Hvilke stoffer indgår i luften? Vidste du, at luft er en blanding af gasser? Gassammensætning af luft

Jordens sammensætning. Luft

Luft er en mekanisk blanding af forskellige gasser, der udgør Jordens atmosfære. Luft er nødvendig for levende organismers respiration og er meget udbredt i industrien.

Det faktum, at luft er en blanding og ikke et homogent stof, blev bevist under forsøgene fra den skotske videnskabsmand Joseph Black. Under en af ​​dem opdagede videnskabsmanden, at når hvid magnesia (magnesiumcarbonat) opvarmes, frigives "bundet luft", det vil sige kuldioxid, og der dannes brændt magnesiumoxid (magnesiumoxid). Ved brænding af kalksten fjernes derimod "bundet luft". Baseret på disse eksperimenter konkluderede videnskabsmanden, at forskellen mellem kuldioxid og kaustiske alkalier er, at førstnævnte indeholder kuldioxid, som er en af ​​luftens bestanddele. I dag ved vi, at ud over kuldioxid omfatter sammensætningen af ​​jordens luft:

Forholdet mellem gasser i jordens atmosfære angivet i tabellen er typisk for dets nedre lag, op til en højde på 120 km. I disse områder ligger et godt blandet, homogent område kaldet homosfæren. Over homosfæren ligger heterosfæren, som er karakteriseret ved nedbrydning af gasmolekyler til atomer og ioner. Regionerne er adskilt fra hinanden af ​​en turbopause.

Den kemiske reaktion, hvor molekyler nedbrydes til atomer under påvirkning af sol- og kosmisk stråling, kaldes fotodissociation. Nedbrydningen af ​​molekylær oxygen producerer atomær oxygen, som er atmosfærens hovedgas i højder over 200 km. I højder over 1200 km begynder brint og helium, som er de letteste af gasserne, at dominere.

Da hovedparten af ​​luften er koncentreret i de 3 nederste atmosfæriske lag, har ændringer i luftsammensætningen i højder over 100 km ikke mærkbar effekt på atmosfærens samlede sammensætning.

Nitrogen er den mest almindelige gas, der tegner sig for mere end tre fjerdedele af Jordens luftvolumen. Moderne nitrogen blev dannet ved oxidation af den tidlige ammoniak-brint-atmosfære af molekylært oxygen, som dannes under fotosyntesen. I øjeblikket kommer små mængder nitrogen ind i atmosfæren som følge af denitrifikation - processen med at reducere nitrater til nitritter, efterfulgt af dannelsen af ​​gasformige oxider og molekylært nitrogen, som produceres af anaerobe prokaryoter. Noget nitrogen kommer ind i atmosfæren under vulkanudbrud.

I de øvre lag af atmosfæren, når de udsættes for elektriske udladninger med deltagelse af ozon, oxideres molekylært nitrogen til nitrogenmonoxid:

N2 + O2 → 2NO

Under normale forhold reagerer monoxidet straks med ilt og danner lattergas:

2NO + O2 → 2N2O

Nitrogen er det vigtigste kemiske grundstof i jordens atmosfære. Nitrogen er en del af proteiner og giver mineralernæring til planter. Det bestemmer hastigheden af ​​biokemiske reaktioner og spiller rollen som et oxygenfortynder.

Den næstmest almindelige gas i Jordens atmosfære er ilt. Dannelsen af ​​denne gas er forbundet med planters og bakteriers fotosyntetiske aktivitet. Og jo mere forskelligartede og talrige fotosyntetiske organismer blev, jo mere betydningsfuld blev processen med iltindholdet i atmosfæren. En lille mængde tung ilt frigives under afgasning af kappen.

I de øvre lag af troposfæren og stratosfæren, under påvirkning af ultraviolet solstråling (vi betegner det som hν), dannes ozon:

O2 + hν → 2O

Som et resultat af den samme ultraviolette stråling nedbrydes ozon:

O 3 + hν → O 2 + O

О 3 + O → 2О 2

Som et resultat af den første reaktion dannes atomær oxygen, og som et resultat af den anden dannes molekylær oxygen. Alle 4 reaktioner kaldes "Chapman-mekanismen", opkaldt efter den britiske videnskabsmand Sidney Chapman, som opdagede dem i 1930.

Ilt bruges til respiration af levende organismer. Med dens hjælp opstår oxidations- og forbrændingsprocesser.

