Состав

Атмосфера Земли возникла в результате двух процессов: испарения вещества космических тел при их падении на Землю и выделения газов при вулканических извержениях (дегазация земной мантии). С выделением океанов и появлением биосферы атмосфера изменялась за счёт газообмена с водой, растениями, животными и продуктами их разложения в почвах и болотах.

Состав сухого воздуха

В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения).

Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды ( H 2 O {\displaystyle {\ce {H2O}}} ) и углекислого газа ( CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} ), концентрация которого растет с середины XIX века.

Состав сухого воздуха

Газ
Азот	78,084	75,51
Кислород	20,946	23,14
Аргон	0,934	1,3
Углекислый газ	0,03 — 0,04	0,05
Неон	1,818⋅10−3	1,2⋅10−3
Гелий	5,24⋅10−4	8⋅10−5
Метан	1,7⋅10−4 — 2⋅10−4
Криптон	1,14⋅10−4	2,9⋅10−4
Водород	5⋅10−5	3,5⋅10−6
Ксенон	8,7⋅10−6	3,6⋅10−5

Содержание воды в атмосфере (в виде водяных паров) колеблется от 0,2 % до 2,5 % по объёму, и зависит в основном от широты.

Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся N 2 O {\displaystyle {{\ce {N2O}}}} и другие оксиды азота ( NO 2 {\displaystyle {\ce {NO2}}} , NO {\displaystyle {{\ce {NO}}}} ), пропан и другие углеводороды, O 3 {\displaystyle {{\ce {O3}}}} , Cl 2 {\displaystyle {\ce {Cl2}}} , SO 2 {\displaystyle {\ce {SO2}}} , NH 3 {\displaystyle {\ce {NH3}}} , CO {\displaystyle {{\ce {CO}}}} , HCl {\displaystyle {\ce {HCl}}} , HF {\displaystyle {\ce {HF}}} , HBr {\displaystyle {\ce {HBr}}} , HI {\displaystyle {{\ce {HI}}}} , пары Hg {\displaystyle {\ce {Hg}}} , I 2 {\displaystyle {\ce {I2}}} , Br 2 {\displaystyle {\ce {Br2}}} , а также многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль). Самым редким газом в Земной атмосфере является Rn {\displaystyle {\ce {Rn}}} .

Строение атмосферы

Пограничный слой атмосферы

Основная статья: Планетарный пограничный слой

Нижний слой тропосферы (1—2 км толщиной), в котором состояние и свойства поверхности Земли непосредственно влияют на динамику атмосферы.

Тропосфера

Основная статья: Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом.
Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 метров.

Тропопауза

Основная статья: Тропопауза

Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

Стратосфера

Основная статья: Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от минус 56,5 до +0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой. В середине XIX века полагали, что на высоте 12 км (6 тыс. туазов) заканчивается атмосфера Земли (Пять недель на воздушном шаре, 13 гл). В стратосфере располагается озоновый слой, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения.

Стратопауза

Основная статья: Стратопауза

Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

Мезосфера

Основная статья: МезосфераАтмосфера Земли

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и так далее, обусловливают свечение атмосферы.

Мезопауза

Основная статья: Мезопауза

Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около -90 °C).

Линия Кармана

Основная статья: Линия Кармана

Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. В соответствии с определением ФАИ, линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Термосфера

Основная статья: Термосфера

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности — например, в 2008—2009 годах — происходит заметное уменьшение размеров этого слоя.

Термопауза

Основная статья: Термопауза

Область атмосферы, прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура практически не меняется с высотой.

Экзосфера (сфера рассеяния)

Основная статья: ЭкзосфераАтмосферные слои до высоты 120 км

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 500—1000 км (в зависимости от солнечной активности). Газ в экзосфере сильно разрежён, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до минус 110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~ 150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен редкими частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разрежённых пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

Анализ данных прибора SWAN на космическом аппарате SOHO показал, что самая внешняя часть экзосферы Земли (геокорона) простирается примерно на 100 радиусов Земли или около 640 тыс. км, то есть гораздо дальше орбиты Луны.

Обзор

На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы.

На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу.

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

Другие свойства атмосферы и воздействие на человеческий организм

Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным на высоте 9 км, хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород.

Атмосфера снабжает нас необходимым для дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы по мере подъёма на высоту соответственно снижается и парциальное давление кислорода.

В лёгких человека постоянно содержится около 3 л альвеолярного воздуха. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе при нормальном атмосферном давлении составляет 110 мм рт. ст., давление углекислого газа — 40 мм рт. ст., а паров воды — 47 мм рт. ст. С увеличением высоты давление кислорода падает, а суммарное давление паров воды и углекислоты в лёгких остаётся почти постоянным — около 87 мм рт. ст. Поступление кислорода в лёгкие полностью прекратится, когда давление окружающего воздуха станет равным этой величине.

С точки зрения физиологии человека «космос» начинается уже на высоте около 19—20 км. На этой высоте давление атмосферы снижается до 47 мм рт. ст. и температура кипения воды равна температуре тела — 36,6 °C, что приводит к кипению воды и межтканевой жидкости в организме человека. Вне герметичной кабины на этих высотах смерть наступает почти мгновенно.

