Почему атмосфера не рассеивается в воздухе
Перейти к содержимому

Почему атмосфера не рассеивается в воздухе

  • автор:

Почему земная атмосфера не рассеивается в окружающем пространстве?

Почему земная атмосфера не рассеивается в окружающем пространстве?

Как и любое вещество, воздух испытывает действие земного тяготения.

Для того чтобы покинуть нашу планету, молекулы атмосферных газов должны двигаться со скоростью, достаточной для преодоления земного притяжения. Скорость молекул зависит от температуры, и подавляющее большинство молекул в земной атмосфере движутся значительно медленнее так называемой скорости убегания — минимальной скорости, необходимой для того, чтобы тело смогло покинуть сферу притяжения Земли и улететь в космическое пространство. Следовательно, Земля в состоянии удержать свою атмосферу. Однако это под силу не всем планетам и спутникам.

Сила тяготения зависит от размера и массы тела, и поэтому небольшие и маломассивные тела вроде Меркурия или Луны лишены атмосферы.

И наоборот, большие и массивные небесные тела — даже некоторые спутники, вроде спутника Сатурна Титана, — смогли удержать довольно плотную атмосферу.

Почему атмосфера Земли не испаряется в космос

Почему атмосфера Земли не испаряется в космос

Все дело в гравитации. Молекулы газа, составляющие атмосферу, имеют массу. А значит гравитация Земли притягивает эти газы вниз. Проще говоря, гравитации Земли достаточно, чтобы удержать атмосферу и не позволить ей испариться в космическое пространство. Кроме этого, защита обеспечивает мощное магнитное поле планеты, которое не дает атмосфере «выветриться» под действием солнечного ветра.

Атмосфера давит на каждый квадратный сантиметр человеческого тела с силой, почти эквивалентной 1 килограмму. Мы этого не ощущаем, ведь это давление уравновешивается внутренним давлением тела человека.

Атмосфера Землі

Тонкий слой атмосферы Земли / Фото NASA Goddard Space Flight Center

Однако все же планета постепенно теряет атмосферу. Это происходит вследствие процесса, который называется «планетарный ветер».

Что такое «планетарный ветер»?

Это процесс потери атмосферой газов. На Земле это происходит в верхних слоях атмосферы, где у большинства газов молекулярная масса меньше. При нагревании Солнцем, молекулы начинают двигаться быстрее. Когда скорость достигает 11,2 километра в секунду, молекулы покидают гравитационное поле Земли. В основном это водород и гелий.

§ 28. Атмосфера (учебник)

Вспомните, почему воздуха называют естественной смесью.

Состав воздуха. Внешне наша планета окружена оболочкой из воздуха. От земной поверхности она простирается вверх на несколько тысяч километров. Поэтому можно сказать, что мы живем на дне воздушного океана. Воздушную оболочку Земли называют атмосферой. Почему воздух не рассеивается в космическом пространстве? Его удерживает земное притяжение. Поэтому атмосфера вращается вместе с Землей как единое целое.

Атмосферный воздух — это смесь газов. В его состав входит 20 различных газов. Однако основными являются азот (78%) и кислород (21%). На другие приходится всего 1%. Такой состав газов почти везде на Земле одинаков до высоты 100 км.

Каждый из газов выполняет свою роль. Азот входит в состав различных соединений, из которых состоят все живые существа. Кислород необходим всем живом для дыхания. Углекислый газ — «Утеплитель» Земли. К ней он пропускает солнечные лучи, а ее тепло задерживает. Озона в атмосфере очень мало. Однако на высоте 20-30 км он концентрируется и образует озоновый слой. Этот слой задерживает ультрафиолетовые солнечные лучи, губительные для всего живого.

Кроме того, в воздухе содержится водяной пар. Есть в нем и разные твердые примеси: пыль, пепел от лесных пожаров и вулканических извержений, кристаллики льда и морской соли, сажа. Так, над пустынями в атмосфере много пыли, над океанами — кристалликов соли, над большими городами — сажи.

Нижней пределом атмосферы считают земную поверхность. Однако воздух проникает в поры и трещины горных пород. Оно есть в воде, почве , Живых организмах. В атмосфере воздуха распределено неравномерно: с высотой его количество уменьшается. Примерно 50% всей массы воздуха располагается высоты 5 км, и почти все (99,5%) — до высоты 80 км. У земной поверхности, где притяжения сильнее, воздух плотнее и тяжелее. С высотой оно становится более разреженным. Поэтому четкой верхней границы атмосфера не имеет. Условно ее проводят на высоте 3 000 км. Там атмосфера постепенно переходит в космическое пространство.