Ozon tjener til at beskytte levende organismer mod ultraviolet stråling, som forårsager irreversible mutationer. Den højeste koncentration af ozon observeres i den nedre stratosfære inden for den såkaldte. ozonlag eller ozonskærm, liggende i højder af 22-25 km. Ozonindholdet er lille: Ved normalt tryk ville al ozon i jordens atmosfære optage et lag, der kun er 2,91 mm tykt.

Dannelsen af ​​den tredje mest almindelige gas i atmosfæren, argon, samt neon, helium, krypton og xenon, er forbundet med vulkanudbrud og nedbrydning af radioaktive grundstoffer.

Helium er især et produkt af det radioaktive henfald af uran, thorium og radium: 238 U → 234 Th + α, 230 Th → 226 Ra + 4 He, 226 Ra → 222 Rn + α (i disse reaktioner er α-partiklen er heliumkernen, som i Under energitabsprocessen fanger den elektroner og bliver til 4 He).

Argon dannes under henfaldet af den radioaktive isotop af kalium: 40 K → 40 Ar + γ.

Neon undslipper fra magmatiske bjergarter.

Krypton dannes som slutproduktet af henfaldet af uran (235 U og 238 U) og thorium Th.

Størstedelen af ​​atmosfærisk krypton blev dannet i de tidlige stadier af Jordens udvikling som et resultat af henfaldet af transuraniske grundstoffer med en fænomenalt kort halveringstid eller kom fra rummet, hvor kryptonindholdet er ti millioner gange højere end på Jorden.

Xenon er resultatet af spaltningen af ​​uran, men hovedparten af ​​denne gas forbliver fra de tidlige stadier af dannelsen af ​​Jorden, fra den oprindelige atmosfære.

Kuldioxid kommer ind i atmosfæren som følge af vulkanudbrud og under nedbrydning af organisk stof. Dens indhold i atmosfæren på Jordens mellembreddegrader varierer meget afhængigt af årstiden: om vinteren stiger mængden af ​​CO 2, og om sommeren falder den. Denne udsving er forbundet med aktiviteten af ​​planter, der bruger kuldioxid i processen med fotosyntese.

Brint dannes som følge af nedbrydning af vand ved solstråling. Men da den er den letteste af de gasser, der udgør atmosfæren, fordamper den konstant ud i det ydre rum, og derfor er dens indhold i atmosfæren meget lille.

Vanddamp er resultatet af fordampning af vand fra overfladen af ​​søer, floder, have og land.

Koncentrationen af ​​hovedgasserne i de nederste lag af atmosfæren, med undtagelse af vanddamp og kuldioxid, er konstant. I små mængder indeholder atmosfæren svovloxid SO 2, ammoniak NH 3, carbonmonoxid CO, ozon O 3, hydrogenchlorid HCl, hydrogenfluorid HF, nitrogenmonoxid NO, kulbrinter, kviksølvdamp Hg, jod I 2 og mange andre. I det nedre atmosfæriske lag, troposfæren, er der altid en stor mængde suspenderede faste og flydende partikler.

Kilder til partikler i Jordens atmosfære omfatter vulkanudbrud, pollen, mikroorganismer og for nylig menneskelige aktiviteter, såsom afbrænding af fossile brændstoffer under produktionen. De mindste støvpartikler, som er kondensationskerner, forårsager dannelse af tåge og skyer. Uden partikler, der konstant er til stede i atmosfæren, ville der ikke falde nedbør på Jorden.

Vi ved alle godt, at uden luft kan ikke et eneste levende væsen leve på jorden. Luft er afgørende for os alle. Alle, fra børn til voksne, ved, at det er umuligt at overleve uden luft, men ikke alle ved, hvad luft er, og hvad den består af. Så luft er en blanding af gasser, der ikke kan ses eller røres, men vi ved alle godt, at den er omkring os, selvom vi praktisk talt ikke bemærker det. For at udføre forskning af forskellige typer, herunder, kan du i vores laboratorium.

Vi kan kun mærke luften, når vi mærker en stærk vind, eller vi er i nærheden af ​​en ventilator. Hvad består luft af Den består af nitrogen og ilt og kun en lille del af argon, vand, brint og kuldioxid. Hvis vi betragter luftens sammensætning i procent, så er nitrogen 78,08 procent, oxygen 20,94 procent, argon 0,93 procent, kuldioxid 0,04 procent, neon 1,82 * 10-3 procent, helium 4,6 * 10-4 procent, metan 1,7 * 10- 4 procent, krypton 1,14*10-4 procent, brint 5*10-5 procent, xenon 8,7*10-6 procent, dinitrogenoxid 5*10-5 procent.

