun büyük ölçekli emisyonu, Olası nedenler gezegenin iklimindeki değişiklikler.

Ayrıca bakınız

• Jacchia (atmosfer modeli)

"Dünyanın Atmosferi" makalesi hakkında bir inceleme yazın

Notlar

1. M. I. Budyko, K. Ya. Kondratiev Dünyanın Atmosferi // Büyük Sovyet Ansiklopedisi. 3. baskı. / Ch. ed. A. M. Prokhorov. - M .: Sovyet Ansiklopedisi, 1970. - T. 2. Angola - Barzas. - s. 380-384.
2. - Jeoloji Ansiklopedisi'nden makale
4. Gribin, John. Bilim. Bir Tarih (1543-2001). - L.: Penguin Books, 2003. - 648 s. - ISBN 978-0-140-29741-6.
5. Tans, Pieter. Küresel ortalama deniz yüzeyi yıllık ortalama verileri. NOAA/ESRL. Erişim tarihi: 19 Şubat 2014.(İngilizce) (2013 itibariyle)
6. IPCC (İngilizce) (1998 itibariyle).
7. S. P. Khromov Hava nemi // Büyük Sovyet Ansiklopedisi. 3. baskı. / Ch. ed. A. M. Prokhorov. - M .: Sovyet Ansiklopedisi, 1971. - T. 5. Veşin - Gazlı. - S.149.
8. (İngilizce) SpaceDaily, 16.07.2010

Edebiyat

1. V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov“Uzay biyolojisi ve tıbbı” (2. baskı, gözden geçirilmiş ve genişletilmiş), M.: “Prosveshcheniye”, 1975, 223 s.
2. N. V. Gusakova“Çevre Kimyası”, Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192, ISBN 5-222-05386-5 ile
3. Sokolov V. A. Doğal gazların jeokimyası, M., 1971;
4. McEwen M., Phillips L. Atmosfer Kimyası, M., 1978;
5. Wark K., Warner S. Hava kirliliği. Kaynaklar ve kontrol, çev. İngilizceden, M.. 1980;
6. Doğal ortamların arka plan kirliliğinin izlenmesi. V. 1, L., 1982.

Bağlantılar

• // 17 Aralık 2013, FOBOS Merkezi

Dünyanın Tarihi Dünyanın fiziksel özellikleri Dünyanın Kabukları Coğrafya ve jeoloji Çevre Ayrıca bakınız

Dünya'nın Atmosferini karakterize eden alıntı

Pierre onlara yaklaştığında, Vera'nın kendini beğenmiş bir konuşma coşkusu içinde olduğunu fark etti, Prens Andrei (ki bu nadiren başına gelirdi) utanmış görünüyordu.
- Ne düşünüyorsun? – dedi Vera hafif bir gülümsemeyle. "Siz prens, o kadar anlayışlısınız ki, insanların karakterini o kadar çabuk anlıyorsunuz ki." Natalie hakkında ne düşünüyorsunuz, sevgisinde ısrarcı olabilir mi, diğer kadınlar gibi (Vera kendini kastediyordu) bir insanı bir kez sevip ona sonsuza kadar sadık kalabilir mi? Gerçek aşk olarak gördüğüm şey bu. Ne düşünüyorsun prens?
Prens Andrei, utancını gizlemek istediği alaycı bir gülümsemeyle, "Kız kardeşinizi çok az tanıyorum," diye yanıtladı, "böylesine hassas bir soruyu çözemeyecek kadar; sonra farkettim ki bir kadından ne kadar az hoşlanırsam o kadar sadık oluyor” diye ekledi ve o sırada yanlarına gelen Pierre'e baktı.
- Evet doğru prens; bizim zamanımızda," diye devam etti Vera (dar görüşlü insanların genellikle bahsetmeyi sevdiği gibi bizim zamanımızdan bahsederek, çağımızın özelliklerini bulduklarına ve takdir ettiklerine, insanların özelliklerinin zamanla değiştiğine inanarak), bizim zamanımızda bir kız o kadar çok özgürlüğe sahip ki, le plaisir d'etre Courtisee [hayranlara sahip olmanın zevki] çoğu zaman içindeki gerçek duyguyu bastırıyor. Et Nathalie, il faut l'avouer, y est tres mantıklı. (Ve Natalya'nın bu konuda çok hassas olduğunu itiraf etmeliyim.) Natalie'ye dönüş, Prens Andrei'nin yine tatsız bir şekilde kaşlarını çatmasına neden oldu; kalkmak istedi ama Vera daha da zarif bir gülümsemeyle devam etti.
Vera, "Hiç kimsenin onun gibi kur yapma nesnesi olmadığını düşünüyorum" dedi; - ama yakın zamana kadar kimseden ciddi anlamda hoşlanmamıştı. "Biliyor musun Kont," diye Pierre'e döndü, "hatta (aramızda) çok dans le pays du tendre olan sevgili kuzenimiz Boris bile... [şefkat ülkesinde...]
Prens Andrey kaşlarını çattı ve sessiz kaldı.
– Boris'le arkadaşsınız, değil mi? - Vera ona söyledi.
- Evet onu tanıyorum…
– Natasha'ya olan çocukluk aşkını size doğru anlattı mı?
– Çocukluk aşkı var mıydı? - Prens Andrei aniden sordu, beklenmedik bir şekilde kızardı.
- Evet. Kuzeniniz ve kuzeniniz arasında samimi bir aşktan tasarruf edersiniz: kuzen tehlikeli bir voisinagedir, N'est ce pas? [Biliyorsunuz kuzen ve kız kardeş arasındaki bu yakınlık bazen aşka da yol açıyor. Böyle bir akrabalık tehlikeli bir mahalledir. Değil mi?]
"Ah, şüphesiz," dedi Prens Andrey ve birdenbire, doğal olmayan bir şekilde canlanarak, 50 yaşındaki Moskova kuzenlerine davranışında nasıl dikkatli olması gerektiği konusunda Pierre ile şakalaşmaya başladı ve şaka konuşmasının ortasında ayağa kalktı ve Pierre'in kolunun altına alarak onu bir kenara çekti.
- Kuyu? - dedi Pierre, arkadaşının tuhaf animasyonuna şaşkınlıkla bakarak ve ayağa kalkarken Natasha'ya attığı bakışı fark ederek.
Prens Andrei, "Seninle konuşmam gerekiyor, ihtiyacım var" dedi. – Biliyorsunuz bizim kadın eldivenlerimiz (yeni seçilen bir kardeşimizin sevdiği kadına vermesi için verilen Masonik eldivenlerden bahsediyordu). "Ben... Ama hayır, seninle sonra konuşacağım..." Ve gözlerinde garip bir ışıltı ve hareketlerinde endişeyle Prens Andrei, Natasha'ya yaklaştı ve yanına oturdu. Pierre, Prens Andrei'nin ona bir şey sorduğunu gördü ve kızardı ve ona cevap verdi.
Ancak bu sırada Berg, Pierre'e yaklaştı ve acilen ondan general ile albay arasında İspanyol meseleleriyle ilgili anlaşmazlığa katılmasını istedi.
Berg memnun ve mutluydu. Yüzündeki sevinç gülümsemesi kaybolmadı. Akşam çok güzeldi ve tıpkı gördüğü diğer akşamlar gibiydi. Her şey benzerdi. Ve hanımefendiler, narin sohbetler, iskambil oyunları ve sesini yükselterek iskambil oynayan bir general, bir semaver ve kurabiyeler; ama bir şey hâlâ eksikti; akşamları hep gördüğü, taklit etmek istediği bir şey.
Erkekler arasında yüksek sesli konuşmalar ve önemli ve akıllı bir konu hakkında tartışma yoktu. General bu konuşmayı başlattı ve Berg, Pierre'i kendisine çekti.