Плотные слои воздуха — тропосфера и стратосфера — защищают нас от поражающего действия радиации. При достаточном разрежении воздуха, на высотах более 36 км, интенсивное действие на организм оказывает ионизирующая радиация — первичные космические лучи; на высотах более 40 км действует опасная для человека ультрафиолетовая часть солнечного спектра.

По мере подъёма на всё большую высоту над поверхностью Земли постепенно ослабляются, а затем и полностью исчезают такие привычные для нас явления, наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение звука, возникновение аэродинамической подъёмной силы и сопротивления, передача тепла конвекцией и другие.

В разрежённых слоях воздуха распространение звука оказывается невозможным. До высот 60—90 км ещё возможно использование сопротивления и подъёмной силы воздуха для управляемого аэродинамического полёта. Но начиная с высот 100—130 км, знакомые каждому лётчику понятия числа М и звукового барьера теряют свой смысл: там проходит условная линия Кармана, за которой начинается область чисто баллистического полёта, управлять которым можно, лишь используя реактивные силы.

На высотах выше 100 км атмосфера лишена и другого замечательного свойства — способности поглощать, проводить и передавать тепловую энергию путём конвекции (то есть с помощью перемешивания воздуха). Это значит, что различные элементы оборудования, аппаратуры орбитальной космической станции не смогут охлаждаться снаружи так, как это делается обычно на самолёте, — с помощью воздушных струй и воздушных радиаторов. На такой высоте, как и вообще в космосе, единственным способом передачи тепла является тепловое излучение.

История образования атмосферы

Согласно наиболее распространённой теории, атмосфера Земли на протяжении истории последней перебыла в трёх различных составах. Первоначально она состояла из лёгких газов (водорода и гелия), захваченных из межпланетного пространства. Это так называемая первичная атмосфера. На следующем этапе активная вулканическая деятельность привела к насыщению атмосферы и другими газами, кроме водорода (углекислым газом, аммиаком, водяным паром). Так образовалась вторичная атмосфера. Эта атмосфера была восстановительной. Далее процесс образования атмосферы определялся следующими факторами:

• утечка легких газов (водорода и гелия) в межпланетное пространство;
• химические реакции, происходящие в атмосфере под влиянием ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов и некоторых других факторов.

Постепенно эти факторы привели к образованию третичной атмосферы, характеризующейся гораздо меньшим содержанием водорода и гораздо большим — азота и углекислого газа (образованы в результате химических реакций из аммиака и углеводородов).

Азот

Образование большого количества азота N 2 {\displaystyle {\ce {N2}}} обусловлено окислением аммиачно-водородной атмосферы молекулярным кислородом O 2 {\displaystyle {\ce {O2}}} , который стал поступать с поверхности планеты в результате фотосинтеза, начиная с 3 млрд лет назад. Также азот N 2 {\displaystyle {\ce {N2}}} выделяется в атмосферу в результате денитрификации нитратов и других азотосодержащих соединений. Азот окисляется озоном до NO {\displaystyle {{\ce {NO}}}} в верхних слоях атмосферы.

Азот N 2 {\displaystyle {\ce {N2}}} вступает в реакции лишь в специфических условиях (например, при разряде молнии). Окисление молекулярного азота озоном при электрических разрядах в малых количествах используется в промышленном изготовлении азотных удобрений. Окислять его с малыми энергозатратами и переводить в биологически активную форму могут цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и клубеньковые бактерии, формирующие ризобиальный симбиоз с бобовыми растениями, которые могут быть эффективными сидератами — растениями, которые не истощают, а обогащают почву естественными удобрениями.

Кислород

Состав атмосферы начал радикально меняться с появлением на Земле живых организмов, в результате фотосинтеза, сопровождающегося выделением кислорода и поглощением углекислого газа. Первоначально кислород расходовался на окисление восстановленных соединений — аммиака, углеводородов, закисной формы железа, содержавшейся в океанах и другом. По окончании данного этапа содержание кислорода в атмосфере стало расти. Постепенно образовалась современная атмосфера, обладающая окислительными свойствами. Поскольку это вызвало серьёзные и резкие изменения многих процессов, протекающих в атмосфере, литосфере и биосфере, это событие получило название Кислородная катастрофа.

В течение фанерозоя состав атмосферы и содержание кислорода претерпевали изменения. Они коррелировали прежде всего со скоростью отложения органических осадочных пород. Так, в периоды угленакопления содержание кислорода в атмосфере, видимо, заметно превышало современный уровень.

Углекислый газ

Основные статьи: Геохимический цикл углерода, Углекислый газ в атмосфере Земли

Содержание в атмосфере CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} зависит от вулканической деятельности и химических процессов в земных оболочках, но более всего — от интенсивности биосинтеза и разложения органики в биосфере Земли. Практически вся текущая биомасса планеты (около 2,4⋅1012 тонн) образуется за счёт углекислоты, азота и водяного пара, содержащихся в атмосферном воздухе. Захороненная в океане, в болотах и в лесах органика превращается в уголь, нефть и природный газ.

Инертные газы

Источниками инертных газов являются вулканические извержения и распад радиоактивных элементов. Земля в целом, и атмосфера в частности, обеднены инертными газами по сравнению с космосом и некоторыми другими планетами. Это относится к гелию, неону, криптону, ксенону и радону. Концентрация же аргона, напротив аномально высока и составляет почти 1 % от газового состава атмосферы. Большое количество данного газа обусловлено интенсивным распадом радиоактивного изотопа калий-40 в недрах Земли.