Iltindholdet i luften er meget højt, fordi det er ilt, der er nødvendigt for den menneskelige krops funktion. Ilt, som observeres i luften under vejrtrækningen, kommer ind i cellerne i den menneskelige krop og deltager i oxidationsprocessen, som et resultat af hvilken den energi, der er nødvendig for livet, frigives. Også ilt, som er til stede i luften, er påkrævet til forbrænding af brændstof, som producerer varme, samt til produktion af mekanisk energi i forbrændingsmotorer.

Inerte gasser udvindes også fra luft under fortætning. Hvor meget ilt er der i luften, hvis man ser på det i procent, så er ilt og nitrogen i luften 98 procent. Ved at kende svaret på dette spørgsmål opstår der et andet spørgsmål, hvilke gasformige stoffer er inkluderet i luften.

Så i 1754 bekræftede en videnskabsmand ved navn Joseph Black, at luft består af en blanding af gasser og ikke et homogent stof som tidligere antaget. Sammensætningen af ​​luften på jorden omfatter metan, argon, kuldioxid, helium, krypton, brint, neon og xenon. Det er værd at bemærke, at procentdelen af ​​luft kan variere lidt afhængigt af, hvor folk bor.

Desværre vil andelen af ​​kuldioxid i procent i storbyer være højere end for eksempel i landsbyer eller skove. Spørgsmålet opstår, hvor stor en procentdel ilt der er i luften i bjergene. Svaret er enkelt, ilt er meget tungere end nitrogen, så der vil være meget mindre af det i luften i bjergene, det skyldes, at ilttætheden falder med højden.

Niveau af ilt i luften

Så med hensyn til forholdet mellem ilt i luften er der visse standarder, for eksempel for arbejdsområdet. For at en person skal kunne arbejde fuldt ud, er iltniveauet i luften fra 19 til 23 procent. Ved drift af udstyr i virksomheder er det bydende nødvendigt at overvåge tætheden af ​​enhederne såvel som forskellige maskiner. Hvis iltniveauet er under 19 procent, når man tester luften i det rum, hvor folk arbejder, så er det bydende nødvendigt at forlade rummet og tænde for nødventilation. Du kan kontrollere iltniveauet i luften på arbejdspladsen ved at invitere EcoTestExpress laboratoriet og forskning.

Lad os nu definere, hvad ilt er

Ilt er et kemisk grundstof i Mendeleevs periodiske system af grundstoffer; ilt har ingen lugt, ingen smag, ingen farve. Ilt i luften er ekstremt nødvendigt for menneskelig vejrtrækning såvel som for forbrænding, fordi det ikke er nogen hemmelighed, at hvis der ikke er luft, så vil ingen materialer brænde. Oxygen indeholder en blanding af tre stabile nuklider, hvis massetal er 16, 17 og 18.

Så oxygen er det mest almindelige grundstof på jorden, som for procentdelen, den største procentdel af oxygen findes i silikater, hvilket er omkring 47,4 procent af massen af ​​den faste jordskorpe. Også havet og ferskvandet på hele jorden indeholder en enorm mængde ilt, nemlig 88,8 procent, som for mængden af ​​ilt i luften er den kun 20,95 procent. Det skal også bemærkes, at ilt er en del af mere end 1.500 forbindelser i jordskorpen.

Hvad angår produktionen af ​​ilt, opnås den ved at adskille luft ved lave temperaturer. Denne proces foregår sådan: For det første komprimeres luften ved hjælp af en kompressor; når den komprimeres, begynder luften at varme op. Trykluften får lov at afkøle til stuetemperatur, og efter afkøling får den lov til at udvide sig frit.

Når udvidelsen sker, begynder gassens temperatur at falde kraftigt, efter at luften er afkølet, kan dens temperatur være flere titusgrader under stuetemperatur, sådan luft udsættes igen for kompression, og den frigivne varme fjernes. Efter flere trin med komprimering og afkøling af luften udføres en række andre procedurer, som et resultat af, at ren ilt udskilles uden urenheder.

Og her opstår et andet spørgsmål: hvad er tungere: ilt eller kuldioxid. Svaret er simpelthen, selvfølgelig, kuldioxid vil være tungere end ilt. Densiteten af ​​kuldioxid er 1,97 kg/m3, men densiteten af ​​ilt er til gengæld 1,43 kg/m3. Hvad angår kuldioxid, viser det sig, at det spiller en af ​​hovedrollerne i livet for alt liv på jorden, og det har også indflydelse på kulstofkredsløbet i naturen. Det er bevist, at kuldioxid er involveret i reguleringen af ​​åndedrættet, såvel som blodcirkulationen.

