ترکیب جو زمین به صورت درصد. جو زمین

جو مخلوطی از گازهای مختلف است. از سطح زمین تا ارتفاع 900 کیلومتری امتداد می یابد و از سیاره در برابر طیف مضر تابش خورشیدی محافظت می کند و حاوی گازهای لازم برای تمام حیات روی این سیاره است. جو گرمای خورشید را به دام می اندازد و سطح زمین را گرم می کند و آب و هوای مطلوبی ایجاد می کند.

ترکیب اتمسفر

جو زمین عمدتاً از دو گاز - نیتروژن (78٪) و اکسیژن (21٪) تشکیل شده است. علاوه بر این، حاوی ناخالصی های دی اکسید کربن و سایر گازها است. در جو به شکل بخار، قطرات رطوبت در ابرها و بلورهای یخ وجود دارد.

لایه های جو

جو از لایه های زیادی تشکیل شده است که هیچ مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد. دمای لایه های مختلف به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است.

• مگنتوسفر بدون هوا اینجاست که بیشتر ماهواره های زمین در خارج از جو زمین پرواز می کنند.
• اگزوسفر (450-500 کیلومتر از سطح). تقریبا بدون گاز. برخی از ماهواره های هواشناسی در اگزوسفر پرواز می کنند. ترموسفر (80-450 کیلومتر) با درجه حرارت بالا مشخص می شود که در لایه بالایی به 1700 درجه سانتیگراد می رسد.
• مزوسفر (50-80 کیلومتر). در این منطقه با افزایش ارتفاع، دما کاهش می یابد. اینجاست که بیشتر شهاب سنگ ها (قطعاتی از سنگ های فضایی) که وارد جو می شوند می سوزند.
• استراتوسفر (15-50 کیلومتر). حاوی لایه ازن، یعنی لایه ای از ازن که تابش فرابنفش خورشید را جذب می کند. این باعث می شود دمای نزدیک به سطح زمین افزایش یابد. هواپیماهای جت معمولاً اینجا پرواز می کنند زیرا دید در این لایه بسیار خوب است و تقریبا هیچ تداخلی ناشی از شرایط آب و هوایی وجود ندارد.
• تروپوسفر. ارتفاع آن از 8 تا 15 کیلومتر از سطح زمین متغیر است. در اینجا است که آب و هوای سیاره شکل می گیرد، زیرا در این لایه حاوی بیشترین بخار آب، گرد و غبار و باد است. دما با فاصله گرفتن از سطح زمین کاهش می یابد.

فشار اتمسفر

اگرچه ما آن را احساس نمی کنیم، اما لایه هایی از جو بر سطح زمین فشار وارد می کنند. در نزدیکی سطح بالاترین سطح است و با دور شدن از آن به تدریج کاهش می یابد. این بستگی به تفاوت دمای بین خشکی و اقیانوس دارد و بنابراین در مناطقی که در همان ارتفاع از سطح دریا قرار دارند، اغلب فشارهای متفاوتی وجود دارد. فشار کم آب و هوای مرطوب را به ارمغان می آورد، در حالی که فشار بالا معمولاً هوای صاف را به ارمغان می آورد.

حرکت توده های هوا در جو

و فشارها لایه های پایینی جو را مجبور به مخلوط شدن می کنند. بادهایی که از مناطق پرفشار به نواحی کم فشار می وزند به این صورت است. در بسیاری از مناطق، بادهای محلی نیز به دلیل تفاوت درجه حرارت بین خشکی و دریا به وجود می آیند. کوه ها نیز تأثیر بسزایی در جهت بادها دارند.

اثر گلخانه ای

دی اکسید کربن و سایر گازهایی که جو زمین را تشکیل می دهند گرمای خورشید را به دام می اندازند. این فرآیند معمولاً اثر گلخانه ای نامیده می شود، زیرا از بسیاری جهات یادآور گردش گرما در گلخانه ها است. اثر گلخانه ای باعث گرم شدن کره زمین در کره زمین می شود. در مناطق پرفشار - پاد سیکلون - هوای آفتابی صاف غروب می کند. مناطق کم فشار - طوفان - معمولاً هوای ناپایدار را تجربه می کنند. گرما و نور وارد جو می شود. گازها گرمای منعکس شده از سطح زمین را به دام می اندازند و در نتیجه باعث افزایش دما در زمین می شوند.

لایه اوزون خاصی در استراتوسفر وجود دارد. ازن بیشتر تابش فرابنفش خورشید را مسدود می کند و از زمین و تمام حیات روی آن در برابر آن محافظت می کند. دانشمندان دریافته اند که علت تخریب لایه اوزون گازهای دی اکسید کلروفلوئوروکربن ویژه موجود در برخی از آئروسل ها و تجهیزات تبرید است. بر فراز قطب شمال و قطب جنوب، حفره های عظیمی در لایه اوزون کشف شده است که به افزایش میزان تشعشعات فرابنفش مؤثر بر سطح زمین کمک می کند.

ازن در اتمسفر پایین در نتیجه بین تشعشعات خورشیدی و دودهای خروجی مختلف و گازها تشکیل می شود. معمولاً در سراسر جو پراکنده می شود، اما اگر یک لایه بسته از هوای سرد زیر یک لایه هوای گرم تشکیل شود، ازن متمرکز شده و مه دود ایجاد می شود. متأسفانه، این نمی تواند جایگزین ازن از دست رفته در سوراخ های ازن شود.

در این عکس ماهواره ای سوراخی در لایه اوزون بر فراز قطب جنوب به وضوح قابل مشاهده است. اندازه سوراخ متفاوت است، اما دانشمندان معتقدند که به طور مداوم در حال رشد است. تلاش هایی برای کاهش سطح گازهای خروجی در جو انجام می شود. آلودگی هوا باید کاهش یابد و از سوخت های بدون دود در شهرها استفاده شود. دود برای بسیاری از افراد باعث تحریک چشم و خفگی می شود.

پیدایش و تکامل جو زمین

جو مدرن زمین نتیجه تکامل طولانی مدت است. این در نتیجه اقدامات ترکیبی عوامل زمین شناسی و فعالیت حیاتی موجودات به وجود آمد. در طول تاریخ زمین شناسی، جو زمین دستخوش چندین تغییر عمیق شده است. بر اساس داده های زمین شناسی و مقدمات نظری، جو اولیه زمین جوان، که حدود 4 میلیارد سال پیش وجود داشته است، می تواند از مخلوطی از گازهای بی اثر و نجیب با مقدار کمی نیتروژن غیر فعال تشکیل شده باشد (N.A. Yasamanov, 1985; A. S. Monin, 1987؛ O. G. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991, 1993. در حال حاضر، دیدگاه در مورد ترکیب و ساختار جو اولیه تا حدودی تغییر کرده است. جو اولیه (پیش جو) در اولین مرحله پیش سیاره ای، یعنی بیشتر از 4.2 میلیارد. سال، می تواند از مخلوطی از متان، آمونیاک و دی اکسید کربن تشکیل شده باشد.در نتیجه گاززدایی گوشته و فرآیندهای هوازدگی فعال در سطح زمین، بخار آب، ترکیبات کربن به شکل CO 2 و CO، گوگرد و آن ترکیبات شروع به ورود به اتمسفر و همچنین اسیدهای هالوژن قوی - HCI، HF، HI و اسید بوریک، که توسط متان، آمونیاک، هیدروژن، آرگون و برخی دیگر از گازهای نجیب در جو تکمیل شد.این جو اولیه بسیار نازک بود. بنابراین، دمای سطح زمین نزدیک به دمای تعادل تابشی بود (A. S. Monin، 1977).

با گذشت زمان، ترکیب گاز اتمسفر اولیه تحت تأثیر فرآیندهای هوازدگی سنگ های بیرون زده روی سطح زمین، فعالیت سیانوباکتری ها و جلبک های سبز آبی، فرآیندهای آتشفشانی و عمل نور خورشید شروع به تغییر کرد. این منجر به تجزیه متان به دی اکسید کربن، آمونیاک به نیتروژن و هیدروژن شد. دی اکسید کربن که به آرامی به سطح زمین فرو رفت و نیتروژن شروع به تجمع در جو ثانویه کرد. به لطف فعالیت حیاتی جلبک های سبز آبی، اکسیژن در فرآیند فتوسنتز شروع به تولید کرد، اما در ابتدا عمدتاً صرف "اکسیداسیون گازهای جوی و سپس سنگ ها" شد. در همان زمان، آمونیاک اکسید شده به نیتروژن مولکولی، شروع به تجمع شدید در جو کرد. فرض بر این است که مقدار قابل توجهی از نیتروژن در جو مدرن باقی مانده است. متان و مونوکسید کربن به دی اکسید کربن اکسید شدند. گوگرد و سولفید هیدروژن به SO 2 و SO 3 اکسید شدند که به دلیل تحرک و سبکی زیاد، به سرعت از جو حذف شدند. بنابراین، جو ناشی از یک جو کاهنده، همانطور که در دوره آرکئن و پروتروزوییک اولیه بود، به تدریج به یک اتمسفر اکسید کننده تبدیل شد.

دی اکسید کربن هم در نتیجه اکسیداسیون متان و هم در نتیجه گاززدایی گوشته و هوازدگی سنگ ها وارد جو شد. در صورتی که تمام دی اکسید کربن آزاد شده در کل تاریخ زمین در اتمسفر حفظ شود، فشار جزئی آن در حال حاضر می تواند مانند زهره شود (O. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991). اما روی زمین روند معکوس در کار بود. بخش قابل توجهی از دی اکسید کربن اتمسفر در هیدروسفر حل شد که در آن توسط هیدروبیونت ها برای ساختن پوسته هایشان استفاده شد و به طور بیوژنیک به کربنات تبدیل شد. متعاقبا لایه های ضخیمی از کربنات های شیمیایی و آلی از آنها تشکیل شد.

اکسیژن از سه منبع وارد جو شد. برای مدت طولانی، از لحظه پیدایش زمین، در جریان گاززدایی گوشته آزاد می‌شد و عمدتاً صرف فرآیندهای اکسیداتیو می‌شد. منبع دیگر اکسیژن، تفکیک بخار آب توسط تابش سخت ماوراء بنفش خورشید بود. ظواهر؛ اکسیژن آزاد در جو منجر به مرگ بیشتر پروکاریوت هایی شد که در شرایط کاهشی زندگی می کردند. موجودات پروکاریوتی زیستگاه خود را تغییر دادند. آنها سطح زمین را در اعماق و مناطقی که شرایط بازیابی هنوز در آنجا باقی مانده بود، رها کردند. یوکاریوت ها جایگزین آنها شدند، که شروع به تبدیل انرژیک دی اکسید کربن به اکسیژن کردند.