Загрязнение атмосферы

Основная статья: Загрязнение атмосферы Земли

В последнее время на эволюцию атмосферы стал оказывать влияние человек. Результатом человеческой деятельности стал постоянный рост содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива, накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} потребляются при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и животного происхождения, а также вследствие вулканизма и производственной деятельности человека. За последние 100 лет содержание CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} в атмосфере возросло на 10 %, причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 200—300 лет количество CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} в атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.

Сжигание топлива — основной источник и загрязняющих газов ( CO {\displaystyle {{\ce {CO}}}} , NO {\displaystyle {{\ce {NO}}}} , SO 2 {\displaystyle {\ce {SO2}}} ). Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO 3 {\displaystyle {\ce {SO3}}} , а оксид азота до NO 2 {\displaystyle {\ce {NO2}}} в верхних слоях атмосферы, которые в свою очередь взаимодействуют с парами воды, а образующиеся при этом серная кислота H 2 SO 4 {\displaystyle {\ce {H2SO4}}} и азотная кислота HNO 3 {\displaystyle {\ce {HNO3}}} выпадают на поверхность Земли в виде так называемых кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями свинца (тетраэтилсвинец Pb ( CH 3 CH 2 ) 4 {\displaystyle {\ce {Pb(CH3CH2)4}}} ).

Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами (извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и другое), так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов, сжигание топлива, изготовление цемента и тому подобное). Интенсивный широкомасштабный вынос твёрдых частиц в атмосферу — одна из возможных причин изменений климата планеты.

Примечания

1. Будыко М. И., Кондратьев К. Я. Атмосфера Земли // Большая советская энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская Энциклопедия, 1970. — Т. 2. Ангола — Барзас. — С. 380—384.
2. 1 2 Hay W. W. Experimenting on a Small Planet: A History of Scientific Discoveries, a Future of Climate Change and Global Warming. — 2nd ed. — Springer, 2016. — P. 426. — 819 p. — ISBN 9783319274041.
3. 1 2 100km altitude boundary for astronautics // FAI ASTRONAUTIC RECORDS COMMISSION (ICARE)
4. Thompson A. Edge of Space Found (англ.). space.com (9 April 2009). Дата обращения 19 июня 2017. Архивировано 5 февраля 2017 года.
5. Encrenaz T., Bibring J.-P., Blanc M., Barucci M.-A., Roques F., Zarka P. The Solar System. — 3rd ed. — Springer Science & Business Media, 2004. — P. 219. — 514 p. — ISBN 9783662104033.
6. Saha K. The Earth’s Atmosphere: Its Physics and Dynamics. — Springer Science & Business Media, 2008. — P. 10. — 367 p. — ISBN 9783540784272.
7. Trends in Atmospheric Carbon Dioxide. Recent Global CO2. Earth System Research Laboratory. Global Greenhouse Gas Reference Network. Дата обращения 6 февраля 2017.
8. при 0,03 % по объему
9. IPCC TAR table 6.1 (англ.) (на 1998).
10. Хромов С. П. Влажность воздуха // Большая советская энциклопедия. 3-е изд. / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская Энциклопедия, 1971. — Т. 5. Вешин — Газли. — С. 149.
11. Dr. Tony Phillips. A Puzzling Collapse Of Earth’s Upper Atmosphere (англ.). SpaceDaily (16 July 2010). Дата обращения 19 июня 2017.
12. Baliukin I. I. et al. , 15 February 2019

Школьный тур олимпиады по географии для 5 класса

Олимпиадная работа, 5 класс.

Тестовый тур

Выберите правильный ответ. За каждый верный ответ – 1 балл.

1.Что означает в переводе слово «география» ?

а) изучение Земли

б) описание Земли

в) использование Земли

г) преобразование Земли

2.Наблюдение, в отличие от эксперимента, не позволяет ответить на вопрос

а) как?

б) когда?

в) каким образом?

г) почему?

3.Что не является планетой?

а) Сатурн

б) Меркурий

в) Солнце

г) Земля

4.Кем была написана первая книга по географии?

а) Геродотом

б) Аристотелем
в) Эратосфеном

г) Птолемеем

5. Назови самый большой океан?

а) Индийский

б) Северный Ледовитый

в) Тихий

г) Атлантический

6. Если встать лицом на север, то по правую руку у нас будет:

а) запад

б) восток

в) юг

г) север

7.Испарение воды – это явление:

а) механическое

б) тепловое

в) электрическое

г) световое.

8.Какое место надо выбрать для костра, чтобы не навредить природе?

а) открытую поляну

б) берег реки

в) одиноко стоящее дерево

г) березовую рощу

9. Какие вещества входят в состав воздуха?

а) водород, углекислый газ, кислород

б) кислород, азот, углекислый газ

в) фтор, углекислый газ, кислород

10. Смена дня и ночи на Земле объясняется?

а) движением Земли вокруг своей оси

б) движением Земли вокруг Солнца

в) суточной ритмикой географической оболочки

г) изменением наклона земной оси к плоскости орбиты

11. Какое средство Джеймс Кук стал использовать против цинги на своих судах?