Ertesi gün Prens Andrei, Kont Ilya Andreich'in dediği gibi akşam yemeği için Rostov'lara gitti ve bütün günü onlarla geçirdi.
Evdeki herkes Prens Andrei'nin kimin için seyahat ettiğini hissetti ve o, saklanmadan bütün gün Natasha ile birlikte olmaya çalıştı. Sadece Natasha'nın korkmuş, mutlu ve coşkulu ruhunda değil, tüm evde önemli bir şeyin gerçekleşmek üzere olduğu korkusu hissediliyordu. Kontes, Natasha ile konuşurken Prens Andrei'ye üzgün ve ciddi bir şekilde sert gözlerle baktı ve ona baktığı anda çekingen ve yapmacık bir şekilde önemsiz bir konuşmaya başladı. Sonya, Natasha'yı terk etmekten korkuyordu ve onlarla birlikteyken ona engel olmaktan korkuyordu. Natasha onunla dakikalarca yalnız kaldığında beklenti korkusundan sarardı. Prens Andrei çekingenliğiyle onu şaşırttı. Ona bir şeyler söylemesi gerektiğini ama bunu yapmaya cesaret edemediğini hissetti.
Prens Andrey akşam ayrılırken Kontes Natasha'nın yanına geldi ve fısıldayarak şöyle dedi:
- Kuyu?
"Anne, Allah aşkına artık bana hiçbir şey sorma." "Bunu söyleyemezsin" dedi Natasha.
Ancak buna rağmen, o akşam Natasha, bazen heyecanlı, bazen korkmuş gözlerle, uzun süre annesinin yatağında yattı. Ya onu nasıl övdüğünü, sonra yurtdışına gideceğini nasıl söylediğini, sonra bu yaz nerede yaşayacaklarını nasıl sorduğunu, sonra ona Boris'i nasıl sorduğunu anlattı.
- Ama bu, bu... hiç başıma gelmedi! - dedi. “Ama onun önünde korkuyorum, onun önünde hep korkuyorum, bu ne anlama geliyor?” Bu gerçek olduğu anlamına geliyor, değil mi? Anne, uyuyor musun?
Anne, "Hayır canım, ben de korkuyorum" diye yanıtladı. - Gitmek.
- Zaten uyumayacağım. Uyumak ne saçmalık? Anne, anne, bu benim başıma hiç gelmedi! - kendisinde tanıdığı duygu karşısında şaşkınlık ve korkuyla dedi. – Peki düşünebilir miyiz!...
Natasha, Prens Andrey'i Otradnoye'de ilk gördüğünde bile ona aşık olmuş gibi görünüyordu. O zamanlar seçtiği kişinin (buna kesinlikle inanıyordu), şimdi onunla yeniden karşılaşmış olmasının bu garip, beklenmedik mutluluğundan korkmuş gibiydi ve görünüşe göre ona kayıtsız değildi. . “Ve biz burada olduğumuza göre o da St. Petersburg'a bilerek gelmek zorundaydı. Ve bu baloda buluşmamız gerekiyordu. Bunların hepsi kader. Bunun kader olduğu, tüm bunların buna yol açtığı açık. O zaman bile onu görür görmez özel bir şeyler hissettim."
- Sana başka ne söyledi? Bunlar hangi ayetlerdir? Oku... - dedi annesi düşünceli bir tavırla, Prens Andrei'nin Natasha'nın albümünde yazdığı şiirleri sordu.
"Anne, onun dul olması çok yazık değil mi?"
- Bu kadar yeter Nataşa. Allah'a dua et. Les Marieiages se font dans les cieux. [Evlilik cennette yapılır.]
- Sevgilim anne, seni ne kadar seviyorum, bu bana ne kadar iyi hissettiriyor! – Natasha bağırdı, mutluluk ve heyecandan gözyaşları dökerek annesine sarıldı.
Aynı zamanda Prens Andrei, Pierre'in yanında oturuyordu ve ona Natasha'ya olan aşkını ve onunla evlenme niyetini anlatıyordu.

Bu günde Kontes Elena Vasilyevna'nın bir resepsiyonu vardı, bir Fransız elçisi vardı, son zamanlarda kontesin evine sık sık gelen bir prens ve birçok parlak hanım ve erkek vardı. Pierre alt kattaydı, koridorlarda yürüyordu ve konsantre, dalgın ve kasvetli görünümüyle tüm konukları hayrete düşürüyordu.
Balo zamanından beri Pierre, hipokondrinin yaklaşan saldırılarını hissetmişti ve çaresiz bir çabayla onlara karşı savaşmaya çalışıyordu. Prens karısına yakınlaştığı andan itibaren, Pierre'e beklenmedik bir şekilde bir mabeyinci verildi ve o andan itibaren geniş toplumda ağırlık ve utanç hissetmeye başladı ve daha sık olarak, insani her şeyin boşunalığı hakkındaki eski kasvetli düşünceler gelmeye başladı. ona. Aynı zamanda koruduğu Natasha ile Prens Andrei arasında fark ettiği duygu, kendi konumu ile arkadaşının konumu arasındaki zıtlık bu kasvetli havayı daha da yoğunlaştırdı. Aynı şekilde karısı, Natasha ve Prens Andrei hakkındaki düşüncelerden de kaçınmaya çalıştı. Yine sonsuzluk karşısında her şey önemsiz görünüyordu ona, yine şu soru kendini gösteriyordu: “neden?” Ve bu yaklaşımı engellemek umuduyla kendisini gece gündüz Masonik çalışmalar üzerinde çalışmaya zorladı. kötü ruh. Pierre, saat 12'de, kontesin odasından ayrıldıktan sonra, biri odasına girdiğinde üst katta dumanlı, alçak bir odada, masanın önünde yıpranmış bir sabahlıkla oturuyor, otantik İskoç eylemlerini kopyalıyordu. Prens Andrei'ydi.
Pierre dalgın ve tatminsiz bir bakışla, "Ah, sensin," dedi. "Ben de çalışıyorum" dedi, mutsuz insanların işlerine baktığı hayatın zorluklarından kurtuluş bakışıyla bir defteri işaret ederek.
Prens Andrey, parlak, coşkulu bir yüz ve yenilenmiş bir hayatla Pierre'in önünde durdu ve üzgün yüzünü fark etmeden ona mutluluğun bencilliğiyle gülümsedi.
“Peki canım” dedi, “dün sana söylemek istedim ve bugün bunun için sana geldim.” Hiç böyle bir şey yaşamadım. Aşık oldum dostum.
Pierre aniden derin bir iç çekti ve ağır bedeniyle Prens Andrei'nin yanındaki kanepeye çöktü.
- Natasha Rostova'ya, değil mi? - dedi.
- Evet, evet, kim? Buna asla inanmam ama bu duygu benden daha güçlü. Dün acı çektim, çektim ama bu azabı dünyada hiçbir şey için bırakmayacağım. Daha önce yaşamadım. Şimdi sadece ben yaşıyorum ama onsuz yaşayamam. Ama beni sevebilir mi?... Onun için çok yaşlıyım... Ne söylemiyorsun?...
- BEN? BEN? Pierre aniden ayağa kalkıp odanın içinde dolaşmaya başlayarak, "Ben sana ne dedim," dedi. - Hep şunu düşünmüştüm... Bu kız öyle bir hazine, öyle... Nadir bir kız bu... Sevgili dostum, senden ricam, akıllı olma, şüphe etme, evlen, evlen. ve evlen... Ve eminim senden daha mutlu bir insan olmayacaktır.
- Ama o!
- O seni seviyor.
Prens Andrey gülümseyerek ve Piyer'in gözlerine bakarak "Saçma sapan konuşma..." dedi.
Pierre öfkeyle, "Beni sevdiğini biliyorum," diye bağırdı.
"Hayır, dinle" dedi Prens Andrey onu elinden tutarak. – Ne durumda olduğumu biliyor musun? Her şeyi birine anlatmam gerekiyor.
Pierre, "Pekala, çok sevindim" dedi ve gerçekten de yüzü değişti, kırışıklıklar düzeldi ve Prens Andrei'yi sevinçle dinledi. Prens Andrei tamamen farklı, yeni bir insan gibi görünüyordu ve öyleydi. Onun melankolisi, hayata karşı duyduğu küçümseme, hayal kırıklığı neredeydi? Konuşmaya cesaret edebildiği tek kişi Pierre'di; ama ruhundaki her şeyi ona ifade etti. Ya kolayca ve cesurca uzun bir gelecek için planlar yaptı, babasının kaprisleri uğruna mutluluğunu nasıl feda edemeyeceğini, babasını bu evliliğe nasıl zorlayıp onu seveceğini ya da rızası olmadan ne yapacağını anlattı, sonra da tuhaf, yabancı, kendisinden bağımsız bir şeyin ona sahip olan duygudan nasıl etkilendiğine şaşırdı.
Prens Andrei, "Bana böyle sevebileceğimi söyleyen kimseye inanmazdım" dedi. "Bu daha önce hissettiğim duygu değil." Benim için bütün dünya iki yarıya bölünmüş durumda: biri - o ve orada umudun tüm mutluluğu, ışık var; diğer yarısı onun olmadığı her şey, tüm umutsuzluk ve karanlık var...
Pierre, "Karanlık ve kasvet," diye tekrarladı, "evet, evet, bunu anlıyorum."
– Dünyayı sevmekten kendimi alamıyorum, bu benim hatam değil. Ve çok mutluyum. Beni anlıyor musun? Benim adıma mutlu olduğunu biliyorum.
Pierre, arkadaşına şefkatli ve üzgün gözlerle bakarak "Evet, evet" diye onayladı. Prens Andrei'nin kaderi ona ne kadar parlak göründüyse, kendisininki de o kadar karanlık görünüyordu.