Hvad er kuldioxid?

Lad os nu definere mere detaljeret, hvad kuldioxid er, og også udpege sammensætningen af ​​kuldioxid. Så kuldioxid er med andre ord kuldioxid, det er en farveløs gas med en let sur lugt og smag. Hvad angår luft, er koncentrationen af ​​kuldioxid i den 0,038 procent. Kuldioxidens fysiske egenskaber er, at det ikke eksisterer i flydende tilstand ved normalt atmosfærisk tryk, men går direkte fra fast til gasform.

Kuldioxid i fast form kaldes også tøris. I dag er kuldioxid en deltager i den globale opvarmning. Kuldioxid dannes ved afbrænding af forskellige stoffer. Det er værd at bemærke, at under den industrielle produktion af kuldioxid pumpes det i cylindre. Kuldioxid pumpet i cylindre bruges som ildslukkere, såvel som til fremstilling af kulsyreholdigt vand, og bruges også i pneumatiske våben. Og også i fødevareindustrien som konserveringsmiddel.

Sammensætning af indåndet og udåndet luft

Lad os nu se på sammensætningen af ​​indåndet og udåndet luft. Lad os først definere, hvad vejrtrækning er. Respiration er en kompleks, kontinuerlig proces, hvorigennem blodets gassammensætning konstant fornyes. Sammensætningen af ​​indåndet luft er 20,94 procent ilt, 0,03 procent kuldioxid og 79,03 procent nitrogen. Men sammensætningen af ​​udåndingsluften er kun 16,3 procent ilt, hele 4 procent kuldioxid og 79,7 procent nitrogen.

Man kan mærke, at den indåndede luft adskiller sig fra udåndingsluften i iltindholdet, samt i mængden af ​​kuldioxid. Det er de stoffer, der udgør den luft, vi indånder og udånder. Således er vores krop mættet med ilt og frigiver al unødvendig kuldioxid udenfor.

Tør oxygen forbedrer de elektriske og beskyttende egenskaber af film på grund af fraværet af vand, såvel som deres komprimering og reduktion af volumenladning. Desuden kan tør oxygen under normale forhold ikke reagere med guld, kobber eller sølv. For at udføre en kemisk analyse af luft eller anden laboratorieforskning, herunder, kan du gøre det i vores EcoTestExpress-laboratorium.

Luft er atmosfæren på den planet, vi lever på. Og vi har altid spørgsmålet om, hvad der er inkluderet i luften, svaret er simpelthen et sæt gasser, da det allerede er beskrevet ovenfor, hvilke gasser der er i luften og i hvilket forhold. Hvad angår indholdet af gasser i luften, er alt nemt og enkelt; procentforholdet for næsten alle områder af vores planet er det samme.

Luftens sammensætning og egenskaber

Luft består ikke kun af en blanding af gasser, men også af forskellige aerosoler og dampe. Den procentvise sammensætning af luft er forholdet mellem nitrogen, ilt og andre gasser i luften. Så hvor meget ilt er der i luften, det enkle svar er kun 20 procent. Gassens komponentsammensætning, som for nitrogen, indeholder den største del af al luft, og det er værd at bemærke, at nitrogen ved forhøjet tryk begynder at have narkotiske egenskaber.

Det har ikke ringe betydning, for når dykkere arbejder, skal de ofte arbejde på dybden under et enormt pres. Der er blevet sagt meget om ilt, fordi det er af stor betydning for menneskelivet på vores planet. Det er værd at bemærke, at en persons indånding af luft med øget ilt i en kort periode ikke har en skadelig effekt på personen selv.

Men hvis en person inhalerer luft med et øget niveau af ilt i lang tid, vil dette føre til patologiske ændringer i kroppen. En anden hovedkomponent i luft, som der allerede er blevet sagt meget om, er kuldioxid, da det viser sig, at en person ikke kan leve uden det såvel som uden ilt.

Hvis der ikke var luft på jorden, ville ikke en eneste levende organisme være i stand til at leve på vores planet, meget mindre fungere på en eller anden måde. Desværre, i den moderne verden, har et stort antal industrielle faciliteter, der forurener vores luft, for nylig i stigende grad krævet behovet for at beskytte miljøet samt overvåge luftens renhed. Derfor bør du tage hyppige målinger af luften for at bestemme, hvor ren den er. Hvis det forekommer dig, at luften i dit værelse ikke er ren nok, og det skyldes eksterne faktorer, kan du altid kontakte EcoTestExpress-laboratoriet, som vil udføre alle de nødvendige tests (forskning) og give en konklusion om renligheden af luft du indånder.