در طول دوره آرکئن و بخش قابل توجهی از پروتروزوئیک، تقریباً تمام اکسیژن حاصل از هر دو روش بیوژنیک و بیوژنیک عمدتاً صرف اکسیداسیون آهن و گوگرد می شد. در پایان پروتروزوئیک، تمام آهن های دو ظرفیتی فلزی واقع در سطح زمین یا اکسید شده یا به درون هسته زمین حرکت کردند. این باعث شد که فشار جزئی اکسیژن در جو پروتروزوییک اولیه تغییر کند.

در اواسط پروتروزوییک، غلظت اکسیژن در جو به نقطه ژوری رسید و به 0.01٪ از سطوح مدرن رسید. از این زمان، اکسیژن شروع به انباشته شدن در جو کرد و احتمالاً در پایان ریفین محتوای آن به نقطه پاستور (0.1٪ از سطح مدرن) رسیده است. این احتمال وجود دارد که لایه اوزون در دوره وندیان ظاهر شده و هرگز ناپدید نشده باشد.

ظهور اکسیژن آزاد در اتمسفر زمین، تکامل حیات را تحریک کرد و منجر به پیدایش اشکال جدیدی با متابولیسم پیشرفته‌تر شد. اگر جلبک‌های تک سلولی یوکاریوتی و سیانیا که در ابتدای پروتروزوئیک ظاهر شدند، تنها به 3-10 درصد از غلظت امروزی آن نیاز به اکسیژن در آب داشتند، پس با ظهور متازوآهای غیراسکلتی در پایان وندیان اولیه، یعنی حدود 650 میلیون سال پیش، غلظت اکسیژن در جو باید به طور قابل توجهی بالاتر باشد. از این گذشته، Metazoa از تنفس اکسیژن استفاده کرد و این مستلزم آن بود که فشار جزئی اکسیژن به یک سطح بحرانی برسد - نقطه پاستور. در این مورد، فرآیند تخمیر بی‌هوازی با یک متابولیسم اکسیژن امیدوارکننده‌تر و پیشرونده‌تر جایگزین شد.

پس از این، تجمع بیشتر اکسیژن در جو زمین بسیار سریع اتفاق افتاد. افزایش تدریجی حجم جلبک های سبز آبی به دستیابی به سطح اکسیژن لازم برای حمایت از زندگی دنیای حیوانات در جو کمک کرد. تثبیت خاصی از محتوای اکسیژن در جو از لحظه ای که گیاهان به زمین رسیدند - تقریباً 450 میلیون سال پیش - رخ داد. ظهور گیاهان در خشکی، که در دوره سیلورین رخ داد، منجر به تثبیت نهایی سطح اکسیژن در جو شد. از آن زمان به بعد، غلظت آن در محدوده های نسبتاً باریکی در نوسان بود و هرگز از محدودیت های وجود زندگی فراتر نمی رفت. غلظت اکسیژن در جو از زمان ظهور گیاهان گلدار به طور کامل تثبیت شده است. این رویداد در اواسط دوره کرتاسه، یعنی. حدود 100 میلیون سال پیش

بخش عمده ای از نیتروژن در مراحل اولیه توسعه زمین، عمدتا به دلیل تجزیه آمونیاک، تشکیل شد. با ظهور موجودات، فرآیند اتصال نیتروژن جو به مواد آلی و دفن آن در رسوبات دریایی آغاز شد. پس از رسیدن ارگانیسم ها به خشکی، نیتروژن شروع به دفن در رسوبات قاره ای کرد. فرآیندهای پردازش نیتروژن آزاد به ویژه با ظهور گیاهان زمینی تشدید شد.

در نوبت کریپتوزوئیک و فانوزوئیک، یعنی حدود 650 میلیون سال پیش، محتوای دی اکسید کربن در اتمسفر به یک دهم درصد کاهش یافت و اخیراً، تقریباً 10 تا 20 میلیون سال، به مقداری نزدیک به سطح مدرن رسیده است. پیش.

بنابراین، ترکیب گاز اتمسفر نه تنها فضای زندگی را برای موجودات فراهم می کرد، بلکه ویژگی های فعالیت زندگی آنها را تعیین کرد و به سکونت و تکامل کمک کرد. اختلالات نوظهور در توزیع ترکیب گاز جو برای موجودات مطلوب، هم به دلایل کیهانی و هم به دلایل سیاره ای، منجر به انقراض دسته جمعی جهان آلی شد که مکرراً در طول کریپتوزوئیک و در مرزهای خاصی از تاریخ فانروزوئیک رخ داد.

توابع قومی اتمسفر

جو زمین مواد، انرژی لازم را فراهم می کند و جهت و سرعت فرآیندهای متابولیک را تعیین می کند. ترکیب گاز جو مدرن برای وجود و توسعه حیات بهینه است. به عنوان منطقه ای که آب و هوا و اقلیم در آن شکل می گیرد، جو باید شرایط راحتی را برای زندگی مردم، حیوانات و پوشش گیاهی ایجاد کند. انحراف در یک جهت یا جهت دیگر در کیفیت هوای جوی و شرایط آب و هوایی شرایط شدیدی را برای زندگی گیاهان و جانوران از جمله انسان ایجاد می کند.

جو زمین نه تنها شرایط موجودیت بشر را فراهم می کند، بلکه عامل اصلی تکامل قوم کره است. در عین حال، معلوم می شود که منبع انرژی و مواد خام برای تولید است. به طور کلی اتمسفر عاملی است که سلامت انسان را حفظ می کند و برخی از مناطق به دلیل شرایط فیزیکی-جغرافیایی و کیفیت هوای جوی به عنوان مناطق تفریحی و مناطقی برای درمان و تفریح ​​مردم آسایشگاه- تفرجگاه در نظر گرفته شده است. بنابراین، فضا عامل تأثیرگذاری زیبایی شناختی و احساسی است.

توابع قوم‌کره و تکنوسفر جو که اخیراً تعریف شده‌اند (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001) نیاز به مطالعه مستقل و عمیق دارند. بنابراین، مطالعه توابع انرژی اتمسفر، هم از نقطه نظر وقوع و عملکرد فرآیندهایی که به محیط زیست آسیب می رسانند و هم از نقطه نظر تأثیر بر سلامت و رفاه مردم بسیار مرتبط است. در این مورد، ما در مورد انرژی طوفان ها و پادسیکلون ها، گرداب های جوی، فشار اتمسفر و سایر پدیده های شدید جوی صحبت می کنیم که استفاده موثر از آنها به حل موفقیت آمیز مشکل دستیابی به منابع انرژی جایگزین که آلودگی را ایجاد نمی کنند کمک می کند. محیط. به هر حال، محیط هوا، به ویژه آن قسمت از آن که در بالای اقیانوس جهانی قرار دارد، منطقه ای است که در آن مقدار عظیمی از انرژی آزاد آزاد می شود.

به عنوان مثال، مشخص شده است که طوفان های استوایی با قدرت متوسط ​​انرژی معادل انرژی 500 هزار بمب اتمی را که فقط در یک روز بر روی هیروشیما و ناکازاکی انداخته شده است، آزاد می کنند. در 10 روز از وجود چنین طوفانی انرژی به اندازه ای آزاد می شود که برای 600 سال تمام نیازهای انرژی کشوری مانند آمریکا را تامین کند.

در سال‌های اخیر، آثار زیادی از دانشمندان علوم طبیعی منتشر شده است که به نوعی به جنبه‌های مختلف فعالیت و تأثیر جو بر فرآیندهای زمینی می‌پردازند که نشان‌دهنده تشدید تعاملات میان رشته‌ای در علوم طبیعی مدرن است. در عین حال، نقش یکپارچه برخی از جهات آن آشکار می شود که در این میان باید به جهت عملکردی-اکولوژیکی در ژئواکولوژی اشاره کرد.

این جهت باعث تحریک تجزیه و تحلیل و تعمیم نظری در مورد عملکردهای اکولوژیکی و نقش سیاره ای ژئوسفرهای مختلف می شود و این به نوبه خود یک پیش نیاز مهم برای توسعه روش شناسی و مبانی علمی برای مطالعه جامع سیاره ما، استفاده منطقی و حفاظت از سیاره ما است. منابع طبیعی آن

جو زمین از چندین لایه تشکیل شده است: تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر، یونوسفر و اگزوسفر. در بالای تروپوسفر و پایین استراتوسفر یک لایه غنی شده با ازن وجود دارد که به آن سپر ازن می گویند. الگوهای خاصی (روزانه، فصلی، سالانه و غیره) در توزیع ازن ایجاد شده است. جو از زمان پیدایش خود بر روند فرآیندهای سیاره ای تأثیر گذاشته است. ترکیب اولیه جو کاملاً متفاوت از زمان حاضر بود، اما با گذشت زمان سهم و نقش نیتروژن مولکولی به طور پیوسته افزایش یافت، حدود 650 میلیون سال پیش اکسیژن آزاد ظاهر شد که مقدار آن به طور مداوم افزایش یافت، اما غلظت دی اکسید کربن بر این اساس کاهش یافت. تحرک بالای جو، ترکیب گاز آن و حضور ذرات معلق در هوا نقش برجسته و مشارکت فعال آن را در انواع فرآیندهای زمین شناسی و بیوسفر تعیین می کند. جو نقش زیادی در توزیع مجدد انرژی خورشیدی و توسعه پدیده ها و بلایای طبیعی فاجعه بار ایفا می کند. گرداب های جوی - گردبادها (گردبادها)، طوفان ها، طوفان ها، طوفان ها و سایر پدیده ها تأثیر منفی بر جهان ارگانیک و سیستم های طبیعی دارند. منابع اصلی آلودگی در کنار عوامل طبیعی، اشکال مختلف فعالیت اقتصادی انسان است. تأثیرات انسانی بر جو نه تنها در ظاهر ذرات معلق در هوا و گازهای گلخانه ای مختلف، بلکه در افزایش مقدار بخار آب نیز بیان می شود و خود را به صورت مه دود و باران اسیدی نشان می دهد. گازهای گلخانه ای رژیم دمایی سطح زمین را تغییر می دهند، انتشار برخی از گازها حجم لایه ازن را کاهش می دهد و به تشکیل سوراخ های ازن کمک می کند. نقش قوم کره جو زمین بسیار زیاد است.