Evlenmek için babanın rızası gerekiyordu ve bunun için ertesi gün Prens Andrei babasının yanına gitti.
Baba, görünüşte sakin ama içten öfkeyle oğlunun mesajını kabul etti. Onun için hayat zaten sona ererken, kimsenin hayatı değiştirmek, ona yeni bir şeyler katmak isteyeceğini anlayamıyordu. Yaşlı adam kendi kendine, "Keşke istediğim gibi yaşamama izin verselerdi, biz de istediğimizi yapsaydık" dedi. Ancak önemli durumlarda kullandığı diplomasiyi oğluyla birlikte kullandı. Sakin bir ses tonuyla tüm konuyu tartıştı.
Birincisi, evlilik akrabalık, zenginlik ve asalet açısından pek parlak değildi. İkincisi, Prens Andrei ilk gençliğinde değildi ve sağlığı kötüydü (yaşlı adam bu konuda özellikle dikkatliydi) ve o çok gençti. Üçüncüsü, kıza verilmesi yazık olan bir oğul vardı. Dördüncüsü, son olarak," dedi baba, oğluna alaycı bir şekilde bakarak, "size soruyorum, konuyu bir yıl erteleyin, yurtdışına gidin, tedavi olun, Prens Nikolai için istediğiniz gibi bir Alman bulun ve sonra eğer öyleyse aşk, tutku, inatçılık, ne istersen, çok güzel, sonra evlen.
"Ve bu benim son sözüm, biliyorsun, son..." Prens sözlerini hiçbir şeyin onu kararını değiştirmeye zorlayamayacağını gösteren bir ses tonuyla bitirdi.
Prens Andrei, yaşlı adamın kendisinin veya gelecekteki gelininin duygularının yılın sınavına dayanamayacağını veya kendisinin, yani yaşlı prensin bu zamana kadar öleceğini umduğunu açıkça gördü ve babasının vasiyetini yerine getirmeye karar verdi: düğünü teklif edip bir yıl ertelemek.
Prens Andrei, Rostov'larla geçirdiği son akşamdan üç hafta sonra St. Petersburg'a döndü.