Рис. Состав воздуха

Строение атмосферы. Как можно рассмотреть строение атмосферы, если воздух прозрачен и внешне не отличается в разных ее частях? Выяснилось, что с высотой изменяется плотность, содержание водяного пара, температура и другие особенности воздуха. По этим признакам в атмосфере выделяют отдельные слои: тропосферу, стратосферу, верхние слои.

Тропосфера — Нижний (приземный) слой атмосферы. Его толща над полюсами составляет 9 км, в средних широтах — 11 км, над экватором — до 18 км. Тропосфера является плотным слоем: в ней сосредоточено около 80% всей массы воздуха. В тропосфере находится почти вся водяная пара, из которой образуются облака, а затем и осадки. Поэтому именно в тропосфере формируется погода Земли.

Стратосфера размещается над тропосферой и простирается до высоты в 55 км. Воздух там очень разреженный. В нем почти нет примесей и водяного пара. Поэтому облака, как правило, отсутствуют. На высоте 20-30 км концентрируется газ озон, образуя озоновый слой. Он поглощает смертоносное ультрафиолетовые лучи Солнца, губительное для всего живого на Земле.

У верхних слоях атмосферы воздух так сильно разрежен, что почти не поглощает солнечное тепло и не рассеивает солнечный свет. Поэтому космонавты, пролетая там, видят небо не голубым, а черным. Там одновременно светят и Солнце, и звезды. Крайняя внешняя часть атмосферы составлена в основном из атомов кислорода, гелия и водорода. Они могут преодолевать земное притяжение и «ускользать» в космическое пространство.

Рис. Строение атмосферы

Значение атмосферы. Без атмосферы жизнь на нашей планете было бы невозможным. Благодаря кислорода, содержится в воздухе, дышат все организмы на Земле. Только одному человеку на сутки нужно около 11 000 л (железнодорожная цистерна) воздуха.

Атмосфера предохраняет Землю от чрезмерного нагревания солнечными лучами днем и сильного охлаждения ночью. Поэтому ее сравнивают с невидимой одеялом, которая укрывает планету, сохраняя тепло.

Прозрачная воздушная оболочка служит Земли . бронежилетом. Так, сам воздух защищает Землю от метеоритов. Большинство из них сгорает в атмосфере, не долетая до поверхности. Это явление — «падающие звезды» — хорошо видно летней звездной ночи.

Изучение атмосферы. Изучением атмосферы занимается наука метеорология. О состоянии атмосферы и ее изменения в ближайшее время нужно знать практически всем людям. Но особенно это важно для тех, кто работает на транспорте (на флоте, в авиации), в сельском хозяйстве.

Для наблюдения за состоянием атмосферы в разных уголках планеты размещены тысяча метеорологических станций. В труднодоступных местах (высоко в горах, пустынях, полярных районах) действуют автоматические радиометеорологични станции. В океанах они установлены на плавучих платформах (буйках), содержащихся якорями. Исследуют атмосферу также и с научно-исследовательских судов.

В наше время исследуют не только приземные, но и высокие слои. Для этого применяют специальную технику. До высоты 40 км поднимаются воздушные шары, к которым пристроены приборы. Они отмечают температуру, влажность и перемещения воздуха на разных высотах. Еще выше, до 120 км поднимаются метеорологические ракеты. Метеорологические спутники, Оснащенных теле- и фотоаппаратурой, с высоты 900 км передают на Землю сообщения о облачность, границы снежного покрова на поверхности, загрязнения воздуха.

Рис. Научно-исследовательское судно

Рис. Метеостанция

Вопросы и задания

1. Расскажите о составе атмосферного воздуха.

2. Сравните тропа- и стратосферу. Назовите не менее трех различий между ними.

3. Космические корабли летают на высотах 300 км. В которых слоях атмосферы они при этом находятся? Расскажите об особенностях этих слоев.

4. Какое значение имеет атмосфера для нашей планеты?

5. Какими способами и средствами изучают атмосферу?

6. Почему тропосферу называют «фабрикой» погоды?

  • ← § 27. Охрана поверхности и недр Земли
  • § 29. Температура воздуха →

Почему атмосфера не уходит с поверхности Земли во Вселенную?

Почему атмосфера не уходит с поверхности Земли во Вселенную?

Ответ: воздух не всасывается вакуумом, в данном случае его выталкивает давление огромного веса — торжество силы тяжести, умноженной на массу.

Что удерживает атмосферу вокруг Земли?