نقش جو در فرآیندهای طبیعی

اتمسفر سطحی، در حالت میانی خود بین لیتوسفر و فضای بیرونی و ترکیب گاز آن، شرایطی را برای زندگی موجودات ایجاد می کند. در عین حال، هوازدگی و شدت تخریب سنگ ها، انتقال و تجمع مواد آواری به مقدار، ماهیت و فراوانی بارندگی، فراوانی و قدرت بادها و به ویژه دمای هوا بستگی دارد. جو یکی از اجزای اصلی سیستم اقلیمی است. دما و رطوبت هوا، ابری و بارندگی، باد - همه اینها آب و هوا را مشخص می کند، یعنی تغییر مداوم وضعیت جو. در عین حال، همین مؤلفه‌ها آب و هوا را مشخص می‌کنند، یعنی متوسط ​​رژیم آب و هوایی بلندمدت.

ترکیب گازها، وجود ابرها و ناخالصی‌های مختلف که ذرات آئروسل (خاکستر، غبار، ذرات بخار آب) نامیده می‌شوند، ویژگی‌های عبور تابش خورشید از جو را تعیین می‌کنند و از فرار تشعشعات حرارتی زمین جلوگیری می‌کنند. به فضای بیرونی

جو زمین بسیار متحرک است. فرآیندهایی که در آن به وجود می آید و تغییر در ترکیب گاز، ضخامت، کدر بودن، شفافیت و وجود ذرات معین آئروسل در آن بر آب و هوا و اقلیم تأثیر می گذارد.

عمل و جهت فرآیندهای طبیعی و همچنین حیات و فعالیت روی زمین توسط تابش خورشید تعیین می شود. 99.98 درصد از گرمای تامین شده به سطح زمین را تامین می کند. هر سال این مقدار 134 * 10 19 کیلو کالری است. این میزان گرما را می توان با سوزاندن 200 میلیارد تن زغال سنگ به دست آورد. ذخایر هیدروژنی که این جریان انرژی گرما هسته‌ای را در جرم خورشید ایجاد می‌کند، حداقل تا 10 میلیارد سال دیگر، یعنی برای مدتی دو برابر بیشتر از زمان وجود سیاره ما و خودش، باقی خواهد ماند.

حدود 1/3 از مقدار کل انرژی خورشیدی که به مرز بالایی جو می رسد به فضا بازتاب می شود، 13٪ توسط لایه اوزون جذب می شود (تقریباً تمام اشعه ماوراء بنفش). 7٪ - بقیه جو و تنها 44٪ به سطح زمین می رسد. کل تابش خورشیدی که در روز به زمین می رسد برابر با انرژی است که بشر در نتیجه سوزاندن انواع سوخت در هزاره گذشته دریافت کرده است.

میزان و ماهیت توزیع تابش خورشیدی در سطح زمین به شدت به ابری بودن و شفافیت جو بستگی دارد. میزان تابش پراکنده تحت تأثیر ارتفاع خورشید از افق، شفافیت جو، محتوای بخار آب، گرد و غبار، مقدار کل دی اکسید کربن و غیره است.

حداکثر مقدار تابش پراکنده به مناطق قطبی می رسد. هر چه خورشید بالاتر از افق پایین تر باشد، گرمای کمتری وارد یک منطقه معین از زمین می شود.

شفافیت جوی و ابری بودن از اهمیت بالایی برخوردار است. در یک روز تابستانی ابری معمولا سردتر از یک روز صاف است، زیرا ابری شدن روز از گرم شدن سطح زمین جلوگیری می کند.

غبارآلودگی جو نقش عمده ای در توزیع گرما دارد. ذرات جامد ریز پراکنده گرد و غبار و خاکستر موجود در آن که بر شفافیت آن تأثیر می گذارد، بر توزیع تابش خورشیدی تأثیر منفی می گذارد که بیشتر آن منعکس می شود. ذرات ریز از دو طریق وارد جو می شوند: یا خاکستری که در طی فوران های آتشفشانی ساطع می شود، یا گرد و غبار صحرا که توسط بادهای مناطق خشک استوایی و نیمه گرمسیری حمل می شود. به خصوص مقدار زیادی از چنین گرد و غباری در هنگام خشکسالی تشکیل می شود، زمانی که جریان هوای گرم آن را به لایه های بالایی جو می برد و می تواند برای مدت طولانی در آنجا بماند. پس از فوران آتشفشان کراکاتوآ در سال 1883، گرد و غباری که ده ها کیلومتر به جو پرتاب شد، حدود 3 سال در استراتوسفر باقی ماند. در نتیجه فوران آتشفشان El Chichon (مکزیک) در سال 1985، گرد و غبار به اروپا رسید و بنابراین دمای سطح کمی کاهش یافت.

جو زمین حاوی مقادیر متغیر بخار آب است. به صورت مطلق وزن یا حجم، مقدار آن از 2 تا 5 درصد متغیر است.

بخار آب، مانند دی اکسید کربن، اثر گلخانه ای را افزایش می دهد. در ابرها و مه هایی که در جو به وجود می آیند، فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی عجیبی رخ می دهد.

منبع اصلی بخار آب به جو سطح اقیانوس جهانی است. سالانه لایه ای از آب به ضخامت 95 تا 110 سانتی متر از آن تبخیر می شود که بخشی از رطوبت پس از متراکم شدن به اقیانوس باز می گردد و دیگری توسط جریان های هوا به سمت قاره ها هدایت می شود. در مناطق با اقلیم مرطوب متغیر، بارش خاک را مرطوب می کند و در اقلیم مرطوب، ذخایر آب زیرزمینی ایجاد می کند. بنابراین، جو یک تجمع کننده رطوبت و یک مخزن بارش است. و مه هایی که در اتمسفر ایجاد می شوند رطوبت پوشش خاک را تامین می کنند و در نتیجه نقش تعیین کننده ای در توسعه گیاهان و جانوران ایفا می کنند.

رطوبت اتمسفر به دلیل تحرک جو در سطح زمین پخش می شود. با سیستم بسیار پیچیده بادها و توزیع فشار مشخص می شود. با توجه به اینکه جو در حرکت مداوم است، ماهیت و مقیاس توزیع جریان و فشار باد دائماً در حال تغییر است. مقیاس گردش از ریزهواشناسی، با اندازه تنها چند صد متر، تا مقیاس جهانی چند ده هزار کیلومتری متفاوت است. گردابه های جوی عظیم در ایجاد سیستم های جریان هوا در مقیاس بزرگ شرکت می کنند و گردش کلی جو را تعیین می کنند. علاوه بر این، آنها منابع پدیده های جوی فاجعه بار هستند.

توزیع آب و هوا و شرایط آب و هوایی و عملکرد مواد زنده به فشار اتمسفر بستگی دارد. اگر فشار اتمسفر در محدوده های کوچک نوسان داشته باشد، نقش تعیین کننده ای در رفاه مردم و رفتار حیوانات ندارد و بر عملکرد فیزیولوژیکی گیاهان تأثیر نمی گذارد. تغییرات فشار معمولاً با پدیده های پیشانی و تغییرات آب و هوایی همراه است.

فشار اتمسفر برای تشکیل باد از اهمیت اساسی برخوردار است که به عنوان یک عامل تسکین دهنده، تأثیر شدیدی بر دنیای حیوانات و گیاهان دارد.

باد می تواند رشد گیاه را سرکوب کند و در عین حال انتقال بذر را تقویت کند. نقش باد در شکل دادن به شرایط آب و هوایی و آب و هوایی بسیار زیاد است. همچنین به عنوان تنظیم کننده جریان های دریا عمل می کند. باد به عنوان یکی از عوامل برون زا به فرسایش و کاهش تورم مواد هوازده در فواصل طولانی کمک می کند.

نقش اکولوژیکی و زمین شناسی فرآیندهای جوی

کاهش شفافیت اتمسفر به دلیل ظهور ذرات آئروسل و گرد و غبار جامد در آن بر توزیع تابش خورشیدی، افزایش آلبدو یا بازتابش تأثیر می گذارد. واکنش‌های شیمیایی مختلفی که باعث تجزیه ازن و تولید ابرهای مرواریدی متشکل از بخار آب می‌شوند به همین نتیجه منجر می‌شوند. تغییرات جهانی در بازتاب، و همچنین تغییرات در گازهای جوی، عمدتا گازهای گلخانه ای، مسئول تغییرات آب و هوایی هستند.

گرمای ناهموار که باعث اختلاف فشار اتمسفر در قسمت‌های مختلف سطح زمین می‌شود، منجر به گردش اتمسفر می‌شود که مشخصه تروپوسفر است. هنگامی که اختلاف فشار رخ می دهد، هوا از مناطق پرفشار به مناطق کم فشار می رود. این حرکات توده های هوا، همراه با رطوبت و دما، ویژگی های اصلی اکولوژیکی و زمین شناسی فرآیندهای جوی را تعیین می کنند.

باد بسته به سرعت، کارهای زمین شناسی مختلفی را روی سطح زمین انجام می دهد. با سرعت 10 متر بر ثانیه، شاخه های ضخیم درختان را تکان می دهد و گرد و غبار و ماسه های ریز را بلند و حمل می کند. شاخه های درخت را با سرعت 20 متر بر ثانیه می شکند، شن و ماسه را حمل می کند. با سرعت 30 متر بر ثانیه (طوفان) سقف خانه ها را می شکند، درختان را از ریشه می کند، تیرها را می شکند، سنگریزه ها را جابجا می کند و قلوه سنگ ها را با خود حمل می کند و باد طوفانی با سرعت 40 متر بر ثانیه خانه ها را ویران می کند، برق را می شکند و خراب می کند. قطب های خط، درختان بزرگ را ریشه کن می کند.

گردبادها و گردبادها (گردبادها) - گرداب های جوی که در فصل گرم در جبهه های جوی قدرتمند، با سرعت تا 100 متر بر ثانیه به وجود می آیند، تأثیرات منفی زیادی بر محیط زیست با عواقب فاجعه بار دارند. Squalls گردبادهای افقی با سرعت باد طوفانی (تا 60-80 متر بر ثانیه) هستند. آنها اغلب با باران های شدید و رعد و برق همراه هستند که از چند دقیقه تا نیم ساعت طول می کشد. اسکال ها مناطقی به عرض 50 کیلومتر را پوشش می دهند و مسافتی بین 200 تا 250 کیلومتر را طی می کنند. طوفان شدید در مسکو و منطقه مسکو در سال 1998 به سقف بسیاری از خانه ها آسیب رساند و درختان را فرو ریخت.