Ertesi gün annesiyle yaptığı açıklamanın ardından Natasha bütün gün Bolkonsky'yi bekledi ama o gelmedi. Ertesi, üçüncü gün aynı şey oldu. Pierre de gelmedi ve Prens Andrei'nin babasının yanına gittiğini bilmeyen Natasha, onun yokluğunu açıklayamadı.
Üç hafta böyle geçti. Natasha hiçbir yere gitmek istemedi ve bir gölge gibi, boşta ve üzgün bir şekilde odadan odaya yürüdü, akşamları herkesten gizlice ağladı ve akşamları annesine görünmedi. Sürekli kızarıyor ve sinirleniyordu. Görünüşe göre herkes onun hayal kırıklığını biliyor, gülüyor ve onun için üzülüyordu. İç acısının tüm gücüyle birlikte, bu boş keder onun talihsizliğini daha da artırdı.
Bir gün kontesin yanına geldi, ona bir şey söylemek istedi ve birden ağlamaya başladı. Gözyaşları, kendisi de neden cezalandırıldığını bilmeyen kırgın bir çocuğun gözyaşlarıydı.
Kontes Natasha'yı sakinleştirmeye başladı. İlk başta annesinin sözlerini dinleyen Natasha aniden onun sözünü kesti:
- Kes şunu anne, düşünmüyorum ve düşünmek istemiyorum! Böylece gezdim, durdum ve durdum...
Sesi titriyordu, neredeyse ağlayacaktı ama kendini toparladı ve sakince devam etti: "Ve ben de evlenmek istemiyorum." Ve ondan korkuyorum; Artık tamamen, tamamen sakinleştim...
Bu konuşmanın ertesi günü Natasha, özellikle sabahları neşelendirmesiyle meşhur olduğu o eski elbiseyi giydi ve sabah, balodan sonra geride kaldığı eski yaşam tarzına başladı. Çay içtikten sonra özellikle güçlü rezonansı nedeniyle sevdiği salona giderek solfejlerini (şarkı söyleme çalışmaları) söylemeye başladı. İlk dersi bitirdikten sonra salonun ortasında durdu ve özellikle sevdiği bir müzik cümlesini tekrarladı. Bu parıldayan seslerin salonun tüm boşluğunu doldurduğu ve yavaşça donduğu (sanki kendisi için beklenmedik bir şekilde) çekiciliği sevinçle dinledi ve aniden neşeli hissetti. Kendi kendine, "Bunu bu kadar düşünmek güzel," dedi ve çınlayan parke zemin üzerinde basit adımlarla değil, her adımda topuktan kayarak koridorda bir ileri bir geri yürümeye başladı (yeni ayakkabısını giyiyordu). , en sevdiğim ayakkabılar) ayak parmağıma kadar ve kendi sesimin sesini dinlediğim kadar sevinçle, bu ölçülü topuğun takırdamasını ve bir çorabın gıcırdamasını dinliyorum. Aynanın yanından geçerek içine baktı. - "İşte buradayım!" sanki konuştuğunu gördüğünde yüzünde oluşan ifade. - "Tamam bu harika. Ve kimseye ihtiyacım yok."
Uşak, koridordaki bir şeyi temizlemek için içeri girmek istedi ama kadın onu içeri almadı, kapıyı tekrar arkasından kapattı ve yürüyüşüne devam etti. Bu sabah yine en sevdiği, kendini sevme ve kendisine hayranlık duyma durumuna geri döndü. - “Bu Natasha ne kadar çekici!” dedi kendi kendine üçüncü, kolektif bir erkek kişinin sözleriyle. "O iyi, sesi var, genç ve kimseyi rahatsız etmiyor, onu rahat bırakın." Ama onu ne kadar yalnız bırakırlarsa bıraksınlar artık sakin olamıyordu ve bunu hemen hissetti.
Koridorda giriş kapısı açıldı ve birisi sordu: "Evde misin?" ve birinin adımları duyuldu. Natasha aynaya baktı ama kendini göremedi. Salondaki sesleri dinledi. Kendini gördüğünde yüzü bembeyazdı. Oydu. Kapalı kapılardan sesini zar zor duysa da bunu kesinlikle biliyordu.
Natasha solgun ve korkmuş halde oturma odasına koştu.
- Anne, Bolkonsky geldi! - dedi. - Anne, bu çok korkunç, bu dayanılmaz! – Acı çekmek... istemiyorum! Ne yapmalıyım?…
Kontesin ona cevap vermesine bile zaman kalmadan Prens Andrey endişeli ve ciddi bir yüzle oturma odasına girdi. Natasha'yı görür görmez yüzü aydınlandı. Kontes ve Natasha'nın elini öptü ve kanepenin yanına oturdu.
Kontes, "Uzun zamandır bu zevki yaşamadık..." diye söze başladı ama Prens Andrey, sorusunu yanıtlayarak sözünü kesti ve belli ki ihtiyacı olan şeyi söylemek için acele ediyordu.
"Bunca zamandır seninle değildim çünkü babamla birlikteydim: Onunla çok önemli bir konu hakkında konuşmam gerekiyordu." Natasha'ya bakarak, "Daha dün gece döndüm," dedi. Bir anlık sessizliğin ardından, "Sizinle konuşmam gerekiyor, Kontes," diye ekledi.
Derin bir iç çeken Kontes gözlerini indirdi.
"Hizmetinizdeyim" dedi.
Natasha gitmesi gerektiğini biliyordu ama yapamadı: bir şey boğazını sıkıyordu ve nezaketsizce, doğrudan, açık gözlerle Prens Andrei'ye baktı.
"Şimdi? Bu dakika!... Hayır, bu olamaz!” düşündü.
Ona tekrar baktı ve bu bakış onu yanılmadığına ikna etti. "Evet, şu anda kaderi belirleniyordu."
Kontes fısıltıyla, "Gel Nataşa, seni arayacağım," dedi.
Nataşa korkmuş, yalvaran gözlerle Prens Andrey'e ve annesine baktı ve gitti.
Prens Andrey, "Kızınızın evlenmesini istemeye geldim, Kontes," dedi. Kontesin yüzü kızardı ama hiçbir şey söylemedi.
Kontes sakin bir tavırla, "Teklifiniz..." diye başladı. "Sessizdi, gözlerinin içine bakıyordu. – Teklifin... (utandı) memnun olduk ve... Teklifini kabul ediyorum, sevindim. Ve kocam... umarım... ama bu ona bağlı...
"Rızanı alınca ona söylerim... onu bana verir misin?" - dedi Prens Andrei.
"Evet" dedi kontes, elini ona uzattı ve adam onun eline doğru eğilirken, soğukluk ve şefkat karışımı bir duyguyla dudaklarını onun alnına bastırdı. Onu oğlu gibi sevmek istiyordu; ama onun kendisi için bir yabancı ve berbat bir insan olduğunu hissediyordu. Kontes, "Eminim kocam da aynı fikirde olacaktır," dedi, "ama babanız...
“Planlarımı anlattığım babam, düğünün bir yıldan daha erken yapılmamasını rızanın vazgeçilmez şartı haline getirdi. Ve sana söylemek istediğim de buydu” dedi Prens Andrey.
– Natasha'nın hala genç olduğu doğru ama çok uzun bir süre.
Prens Andrey iç geçirerek, "Başka türlü olamaz," dedi.
Kontes, "Bunu size göndereceğim" dedi ve odadan çıktı.
Kızını ararken, "Tanrım, bize merhamet et," diye tekrarladı. Sonya, Natasha'nın yatak odasında olduğunu söyledi. Natasha, solgun, kuru gözlerle yatağına oturdu, simgelere baktı ve hızla haç çıkararak bir şeyler fısıldadı. Annesini görünce ayağa fırladı ve ona doğru koştu.
- Ne? Anne?... Ne?
- Git, yanına git. Kontes, Natasha'ya göründüğü gibi soğuk bir tavırla, "Elini istiyor," dedi... Anne, koşan kızının ardından üzüntü ve sitemle, "Gel... gel," dedi ve derin bir iç çekti.
Natasha oturma odasına nasıl girdiğini hatırlamıyordu. Kapıdan girip onu görünce durdu. “Bu yabancı artık benim için gerçekten her şey mi oldu?” kendi kendine sordu ve anında cevap verdi: "Evet, işte bu: artık benim için tek başına o dünyadaki her şeyden daha değerli." Prens Andrei gözlerini indirerek ona yaklaştı.
"Seni gördüğüm andan itibaren sevdim." umut edebilir miyim?
Ona baktı ve ifadesindeki ciddi tutku onu etkiledi. Yüzü şöyle dedi: “Neden soruyorsun? Yardım edemediğiniz ama bildiğiniz bir şeyden neden şüpheleniyorsunuz? Duygularını kelimelerle ifade edemiyorsan neden konuşasın ki?
Ona yaklaştı ve durdu. Elini alıp öptü.
- Beni seviyor musun?
"Evet, evet," dedi Natasha sanki rahatsız olmuş gibi, yüksek sesle iç çekti ve bir kez daha, giderek daha sık ağlamaya başladı.
- Ne hakkında? Senin derdin ne?
"Ah, çok mutluyum," diye yanıtladı, gözyaşlarının arasından gülümsedi, ona doğru eğildi, sanki kendi kendine bunun mümkün olup olmadığını sorar gibi bir an düşündü ve onu öptü.
Prens Andrey onun ellerini tuttu, gözlerinin içine baktı ve ruhunda ona karşı aynı sevgiyi bulamadı. Ruhunda aniden bir şeyler değişti: arzunun eski şiirsel ve gizemli çekiciliği yoktu, ama kadınsı ve çocuksu zayıflığına karşı bir acıma vardı, bağlılığından ve saflığından korku vardı, ağır ve aynı zamanda neşeli bir görev bilinci vardı. bu onu sonsuza dek ona bağladı. Gerçek duygu, bir önceki kadar hafif ve şiirsel olmasa da, daha ciddi ve daha güçlüydü.

Deniz seviyesinde 1013,25 hPa (yaklaşık 760 mmHg). Dünya yüzeyindeki küresel ortalama hava sıcaklığı 15°C olup, sıcaklıklar subtropikal çöllerde yaklaşık 57°C ile Antarktika'da -89°C arasında değişmektedir. Üstel sayıya yakın bir yasaya göre hava yoğunluğu ve basıncı yükseklikle birlikte azalır.

Atmosferin yapısı. Dikey olarak atmosfer, esas olarak coğrafi konuma, mevsime, günün saatine vb. bağlı olarak dikey sıcaklık dağılımının (şekil) özellikleriyle belirlenen katmanlı bir yapıya sahiptir. Atmosferin alt katmanı - troposfer - sıcaklıktaki yükseklikle (1 km'de yaklaşık 6°C) bir düşüş, yüksekliği kutup enlemlerinde 8-10 km'den tropik bölgelerde 16-18 km'ye kadar bir düşüşle karakterize edilir. Yükseklik arttıkça hava yoğunluğunun hızla azalması nedeniyle atmosferin toplam kütlesinin yaklaşık %80'i troposferde bulunur. Troposferin üzerinde stratosfer bulunur; bu tabaka genellikle yükseklikle sıcaklığın artmasıyla karakterize edilir. Troposfer ile stratosfer arasındaki geçiş katmanına tropopoz denir. Aşağı stratosferde, yaklaşık 20 km'lik bir seviyeye kadar, sıcaklık yükseklikle (izotermal bölge olarak adlandırılan bölge) çok az değişir ve hatta çoğu zaman hafifçe azalır. Bunun üzerinde Güneş'ten gelen UV ışınlarının ozon tarafından emilmesi nedeniyle sıcaklık önce yavaş yavaş, 34-36 km'den itibaren ise daha hızlı artar. Stratosferin üst sınırı - stratopoz - maksimum sıcaklığa (260-270 K) karşılık gelen 50-55 km yükseklikte bulunur. 55-85 km yükseklikte bulunan ve sıcaklığın yükseklikle tekrar düştüğü atmosfer katmanına mezosfer denir; üst sınırında - mezopoz - sıcaklık yaz aylarında 150-160 K'ye ve 200-230 ° C'ye ulaşır. Kışın K. Mezopozun üstünde termosfer başlar - sıcaklıkta hızlı bir artışla karakterize edilen, 250 km yükseklikte 800-1200 K'ye ulaşan bir katman Termosferde, Güneş'ten gelen parçacık ve X-ışını radyasyonu emilir, meteorlar yavaşlatılır ve yakılır, böylece Dünya'nın koruyucu bir katmanı görevi görür. Atmosfer gazlarının dağılma nedeniyle dış uzaya dağıldığı ve atmosferden gezegenler arası uzaya kademeli bir geçişin meydana geldiği ekzosfer daha da yüksektir.