De nederste lag af atmosfæren består af en blanding af gasser kaldet luft , hvori flydende og faste partikler er suspenderet. Den samlede masse af sidstnævnte er ubetydelig i sammenligning med hele atmosfærens masse.

Atmosfærisk luft er en blanding af gasser, hvoraf de vigtigste er nitrogen N2, oxygen O2, argon Ar, kuldioxid CO2 og vanddamp. Luft uden vanddamp kaldes tør luft. På jordens overflade er tør luft 99 % nitrogen (78 % efter volumen eller 76 % efter masse) og oxygen (21 % efter volumen eller 23 % efter masse). De resterende 1% er næsten udelukkende argon. Der er kun 0,08 % tilbage for kuldioxid CO2. Talrige andre gasser er en del af luften i tusindedele, milliontedele og endnu mindre brøkdele af en procent. Disse er krypton, xenon, neon, helium, brint, ozon, jod, radon, metan, ammoniak, hydrogenperoxid, lattergas osv. Sammensætningen af ​​tør atmosfærisk luft nær Jordens overflade er angivet i tabel. 1.

tabel 1

Sammensætning af tør atmosfærisk luft nær jordens overflade

	Volumenkoncentration, %	Molekylmasse	Massefylde i forhold til tæthed tør luft
Ilt (O2)
Kuldioxid (CO2)
Krypton (Kr)
Brint (H2)
Xenon (Xe)
Tør luft

Den procentvise sammensætning af tør luft nær jordens overflade er meget konstant og næsten den samme overalt. Kun kuldioxidindholdet kan ændre sig væsentligt. Som et resultat af åndedræts- og forbrændingsprocesserne kan dets volumetriske indhold i luften i lukkede, dårligt ventilerede rum såvel som industricentre stige flere gange - op til 0,1-0,2%. Procentdelen af ​​kvælstof og ilt ændres ganske lidt.

Den virkelige atmosfære indeholder tre vigtige variable komponenter - vanddamp, ozon og kuldioxid. Indholdet af vanddamp i luften varierer inden for betydelige grænser, i modsætning til andre komponenter i luften: ved jordens overflade svinger det mellem hundrededele af en procent og flere procent (fra 0,2 % i polære breddegrader til 2,5 % ved ækvator, og i nogle tilfælde varierer fra næsten nul til 4 %). Dette forklares ved, at vanddamp under de betingelser, der eksisterer i atmosfæren, kan omdannes til flydende og fast tilstand og omvendt kan komme ind i atmosfæren igen på grund af fordampning fra jordens overflade.

Vanddamp kommer løbende ind i atmosfæren ved fordampning fra vandoverflader, fra fugtig jord og ved transpiration fra planter, og den kommer i forskellige mængder forskellige steder og på forskellige tidspunkter. Det spreder sig opad fra jordens overflade og transporteres med luftstrømme fra et sted på jorden til et andet.

En mætningstilstand kan forekomme i atmosfæren. I denne tilstand er vanddamp indeholdt i luften i den mængde, der er maksimalt mulig ved en given temperatur. Vanddamp kaldes mættende(eller mættet), og luften der indeholder det mættet.

Mætningstilstanden nås normalt, når lufttemperaturen falder. Når denne tilstand er nået, så med et yderligere fald i temperaturen, bliver en del af vanddampen overskydende og kondenserer, bliver til en flydende eller fast tilstand. Vanddråber og iskrystaller af skyer og tåger dukker op i luften. Skyer kan fordampe igen; i andre tilfælde kan skydråber og krystaller, der bliver større, falde ned på jordens overflade i form af nedbør. Som et resultat af alt dette ændrer indholdet af vanddamp i hver del af atmosfæren sig konstant.

De vigtigste vejrprocesser og klimatræk er forbundet med vanddamp i luften og dens overgange fra gasformig til flydende og fast tilstand. Tilstedeværelsen af ​​vanddamp i atmosfæren påvirker de termiske forhold i atmosfæren og jordens overflade betydeligt. Vanddamp absorberer kraftigt langbølget infrarød stråling, der udsendes af jordens overflade. Til gengæld udsender den selv infrarød stråling, hvoraf det meste går til jordens overflade. Dette reducerer den natlige afkøling af jordoverfladen og dermed også de nederste luftlag.