گردبادها که در آمریکای شمالی گردباد نامیده می‌شوند، گرداب‌های جوی قیفی‌شکل قدرتمندی هستند که اغلب با ابرهای رعد و برق همراه هستند. اینها ستون هایی از هوا هستند که در وسط با قطر چند ده تا صدها متر در حال کاهش است. گردباد ظاهری شبیه قیف دارد که بسیار شبیه به خرطوم فیل است که از ابرها پایین می آید یا از سطح زمین بالا می آید. گردباد با دارا بودن نادر شدن شدید و سرعت چرخش بالا تا چند صد کیلومتر حرکت می کند و گرد و غبار، آب از مخازن و اجسام مختلف را به داخل می کشد. گردبادهای قدرتمند با رعد و برق، باران همراه هستند و قدرت تخریب زیادی دارند.

گردبادها به ندرت در نواحی زیرقطبی یا استوایی که دائماً سرد یا گرم است رخ می دهند. گردبادهای کمی در اقیانوس باز وجود دارد. گردبادها در اروپا، ژاپن، استرالیا، ایالات متحده آمریکا و در روسیه به ویژه در منطقه مرکزی زمین سیاه، در مناطق مسکو، یاروسلاول، نیژنی نووگورود و ایوانوو شایع هستند.

گردبادها اتومبیل ها، خانه ها، کالسکه ها و پل ها را بلند و جابه جا می کنند. گردبادهای مخرب مخصوصاً در ایالات متحده مشاهده می شوند. هر ساله از 450 تا 1500 گردباد با میانگین تلفات حدود 100 نفر رخ می دهد. گردبادها فرآیندهای فاجعه بار جوی سریع الاثر هستند. آنها فقط در 20-30 دقیقه تشکیل می شوند و طول عمر آنها 30 دقیقه است. بنابراین، پیش بینی زمان و مکان گردبادها تقریبا غیرممکن است.

گرداب های مخرب دیگر اما طولانی مدت جوی، طوفان ها هستند. آنها به دلیل اختلاف فشار تشکیل می شوند که در شرایط خاص به ظهور یک حرکت دایره ای جریان هوا کمک می کند. گرداب های جوی در اطراف جریان های قدرتمند هوای گرم مرطوب به سمت بالا سرچشمه می گیرند و با سرعت بالا در جهت عقربه های ساعت در نیمکره جنوبی و در خلاف جهت عقربه های ساعت در نیمکره شمالی می چرخند. سیکلون ها بر خلاف گردبادها از اقیانوس ها سرچشمه می گیرند و اثرات مخرب خود را بر روی قاره ها ایجاد می کنند. عوامل مخرب اصلی وزش باد شدید، بارش شدید به صورت بارش برف، رگبار، تگرگ و سیلاب می باشد. بادهایی با سرعت 19 تا 30 متر بر ثانیه طوفان، 30 تا 35 متر بر ثانیه طوفان و بیش از 35 متر بر ثانیه طوفان تشکیل می دهند.

طوفان های استوایی - طوفان ها و طوفان ها - دارای عرض متوسط ​​چند صد کیلومتر هستند. سرعت باد در داخل طوفان به نیروی طوفان می رسد. طوفان های استوایی از چند روز تا چند هفته طول می کشند و با سرعت 50 تا 200 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند. طوفان های عرض جغرافیایی متوسط ​​قطر بیشتری دارند. ابعاد عرضی آنها از هزار تا چند هزار کیلومتر است و سرعت باد طوفانی است. آنها در نیمکره شمالی از غرب حرکت می کنند و همراه با تگرگ و بارش برف هستند که طبیعت فاجعه باری دارند. از نظر تعداد قربانیان و خسارات وارده، طوفان‌ها و طوفان‌ها و طوفان‌های مرتبط، بزرگترین پدیده‌های جوی طبیعی پس از سیل هستند. در مناطق پرجمعیت آسیا، تعداد تلفات ناشی از طوفان ها هزاران نفر است. در سال 1991 در بنگلادش طی طوفانی که باعث تشکیل امواج دریا به ارتفاع 6 متر شد، 125 هزار نفر جان باختند. طوفان خسارات زیادی به ایالات متحده وارد می کند. در همان زمان، ده ها و صدها نفر می میرند. در اروپای غربی، طوفان خسارت کمتری ایجاد می کند.

رعد و برق یک پدیده جوی فاجعه بار در نظر گرفته می شود. آنها زمانی رخ می دهند که هوای گرم و مرطوب خیلی سریع بالا می رود. در مرز مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری، رعد و برق 90-100 روز در سال، در منطقه معتدل 10-30 روز رخ می دهد. در کشور ما بیشترین تعداد رعد و برق در قفقاز شمالی رخ می دهد.

رعد و برق معمولا کمتر از یک ساعت طول می کشد. به ویژه خطرات شدید باران، تگرگ، رعد و برق، وزش باد و جریان های عمودی هوا هستند. خطر تگرگ با توجه به اندازه تگرگ تعیین می شود. در قفقاز شمالی، جرم تگرگ یک بار به 0.5 کیلوگرم می رسید و در هند، تگرگ به وزن 7 کیلوگرم ثبت شد. شهری-خطرناک ترین مناطق کشور ما در قفقاز شمالی قرار دارد. در جولای 1992، تگرگ به 18 هواپیما در فرودگاه Mineralnye Vody آسیب رساند.

از پدیده های خطرناک جوی می توان به رعد و برق اشاره کرد. آنها مردم، دام ها را می کشند، باعث آتش سوزی می شوند و به شبکه برق آسیب می رسانند. سالانه حدود 10000 نفر بر اثر رعد و برق و عواقب آن در سراسر جهان جان خود را از دست می دهند. علاوه بر این، در برخی مناطق آفریقا، فرانسه و ایالات متحده آمریکا، تعداد قربانیان صاعقه بیشتر از سایر پدیده های طبیعی است. خسارت اقتصادی سالانه طوفان های تندری در ایالات متحده حداقل 700 میلیون دلار است.

خشکسالی برای مناطق بیابانی، استپی و جنگلی-استپی معمول است. کمبود بارندگی باعث خشک شدن خاک، کاهش سطح آب های زیرزمینی و مخازن تا خشک شدن کامل آنها می شود. کمبود رطوبت منجر به مرگ گیاهان و محصولات می شود. خشکسالی به ویژه در آفریقا، خاور نزدیک و میانه، آسیای مرکزی و جنوب آمریکای شمالی شدید است.

خشکسالی از طریق فرآیندهایی مانند شور شدن خاک، بادهای خشک، طوفان های گرد و غبار، فرسایش خاک و آتش سوزی جنگل ها، شرایط زندگی انسان را تغییر می دهد و بر محیط طبیعی تأثیر نامطلوب می گذارد. آتش‌سوزی‌ها به ویژه در هنگام خشکسالی در مناطق تایگا، جنگل‌های گرمسیری و نیمه گرمسیری و ساوانا شدیدتر می‌شوند.

خشکسالی فرآیندهای کوتاه مدتی است که یک فصل به طول می انجامد. هنگامی که خشکسالی بیش از دو فصل طول می کشد، خطر قحطی و مرگ و میر دسته جمعی وجود دارد. به طور معمول، خشکسالی قلمرو یک یا چند کشور را تحت تأثیر قرار می دهد. خشکسالی های طولانی مدت با پیامدهای غم انگیز به ویژه اغلب در منطقه ساحل آفریقا رخ می دهد.

پدیده‌های جوی مانند بارش برف، باران‌های شدید کوتاه‌مدت و باران‌های طولانی مدت خسارات زیادی به بار می‌آورند. بارش برف باعث ریزش بهمن های عظیم در کوه ها می شود و آب شدن سریع برف های ریزش شده و بارش های طولانی مدت منجر به سیل می شود. ریزش توده عظیم آب بر سطح زمین به ویژه در مناطق بدون درخت باعث فرسایش شدید خاک می شود. رشد شدیدی از سیستم های پرتو خندقی وجود دارد. سیل ها در نتیجه سیل های بزرگ در طول دوره های بارش شدید یا آب زیاد پس از گرم شدن ناگهانی یا ذوب شدن بهاره برف رخ می دهند و بنابراین، منشأ پدیده های جوی هستند (در فصل نقش اکولوژیکی هیدروسفر مورد بحث قرار می گیرند).

تغییرات جوی انسانی

در حال حاضر، منابع انسانی مختلفی وجود دارد که باعث آلودگی هوا شده و منجر به اختلالات جدی در تعادل اکولوژیکی می شود. از نظر مقیاس، دو منبع بیشترین تأثیر را بر جو دارند: حمل و نقل و صنعت. به طور متوسط، حمل و نقل حدود 60٪ از کل میزان آلودگی جوی را تشکیل می دهد، صنعت - 15، انرژی حرارتی - 15، فن آوری برای از بین بردن زباله های خانگی و صنعتی - 10٪.

حمل و نقل بسته به سوخت مصرفی و نوع اکسید کننده ها، اکسیدهای نیتروژن، گوگرد، اکسیدها و دی اکسیدهای کربن، سرب و ترکیبات آن، دوده، بنزوپیرن (ماده ای از گروه هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای که یک ماده قوی است، در جو منتشر می کند. سرطان زا که باعث سرطان پوست می شود).

صنعت دی اکسید گوگرد، اکسیدها و دی اکسیدهای کربن، هیدروکربن ها، آمونیاک، سولفید هیدروژن، اسید سولفوریک، فنل، کلر، فلوئور و سایر ترکیبات شیمیایی را در جو منتشر می کند. اما جایگاه غالب در بین انتشار گازهای گلخانه ای (تا 85٪) توسط گرد و غبار اشغال شده است.

در نتیجه آلودگی، شفافیت اتمسفر تغییر می کند و باعث ایجاد ذرات معلق در هوا، مه دود و باران اسیدی می شود.

آئروسل ها سیستم های پراکنده ای هستند که از ذرات جامد یا قطرات مایع معلق در یک محیط گازی تشکیل شده اند. اندازه ذرات فاز پراکنده معمولاً 10-3-10-7 سانتی متر است بسته به ترکیب فاز پراکنده، آئروسل ها به دو گروه تقسیم می شوند. یکی شامل آئروسل های متشکل از ذرات جامد پراکنده در یک محیط گازی، دوم شامل آئروسل هایی است که مخلوطی از فازهای گازی و مایع هستند. اولی دود نامیده می شود، و دومی - مه. در روند تشکیل آنها، مراکز تراکم نقش مهمی ایفا می کنند. خاکستر آتشفشانی، گرد و غبار کیهانی، محصولات انتشارات صنعتی، باکتری های مختلف و غیره به عنوان هسته های تراکم عمل می کنند.تعداد منابع احتمالی هسته های غلظت دائما در حال افزایش است. بنابراین، به عنوان مثال، هنگامی که چمن خشک در اثر آتش سوزی در مساحت 4000 متر مربع از بین می رود، به طور متوسط ​​11 * 10 22 هسته آئروسل تشکیل می شود.