а) квашеную капусту

б) доброе слово

в) яблоки

г) индейские пряности

12. Выберите неверное утверждение:

а) при ударе крупных метеоритов о земную поверхность возникают метеоритные кратеры;

б) на поверхности Земли кратеров больше, чем на поверхности Луны;

в) Космос постоянно оказывает на Землю видимое и невидимое воздействие;

г) хвосты комет направлены в сторону, противоположную от Солнца.

13.Вулкан обычно представляет собой:

а) углубление на поверхности земли

б) ровную поверхность

в) гору

г) холм.

14. Назовите самый большой материк на Земле

а) Африка

б) Антарктида

в) Евразия

г) Австралия

15. Воздух на Земле образует оболочку, получившую название:

а) биосфера

б) литосфера

в) атмосфера

г) гидросфера

16. Основоположником науки «география» является:

а) Геродот

б) Эратосфен

в) Аристотель

17. Наука о создании и использовании карт называется:

а) география

б) картография

в) топография.

18.Длина экватора составляет:

а) 40000 км

б) 39690 км

в) 40075 км

19. Солнце встает:

а) на севере

б) на востоке

в) на западе

20. Выберите полушария, образованные линией экватора:

а) северное

б) восточное

в) южное

г) западное

21 Путешественник, совершивший первое кругосветное путешествие:

а) Х.Колумб

б) Ф.Магеллан

в) Марко Поло

22. Какому океану Фернан Магеллан дал название:

а) Атлантический

б) Тихий

в) Индийский

г) Северный Ледовитый

23. Что представляет собой хвост кометы:

а) скопление газов и мелкой пыли

б) скопление частичек льда

в) скопление плазмы

г) скопление капель воды

24. В каком государстве изобрели компас ?

а) Великобритания б) Китай

в) Испания г) Египет

25 Какой материк омывают 4 океана ?

а) Африка б) Северная Америка

в) Южная Америка г) Евразия

26.На каком материке находится знаменитый вулкан Килиманджаро ?

а) Африка б) Северная Америка

в) Южная Америка г) Евразия

27.На какой материк не советовал ходить детям поэт Корней Чуковскаий ?

а) Африка б) Северная Америка

в) Южная Америка г) Евразия

28.На карте мира насчитывается 6 материков.А сколько частей света вы знаете ?

а) пять б) шесть в) семь г) восемь

. Установите соответствие :

29. Название материка Название животного

1. Австралия а) Жираф, лев, окапи

2. Африка б) пума, броненосец, анаконда

3. Южная Америка в) кенгуру, коала, вомбат

4. Антарктида г) пингвин, альбатрос, буревестник

30. . Название прибора Что определяют с помощью этого прибора

1. термометр а) атмосферное давление

2. компас б) направление ветра

3. барометр в) температуру воздуха

4. флюгер г) стороны горизонта

Теоретический тур

1. На каком рисунке изображены Земля с Луной, Марс и Сатурн?

а) б) в)

2. Под какими номерами изображены на рисунке полнолуние и новолуние?

Как определить, находясь в северном полушарии, какой месяц стареющий

3.Назови знаковые места своего местожительства.

4. Отгадай географические загадки

А) Для химика- формулы химических реакций, для математика- цифры и уравнения, а что для географа? ________________________________________________________________

Б) Что можно назвать «горячей кровью Земли»? ___________________________________

В) Местоимение + шотландский конь+ местоимение = государство в Азии _____________

Г) Не море, не земля, корабли не плавают и ходить нельзя ___________________________

5. В жаркую, сухую погоду случаются лесные пожары. Что следует делать, чтобы вероятность пожаров была минимальной?

Ответы

Тестовый тур (по 1 баллу):

1 б , 2б,3в,4в.5в,6б,7б,8б.,9 б,10а,11а,12б,13в,14в,15в,16б,17б,18в,19б,20(а.в) ,21б,22б,23а,24б,25г,26, 27а, 28б, 29(1в.2а,3б,4г),30(1в,2г,3а,4б).

Теоретический тур:

1. а (3 балла)

2. В северном полушарии к месяцу с левой стороны подставляют мысленно вертикальную палочку. Если при соединении месяца и палочки получается буква Р, то месяц — растущий, а если нет то он стареющий (5 баллов)

3. Свободный выбор учащихся –по 0,5 балла (max-5 баллов)

4. А) карта

Б) вулкан

В) Япония

Г) болото — по 1 баллу за правильный ответ( max- 4 балла)

5. Не бросать на землю горящие спички или непотушенные окурки.

Не разводить костры в пожароопасный период.

Не сжигать мусор в лесу.

Не оставлять в лесу стеклянные бутылки или осколки стекла.

Разжигать костер только в специально отведенных местах.

Перед уходом со стоянки костер должен быть полностью потушен – по 0,5 балла

за каждый правильный ответ(max-1 балл)

Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Состав воздуха.

Урок 11.Тема урока: Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Состав воздуха.

Задачи урока:

1. Образовательные: сформировать понятие об атмосфере, как внешней газовой оболочке Земли, о составе и строении Атмосферы.

2. Воспитательные: развитие умений выявлять атмосферные явления и связанные с ними процессы в литературно-художественных, исторических и научных описаниях.