Der bruges store mængder varme på fordampning af vand fra jordens overflade, og når vanddamp kondenserer i atmosfæren, overføres denne varme til luften. Skyer som følge af kondens reflekterer og absorberer solstråling på vej til jordens overflade. Nedbør fra skyer er et væsentligt element i vejret og klimaet. Endelig er tilstedeværelsen af ​​vanddamp i atmosfæren vigtig for fysiologiske processer.

Vanddamp, som enhver gas, har elasticitet (tryk). Vanddamptryk e er proportional med dens massefylde (indhold pr. volumenenhed) og dens absolutte temperatur. Det udtrykkes i de samme enheder som lufttryk, dvs. enten i millimeter kviksølv, enten i millibar

Trykket af vanddamp ved mætning kaldes mætningselasticitet. Det her det maksimalt mulige tryk af vanddamp ved en given temperatur. For eksempel ved en temperatur på 0° er mætningselasticiteten 6,1 mb . For hver 10° temperaturstigning fordobles mætningselasticiteten ca.

Hvis luften indeholder mindre vanddamp, end der skal til for at mætte den ved en given temperatur, kan du bestemme, hvor tæt luften er på mætningstilstanden. For at gøre dette skal du beregne relativ luftfugtighed. Dette er navnet på forholdet mellem faktisk elasticitet e vanddamp i luften til mætningselasticitet E ved samme temperatur, udtrykt i procent, dvs.

For eksempel ved en temperatur på 20° er mætningstrykket 23,4 mb. Hvis det faktiske damptryk i luften er 11,7 mb, så er den relative luftfugtighed

Elasticiteten af ​​vanddamp på jordens overflade varierer fra hundrededele af en millibar (ved meget lave temperaturer om vinteren i Antarktis og Yakutia) til mere end 35 mb (ved ækvator). Jo varmere luften er, jo mere vanddamp kan den indeholde uden mætning, og derfor er vanddamptrykket i den større.

Relativ luftfugtighed kan antage alle værdier - fra nul til helt tør luft ( e= 0) til 100 % for mætningstilstand (e = E).

Atmosfæren er den gasformige skal på vores planet, som roterer sammen med Jorden. Gassen i atmosfæren kaldes luft. Atmosfæren er i kontakt med hydrosfæren og dækker delvist litosfæren. Men de øvre grænser er svære at bestemme. Det er konventionelt accepteret, at atmosfæren strækker sig opad i cirka tre tusinde kilometer. Der flyder det jævnt ind i luftløst rum.

Kemisk sammensætning af jordens atmosfære

Dannelsen af ​​atmosfærens kemiske sammensætning begyndte for omkring fire milliarder år siden. I starten bestod atmosfæren kun af lette gasser - helium og brint. Ifølge videnskabsmænd var de første forudsætninger for skabelsen af ​​en gasskal rundt om Jorden vulkanudbrud, som sammen med lava udsendte enorme mængder gasser. Efterfølgende begyndte gasudvekslingen med vandrum, med levende organismer og med produkterne af deres aktiviteter. Luftens sammensætning ændrede sig gradvist og blev fastgjort i sin moderne form for flere millioner år siden.

Atmosfærens hovedkomponenter er nitrogen (ca. 79%) og oxygen (20%). Den resterende procentdel (1%) kommer fra følgende gasser: argon, neon, helium, metan, kuldioxid, brint, krypton, xenon, ozon, ammoniak, svovl- og nitrogendioxider, lattergas og kulilte, som er omfattet af denne én procent.

Derudover indeholder luften vanddamp og partikler (pollen, støv, saltkrystaller, aerosolurenheder).

For nylig har videnskabsmænd ikke bemærket en kvalitativ, men en kvantitativ ændring i nogle luftingredienser. Og grunden til dette er mennesket og dets aktiviteter. Alene inden for de sidste 100 år er kuldioxidniveauet steget markant! Dette er fyldt med mange problemer, hvoraf det mest globale er klimaændringer.

Dannelse af vejr og klima

Atmosfæren spiller en afgørende rolle i udformningen af ​​klimaet og vejret på Jorden. Meget afhænger af mængden af ​​sollys, arten af ​​den underliggende overflade og atmosfærisk cirkulation.

Lad os se på faktorerne i rækkefølge.