ذرات آئروسل از لحظه ظهور سیاره ما شروع به شکل گیری کردند و بر شرایط طبیعی تأثیر گذاشتند. با این حال، کمیت و اعمال آنها، متعادل با چرخه کلی مواد در طبیعت، تغییرات محیطی عمیقی ایجاد نکرد. عوامل انسانی تشکیل آنها این تعادل را به سمت اضافه بارهای زیست کره قابل توجهی تغییر داده است. این ویژگی به ویژه از زمانی که بشر شروع به استفاده از ذرات معلق در هوا به شکل مواد سمی و برای محافظت از گیاهان کرد، مشهود بوده است.

خطرناک ترین برای پوشش گیاهی آئروسل های دی اکسید گوگرد، هیدروژن فلوراید و نیتروژن هستند. هنگامی که آنها با سطح مرطوب برگ تماس پیدا می کنند، اسیدهایی را تشکیل می دهند که تأثیر مخربی بر موجودات زنده دارند. مه های اسیدی همراه با هوای استنشاقی وارد اندام های تنفسی حیوانات و انسان شده و اثر تهاجمی بر روی غشاهای مخاطی دارند. برخی از آنها بافت زنده را تجزیه می کنند و آئروسل های رادیواکتیو باعث سرطان می شوند. در میان ایزوتوپ های رادیواکتیو، Sg 90 نه تنها به دلیل سرطان زایی آن، بلکه به عنوان آنالوگ کلسیم نیز خطرناک است و در استخوان های موجودات زنده جایگزین می شود و باعث تجزیه آنها می شود.

در طی انفجارهای هسته ای، ابرهای آئروسل رادیواکتیو در جو تشکیل می شوند. ذرات کوچک با شعاع 1 تا 10 میکرون نه تنها به لایه های فوقانی تروپوسفر، بلکه در استراتوسفر نیز می افتند، جایی که می توانند برای مدت طولانی در آنجا باقی بمانند. ابرهای آئروسل نیز در حین کار راکتورها در تاسیسات صنعتی که سوخت هسته ای تولید می کنند و همچنین در نتیجه حوادث در نیروگاه های هسته ای تشکیل می شوند.

دود مخلوطی از ذرات معلق در هوا با فازهای پراکنده مایع و جامد است که یک پرده مه آلود بر روی مناطق صنعتی و شهرهای بزرگ تشکیل می دهد.

سه نوع مه دود وجود دارد: یخی، مرطوب و خشک. مه دود یخ را دود آلاسکا می نامند. این ترکیبی از آلاینده های گازی با افزودن ذرات گرد و غبار و کریستال های یخ است که هنگام یخ زدن قطرات مه و بخار از سیستم های گرمایشی رخ می دهد.

مه دود مرطوب یا مه دود از نوع لندن، گاهی اوقات مه دود زمستانی نامیده می شود. این ترکیبی از آلاینده های گازی (عمدتا دی اکسید گوگرد)، ذرات گرد و غبار و قطرات مه است. پیش نیاز هواشناسی برای ظهور مه دود زمستانی، هوای بدون باد است که در آن لایه ای از هوای گرم در بالای لایه زمینی هوای سرد (زیر 700 متر) قرار دارد. در این مورد، نه تنها تبادل افقی، بلکه عمودی نیز وجود دارد. آلاینده ها که معمولاً در لایه های بالا پراکنده می شوند، در این حالت در لایه سطحی تجمع می یابند.

مه دود خشک در طول تابستان رخ می دهد و اغلب مه دود از نوع لس آنجلس نامیده می شود. این ترکیبی از ازن، مونوکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و بخارات اسیدی است. این مه دود در نتیجه تجزیه آلاینده ها توسط تابش خورشیدی به ویژه قسمت فرابنفش آن ایجاد می شود. پیش نیاز هواشناسی وارونگی اتمسفر است که در ظاهر لایه ای از هوای سرد بالای هوای گرم بیان می شود. به طور معمول، گازها و ذرات جامد بلند شده توسط جریان هوای گرم سپس به لایه های سرد بالایی پراکنده می شوند، اما در این مورد در لایه وارونگی تجمع می یابند. در فرآیند فوتولیز، دی اکسیدهای نیتروژن تشکیل شده در طی احتراق سوخت در موتورهای خودرو تجزیه می شوند:

NO 2 → NO + O

سپس سنتز ازن رخ می دهد:

O + O 2 + M → O 3 + M

NO + O → NO 2

فرآیندهای تفکیک نوری با درخشش زرد مایل به سبز همراه است.

علاوه بر این، واکنش هایی از این نوع رخ می دهد: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4، یعنی اسید سولفوریک قوی تشکیل می شود.

با تغییر شرایط هواشناسی (ظاهر باد یا تغییر رطوبت)، هوای سرد از بین می رود و مه دود از بین می رود.

وجود مواد سرطان زا در مه دود منجر به مشکلات تنفسی، تحریک غشاهای مخاطی، اختلالات گردش خون، خفگی آسم و اغلب مرگ می شود. دود مخصوصاً برای کودکان خردسال خطرناک است.

باران اسیدی بارش جوی است که توسط انتشارات صنعتی اکسیدهای گوگرد، نیتروژن و بخارات اسید پرکلریک و کلر محلول در آنها اسیدی می شود. در فرآیند سوزاندن زغال سنگ و گاز، بیشتر گوگرد موجود در آن، چه به صورت اکسید و چه در ترکیبات با آهن، به ویژه در پیریت، پیروتیت، کالکوپیریت و غیره، به اکسید گوگرد تبدیل می‌شود که در مجموع به اکسید گوگرد تبدیل می‌شود. با دی اکسید کربن، به اتمسفر منتشر می شود. هنگامی که نیتروژن اتمسفر و انتشارات فنی با اکسیژن ترکیب می شوند، اکسیدهای نیتروژن مختلفی تشکیل می شوند و حجم اکسیدهای نیتروژن تشکیل شده به دمای احتراق بستگی دارد. بخش عمده ای از اکسیدهای نیتروژن در حین کار وسایل نقلیه و لوکوموتیوهای دیزلی و بخش کوچکتری در بخش انرژی و شرکت های صنعتی رخ می دهد. اکسیدهای گوگرد و نیتروژن تشکیل دهنده اصلی اسید هستند. هنگام واکنش با اکسیژن اتمسفر و بخار آب موجود در آن، اسیدهای سولفوریک و نیتریک تشکیل می شوند.

مشخص است که تعادل اسید قلیایی محیط با مقدار pH تعیین می شود. یک محیط خنثی دارای مقدار pH 7، یک محیط اسیدی دارای مقدار pH 0، و یک محیط قلیایی دارای مقدار pH 14 است. بی طرف بود کاهش مقدار pH به میزان یک برابر با افزایش ده برابری اسیدیته است و بنابراین در حال حاضر باران با اسیدیته افزایش یافته تقریباً در همه جا می بارد. حداکثر اسیدیته باران ثبت شده در اروپای غربی 4-3.5 pH بود. باید در نظر داشت که مقدار pH 4-4.5 برای اکثر ماهی ها کشنده است.

باران اسیدی اثر تهاجمی بر پوشش گیاهی زمین، ساختمان های صنعتی و مسکونی دارد و به تسریع قابل توجه هوازدگی سنگ های در معرض خطر کمک می کند. افزایش اسیدیته از خود تنظیمی خنثی سازی خاک هایی که در آن مواد مغذی حل می شوند جلوگیری می کند. این به نوبه خود منجر به کاهش شدید عملکرد و تخریب پوشش گیاهی می شود. اسیدیته خاک باعث آزاد شدن خاک های سنگین متصل شده می شود که به تدریج توسط گیاهان جذب می شوند و باعث آسیب جدی به بافت و نفوذ به زنجیره غذایی انسان می شوند.

تغییر پتانسیل اسیدی قلیایی آبهای دریا به ویژه در آبهای کم عمق منجر به توقف تولیدمثل بسیاری از بی مهرگان، مرگ ماهی ها و برهم زدن تعادل اکولوژیکی در اقیانوس ها می شود.

در نتیجه باران اسیدی، جنگل‌های اروپای غربی، کشورهای بالتیک، کارلیا، اورال، سیبری و کانادا در خطر نابودی قرار دارند.

ساختار و ترکیب جو زمین، باید گفت، همیشه مقادیر ثابتی در یک زمان یا زمان دیگر در توسعه سیاره ما نبود. امروزه ساختار عمودی این عنصر که دارای "ضخامت" کل 1.5-2.0 هزار کیلومتر است، توسط چندین لایه اصلی نشان داده شده است، از جمله:

1. تروپوسفر.
2. تروپوپوز.
3. استراتوسفر.
4. استراتوپوز.
5. مزوسفر و مزوپوز.
6. ترموسفر.
7. اگزوسفر.

عناصر اساسی جو

تروپوسفر لایه ای است که در آن حرکات عمودی و افقی قوی مشاهده می شود؛ در اینجاست که آب و هوا، پدیده های رسوبی و شرایط آب و هوایی شکل می گیرد. تقریباً در همه جا 7-8 کیلومتر از سطح سیاره گسترش می یابد، به استثنای مناطق قطبی (تا 15 کیلومتر در آنجا). در تروپوسفر، کاهش تدریجی دما، تقریباً 6.4 درجه سانتیگراد با هر کیلومتر ارتفاع وجود دارد. این شاخص ممکن است برای عرض جغرافیایی و فصول مختلف متفاوت باشد.

ترکیب جو زمین در این قسمت با عناصر زیر و درصد آنها نشان داده می شود:

نیتروژن - حدود 78 درصد؛

اکسیژن - تقریباً 21 درصد؛

آرگون - حدود یک درصد؛

دی اکسید کربن - کمتر از 0.05٪.