3. Развивающие: — развитие познавательного интереса к изучению природных атмосферных явлений;- развитие стремления к самостоятельному поиску знаний.

Оборудование: учебник.

Ход урока

Организационный момент:

Проверка готовности к уроку, тема, цели, задачи урока.

Изучение нового материала

1. Вводное слово учителя.

Учитель: Ребята! Сегодня мы с вами преступаем к изучению новой оболочки Земли. А о какой оболочке пойдет речь — догадайтесь, пожалуйста, отгадав загадки.

— Что всегда в комнате есть, а увидеть его нельзя и потрогать нельзя?

— Места не занимает, цвета не имеет, запаха нет, а без него нельзя?

— Нужен мне, нужен тебе, нужен рыбке в море, галке на заборе.

— Собирал его горстями, положил в лукошко. Посмотрел – ничего не видать!

О чем идет речь в загадках?

Правильно, о воздухе. Значит, с сегодняшнего урока мы с вами будем изучать воздушную оболочку Земли – Атмосферу.

Тема урока: «Атмосфера – воздушная оболочка Земли».

Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Это внешняя, самая легкая оболочка нашей планеты, которая удерживается у поверхности силой земного притяжения. Мы с вами живем на самом дне прозрачного воздушного океана. Вся его толща отделяет нас от безжизненного Космоса.

Сегодня на уроке мы с вами:

— Сформулируем понятие об атмосфере, как внешней газовой оболочке Земли,

— Выясним, какой состав и строение имеет Атмосфера.

План урока:

1. Понятие об атмосфере.

2. Из чего состоит воздух?

3. Каково строение атмосферы?

4. Значение атмосферы.

5. Выводы.

6. Тест.

2. Понятийный этап — понятие «Атмосфера»

Атмосфера – составная часть планеты Земля, одна из ее основных оболочек. Вместе с Землей она вращается вокруг оси, движется по орбите вокруг Солнца, участвует во вращении Земли вокруг центра Галактики. Находясь на дне воздушного океана, мы не видим окружающую нас атмосферу потому, что газы, входящие в ее состав прозрачны. Космические аппараты позволили сфотографировать атмосферу, но на этих снимках виден не столько воздух, сколько висящие в небе облака и огромные облачные вихри. Атмосфера удерживается у Земли силой ее притяжения и поэтому не рассеивается в Космосе. Малые космические тела, например, Луна или астероиды, не имеют атмосферы, так как сила их притяжения очень мала.

3. Состав атмосферы.

— Продемонстрировать опыт с пробиркой.

Ребята, у меня в руках пробирка (пустая). Есть ли в ней содержимое? (Воздух).

— А почему он невидим? (потому что он состоит из мелких частичек)

— Каких? (молекул веществ, входящих в состав воздуха)

Из чего же состоит воздух?

Атмосферный воздух – это смесь газов. Всего их насчитывают около 20.

Основные из них:

Азот – 78% — нитрогениум, т.е. безжизненный, а без него жизнь невозможна.

Кислород – 21%

На остальные газы – 1% из них

На 1-м месте – аргон

На 2-м – углекислый газ – 0.03%

— водяной пар

— частицы пыли

— частицы отмерших растений

— бактерии, микроорганизмы

— Какие же газы входят в состав атмосферы? Заполните диаграмму (раздаточный материал).

— Каково значение этих газов?

— Найдите на столе среди раздаточного материала информацию о значении газов.

Раздаточный материал

Кислород.

Кислород необходим всем живым организмам для дыхания.

Являясь очень активным элементом, участвует в окислительных процессах.

Без кислорода невозможен процесс горения.

Азот.

Самый распространенный газ в нижних слоях атмосферы. Он играет очень важную роль «разбавителя» кислорода. Если бы мы дышали неразбавленным кислородом, то все процессы в организме протекали бы очень быстро. Значит, азот атмосферы регулирует скорость биологических процессов на всей планете.

Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот.

Соединения азота обеспечивают минеральное питание растений.

Углекислый газ. Содержание углекислого газа в атмосфере невелико, всего – 0,03%, но он очень важен для жизни на Земле:

Его используют зеленые растения для фотосинтеза.

Он создает так называемый парниковый эффект, т.е. пропускает тепловые лучи на Землю и препятствует их обратному излучению от Земли в космическое пространство.

Озон – на высоте 20-25 км образует озоновый экран, который имеет огромное значение для всего живого на Земле, т.к. поглощает губительную для живых организмов ультрафиолетовую радиацию Солнца.

Уменьшение количества озона в воздухе в разных местах земного шара ученые заметили в 80-е годы 20 века. Так называемые «Озоновые дыры» были обнаружены в атмосфере над Антарктидой, Арктикой, Австралией, в некоторых других местах.

Точные причины этого опасного явления пока неизвестны, но некоторые ученые также связывают его с хозяйственной деятельностью человека.

Водяной пар – участвует в образовании облаков и осадков, в создании парникового эффекта.

Мелкие твердые частицы – ядра конденсации, вокруг которых образуются капли воды.

3. Строение Атмосферы

Просмотр видеофрагмента с акцентированием внимания обучающихся на характеристику слоев атмосферы

Глядя вверх с поверхности Земли, мы видим либо темное ночное, либо светлое глубокое небо, которое кажется, не имеет границ.