1. Atmosfæren transmitterer varmen fra solens stråler og absorberer skadelig stråling. De gamle grækere vidste, at solens stråler falder på forskellige dele af jorden i forskellige vinkler. Selve ordet "klima" oversat fra oldgræsk betyder "skråning". Så ved ækvator falder solens stråler næsten lodret, hvorfor det er meget varmt her. Jo tættere på polerne, jo større er hældningsvinklen. Og temperaturen falder.

2. På grund af Jordens ujævne opvarmning dannes der luftstrømme i atmosfæren. De er klassificeret efter deres størrelser. De mindste (tiere og hundreder af meter) er lokale vinde. Dette efterfølges af monsuner og passatvinde, cykloner og anticykloner og planetariske frontzoner.

Alle disse luftmasser bevæger sig konstant. Nogle af dem er ret statiske. For eksempel passatvinde, der blæser fra subtroperne mod ækvator. Andres bevægelse afhænger i høj grad af atmosfærisk tryk.

3. Atmosfærisk tryk er en anden faktor, der påvirker klimadannelsen. Dette er lufttrykket på jordens overflade. Luftmasser bevæger sig som bekendt fra et område med højt atmosfærisk tryk mod et område, hvor dette tryk er lavere.

I alt er der tildelt 7 zoner. Ækvator er en lavtrykszone. Yderligere er der på begge sider af ækvator op til tredivernes breddegrader et område med højtryk. Fra 30° til 60° - lavtryk igen. Og fra 60° til polerne er en højtrykszone. Luftmasser cirkulerer mellem disse zoner. Dem, der kommer fra havet til land, bringer regn og dårligt vejr, og dem, der blæser fra kontinenterne, bringer klart og tørt vejr. På steder, hvor luftstrømme støder sammen, dannes atmosfæriske frontzoner, som er præget af nedbør og dårligt blæsevejr.

Forskere har bevist, at selv en persons velbefindende afhænger af atmosfærisk tryk. Ifølge internationale standarder er det normale atmosfæriske tryk 760 mm Hg. kolonne ved en temperatur på 0°C. Denne indikator beregnes for de landområder, der er næsten i niveau med havniveauet. Med højden falder trykket. Derfor for eksempel for Sankt Petersborg 760 mm Hg. - det er normen. Men for Moskva, som ligger højere, er det normale tryk 748 mm Hg.

Trykket ændrer sig ikke kun lodret, men også vandret. Dette mærkes især under passagen af ​​cykloner.

Atmosfærens struktur

Stemningen minder om en lagkage. Og hvert lag har sine egne karakteristika.

. Troposfæren- det lag, der er tættest på Jorden. "Tykkelsen" af dette lag ændres med afstanden fra ækvator. Over ækvator strækker laget sig opad med 16-18 km, i tempererede zoner med 10-12 km, ved polerne med 8-10 km.

Det er her, at 80% af den samlede luftmasse og 90% af vanddamp er indeholdt. Her dannes skyer, cykloner og anticykloner opstår. Lufttemperaturen afhænger af områdets højde. I gennemsnit falder det med 0,65°C for hver 100 meter.

. Tropopause- atmosfærens overgangslag. Dens højde varierer fra flere hundrede meter til 1-2 km. Lufttemperaturen om sommeren er højere end om vinteren. For eksempel over polerne om vinteren er det -65° C. Og over ækvator er det -70° C på ethvert tidspunkt af året.

. Stratosfæren- dette er et lag, hvis øvre grænse ligger i en højde af 50-55 kilometer. Turbulensen her er lav, indholdet af vanddamp i luften er ubetydeligt. Men der er meget ozon. Dens maksimale koncentration er i en højde på 20-25 km. I stratosfæren begynder lufttemperaturen at stige og når +0,8° C. Dette skyldes, at ozonlaget interagerer med ultraviolet stråling.

. Stratopause- et lavt mellemlag mellem stratosfæren og mesosfæren, der følger den.

. Mesosfæren- den øvre grænse for dette lag er 80-85 kilometer. Her forekommer komplekse fotokemiske processer, der involverer frie radikaler. Det er dem, der giver vores planets blide blå skær, som ses fra rummet.

De fleste kometer og meteoritter brænder op i mesosfæren.

. Mesopause- det næste mellemlag, hvor lufttemperaturen er mindst -90°.

. Termosfære- den nederste grænse begynder i en højde af 80 - 90 km, og den øverste grænse af laget løber cirka i 800 km. Lufttemperaturen stiger. Det kan variere fra +500° C til +1000° C. I løbet af dagen løber temperaturudsvingene op på hundredvis af grader! Men luften her er så sjælden, at det ikke er passende at forstå udtrykket "temperatur", som vi forestiller os, at det her.