Atmosfer bileşimi. Yaklaşık 100 km yüksekliğe kadar atmosferin kimyasal bileşimi neredeyse homojendir ve havanın ortalama molekül ağırlığı (yaklaşık 29) sabittir. Dünya yüzeyine yakın atmosfer, nitrojen (hacimce yaklaşık %78,1) ve oksijenden (yaklaşık %20,9) oluşur ve ayrıca az miktarda argon, karbondioksit (karbon dioksit), neon ve diğer kalıcı ve değişken bileşenleri içerir (bkz. Hava). ).

Ayrıca atmosferde az miktarda ozon, nitrojen oksit, amonyak, radon vb. bulunur. Havanın ana bileşenlerinin göreceli içeriği zaman içinde sabittir ve farklı coğrafi bölgelerde aynıdır. Su buharı ve ozon içeriği uzay ve zamana göre değişkendir; Düşük içeriklerine rağmen atmosferik süreçlerdeki rolleri çok önemlidir.

100-110 km'nin üzerinde oksijen, karbondioksit ve su buharı moleküllerinin ayrışması meydana gelir, dolayısıyla havanın moleküler kütlesi azalır. Yaklaşık 1000 km yükseklikte hafif gazlar - helyum ve hidrojen - hakim olmaya başlar ve daha da yüksekte, Dünya'nın atmosferi yavaş yavaş gezegenler arası gaza dönüşür.

Atmosferin en önemli değişken bileşeni, su yüzeyinden ve nemli topraktan buharlaşma ve bitkilerin terlemesi yoluyla atmosfere giren su buharıdır. Su buharının bağıl içeriği dünya yüzeyinde tropik bölgelerde %2,6'dan kutup enlemlerinde %0,2'ye kadar değişir. Yükseklikle hızla düşer, 1,5-2 km yükseklikte zaten yarı yarıya azalır. Ilıman enlemlerde atmosferin dikey sütunu yaklaşık 1,7 cm'lik "çökelmiş su tabakası" içerir. Su buharı yoğunlaştığında, yağmur, dolu ve kar şeklinde atmosferik yağışların düştüğü bulutlar oluşur.

Atmosfer havasının önemli bir bileşeni ozondur; %90'ı stratosferde (10 ila 50 km arasında) yoğunlaşmıştır ve yaklaşık %10'u troposferdedir. Ozon, sert UV radyasyonunun (dalga boyu 290 nm'den az) emilmesini sağlar ve bu onun biyosfer için koruyucu rolüdür. Toplam ozon içeriğinin değerleri enlem ve mevsime bağlı olarak 0,22 ila 0,45 cm aralığında değişir (p = 1 atm basınçta ve T = 0°C sıcaklıkta ozon tabakasının kalınlığı). Antarktika'da 1980'li yılların başından itibaren ilkbaharda gözlemlenen ozon deliklerinde ozon içeriği 0,07 cm'ye kadar düşebilmektedir.Ekvatordan kutuplara doğru artarak ilkbaharda maksimum, sonbaharda minimum olmak üzere yıllık bir döngüye sahiptir ve genliği Yıllık döngü tropik bölgelerde küçüktür ve yüksek enlemlere doğru büyür. Atmosferin önemli bir değişken bileşeni, atmosferdeki içeriği son 200 yılda %35 oranında artan ve esas olarak antropojenik faktörle açıklanan karbondioksittir. Bitki fotosentezi ve deniz suyundaki çözünürlüğü ile ilişkili olarak enlemsel ve mevsimsel değişkenliği gözlenir (Henry yasasına göre, bir gazın sudaki çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır).

Gezegenin ikliminin şekillenmesinde önemli bir rol, boyutları birkaç nanometreden onlarca mikrona kadar değişen, havada asılı duran katı ve sıvı parçacıklardan oluşan atmosferik aerosol tarafından oynanır. Doğal ve antropojenik kökenli aerosoller vardır. Aerosol, gezegenin yüzeyinden, özellikle çöl bölgelerinden rüzgarla yükselen tozun bir sonucu olarak bitki yaşamı ve insan ekonomik faaliyeti ürünlerinden, volkanik patlamalardan gaz fazı reaksiyonları sürecinde oluşur ve aynı zamanda atmosferin üst katmanlarına düşen kozmik tozdan oluşur. Aerosolün çoğu troposferde yoğunlaşmıştır; volkanik patlamalardan kaynaklanan aerosol, yaklaşık 20 km yükseklikte Junge katmanı adı verilen katmanı oluşturur. En büyük miktarda antropojenik aerosol, araçların ve termik santrallerin çalışması, kimyasal üretim, yakıt yanması vb. sonucunda atmosfere girmektedir. Bu nedenle, bazı bölgelerde atmosferin bileşimi, gerekli olan sıradan havadan belirgin şekilde farklıdır. yaratılış özel servis Hava kirliliği seviyesinin gözlemlenmesi ve kontrol edilmesi.

Atmosferin evrimi. Modern atmosfer görünüşe göre ikincil kökenlidir: yaklaşık 4,5 milyar yıl önce gezegenin oluşumu tamamlandıktan sonra Dünya'nın katı kabuğu tarafından salınan gazlardan oluşmuştur. Dünyanın jeolojik tarihi boyunca atmosfer, bir dizi faktörün etkisi altında bileşiminde önemli değişikliklere uğramıştır: gazların, özellikle daha hafif olanların, uzaya yayılması (uçması); volkanik aktivitenin bir sonucu olarak litosferden gazların salınması; atmosferin bileşenleri ile yer kabuğunu oluşturan kayalar arasındaki kimyasal reaksiyonlar; Güneş UV radyasyonunun etkisi altında atmosferin kendisindeki fotokimyasal reaksiyonlar; gezegenler arası ortamdan (örneğin meteorik madde) maddenin birikmesi (yakalanması). Atmosferin gelişimi jeolojik ve jeokimyasal süreçlerle ve son 3-4 milyar yılda biyosferin aktivitesiyle de yakından ilişkilidir. Modern atmosferi oluşturan gazların (azot, karbondioksit, su buharı) önemli bir kısmı, onları Dünya'nın derinliklerinden taşıyan volkanik aktivite ve müdahale sırasında ortaya çıktı. Oksijen, yaklaşık 2 milyar yıl önce, başlangıçta okyanusun yüzey sularında ortaya çıkan fotosentetik organizmaların bir sonucu olarak kayda değer miktarlarda ortaya çıktı.