Действительно, есть ли верхняя граница у Атмосферы, какова ее толщина?

Было установлено, что точно определить границу Атмосферы невозможно. Ее просто нет.

С высотой количество воздуха постепенно уменьшается, и воздух становится все менее плотным. Так постепенно Атмосфера переходит в космическое пространство.

В космонавтике верхней границей Атмосферы считают высоту в 100 км. Именно на такой высоте летают все космические аппараты.

В географии верхнюю границу проводят на высоте 2000-3000 км. Здесь еще можно встретить отдельные частицы атмосферных газов.

По температуре и ее изменению на разной высоте географы выделяют в атмосфере несколько слоев. Каждый слой отличается от другого содержанием и свойствами газов и примесей, плотностью воздуха и давлением.

Выделяют несколько слоев.

— Характеристика слоев атмосферы с использованием материала видеофрагмента и заполнение схемы (раздаточный материал).

Слои атмосферы высота

Характеристика слоев

Экзосфера (внешняя)

800-3000

Сфера рассеяния постепенно переходит в межпланетное пространство. Здесь частицы газов находятся на таком большом расстоянии. Что двигаясь с огромной скоростью преодолевают земное притяжение и улетают в межпланетное пространство. Медленно и непрерывно идет утечка легких газов из верхней атмосферы.

Ионосфера

Термосфера

85-800

До высоты 250 км температура возрастает, а еще выше остается почти постоянной. В дневное время она может достигать 1200-1400 и выше. В пределах термосферы (100-120) расположена ионосфера – слой сильно разреженного наэлектризованного воздуха, от которого как от зеркала отражаются длинные и средние радиоволны, на чем основаны радиопередачи на большое расстояние. В ионосфере возникают полярные сияния – свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных, летящих от Солнца частиц.

Мезосфера (средняя)

50-85 км

В пределах мезосферы температура сперва несколько повышается, а затем падает до -107. у верхней границы изредка наблюдаются серебристые облака. Они бывают видны в средних широтах на ночном небе в летнее время. Эти облака светятся серебристым светом и настолько прозрачны, что через них видны звезды. Замечено, что они чаще всего появляются в период повышенной солнечной активности.

Стратосфера (слой)

50 км

Ее верхняя граница лежит на высоте приблизительно 50 км над поверхностью земли. Ранее предполагалось, что на такой высоте господствует абсолютный покой, отсутствует всякое перемещение воздуха. Отсюда название стратосфера – слой. В действительности же газы в стратосфере перемешиваются. Так же были обнаружены струйные течения со скоростью до 300 км/ч. Эти потоки используются самолетами с целью экономии горючего и времени. Воздух стратосферы очень разрежен и дышать им нельзя. Водяного пара содержится так мало, что из него могут образоваться только прозрачные перламутровые облака, из которых никогда не выпадают осадки.

В пределах стратосферы, на высоте 25-30 км расположен озоновый слой. Озон неустойчив. Много его образуется после грозы. Количество озона подвержено сильным колебаниям в зависимости от времени года и суток.

Тропосфера (поворот, направление)

10-18

Самый плотный и влажный слой атмосферы. В ней сосредоточено более 80% всего воздуха и заключен почти весь водяной пар. С движением и свойствами воздуха тропосферы связаны все изменения погоды, образование облаков, выпадение осадков. Воздух тропосферы, не нагреваясь пропускает солнечные лучи к земной поверхности. Его нагревание идет от земли. Поэтому, чем выше поднимаешься в тропосфере, тем холоднее: на каждые 100 м температура падает на 0.6 градуса. У верхней границы температура достигает -50-600.

4. Значение атмосферы (беседа с учащимися).

1. При помощи воздуха – дыхание.

2. Защищает все живое от ультрафиолетовых лучей, от космических лучей.

3. От метеоритов.

4. Предохраняет от чрезмерного перегревания днем и охлаждения ночью.

5. Осадки.

5. Выводы.

— Ребята, а теперь давайте подведем итог нашему уроку и сделаем выводы о том, что мы узнали нового на уроке. Перед вами на слайдах подсказки. На них дано начало вывода, а вы должны его продолжить.

1. Атмосфера – внешняя, самая легкая оболочка Земли, часть нашей планеты.

2. Вещество Атмосферы – это смесь газов, каждый из которых играет в жизни планеты важную роль. В атмосфере также содержатся твердые, жидкие, газообразные примеси, от которых зависит ее запыленность и влажность.

3. Атмосфера состоит из нескольких слоев: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы.

4. Наиболее важными оболочками атмосферы являются: тропосфера и стратосфера. В тропосфере происходят все основные процессы, влияющие на формирование климата, погоды.

5. Атмосфера играет огромное значение в жизни нашей планеты и населяющих ее организмов.

Она защищает Землю от внешних космических воздействий, сохраняет тепло, обеспечивает живые организмы кислородом.

6. Рефлексия.

1). Каков состав атмосферы:

1. Азот, кислород, аргон.

2. Кислород, водород, углекислый газ.

3. Озон, водяной пар, водород.

2). Как изменяется температура воздуха при подъеме вверх в тропосфере?

1. уменьшается с высотой

2. растет с высотой.

3. остается неизменной.

3). Как называются два самых важных слоя в атмосфере?