ترکیب واحد تا ارتفاع 90 کیلومتری

علاوه بر این، در اینجا می توانید گرد و غبار، قطرات آب، بخار آب، محصولات احتراق، کریستال های یخ، نمک های دریایی، بسیاری از ذرات آئروسل و غیره را پیدا کنید. این ترکیب جو زمین تا حدود نود کیلومتر در ارتفاع مشاهده می شود، بنابراین هوا در ترکیب شیمیایی تقریباً یکسان است، نه تنها در تروپوسفر، بلکه در لایه های پوشاننده. اما در آنجا جو دارای خواص فیزیکی اساسا متفاوتی است. لایه ای که دارای ترکیب شیمیایی کلی است، هموسفر نامیده می شود.

چه عناصر دیگری جو زمین را تشکیل می دهند؟ در درصد (بر حسب حجم، در هوای خشک) گازهایی مانند کریپتون (حدود 1.14 x 10-4)، زنون (8.7 x 10-7)، هیدروژن (5.0 x 10-5)، متان (حدود 1.7 x 10-5) در اینجا نشان داده شده است. 4)، اکسید نیتروژن (5.0 x 10 -5)، و غیره. بر حسب درصد جرم، بیشتر اجزای ذکر شده اکسید نیتروژن و هیدروژن و پس از آن هلیم، کریپتون و غیره هستند.

خواص فیزیکی لایه های مختلف جوی

خواص فیزیکی تروپوسفر ارتباط نزدیکی با نزدیکی آن به سطح سیاره دارد. از اینجا، گرمای خورشیدی منعکس شده به شکل پرتوهای مادون قرمز به سمت بالا هدایت می شود که شامل فرآیندهای رسانش و همرفت است. به همین دلیل است که دما با فاصله از سطح زمین کاهش می یابد. این پدیده تا ارتفاع استراتوسفر (11-17 کیلومتر) مشاهده می شود، سپس دما تا 34-35 کیلومتر تقریباً بدون تغییر می شود و سپس دما دوباره به ارتفاعات 50 کیلومتری (حد بالای استراتوسفر) افزایش می یابد. . بین استراتوسفر و تروپوسفر یک لایه میانی نازک از تروپوپوز (تا 1-2 کیلومتر) وجود دارد که در آن دمای ثابت بالای استوا مشاهده می شود - حدود منفی 70 درجه سانتیگراد و پایین تر. در بالای قطب ها، تروپاپوز در تابستان تا منفی 45 درجه سانتیگراد گرم می شود؛ در زمستان، دما در اینجا حدود -65 درجه سانتیگراد در نوسان است.

ترکیب گاز جو زمین شامل عنصر مهمی مانند ازن است. مقدار نسبتاً کمی از آن در سطح (ده تا منهای ششم یک درصد) وجود دارد، زیرا گاز تحت تأثیر نور خورشید از اکسیژن اتمی در قسمت‌های بالایی جو تشکیل می‌شود. به طور خاص، بیشترین ازن در ارتفاع حدود 25 کیلومتری است، و کل "صفحه ازن" در مناطقی از 7-8 کیلومتر در قطب، از 18 کیلومتر در استوا و تا 50 کیلومتر در مجموع بالای سطح قرار دارد. سطح سیاره

جو از تشعشعات خورشیدی محافظت می کند

ترکیب هوا در جو زمین نقش بسیار مهمی در حفظ حیات ایفا می کند، زیرا عناصر و ترکیبات شیمیایی منفرد با موفقیت دسترسی تابش خورشید به سطح زمین و افراد، حیوانات و گیاهان روی آن را محدود می کنند. به عنوان مثال، مولکول های بخار آب تقریباً تمام طیف های تابش مادون قرمز را به استثنای طول های 8 تا 13 میکرون به طور موثر جذب می کنند. ازن تشعشعات فرابنفش را تا طول موج 3100 A جذب می کند. بدون لایه نازک آن (به طور متوسط ​​فقط 3 میلی متر در صورت قرار گرفتن در سطح سیاره)، فقط آب در عمق بیش از 10 متر و غارهای زیرزمینی که تابش خورشیدی در آنها وجود ندارد. قابل سکونت است. .

صفر درجه سانتیگراد در استراتوپوز

بین دو سطح بعدی جو، استراتوسفر و مزوسفر، یک لایه قابل توجه وجود دارد - استراتوپوز. تقریباً با حداکثر ارتفاع ازن مطابقت دارد و دما در اینجا برای انسان نسبتاً راحت است - حدود 0 درجه سانتیگراد. در بالای استراتوپوز، در مزوسفر (از جایی در ارتفاع 50 کیلومتری شروع می شود و در ارتفاع 80-90 کیلومتری پایان می یابد)، با افزایش فاصله از سطح زمین (به منفی 70-80 درجه سانتیگراد) دوباره کاهش دما مشاهده می شود. ). شهاب ها معمولاً در مزوسفر کاملاً می سوزند.

در ترموسفر - به علاوه 2000 K!

ترکیب شیمیایی اتمسفر زمین در ترموسفر (از ارتفاعات حدود 85-90 تا 800 کیلومتری بعد از مزوپوز شروع می شود) امکان چنین پدیده ای مانند گرم شدن تدریجی لایه های "هوا" بسیار کمیاب را تحت تأثیر تابش خورشیدی تعیین می کند. . در این قسمت از "پتوی هوا" سیاره، دماها بین 200 تا 2000 کلوین است که به دلیل یونیزه شدن اکسیژن (اکسیژن اتمی بالای 300 کیلومتر قرار دارد) و همچنین ترکیب مجدد اتم های اکسیژن به مولکول ها به دست می آید. ، با انتشار مقدار زیادی گرما همراه است. ترموسفر جایی است که شفق قطبی رخ می دهد.

در بالای ترموسفر، اگزوسفر قرار دارد - لایه بیرونی جو، که از آن اتم های هیدروژن نور و به سرعت در حال حرکت می توانند به فضای بیرونی فرار کنند. ترکیب شیمیایی جو زمین در اینجا بیشتر با اتم‌های اکسیژن در لایه‌های پایین، اتم‌های هلیوم در لایه‌های میانی و تقریباً منحصراً اتم‌های هیدروژن در لایه‌های بالایی نشان داده می‌شود. دمای بالا در اینجا غالب است - حدود 3000 کلوین و هیچ فشار اتمسفر وجود ندارد.

جو زمین چگونه تشکیل شد؟

اما، همانطور که در بالا ذکر شد، این سیاره همیشه چنین ترکیب جوی نداشت. در مجموع، سه مفهوم از منشأ این عنصر وجود دارد. فرضیه اول نشان می دهد که جو از طریق فرآیند برافزایش از یک ابر پیش سیاره ای گرفته شده است. با این حال، امروزه این نظریه در معرض انتقاد قابل توجهی قرار دارد، زیرا چنین جو اولیه باید توسط "باد" خورشیدی از یک ستاره در منظومه سیاره ای ما نابود می شد. علاوه بر این، فرض بر این است که عناصر فرار نمی توانند در منطقه شکل گیری سیارات زمینی به دلیل دمای بسیار بالا حفظ شوند.

ترکیب جو اولیه زمین، همانطور که توسط فرضیه دوم پیشنهاد می شود، می تواند به دلیل بمباران فعال سطح توسط سیارک ها و دنباله دارهایی که از مجاورت منظومه شمسی در مراحل اولیه توسعه وارد شده اند، شکل گرفته باشد. تأیید یا رد این مفهوم بسیار دشوار است.

در IDG RAS آزمایش کنید

به نظر می رسد محتمل ترین فرضیه سوم باشد که معتقد است جو در نتیجه انتشار گازهایی از گوشته پوسته زمین تقریباً 4 میلیارد سال پیش ظاهر شده است. این مفهوم در مؤسسه جغرافیای آکادمی علوم روسیه در آزمایشی به نام "Tsarev 2" آزمایش شد، زمانی که نمونه ای از یک ماده با منشاء شهاب سنگی در خلاء گرم شد. سپس انتشار گازهایی مانند H 2، CH 4، CO، H 2 O، N 2 و غیره ثبت شد، بنابراین دانشمندان به درستی فرض کردند که ترکیب شیمیایی جو اولیه زمین شامل آب و دی اکسید کربن، هیدروژن فلوراید ( HF)، گاز مونوکسید کربن (CO)، سولفید هیدروژن (H2S)، ترکیبات نیتروژن، هیدروژن، متان (CH4)، بخار آمونیاک (NH3)، آرگون، و غیره. بخار آب از جو اولیه در تشکیل شرکت کردند. از هیدروسفر، دی اکسید کربن به میزان بیشتری در یک حالت محدود در مواد آلی و سنگ ها قرار داشت، نیتروژن به ترکیب هوای مدرن و همچنین دوباره به سنگ های رسوبی و مواد آلی منتقل شد.

ترکیب جو اولیه زمین به افراد مدرن اجازه نمی دهد بدون دستگاه تنفس در آن باشند، زیرا در آن زمان اکسیژن به مقدار لازم وجود نداشت. این عنصر در یک و نیم میلیارد سال پیش در مقادیر قابل توجهی ظاهر شد و گمان می رود در ارتباط با توسعه فرآیند فتوسنتز در جلبک های سبز آبی و سایر جلبک ها، که قدیمی ترین ساکنان سیاره ما هستند، باشد.

حداقل اکسیژن

این واقعیت که ترکیب اتمسفر زمین در ابتدا تقریباً بدون اکسیژن بود، با این واقعیت نشان می‌دهد که گرافیت (کربن) به راحتی اکسید شده، اما اکسید نشده در قدیمی‌ترین سنگ‌های (Catarchaean) یافت می‌شود. متعاقباً به اصطلاح سنگ آهن نواری ظاهر شد که شامل لایه هایی از اکسیدهای آهن غنی شده بود که به معنای ظهور منبع قدرتمند اکسیژن در شکل مولکولی در سیاره است. اما این عناصر فقط به صورت دوره ای یافت می شدند (شاید همان جلبک ها یا سایر تولیدکنندگان اکسیژن در جزایر کوچک در یک بیابان بدون اکسیژن ظاهر می شدند)، در حالی که بقیه جهان بی هوازی بود. مورد دوم با این واقعیت پشتیبانی می شود که پیریت به راحتی اکسید شده به شکل سنگریزه های پردازش شده توسط جریان بدون اثری از واکنش های شیمیایی یافت می شود. از آنجایی که آب های جاری نمی توانند به خوبی هوادهی شوند، این دیدگاه ایجاد شده است که جو قبل از کامبرین کمتر از یک درصد از ترکیب اکسیژن امروزی را در خود جای داده است.