Karbonat yataklarının kimyasal bileşimine ilişkin verilere dayanarak, jeolojik geçmişin atmosferindeki karbondioksit ve oksijen miktarına ilişkin tahminler elde edildi. Fanerozoik (Dünya tarihinin son 570 milyon yılı) boyunca atmosferdeki karbondioksit miktarı, volkanik aktivite düzeyine, okyanus sıcaklığına ve fotosentez hızına bağlı olarak büyük ölçüde değişiklik gösterdi. Bu sürenin çoğunda atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu bugüne göre önemli ölçüde daha yüksekti (10 kata kadar). Fanerozoik atmosferdeki oksijen miktarı, artış yönündeki hakim eğilimle birlikte önemli ölçüde değişti. Prekambriyen atmosferinde, karbondioksit kütlesi kural olarak daha büyüktü ve oksijen kütlesi Fanerozoik atmosfere kıyasla daha küçüktü. Karbondioksit miktarındaki dalgalanmalar geçmişte iklim üzerinde önemli bir etkiye sahipti; karbondioksit konsantrasyonlarının artmasıyla birlikte sera etkisi artıyor ve Fanerozoik'in ana bölümünde iklimi modern çağa göre çok daha sıcak hale getiriyordu.

Atmosfer ve yaşam. Atmosfer olmasaydı Dünya ölü bir gezegen olurdu. Organik yaşam, atmosfer ve buna bağlı iklim ve hava durumu ile yakın etkileşim içinde meydana gelir. Gezegenin bütünüyle karşılaştırıldığında kütlesi önemsiz (yaklaşık milyonda bir) olan atmosfer, tüm yaşam biçimleri için vazgeçilmez bir koşuldur. Organizmaların yaşamı için atmosferdeki gazların en önemlileri oksijen, azot, su buharı, karbondioksit ve ozondur. Karbondioksit fotosentetik bitkiler tarafından emildiğinde, insanlar da dahil olmak üzere canlıların büyük çoğunluğu tarafından enerji kaynağı olarak kullanılan organik madde oluşur. Enerji akışının organik maddenin oksidasyon reaksiyonları ile sağlandığı aerobik organizmaların varlığı için oksijen gereklidir. Bazı mikroorganizmalar (azot sabitleyiciler) tarafından asimile edilen azot, bitkilerin mineral beslenmesi için gereklidir. Güneş'ten gelen sert UV ışınlarını emen ozon, güneş ışınımının hayata zararlı olan bu kısmını önemli ölçüde zayıflatır. Atmosferdeki su buharının yoğunlaşması, bulutların oluşması ve ardından gelen yağışlar, karaya su sağlar ve bu su olmadan hiçbir yaşam biçimi mümkün değildir. Hidrosferdeki organizmaların hayati aktivitesi büyük ölçüde suda çözünmüş atmosferik gazların miktarı ve kimyasal bileşimi ile belirlenir. Atmosferin kimyasal bileşimi önemli ölçüde organizmaların faaliyetlerine bağlı olduğundan, biyosfer ve atmosfer tek bir sistemin parçası olarak düşünülebilir; bu sistemin bakımı ve evrimi (bkz. Biyojeokimyasal döngüler), biyojeokimyasal döngülerin bileşimini değiştirmek için büyük önem taşıyordu. Bir gezegen olarak Dünya'nın tarihi boyunca atmosfer.

Atmosferin radyasyon, ısı ve su dengeleri. Güneş radyasyonu, atmosferdeki tüm fiziksel süreçler için pratik olarak tek enerji kaynağıdır. ana özellik atmosferin radyasyon rejimi - sözde sera etkisi: atmosfer, güneş ışınımını dünya yüzeyine oldukça iyi iletir, ancak bir kısmı yüzeye karşı olarak geri dönen, dünya yüzeyinden termal uzun dalga radyasyonunu aktif olarak emer. radyasyon, dünya yüzeyinden radyatif ısı kaybını telafi eder (bkz. Atmosfer radyasyonu). Atmosferin olmadığı durumda dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığı -18°C olacaktır, ancak gerçekte bu sıcaklık 15°C'dir. Gelen güneş ışınımı kısmen (yaklaşık %20) atmosfer tarafından emilir (esas olarak su buharı, su damlacıkları, karbon dioksit, ozon ve aerosoller tarafından) ve ayrıca aerosol parçacıkları ve yoğunluk dalgalanmaları (Rayleigh saçılması) tarafından da saçılır (yaklaşık %7). . Dünya yüzeyine ulaşan toplam ışınım kısmen (yaklaşık %23) yansıtılır. Yansıma katsayısı, albedo adı verilen alttaki yüzeyin yansıtıcılığıyla belirlenir. Ortalama olarak, güneş ışınımının integral akışı için Dünya'nın albedosu %30'a yakındır. Yeni yağan kar için yüzde birkaçtan (kuru toprak ve kara toprak) %70-90'a kadar değişir. Dünya yüzeyi ile atmosfer arasındaki ışınımsal ısı değişimi önemli ölçüde albedo'ya bağlıdır ve dünya yüzeyinin etkili radyasyonu ve onun tarafından emilen atmosferin karşı radyasyonu ile belirlenir. Cebirsel toplam Dış uzaydan dünya atmosferine girip onu geri bırakan radyasyon akılarına radyasyon dengesi denir.

Güneş ışınımının atmosfer ve dünya yüzeyi tarafından emildikten sonra geçirdiği dönüşümler, bir gezegen olarak Dünya'nın ısı dengesini belirler. Atmosferin ana ısı kaynağı dünyanın yüzeyidir; ondan gelen ısı yalnızca uzun dalga radyasyonu şeklinde değil, aynı zamanda konveksiyon yoluyla da aktarılır ve aynı zamanda su buharının yoğunlaşması sırasında da açığa çıkar. Bu ısı girişlerinin payları sırasıyla ortalama %20, %7 ve %23'tür. Doğrudan güneş ışınımının emilmesi nedeniyle buraya yaklaşık% 20 ısı da eklenir. Güneş ışınlarına dik ve atmosferin dışında, Dünya'dan Güneş'e ortalama uzaklıkta bulunan tek bir alandan birim zaman başına güneş ışınımının akışı (güneş sabiti olarak adlandırılır) 1367 W/m2'ye eşittir; değişiklikler Güneş aktivitesinin döngüsüne bağlı olarak 1-2 W/m2. Yaklaşık %30'luk bir gezegen albedosuyla, gezegene zaman açısından ortalama küresel güneş enerjisi akışı 239 W/m2'dir. Dünya bir gezegen olarak uzaya ortalama olarak aynı miktarda enerji yaydığından, Stefan-Boltzmann yasasına göre, çıkan termal uzun dalga radyasyonunun etkin sıcaklığı 255 K'dır (-18 ° C). Aynı zamanda dünya yüzeyinin ortalama sıcaklığı 15°C'dir. 33°C'lik fark sera etkisinden kaynaklanmaktadır.

Atmosferin su dengesi genel olarak Dünya yüzeyinden buharlaşan nem miktarı ile Dünya yüzeyine düşen yağış miktarının eşitliğine karşılık gelir. Okyanusların üzerindeki atmosfer, karaya göre buharlaşma süreçlerinden daha fazla nem alır ve %90'ını yağış şeklinde kaybeder. Okyanuslardaki fazla su buharı hava akımlarıyla kıtalara taşınır. Okyanuslardan kıtalara atmosfere aktarılan su buharı miktarı, okyanuslara akan nehirlerin hacmine eşittir.

Hava hareketi. Dünya küresel olduğundan, yüksek enlemlere tropik bölgelere göre çok daha az güneş radyasyonu ulaşır. Bunun sonucunda enlemler arasında büyük sıcaklık farkları ortaya çıkar. Sıcaklık dağılımı aynı zamanda okyanusların ve kıtaların göreceli konumlarından da önemli ölçüde etkilenir. Okyanus sularının büyük kütlesi ve suyun yüksek ısı kapasitesi nedeniyle, okyanus yüzeyi sıcaklığındaki mevsimsel dalgalanmalar karadakinden çok daha azdır. Bu bakımdan orta ve yüksek enlemlerde yaz aylarında okyanuslar üzerindeki hava sıcaklığı kıtalara göre gözle görülür derecede düşük, kışın ise daha yüksektir.