. Ionosfære- kombinerer mesosfæren, mesopause og termosfæren. Luften her består hovedsageligt af ilt- og nitrogenmolekyler samt kvasi-neutralt plasma. Solens stråler, der kommer ind i ionosfæren, ioniserer kraftigt luftmolekyler. I det nederste lag (op til 90 km) er ioniseringsgraden lav. Jo højere, jo større ionisering. Så i en højde af 100-110 km er elektroner koncentreret. Dette hjælper med at reflektere korte og mellemstore radiobølger.

Det vigtigste lag af ionosfæren er det øverste, som ligger i en højde af 150-400 km. Dens ejendommelighed er, at den reflekterer radiobølger, og det letter transmissionen af ​​radiosignaler over betydelige afstande.

Det er i ionosfæren, at et sådant fænomen som nordlys opstår.

. Exosfære- består af oxygen-, helium- og brintatomer. Gassen i dette lag er meget sjældent, og brintatomer undslipper ofte ud i det ydre rum. Derfor kaldes dette lag for "spredningszonen".

Den første videnskabsmand, der antydede, at vores atmosfære har vægt, var italieneren E. Torricelli. Ostap Bender, for eksempel, beklagede i sin roman "Den gyldne kalv", at hver person bliver presset af en luftsøjle, der vejer 14 kg! Men den store planlægger tog lidt fejl. En voksen oplever et tryk på 13-15 tons! Men vi føler ikke denne tyngde, fordi atmosfærisk tryk er afbalanceret af det indre tryk af en person. Vægten af ​​vores atmosfære er 5.300.000.000.000.000 tons. Tallet er kolossalt, selvom det kun er en milliontedel af vores planets vægt.

Det kan ikke røres og ikke ses, men det vigtigste, vi skylder ham, er livet. Selvfølgelig er dette luft, som ikke indtog den sidste plads i enhver nations folklore. Hvordan oldtidens folk forestillede sig det, og hvad det egentlig er – det vil jeg skrive om nedenfor.

Gasser, der udgør luft

Naturlig blanding af gasser kaldet luft. Dens nødvendighed og betydning for levende ting kan næppe undervurderes – den spiller en vigtig rolle i oxidative processer, som er ledsaget af frigivelse af energi, der er nødvendig for alt levende. Gennem eksperimenter var videnskabsmænd i stand til at bestemme dens nøjagtige sammensætning, men det vigtigste, der skal forstås, er det er ikke et homogent stof, men en gasblanding. Omkring 99% af sammensætningen er en blanding af oxygen og nitrogen, og generelt luft danner atmosfæren af vores planet. Så blandingen består af følgende gasser:

• metan;
• krypton;
• helium;
• xenon;
• hydrogen;
• neon;
• carbondioxid;
• ilt;
• nitrogen;
• argon.

Det skal bemærkes, at sammensætningen er ikke konstant og kan variere betydeligt fra et område til et andet. For eksempel har store byer et højt indhold af kuldioxid. I bjergene vil det blive observeret nedsat iltniveau, da denne gas er tungere end nitrogen, og når den stiger, vil dens massefylde falde. Videnskaben siger, at sammensætningen kan variere i forskellige dele af planeten fra 1 % til 4 % for hver gas.

Ud over procentdelen af ​​gasser er luft karakteriseret ved følgende parametre:

• fugtighed;
• temperatur;
• tryk.

Luften er konstant i bevægelse, der danner lodrette strømme. Vandret - vind afhænger af visse naturlige forhold, derfor kan de have forskellige karakteristika for hastighed, styrke og retning.

Luft i folklore

Legender om ethvert folk give luften visse "levende" egenskaber. Som regel var ånderne i dette element undvigende og usynlige skabninger. Ifølge legenderne har de beboede bjergtoppe eller skyer, og adskilte sig i deres disposition for mennesker. Det var dem, man troede var skabte snefnug og samlede skyer i skyerne, flyvende hen over himlen på vinden.

Ægypterne talte luften symbol på livet, og det troede indianerne Brahmas udånding er livet, og indånding betyder følgelig død. Hvad angår slaverne, indtog luft (vind) næsten en central plads i legenderne om dette folk. Han kunne høre og nogle gange endda opfylde små anmodninger. Han var dog ikke altid venlig og tog nogle gange side med ondskabens kræfter. i form af en ond og uforudsigelig vandrer.