تغییر انقلابی در ترکیب هوا

تقریباً در اواسط دوره پروتروزوئیک (1.8 میلیارد سال پیش)، هنگامی که جهان به تنفس هوازی روی آورد، یک "انقلاب اکسیژن" رخ داد که در طی آن می توان 38 مولکول از یک ماده مغذی (گلوکز) به دست آورد و نه دو مولکول (مثل با تنفس بی هوازی) واحد انرژی. ترکیب اتمسفر زمین، از نظر اکسیژن، شروع به تجاوز از یک درصد از آنچه امروز است، کرد و یک لایه ازون ظاهر شد که از موجودات در برابر تشعشعات محافظت می کرد. به عنوان مثال، از او بود که حیوانات باستانی مانند تریلوبیت ها در زیر پوسته های ضخیم "پنهان شدند". از آن زمان تا زمان ما، محتوای عنصر اصلی "تنفسی" به تدریج و به آرامی افزایش یافت و تنوع توسعه اشکال زندگی در این سیاره را تضمین کرد.

تغییر در ترکیب جو منجر به تأثیر بر رژیم تابش جو می شود - این مکانیسم اصلی تأثیر انسانی بر سیستم آب و هوای جهانی در سطح فعلی و مورد انتظار توسعه صنعتی در دهه های آینده است.

سهم گازهای گلخانه ای اتمسفر (نگاه کنید به. اثر گلخانه ای) بخش عمده ای از این تاثیر را تشکیل می دهد. تأثیر غلظت گازهای گلخانه ای بر دما با جذب تابش موج بلندی که از زمین می آید و در نتیجه کاهش تابش مؤثر در سطح زمین تعیین می شود. در این حالت حداکثر دماها افزایش می یابد و دمای لایه های بالاتر جو به دلیل تلفات زیاد تشعشع کاهش می یابد. این اثر با دو شرایط تقویت می شود:

1) افزایش مقدار بخار آب در جو در هنگام گرم شدن، که همچنین تابش امواج بلند را مسدود می کند.

2) عقب نشینی یخ های قطبی در طول گرم شدن، که باعث کاهش آلبدوی زمین در عرض های جغرافیایی نسبتاً بالا می شود.

همه گازهای گلخانه ای با عمر طولانی و ازن نیروی تشعشعی مثبت (2.9 ± 0.3 W/m2) ایجاد می کنند. کل تأثیر تشعشع عوامل انسانی مرتبط با تغییرات در غلظت همه گازهای گلخانه ای و ذرات معلق در هوا 1.6 (از 0.6 تا 2.4) وات بر متر مربع است. همه انواع آئروسل ها با تغییر آلبدو ابر به طور مستقیم و غیرمستقیم یک اثر تابشی ایجاد می کنند. تاثیر کل آئروسل منفی است (-1.3 ± 0.8 W/m2). با این حال، پایایی این تخمین ها بسیار کمتر از برآوردهای به دست آمده برای گازهای گلخانه ای است (گزارش ارزیابی، 2008).

گازهای گلخانه ای موجود در جو که به طور قابل توجهی تحت تأثیر فعالیت های اقتصادی قرار می گیرند:

– دی اکسید کربن(CO 2)مهمترین گاز گلخانه ای از نظر کنترل آب و هوا می باشد. در طول 250 سال گذشته، افزایش بی سابقه ای در غلظت آن در جو به میزان 35٪ وجود داشته است. در سال 2005 به 379 میلیون -1 رسید.

– متان(CH 4)دومین گاز گلخانه ای مهم پس از CO2 است. غلظت آن در مقایسه با دوره پیش از صنعتی شدن 2.5 برابر افزایش یافت و در سال 2005 به 1774 ppb رسید.

– اکسید نیتروژن(N2O)غلظت آن در سال 2005 نسبت به دوره پیش از صنعتی شدن 18 درصد افزایش یافت و به 319 میلیارد – 1 رسید. در حال حاضر تقریباً 40 درصد از مقدار N 2 O وارد جو به دلیل فعالیت های اقتصادی (کودهای شیمیایی، دامپروری، صنایع شیمیایی) است.

بر برنج. 4.7دوره زمانی غلظت دی اکسید کربن ارائه شده است ( آ، متان ( ب) و اکسید نیتروژن ( V) در جو و تغییرات آنها در 10000 سال گذشته و از سال 1750. دوره زمانی از اندازه‌گیری‌های ذخایر یخی از محققان مختلف و اندازه‌گیری‌های جو به‌دست آمد. شکل به وضوح افزایش تدریجی CO 2 و سایر گازها را در دوران صنعتی نشان می دهد.

بر اساس گزارش چهارم ارزیابی IPCC (2007)، در دوران صنعتی افزایش قابل توجهی در غلظت اتمسفر گازهای فعال در آب و هوا وجود دارد. بنابراین، در طول 250 سال گذشته، غلظت دی اکسید کربن (CO 2) اتمسفر از 280 به 379 ppm (قسمت در میلیون در واحد حجم) افزایش یافته است. غلظت فعلی گازهای گلخانه ای در جو، همانطور که با تجزیه و تحلیل حباب های هوا از هسته های یخی تعیین می شود که ترکیب جو باستانی قطب جنوب را حفظ کرده است، بسیار بیشتر از هر زمان دیگری در 10 هزار سال گذشته است. غلظت متان اتمسفر جهانی از 715 به 1774 ppb (بخش در میلیارد در واحد حجم) در طول دوران صنعتی افزایش یافته است. چشمگیرترین افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در دهه های اخیر مشاهده شده است که منجر به گرم شدن جو شده است.

بنابراین روند گرم شدن آب و هوای مدرندر پس زمینه پایدار رخ می دهد افزایش غلظت گازهای گلخانه ایو اول از همه، دی اکسید کربن (CO 2). بنابراین، بر اساس داده های سال 1999، انتشار CO 2 در نتیجه فعالیت های انسانی، از احتراق سوخت های فسیلی، به 6.2 میلیارد تن در سال 1996 رسید که تقریباً 4 برابر بیشتر از سال 1950 است. از سال 1750 تا 2000، غلظت دی اکسید کربن در جو به میزان 31 درصد افزایش یافت (Perevedentsev Yu.P.، 2009).

دوره زمانی غلظت CO 2 در ایستگاه Teriberka روسیه (شکل 4.8) نشان می دهد که میانگین نرخ رشد CO 2 طی 20 سال 1.7 میلیون -1 در سال با نوسانات فصلی قابل توجه معادل 15 ÷ 20 میلیون -1 بوده است.

برنج. 2.8. دوره زمانی غلظت CO 2 در جو در ایستگاه Teriberka (شبه جزیره کولا) برای دوره مشاهده از سال 1988. نقاط و خطوط اندازه گیری های منفرد را نشان می دهند ( 1 ، تغییرات فصلی صاف شده ( 2 ) و روند بلند مدت ( 3 ) غلظت CO 2 CO 2، ppm (OD، 2008)

مکانیسم اثر گلخانه ای با تفاوت در ظرفیت جذب اتمسفر برای تشعشعات خورشیدی که به زمین می آیند و تشعشعات خروجی از زمین توضیح داده می شود. زمین تابش از خورشید را در یک باند وسیع از طیف با طول موج متوسط ​​حدود 0.5 میکرون دریافت می کند و این تابش موج کوتاه تقریباً از جو عبور می کند. زمین انرژی دریافتی را تقریباً مانند یک جسم کاملاً سیاه در محدوده موج بلند مادون قرمز با طول موج متوسط ​​حدود 10 میکرون می‌دهد. در این محدوده، بسیاری از گازها (CO 2، CH 4، H 2 O، و غیره) دارای نوارهای جذبی متعددی هستند؛ این گازها تشعشعات را جذب می کنند، در نتیجه گرما را آزاد می کنند و در بیشتر موارد جو را گرم می کنند. دی اکسید کربن به شدت تشعشعات وارده از زمین را در محدوده 12-18 میکرون جذب می کند و یکی از عوامل اصلی ایجاد اثر گلخانه ای است (Perevedentsev Yu.P.، 2009).

گرم شدن آب و هوای مدرن این واقعیت که آب و هوای مدرن در حال تغییر است توسط همه به رسمیت شناخته شده است، زیرا هم اندازه گیری های ابزاری و هم شاخص های طبیعی یک چیز را نشان می دهند: در دهه های اخیر گرم شدن قابل توجهی در آب و هوای سیاره وجود داشته است. در طول قرن گذشته (1906-2005)، یک شبکه هواشناسی زمینی افزایش قابل توجهی در میانگین دمای جهانی در سطح زمین به میزان 0.74 درجه سانتیگراد ثبت کرده است. هنگام بحث در مورد علل گرم شدن هوا، اختلاف نظر ایجاد می شود. در گزارش ارزیابی چهارم، کارشناسان IPCC (2007) در رابطه با علل گرمایش مشاهده شده نتیجه گیری می کنند: احتمال اینکه تغییرات آب و هوایی طی 50 سال گذشته بدون تأثیر خارجی (انسان زا) رخ داده باشد، بسیار کم ارزیابی می شود.<5%). С высокой степенью вероятности (>90٪ بیان می کند که تغییرات مشاهده شده در 50 سال گذشته نه تنها ناشی از تأثیرات طبیعی، بلکه همچنین توسط تأثیرات خارجی است. با اطمینان بیش از 90 درصد، این گزارش بیان می‌کند که افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای انسانی مسئول بیشتر گرمایش جهانی از اواسط قرن بیستم است.

دیدگاه های دیگری در مورد علل گرم شدن وجود دارد - یک عامل داخلی، تنوع طبیعی که باعث نوسانات دما، هم در جهت گرم شدن و هم در جهت سرد شدن می شود. بنابراین، در کار (Datsenko N.M., Monin A.S., Sonechkin D.M., 2004) حامیان این مفهوم نشان می دهند که دوره شدیدترین افزایش دمای جهانی قرن 20 (دهه 90) در شاخه صعودی دهه 60 می افتد. نوسانات تابستانی که توسط آنها در شاخص هایی که وضعیت حرارتی و گردشی جو را مشخص می کنند شناسایی شده است. در عین حال، پیشنهاد می‌شود که نوسانات آب و هوای مدرن نتیجه واکنش‌های غیرخطی سیستم آب و هوایی به تأثیرات خارجی شبه تناوبی (چرخه‌های جزر و مد ماه و خورشید و فعالیت خورشیدی، چرخه‌های انقلاب بزرگ‌ترین سیارات منظومه شمسی است. در اطراف یک مرکز مشترک و غیره) (Perevedentsev Yu.P., 2009).