Dünyanın farklı bölgelerinde atmosferin eşit olmayan şekilde ısıtılması, atmosferik basıncın mekansal olarak homojen olmayan bir dağılımına neden olur. Deniz seviyesinde basınç dağılımı, ekvator yakınında nispeten düşük değerler, subtropiklerde (yüksek basınç kuşakları) artışlar ve orta ve yüksek enlemlerde azalmalarla karakterize edilir. Aynı zamanda, tropik dışı enlemlerdeki kıtalarda basınç genellikle kışın artar ve yazın azalır; bu da sıcaklık dağılımıyla ilişkilidir. Basınç gradyanının etkisi altında hava, yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru yönlendirilen bir ivme yaşar ve bu da hava kütlelerinin hareketine yol açar. Hareketli hava kütleleri aynı zamanda Dünya'nın dönüşünün saptırma kuvvetinden (Coriolis kuvveti), yükseklikle azalan sürtünme kuvvetinden ve kavisli yörüngeler için merkezkaç kuvvetinden de etkilenir. Büyük önem türbülanslı hava karışımı vardır (bkz. Atmosferdeki türbülans).

Gezegensel basınç dağılımıyla ilişkili karmaşık bir sistem hava akımları (genel atmosferik sirkülasyon). Meridyen düzleminde ortalama olarak iki veya üç meridyen dolaşım hücresi izlenebilmektedir. Ekvatorun yakınında, subtropiklerde ısınan hava yükselip alçalır ve bir Hadley hücresi oluşturur. Ters Ferrell hücresinin havası da oraya iner. Yüksek enlemlerde genellikle düz bir kutup hücresi görülür. Meridyonel dolaşım hızları 1 m/s veya daha azdır. Coriolis kuvveti nedeniyle atmosferin büyük bölümünde orta troposferde yaklaşık 15 m/s hıza sahip batıdan esen rüzgarlar gözlenir. Nispeten istikrarlı rüzgar sistemleri vardır. Bunlara ticaret rüzgarları da dahildir; subtropiklerdeki yüksek basınç bölgelerinden ekvatora doğru belirgin bir doğu bileşeniyle (doğudan batıya) esen rüzgarlar. Musonlar oldukça istikrarlıdır; açıkça tanımlanmış bir mevsimsel karaktere sahip hava akımları: yazın okyanustan anakaraya, kışın ise ters yöne doğru eser. Hint Okyanusu musonları özellikle düzenlidir. Orta enlemlerde hava kütlelerinin hareketi esas olarak batıya doğru (batıdan doğuya) doğrudur. Bu, yüzlerce ve hatta binlerce kilometreyi kapsayan büyük girdapların (siklonlar ve antisiklonlar) ortaya çıktığı atmosferik cephelerden oluşan bir bölgedir. Tropik bölgelerde de siklonlar meydana gelir; Burada daha küçük boyutlarıyla, ancak tropikal siklonlar olarak adlandırılan kasırga kuvvetine (33 m/s veya daha fazla) ulaşan çok yüksek rüzgar hızlarıyla ayırt edilirler. Atlantik ve doğu Pasifik Okyanuslarında bunlara kasırga, batı Pasifik Okyanusunda ise tayfun denir. Üst troposferde ve alt stratosferde, doğrudan Hadley meridyen sirkülasyon hücresini ve ters Ferrell hücresini ayıran, nispeten dar, yüzlerce kilometre genişliğinde, sınırları keskin bir şekilde tanımlanmış jet akımları sıklıkla gözlenir ve içinde rüzgar 100-150'ye ulaşır. ve hatta 200 m/ İle.

İklim ve hava durumu. Dünya yüzeyine farklı enlemlerde gelen güneş ışınımı miktarındaki farklılık ve fiziksel özellikleri farklılık göstermesi, Dünya iklimlerinin çeşitliliğini belirlemektedir. Ekvatordan tropikal enlemlere kadar dünya yüzeyindeki hava sıcaklığı ortalama 25-30°C'dir ve yıl boyunca çok az değişiklik gösterir. Ekvator kuşağında genellikle çok fazla yağış olur ve bu da orada aşırı nem koşulları yaratır. Tropikal bölgelerde yağışlar azalır ve bazı bölgelerde çok düşük olur. İşte Dünya'nın uçsuz bucaksız çölleri.

Subtropikal ve orta enlemlerde hava sıcaklığı yıl boyunca önemli ölçüde değişir ve yaz ve kış sıcaklıkları arasındaki fark özellikle kıtaların okyanuslardan uzak bölgelerinde büyüktür. Böylece Doğu Sibirya'nın bazı bölgelerinde yıllık hava sıcaklığı aralığı 65°C'ye ulaşır. Bu enlemlerdeki nemlendirme koşulları çok çeşitlidir, esas olarak genel atmosferik dolaşımın rejimine bağlıdır ve yıldan yıla önemli ölçüde değişiklik gösterir.

Kutup enlemlerinde, gözle görülür mevsimsel değişiklikler olsa bile sıcaklık yıl boyunca düşük kalır. Bu, başta Sibirya olmak üzere Rusya'daki alanının %65'inden fazlasını kaplayan buz örtüsünün okyanuslarda, karada ve permafrostta yaygın dağılımına katkıda bulunuyor.

Son yıllarda küresel iklimdeki değişiklikler giderek daha fazla fark edilir hale geldi. Sıcaklıklar yüksek enlemlerde alçak enlemlere göre daha fazla artar; kışın yaza göre daha fazla; geceleri gündüze göre daha fazla. 20. yüzyılda Rusya'da dünya yüzeyindeki ortalama hava sıcaklığı 1,5-2°C arttı ve Sibirya'nın bazı bölgelerinde birkaç derecelik bir artış gözlendi. Bu, eser gazların konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak sera etkisindeki artışla ilişkilidir.

Hava, atmosferik dolaşım koşulları ve bölgenin coğrafi konumu tarafından belirlenir; tropik bölgelerde en istikrarlı ve orta ve yüksek enlemlerde en değişkendir. Hava durumu en çok atmosferik cephelerin, yağış taşıyan siklonların ve antisiklonların ve artan rüzgarın geçişinin neden olduğu değişen hava kütlelerinin olduğu bölgelerde değişir. Hava durumu tahminine yönelik veriler yerdeki hava istasyonlarından, gemilerden ve uçaklardan ve meteorolojik uydulardan toplanır. Ayrıca bkz. Meteoroloji.

Atmosferdeki optik, akustik ve elektriksel olaylar. Elektromanyetik radyasyon, ışığın hava ve çeşitli parçacıklar (aerosol, buz kristalleri, su damlacıkları) tarafından kırılması, emilmesi ve saçılması sonucu atmosferde yayıldığında, çeşitli optik fenomen: gökkuşağı, taçlar, hale, serap vb. Işığın saçılması, gökkubbenin görünen yüksekliğini ve gökyüzünün mavi rengini belirler. Nesnelerin görünürlük aralığı, atmosferdeki ışığın yayılma koşullarına göre belirlenir (bkz. Atmosfer görünürlüğü). Atmosferin farklı dalga boylarındaki şeffaflığı, iletişim aralığını ve Dünya yüzeyinden astronomik gözlemlerin olasılığı da dahil olmak üzere, nesneleri aletlerle tespit etme yeteneğini belirler. Stratosfer ve mezosferin optik homojensizlikleri üzerine yapılan çalışmalarda alacakaranlık olgusu önemli bir rol oynar. Örneğin, alacakaranlığın uzay aracından fotoğraflanması, aerosol katmanlarının tespit edilmesini mümkün kılar. Elektromanyetik radyasyonun atmosferdeki yayılma özellikleri, parametrelerinin uzaktan algılanması yöntemlerinin doğruluğunu belirler. Tüm bu sorular ve diğerleri atmosferik optik tarafından incelenmektedir. Radyo dalgalarının kırılması ve saçılması, radyo alım olanaklarını belirler (bkz. Radyo dalgalarının yayılması).