Поверхностная гравитация, сила, которая удерживает атмосферу, значительно различается от планеты к планете. Например, огромное гравитационное притяжение Юпитера способно удерживать легкие газы, такие как водород и гелий, в его атмосфере, которые обычно покидают объекты с небольшим гравитационным притяжением.

Почему атмосфера не теряется в космосе?

Воздух в этом случае не «засасывается» вакуумом, а выталкивается давлением огромного веса (ускорение свободного падения, умноженное на массу) атмосферного воздуха. Итак, отвечая на первый вопрос: воздух в атмосфере не «засасывается» космическим вакуумом, потому что нет значительной силы, выталкивающей его в этот вакуум.

Почему в космосе нет воздуха?

Низкое космическое давление препятствует растворению кислорода в кровотоке человека. Вакуумная среда производит тот же эффект для других газов, таких как азот. Воздействие космоса на людей вызывает образование маленьких пузырьков азота по всей системе кровообращения.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Что сияет ярче: галактика или взрыв звезды в сверхновой?

Как держится атмосфера?

Атмосфера Земли представляет собой слой газов, который окружает Землю и удерживается силой гравитации. Атмосфера Земли защищает жизнь на Земле, поглощая солнечное ультрафиолетовое излучение, нагревая поверхность за счет удерживания тепла (парниковый эффект) и снижая экстремальные температуры между днем ​​и ночью.

Почему атмосфера так важна для жизни на Земле?

В целом атмосфера выполняет важные функции, такие как фильтрация вредного ультрафиолетового излучения и поддержание средней температуры Земли за счет парникового эффекта, предотвращая большие температурные амплитуды между днем ​​и ночью. Другими словами, благодаря атмосфере возможно существование жизни на планете.

Какой слой окружает Землю?

Это: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Вместе эти пять составляют атмосферу, газовый слой, окружающий Землю и отвечающий, среди прочего, за поддержание теплового баланса планеты, защиту от ударов метеоров и фильтрацию ультрафиолетовых лучей.

Каково происхождение атмосферы Земли?

Он возник в процессе, длившемся по меньшей мере 4 миллиарда лет, и образовался из того же вещества, из которого состоит земля, по которой мы ходим. Правильно: все газы, из которых состоит воздух, когда-то были под землей, прилипли к скалам. Эти элементы извергли вулканы.

Для чего нужна атмосфера на нашей планете?

Если бы не своего рода газовая оболочка, которая защищает нашу планету, жизнь не была бы такой, какой мы ее знаем. Для чего это? Атмосфера очень важна: она помогает поддерживать температуру, обеспечивает нас кислородом для дыхания и является ареной изменения климата!

Есть ли ветер в космосе?

Этот ветер имеет плотность частиц 5–10 протонов/см3 и движется со скоростью 350–400 км/с (780 000–890 000 миль в час). Расстояние и сила гелиопаузы меняется в зависимости от уровня активности солнечного ветра.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Какие явления и особенности Вселенной и Земли происходят благодаря гравитационным взаимодействиям?

Что существует в космическом вакууме?

Вакуум — это теоретически полное отсутствие материи в определенной области. Жаль, что извлечь всю материю из какого-то одного места практически невозможно — пространство между планетами, звездами и спутниками, конечно, достаточно пусто по человеческим меркам.

Есть ли водород в воздухе?

Воздух – это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Он в основном состоит из азота, кислорода и аргона.
.

газ Объём
Метан (CH4) 1,79 частей на миллион по объему (0,000179%)
Криптон (Кр) 1,14 частей на миллион по объему (0,000114%)
Водород (Н2) 0,55 частей на миллион по объему (0,000055%)
Закись азота (N2O) 0,3 частей на миллион по объему (0,00003%)

Почему в космосе холодно?

Причина, по которой температура все еще остается выше этой точки абсолютного нуля, заключается в постоянном присутствии так называемого космического микроволнового фонового излучения, энергии, возникшей в результате «Большого взрыва» и наполняющей весь космос. Следовательно, в большей части Вселенной -270 градусов является самой низкой возможной температурой.

Есть ли кислород во Вселенной?

Кислород является наиболее распространенным химическим элементом по массе в биосфере, воздухе, море и суше. Он является третьим по распространенности во Вселенной после водорода и гелия. Около 0,9% массы Солнца составляет кислород. … Спектр этого элемента также часто наблюдается у звезд.

Сколько людей погибло в космосе?

летальные исходы. По состоянию на 2019 год восемнадцать астронавтов погибли в космическом путешествии. Тринадцать из них были американцами, четверо советскими и один израильтянин.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *