Реферат по теме атмосфера. Реферат по теме Атмосфера
 Скачать 21.55 Kb.
|
|
Реферат по теме «Атмосфера» Атмосфера (от древнегреческого ἀτμός — «пар» и σφαῖρα — «сфера») – газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Толщина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения и метеоритов. Атмосфера есть у всех массивных тел – газовых гигантов и большинства планет земного типа (в Солнечной системе – кроме Меркурия). Например, атмосферы Венеры и Марса в основном состоят из диоксида углерода с небольшими добавлениями азота, аргона, кислорода и других газов. Низкотемпературные газовые гиганты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — могут удерживать газы с низкой молекулярной массой – водород и гелий. Высокотемпературные газовые гиганты, такие как Осирис или 51 Пегаса b, наоборот, не могут её удержать и молекулы их атмосферы рассеиваются в пространстве. Этот процесс протекает медленно, но постоянно. Атмосфера Земли Атмосфера Земли переходит в межпланетное пространство постепенно, в экзосфере, начинающейся на высоте 500–1000 км от поверхности Земли. По определению, предложенному Международной авиационной федерацией, граница атмосферы и космоса проводится по линии Кармана (линия Кармана – высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом и является верхней границей государств), расположенной на высоте 100 км, выше которой авиационные полёты становятся полностью невозможными. NASA использует в качестве границы атмосферы отметку в 122 километра (400 000 футов). Суммарная масса воздуха в атмосфере – (5,1-5,3)⋅1018 кг. Из них масса сухого воздуха составляет (5,1352 ± 0,0003)⋅1018 кг, общая масса водяных паров в среднем равна 1,27⋅1016 кг. Состав атмосферы Земли 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. 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 и углекислого газа, концентрация которого растет с середины XX века. Состав сухого воздуха в области гомосферы до высоты 90–95 км остается практически постоянным (см. таблица 1). Таблица 1 – Состав сухого воздуха
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 1 газов, в атмосфере содержится N2O и другие оксиды азота (NO2 и NO), пропан и другие углеводороды, О3, Cl2, SO2, CO, HCl, HF, HBr, HI, пары Hg, I2, Br2, а также многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твердых частиц (аэрозолей). Самым редким газом в Земной атмосфере является Rn. Стандартная атмосфера Международная стандартная атмосфера (сокр. МСА) – условное вертикальное распределение температуры, давления и плотности воздуха в атмосфере Земли принятое Международной организацией по стандартизации. До высоты 94 км параметры атмосферы соответствуют средним для географической широты 45°. Основой для расчёта параметров МСА служит барометрическая формула, с определёнными в стандарте параметрами. Барометрическая формула – зависимость давления или плотности газа от высоты в поле силы тяжести в стационарных условиях. Для идеального газа, имеющего постоянную температуру Т и находящегося в однородном поле тяжести (во всех точках его объёма ускорение свободного падения  одинаково), барометрическая формула имеет следующий вид: где  – давление газа в слое, расположенном на высоте  ,  – давление на нулевом уровне ( ),  – молярная масса газа,  – универсальная газовая постоянная,  – абсолютная температура.Для МСА принимают следующие условия: давление воздуха на среднем уровне моря при температуре 15 C равно 1013 мбар (101,3 кН/м² или 760 мм.рт.ст.), температура уменьшается по вертикали с увеличением высоты на 6,5 C на 1 км до уровня 11 км (условная высота начала тропопаузы), где температура становится равной -56,5 C и почти перестает меняться. Неподвижная по отношению к Земле атмосфера подвержена силе тяготения. Условие статического равновесия воздуха описывается уравнением статики атмосферы, связывающим давление воздуха , плотность  , ускорение свободного падения и высоту : .Уравнение состояние идеального газа связывает давление воздуха с плотностью и температурой:  .Для высот до 94 км, на которых значения молярной массы  остаются неизменными,  , тогда: . |