Sesin atmosferde yayılması sıcaklığın mekansal dağılımına ve rüzgar hızına bağlıdır (bkz. Atmosfer akustiği). Uzaktan yöntemlerle atmosferik algılama ilgi çekicidir. Roketlerin atmosferin üst kısmına fırlattığı patlayıcı patlamaları, rüzgar sistemleri ve stratosfer ile mezosferdeki sıcaklık değişimleri hakkında zengin bilgiler sağladı. Sabit tabakalı bir atmosferde sıcaklık, adyabatik eğimden (9,8 K/km) daha yavaş bir yükseklikle azaldığında, iç dalgalar olarak adlandırılanlar ortaya çıkar. Bu dalgalar stratosfere ve hatta mezosfere doğru yayılarak burada zayıflayabilir ve rüzgarların ve türbülansın artmasına katkıda bulunabilir.

Dünyanın negatif yükü ve bunun sonucunda ortaya çıkan Elektrik alanı Atmosfer, elektrik yüklü iyonosfer ve manyetosfer ile birlikte küresel bir elektrik devresi oluşturur. Bunda bulutların oluşması ve fırtına elektriğinin oluşması önemli rol oynuyor. Yıldırım deşarjı tehlikesi binalar, yapılar, enerji hatları ve iletişim için yıldırımdan korunma yöntemlerinin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. Bu olgu havacılık için özel bir tehlike oluşturmaktadır. Yıldırım deşarjları, atmosferik adı verilen atmosferik radyo girişimine neden olur (bkz. Islıklı atmosferik). Elektrik alan kuvvetinde keskin bir artış sırasında, dünya yüzeyinin üzerinde çıkıntı yapan nesnelerin uçlarında ve keskin köşelerinde, dağlardaki bireysel zirvelerde vb. (Elma ışıkları) ortaya çıkan ışık deşarjları gözlenir. Atmosfer her zaman belirli koşullara bağlı olarak büyük ölçüde değişen miktarlarda hafif ve ağır iyon içerir. elektiriksel iletkenlik atmosfer. Dünya yüzeyine yakın havanın ana iyonlaştırıcıları, içinde bulunan radyoaktif maddelerin radyasyonudur. yerkabuğu ve atmosferde ve kozmik ışınlarda. Ayrıca bkz. Atmosfer elektriği.

İnsanın atmosfer üzerindeki etkisi. Geçtiğimiz yüzyıllarda konsantrasyonda bir artış yaşandı. sera gazlarıİnsan ekonomik faaliyetleri nedeniyle atmosferde. Karbondioksit yüzdesi iki yüz yıl önce 2,8-10 2'den 2005'te 3,8-10 2'ye, metan içeriği ise yaklaşık 300-400 yıl önce 0,7-10 1'den 21. yüzyılın başında 1,8-10 -4'e yükseldi. yüzyıl; Geçtiğimiz yüzyılda sera etkisindeki artışın yaklaşık %20'si, 20. yüzyılın ortalarına kadar atmosferde neredeyse hiç bulunmayan freonlardan kaynaklandı. Bu maddeler stratosferik ozon tabakasını incelten maddeler olarak kabul edilmektedir ve bunların üretimi 1987 Montreal Protokolü ile yasaklanmıştır. Atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonundaki artış, giderek artan miktarlarda kömür, petrol, gaz ve diğer karbon yakıt türlerinin yakılmasının yanı sıra ormanların yok edilmesinden ve bunun sonucunda da emiliminin artmasından kaynaklanmaktadır. Fotosentez yoluyla karbondioksit azalır. Metan konsantrasyonu, petrol ve gaz üretimindeki artışın (kayıplarından dolayı) yanı sıra pirinç mahsullerinin genişlemesi ve sığır sayısındaki artışla da artıyor. Bütün bunlar iklimin ısınmasına katkıda bulunuyor.

Hava durumunu değiştirmek için atmosferik süreçleri aktif olarak etkileyecek yöntemler geliştirildi. Gök gürültüsü bulutlarına özel reaktifler dağıtarak tarım bitkilerini doludan korumak için kullanılırlar. Havalimanlarında sisin dağıtılması, bitkilerin dondan korunması, bulutların etkilenerek istenilen bölgelerde yağışın arttırılması veya halka açık etkinlikler sırasında bulutların dağıtılması gibi yöntemler de bulunmaktadır.

Atmosferin incelenmesi. Hakkında bilgi fiziksel süreçler Atmosferdeki veriler esas olarak küresel bir kalıcı meteoroloji ağı tarafından gerçekleştirilen meteorolojik gözlemlerden elde edilmektedir. hava istasyonları ve tüm kıtalarda ve birçok adada bulunan gönderiler. Günlük gözlemler hava sıcaklığı ve nemi hakkında bilgi sağlar, atmosferik basınç ve yağış, bulutluluk, rüzgar vb. Güneş ışınımı ve dönüşümlerinin gözlemleri aktinometrik istasyonlarda gerçekleştirilir. Atmosferi incelemek için büyük önem taşıyan aerolojik istasyon ağları, radyosondalar kullanılarak 30-35 km yüksekliğe kadar meteorolojik ölçümlerin yapıldığı ağlardır. Bazı istasyonlarda atmosferik ozon, atmosferdeki elektriksel olaylar ve havanın kimyasal bileşimi gözlemleri yapılmaktadır.

Yer istasyonlarından elde edilen veriler, sürekli olarak Dünya Okyanusunun belirli bölgelerinde bulunan “meteoroloji gemilerinin” faaliyet gösterdiği okyanuslardaki gözlemlerin yanı sıra araştırmalardan ve diğer gemilerden alınan meteorolojik bilgilerle desteklenmektedir.

Son yıllarda, bulutların fotoğrafını çekmek ve Güneş'ten gelen ultraviyole, kızılötesi ve mikrodalga radyasyon akışını ölçmek için araçlar taşıyan meteorolojik uydular kullanılarak atmosfer hakkında giderek artan miktarda bilgi elde ediliyor. Uydular, dikey sıcaklık profilleri, bulutluluk ve su kaynağı, atmosferin radyasyon dengesi unsurları, okyanus yüzeyi sıcaklığı vb. hakkında bilgi edinmeyi mümkün kılar. Bir navigasyon uydu sisteminden radyo sinyallerinin kırılma ölçümlerini kullanarak, Yoğunluk, basınç ve sıcaklığın yanı sıra atmosferdeki nem içeriğinin dikey profillerini belirlemek mümkündür. Uyduların yardımıyla, Dünya'nın güneş sabiti ve gezegensel albedo'sunun değerini açıklığa kavuşturmak, Dünya-atmosfer sisteminin radyasyon dengesinin haritalarını oluşturmak, küçük atmosferik kirleticilerin içeriğini ve değişkenliğini ölçmek ve çözmek mümkün hale geldi. atmosferik fizik ve çevresel izlemenin diğer birçok problemi.

Yandı: Budyko M.I. Geçmişte ve gelecekte iklim. L., 1980; Matveev L. T. Genel meteoroloji kursu. Atmosfer fiziği. 2. baskı. L., 1984; Budyko M.I., Ronov A.B., Yanshin A.L. Atmosferin tarihi. L., 1985; Khrgian A. Kh. Atmosfer Fiziği. M., 1986; Atmosfer: Dizin. L., 1991; Khromov S.P., Petrosyants M.A. Meteoroloji ve klimatoloji. 5. baskı. M., 2001.

G. S. Golitsyn, N. A. Zaitseva.