Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Основные свойства земной атмосферы
Полеты современных летательных аппаратов, использующих аэродинамические и аэростатические принципы, осуществляются в атмосфере земли. С этой точки зрения необходимо иметь представление как о структуре, так и основных ее характеристиках. Атмосфера Земли представляет собой газовую оболочку, которая вращается с Землей как единое целое. Теоретическая толщина атмосферы (определяется притяжением молекул газа гравитационным полем Земли) составляет на полюсах 28 тыс. км, на экваторе – 42 тыс. км. Однако ее реальная высота не превышает 2...3 тыс. км над поверхностью. Масса воздушной оболочки составляет 5,27·1018 кг и распределяется по высоте неравномерно: в нижних слоях до высоты 5,5 км находится половина, а на высотах до 20 км – 94% всей земной атмосферы. С изменением высоты характер и свойства атмосферы изменяются. Слой воздуха до 100...110 км над поверхностью Земли, называемой гомосферой, имеет постоянный в процентном отношении объемный газовый состав: азота – 78,09%; кислорода – 20,95%; аргона – 0,93%; углекислого газа – 0,03%; неона – 1,8∙10-3 %; гелия – 5,24∙10-4 %; криптона – 1,0∙10-4 %; водорода – 5,0∙10-4 % и т.д. Ниже дается краткая характеристика некоторых газов с точки зрения влияния на процесс дыхания человека. Азот – N2, являясь балластным газом, не участвует в биологическом процессе жизнедеятельности организма и формирует, в основном, давление и плотность атмосферы. Однако он не может считаться безвредным при снижении барометрического давления и его выделении из крови в виде газовой фазы. В атмосфере кислород может присутствовать в трех видоизменениях. Молекулярный кислород – О2 обеспечивает все окислительные процессы в организме человека и определяет его энергетический баланс. Атомарный кислород – О обладает высокой окислительной (в том числе и токсичной) способностью. В атмосфере Земли он существует на высотах более 100 км, поэтому в дыхательной смеси он отсутствует. Озон – О3, аллотропическое видоизменение кислорода, распространен на высотах 10...50 км с максимальной концентрацией на высоте 25...28 км. Он является сильным окислителем: обесцвечивает некоторые красители, убивает микроорганизмы. Озон относится к числу высокотоксичных веществ. Так при концентрациях: - 0,0002…0,001 мг/л – появляется раздражение слизистой оболочки носа, горла, глаз;
- 0,002…0,01 мг/л – при вдыхании в течение одного часа возникает кашель, головная боль; - свыше 0,02 мг/л – возникает пневмония и необратимый отек легких. Инертный газ аргон – Ar не участвует в физиологическом процессе дыхания человека. Углекислый газ – СО2 продукт жизнедеятельности живых организмов и окисления органических веществ. Находясь в атмосфере, он поглощает значительную часть теплового излучения поверхности Земли и создает «парниковый эффект».
Слой атмосферы, располагающийся над Землей выше 100 км, называется гетеросферой и характеризуется неоднородным составом газов. Основным компонентом гетеросферы до высот 800 км является атомарный кислород, на высотах более 900 км атмосфера состоит в основном из водорода и гелия. На больших высотах атмосфера плавно переходит в межпланетный газ (состоит из 76%водорода и 23% гелия). В соответствии с изменением температуры по высоте атмосфера подразделяется на пять слоев (см. рис. 1.1): тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Тропосфера (изменчивая область) распространяется до высот 8...10 км над полюсами, 10...12 км – над средними широтами и 16...17 км – на экваторе. Она характеризуется устойчивым падением температуры в 6,5°С на 1 км высоты, достигая на своей границе, значения -56,5°С. В тропосфере изменение основных параметров воздуха оценивается следующими зависимостями: ТH = Т 0 – 0,0065 H; PH = P 0 (1 – H / 44300)5,256; ρ H = ρ0 (1 – H / 44300)4,256. Здесь T, P и ρ соответственно температура, давление и плотность; H – высота в метрах. Индекс 0 соответствует значению параметров на уровне земли. В связи с неравномерным нагревом поверхности Земли в тропосфере существует интенсивное перемещение слоев воздуха, как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях, что является причиной "болтанки" самолетов. Стратосфера (слоистая область) распространяется до высот 50...55 км. В нижних слоях до высот 20....22 км температура воздуха постоянна и составляет -56,5°С. С дальнейшим ростом высоты – на верхней границе стратосферы температура воздуха возрастает до 0°С. В нижних слоях стратосферы встречаются горизонтальные струйные течения шириной в сотни километров, в пределах которых скорость потока достигает 100...150 км/ч. Из-за отсутствия вертикальных составляющих полет носит спокойный характер (без "болтанки").
Мезосфера (промежуточная область) простирается от 50 км до 80 км. С увеличением высоты температура снижается до -85°С на верхней границе. На высоте около 50 км стратосфера отделена от мезосферы переходным слоем, называемым стратопаузой, которая характеризуется значением температурного максимума. Термосфера составляет слой атмосферы от 80 до 800 км и характеризуется повышением температуры на 3...4°С на один км, достигая на верхней границе 700... 750°С, что вызвано ионизацией частиц газа, идущей с выделением тепла. Экзосфера – слой выше 800 км над поверхностью Земли является переходной областью к межпланетному пространству. Эта зона характеризуется таким глубоким вакуумом, что газовые частицы почти не сталкиваются друг с другом. Экзосфера простирается до высоты 1100…1300 км с дальнейшим переходом в межпланетное пространство.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-19; просмотров: 297; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.19.211.134 (0.005 с.) |