1. тропосфера и стратосфера.

2. мезосфера и стратосфера.

3. термосфера и экзосфера.

4). Что такое атмосфера?

1. Совокупность всех оболочек Земли.

2. Воздушная оболочка Земли.

3. Водная оболочка Земли.

5). Что такое «Озоновая дыра»

1. Область в атмосфере с пониженным содержанием озона.

2. Область в атмосфере с отсутствием воздуха.

3. Область в атмосфере с повышенной концентрацией озона.

6). В каком слое образуются облака?

1. в тропосфере.

2. в стратосфере

3. в верхних слоях атмосферы.

4. во всех слоях атмосферы.

7). Оказывает ли влияние атмосфера на здоровье людей?

1. Да.

2. Нет

Домашнее задание: параграф .

Земля — 3-я планета от Солнца, расположенная между Венерой и Марсом. Она является самой плотной планетой Солнечной системы, крупнейшей из четырех планет земной группы и единственным астрономическим объектом, который, как известно, содержит жизнь. Согласно радиометрическому датированию и другим способам исследований, наша планета образовалась около 4,54 млрд лет назад. Земля гравитационно взаимодействует с другими объектами в космосе, особенно с Солнцем и Луной.

Земля состоит из четырех основных сфер или оболочек, которые зависят друг от друга и являются биологическими и физическими компонентами нашей планеты. Их научно называют биофизическими элементами, а именно гидросферой («гидро» для воды), биосферой («био» для живых существ), литосферой («лито» для суши или земной поверхности) и атмосферой («атмо» для воздуха). Эти основные сферы нашей планеты далее делятся на различные под-сферы.

Рассмотрим все четыре оболочки Земли более подробно, чтобы понять их функции и значение.

Литосфера — твердая оболочка Земли

Литосфера, иногда называемая геосферой, относится ко всем горным породам Земли. Она включает земную кору и верхнюю часть мантии. Выше, литосфера ограничена атмосферой, а ниже — астеносферой (слоем в верхней мантии Земли). Валуны горы Эверест, песок на пляжах Майами и лава, извергающаяся с горы Килауэа на Гавайях, являются примерами компонентов литосферы.

Литосфера является самой твердой сферой нашей планеты. Ее фактическая толщина может варьироваться от примерно 40 км до 280 км. Литосфера заканчивается в момент, когда минералы земной коры становятся вязкими и жидкими. Точная глубина, при которой это происходит, зависит от химического состава горной породы, а также от температуры и давления.

Существует два типа литосферы: океаническая литосфера и континентальная литосфера. Океаническая связана с океанической корой и немного плотнее континентальной литосферы. Континентальная литосфера, связанная с континентальной корой, может быть намного толще, чем океаническая, простираясь на 200 км ниже поверхности Земли.

Наиболее известной особенностью, связанной с литосферой Земли, является тектоническая активность, которая описывает взаимодействие огромных плит литосферы, называемых тектоническими плитами.

Литосфера разделена на тектонические плиты, которые соединяются между собой как зазубренная головоломка. Эти плиты не имеют постоянного расположения; они медленно двигаются. Большая часть тектонической активности происходит на границах этих плит, где они могут сталкиваться, разрываться или пододвигаться друг под друга. Движение тектонических плит стало возможным благодаря тепловой энергии от мантийной части литосферы. Тепловая энергия делает твердую литосферу более эластичной.

Тектоническая активность отвечает за некоторые из самых драматических геологических событий Земли: землетрясения, вулканы, орогенез (горообразование) и глубокие океанические впадины, которые образовались в результате тектонической активности в литосфере.

Гидросфера — водная оболочка Земли

Гидросфера — водная оболочка, включающая всю воду на нашей планете. К ней относится вода, которая находится на поверхности планеты, под землей и в воздухе. Гидросфера планеты может быть жидкостью, паром или льдом.

На Земле жидкая вода существует на поверхности в виде океанов, озер и рек. Под землей она встречается в колодцах и водоносных горизонтах, а также как грунтовые воды. Водяной пар наиболее заметен в виде облаков и тумана.

Замерзшая часть гидросферы Земли состоит из льда: ледников, ледяных вершин и айсбергов, и имеет свое название — криосфера.

Вода проходит через гидросферу благодаря циклическому перемещению. Она накапливается в облаках, затем падает на Землю в виде дождя или снега. Эта вода собирается в реках, озерах и океанах. Затем она испаряется в атмосферу, чтобы снова начать цикл. Этот процесс называется гидрологическим циклом.

По оценкам ученых, на нашей планете есть более 1386 млн. км³ воды.

В океанах содержится более 97 % запасов воды на Земле. Остальная часть приходится на пресную воду, две трети которой находится в замерзшем состоянии в полярных регионах планеты и на снежных вершинах гор. Интересно отметить, что, хотя вода покрывает большую часть поверхности планеты, она составляет всего 0,023 % общей массы Земли.

Атмосфера — воздушная оболочка Земли

Атмосфера — это совокупность газов, окружающих нашу планету, удерживаемых на месте земной гравитацией. Большая часть нашей атмосферы находится вблизи земной поверхности, где она наиболее плотная. Воздух Земли на 79 % состоит из азота и чуть менее 21 % — из кислорода, а также аргона, двуокиси углерода и других газов. Водяной пар и пыль также являются частью атмосферы Земли. Другие планеты и Луна обладают очень разными атмосферами, а некоторые вообще не имеют таковой. В космосе нет атмосферы.

Атмосфера настолько распространена, что она почти незаметна, но ее вес равен слою воды глубиной более 10 метров, которая покрывает всю нашу планету. Нижние 30 километров атмосферы содержат около 98 % всей ее массы.

Ученые утверждают, что многие из газов в нашей атмосфере были выброшены в воздух ранними вулканами. В то время вокруг Земли было мало или вообще не было свободного кислорода. Свободный кислород состоит из молекул кислорода, не связанных с другим элементом, таким как углерод (с образованием углекислого газа) или водород (с образованием воды).

Свободный кислород, возможно, был добавлен в атмосферу примитивными организмами, вероятно бактериями, во время фотосинтеза. Позднее более сложные формы растительной жизни добавили больше кислорода в атмосферу. Кислороду в сегодняшней атмосфере, вероятно, потребовалось миллионы лет чтобы накопиться.

Атмосфера действует как гигантский фильтр, поглощая большую часть ультрафиолетового излучения и позволяя проникать солнечным лучам. Ультрафиолетовое излучение вредно для живых существ, и может вызвать ожоги. Тем не менее солнечная энергия необходима для всей жизни на Земле.

Атмосфера Земли имеет слоистую структуру. От поверхности планеты к небу идут следующие слои: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Другой слой, называемый ионосферой, простирается от мезосферы до экзосферы. Вне экзосферы находится космос. Границы между атмосферными слоями четко не определены и изменяются в зависимости от широты и времени года.

Взаимосвязь оболочек Земли

Все четыре сферы могут присутствовать в одном месте. Например, кусок почвы будет содержать минералы из литосферы. Кроме того, будут присутствовать элементы гидросферы, представляющие собой влагу в почве, биосферы как насекомых и растений и даже атмосферы в виде почвенного воздуха.

Все сферы взаимосвязаны и зависят друг от друга, как единый организм. Изменения в одной сфере приведут к изменениям в другой. Поэтому все, что мы делаем на нашей планете, влияет на другие процессы в ее пределах (даже если мы не можем этого увидеть своими глазами).

Для людей, занимающихся проблемами окружающей среды, очень важно понимать взаимосвязь всех оболочек Земли.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

ВОЗДУШНАЯ ОБОЛОЧКА ЗЕМЛИ

Состав атмосферы. Воздушная оболочка нашей планеты – атмосфера защищает земную поверхность от губительного воздействия на живые организмы ультрафиолетового излучения Солнца. Предохраняет она Землю и от космических частиц – пыли и метеоритов.

В атмосфере всегда находится некоторое количество примесей – водяного пара и пыли. Содержание водяного пара зависит от температуры воздуха: чем выше температура, тем больше пара вмещает воздух. Благодаря наличию в воздухе парообразной воды возможны такие атмосферные явления, как радуга, рефракция солнечных лучей и т. п.

1. Нижний слой называют тропосферой. Ее верхняя граница проходит на высоте 8-10 км на полюсах и 16–18 км – на экваторе. В тропосфере содержится до 80 % всей массы атмосферы и почти весь водяной пар.

Температура воздуха в тропосфере с высотой понижается на 0,6 °C через каждые 100 м и у верхней ее границы составляет -45-55 °C.

Воздух в тропосфере постоянно перемешивается, перемещается в разных направлениях. Только здесь наблюдаются туманы, дожди, снегопады, грозы, бури и другие погодные явления.

2. Выше расположена стратосфера, которая простирается до высоты 50–55 км. Плотность воздуха и давление в стратосфере незначительны. Разреженный воздух состоит из тех же газов, что и в тропосфере, но в нем больше озона. Наибольшая концентрация озона наблюдается на высоте 15–30 км. Температура в стратосфере повышается с высотой и на верхней границе ее достигает 0 °C и выше. Это объясняется тем, что озон поглощает коротковолновую часть солнечной энергии, в результате чего воздух нагревается.

3. Над стратосферой лежит мезосфера, простирающаяся до высоты 80 км. В ней температура вновь понижается и достигает -90 °C. Плотность воздуха там в 200 раз меньше, чем у поверхности Земли.

4. Выше мезосферы располагается термосфера (от 80 до 800 км). Температура в этом слое повышается: на высоте 150 км до 220 °C; на высоте 600 км до 1500 °C. Газы атмосферы (азот и кислород) находятся в ионизированном состоянии. Под действием коротковолновой солнечной радиации отдельные электроны отрываются от оболочек атомов. В результате в данном слое – ионосфере возникают слои заряженных частиц. Самый плотный их слой находится на высоте 300–400 км. В связи с небольшой плотностью солнечные лучи там не рассеиваются, поэтому небо черное, на нем ярко светят звезды и планеты.

В ионосфере возникают полярные сияния, образуются мощные электрические токи, которые вызывают нарушения магнитного поля Земли.

5. Выше 800 км расположена внешняя оболочка – экзосфера. Скорость движения отдельных частиц в экзосфере приближается к критической – 11,2 мм/с, поэтому отдельные частицы могут преодолеть земное притяжение и уйти в мировое пространство.