برای اولین بار، رشد انتشار CO 2 صنعتی در جو توسط H.E. حدس بزنید در اوایل دهه 50 قرن XX. بر اساس تغییرات در نسبت کربن در حلقه‌های درختان، سوس به این نتیجه رسید که دی اکسید کربن اتمسفر با انتشار CO2 ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی از نیمه دوم قرن نوزدهم دوباره پر شده است. او کشف کرد که نسبت C 14 رادیواکتیو که به طور مداوم در جو به دلیل عملکرد ذرات کیهانی تشکیل می شود، به C 12 پایدار در طول صد سال گذشته در نتیجه "رقیق شدن" CO 2 اتمسفر توسط جریان کاهش یافته است. CO 2 حاصل از سوخت های فسیلی که تقریباً حاوی C نیست (نیمه عمر C 14 برابر با 5730 سال است). بنابراین، افزایش انتشار CO 2 صنعتی در جو بر اساس اندازه گیری در حلقه های درخت تشخیص داده شد. تنها در سال 1958 بود که ثبت غلظت CO 2 اتمسفر در ایستگاه Mauna Loa در اقیانوس آرام آغاز شد.

برنج. 4.7. دوره زمانی غلظت دی اکسید کربن ( آ، متان ( ب) و اکسید نیتروژن ( V) در جو و تغییرات آنها در طول 10000 سال گذشته (پانل بزرگ) و از سال 1750 (پانل کوچکتر وارد شده در آن). نتایج اندازه‌گیری‌های ذخایر یخی (نمادهایی با رنگ‌ها و پیکربندی‌های مختلف) از محققان مختلف و اندازه‌گیری‌های موجود در جو (منحنی قرمز). مقیاس ارزیابی های مربوط به غلظت اندازه گیری شده تاثیرات تشعشع بر روی پانل های بزرگ در سمت راست نشان داده شده است (گزارش ارزیابی تغییرات آب و هوا و پیامدهای آن در قلمرو فدراسیون روسیه (AR)، 2008)

اتمسفر زمین

جو(از جانب. یونانی قدیمἀτμός - بخار و σφαῖρα - توپ) - گازپوسته ( ژئوسفر)، سیاره را احاطه کرده است زمین. سطح داخلی آن را می پوشاند هیدروسفرو به طور جزئی پارس سگ، قسمت بیرونی با بخش نزدیک به زمین از فضای بیرونی مرز دارد.

معمولاً مجموعه ای از شاخه های فیزیک و شیمی که جو را مطالعه می کنند فیزیک اتمسفر. جو تعیین می کند آب و هوادر سطح زمین، مطالعه آب و هوا هواشناسی، و تغییرات طولانی مدت اقلیم - اقلیم شناسی.

ساختار جو

ساختار جو

تروپوسفر

حد بالایی آن در ارتفاع 8-10 کیلومتری در قطبی، 10-12 کیلومتری در معتدل و 16-18 کیلومتری در عرض های جغرافیایی استوایی است. در زمستان کمتر از تابستان است. لایه زیرین و اصلی جو. حاوی بیش از 80 درصد از کل جرم هوای جو و حدود 90 درصد از کل بخار آب موجود در جو است. در تروپوسفر بسیار توسعه یافته است تلاطمو همرفت، بوجود امدن ابرها، در حال توسعه هستند طوفان هاو آنتی سیکلون ها. دما با افزایش ارتفاع با میانگین عمودی کاهش می یابد شیب 0.65 درجه / 100 متر

موارد زیر به عنوان "شرایط عادی" در سطح زمین پذیرفته می شوند: چگالی 1.2 کیلوگرم بر متر مکعب، فشار هوا 101.35 کیلو پاسکال، دما به اضافه 20 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 50%. این شاخص های مشروط دارای اهمیت مهندسی محض هستند.

استراتوسفر

لایه ای از جو که در ارتفاع 11 تا 50 کیلومتری قرار دارد. با تغییر جزئی دما در لایه 11-25 کیلومتری (لایه پایین تر استراتوسفر) و افزایش در لایه 25-40 کیلومتری از 56.5- به 0.8 درجه مشخص می شود. با(لایه بالایی استراتوسفر یا منطقه وارونگی ها). با رسیدن به مقدار حدود 273 کلوین (تقریبا 0 درجه سانتیگراد) در ارتفاع حدود 40 کیلومتری، دما تا ارتفاع حدود 55 کیلومتری ثابت می ماند. این ناحیه دمای ثابت نامیده می شود استراتوپوزو مرز بین استراتوسفر است و مزوسفر.

استراتوپوز

لایه مرزی جو بین استراتوسفر و مزوسفر. در توزیع عمودی دما حداکثر (حدود 0 درجه سانتیگراد) وجود دارد.

مزوسفر

اتمسفر زمین

مزوسفراز ارتفاع 50 کیلومتری شروع می شود و تا 80-90 کیلومتر گسترش می یابد. دما با ارتفاع با شیب عمودی متوسط ​​(0.25-0.3) درجه / 100 متر کاهش می یابد. فرآیند اصلی انرژی انتقال حرارت تابشی است. فرآیندهای فتوشیمیایی پیچیده شامل رادیکال های آزاد، مولکول های برانگیخته ارتعاشی و غیره باعث درخشش جو می شوند.

مزوپوز

لایه انتقالی بین مزوسفر و ترموسفر. حداقل در توزیع عمودی دما (حدود -90 درجه سانتیگراد) وجود دارد.

خط کارمان

ارتفاع از سطح دریا که به طور معمول به عنوان مرز بین جو زمین و فضا پذیرفته شده است.

ترموسفر

مقاله اصلی: ترموسفر

حد بالایی حدود 800 کیلومتر است. درجه حرارت تا ارتفاعات 200-300 کیلومتر افزایش می یابد، جایی که به مقادیری در حد 1500 کلوین می رسد، پس از آن تقریباً تا ارتفاعات بالا ثابت می ماند. تحت تأثیر تابش خورشیدی فرابنفش و اشعه ایکس و تابش کیهانی، یونیزاسیون هوا رخ می دهد (" شفق های قطبی") - نواحی اصلی یون کرهدر داخل ترموسفر دراز بکشید. در ارتفاعات بالای 300 کیلومتر، اکسیژن اتمی غالب است.

لایه های جوی تا ارتفاع 120 کیلومتری

اگزوسفر (کره پراکنده)

اگزوسفر- منطقه پراکندگی، قسمت بیرونی ترموسفر، واقع در بالای 700 کیلومتر. گاز موجود در اگزوسفر بسیار کمیاب است و از اینجا ذرات آن به فضای بین سیاره ای نشت می کنند. اتلاف).

تا ارتفاع 100 کیلومتری، جو مخلوطی همگن و مخلوط از گازها است. در لایه‌های بالاتر، توزیع گازها بر اساس ارتفاع به وزن مولکولی آنها بستگی دارد؛ غلظت گازهای سنگین‌تر با فاصله گرفتن از سطح زمین سریع‌تر کاهش می‌یابد. به دلیل کاهش چگالی گاز، دما از 0 درجه سانتیگراد در استراتوسفر به 110- درجه سانتیگراد در مزوسفر کاهش می یابد. با این حال، انرژی جنبشی ذرات منفرد در ارتفاعات 200-250 کیلومتری با دمای ~1500 درجه سانتیگراد مطابقت دارد. در بالای 200 کیلومتر، نوسانات قابل توجهی در دما و چگالی گاز در زمان و مکان مشاهده می شود.

در ارتفاع حدود 2000-3000 کیلومتری، اگزوسفر به تدریج به اصطلاح تبدیل می شود. نزدیک خلاء فضاییکه با ذرات بسیار کمیاب گاز بین سیاره ای، عمدتاً اتم های هیدروژن پر شده است. اما این گاز تنها بخشی از ماده بین سیاره ای را نشان می دهد. بخش دیگر شامل ذرات غبار با منشاء دنباله‌دار و شهاب‌سنگ است. علاوه بر ذرات غبار بسیار کمیاب، تشعشعات الکترومغناطیسی و هسته‌ای با منشاء خورشیدی و کهکشانی به این فضا نفوذ می‌کنند.

تروپوسفر حدود 80٪ از جرم جو را تشکیل می دهد، استراتوسفر - حدود 20٪. جرم مزوسفر بیش از 0.3٪ نیست، ترموسفر کمتر از 0.05٪ از کل جرم جو است. بر اساس خواص الکتریکی موجود در جو، نوترونوسفر و یونوسفر متمایز می شوند. در حال حاضر اعتقاد بر این است که جو تا ارتفاع 2000-3000 کیلومتری گسترش می یابد.

بسته به ترکیب گاز موجود در جو، آنها منتشر می کنند هموسفرو هتروسفر. هتروسفر - این منطقه ای است که گرانش بر جداسازی گازها تأثیر می گذارد، زیرا اختلاط آنها در چنین ارتفاعی ناچیز است. این به معنای ترکیب متغیر هتروسفر است. در زیر آن یک قسمت کاملاً مخلوط و همگن از جو قرار دارد که به نام هموسفر. مرز بین این لایه ها نامیده می شود مکث توربو، در ارتفاع حدود 120 کیلومتری قرار دارد.

مشخصات فیزیکی

ضخامت جو تقریباً 2000 - 3000 کیلومتر از سطح زمین است. جرم کل هوا- (5.1-5.3)×10 18 کیلوگرم. جرم مولیهوای خشک تمیز 28.966 است. فشاردر 0 درجه سانتی گراد در سطح دریا 101.325 کیلو پاسکال; دمای بحرانی?140.7 درجه سانتی گراد; فشار بحرانی 3.7 مگاپاسکال؛ سی پ 1.0048×10 3 J/(kg K) (در 0 درجه سانتیگراد)، سی v 0.7159×10 3 J/(kg K) (در دمای 0 درجه سانتیگراد). حلالیت هوا در آب در دمای 0 درجه سانتیگراد 0.036٪، در 25 درجه سانتیگراد - 0.22٪ است.

خصوصیات فیزیولوژیکی و سایر خواص جو

در حال حاضر در ارتفاع 5 کیلومتری از سطح دریا، یک فرد آموزش ندیده رشد می کند گرسنگی اکسیژنو بدون سازگاری، عملکرد فرد به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. منطقه فیزیولوژیکی جو در اینجا به پایان می رسد. تنفس انسان در ارتفاع 15 کیلومتری غیرممکن می شود، اگرچه تا 115 کیلومتری جو حاوی اکسیژن است.

جو اکسیژن لازم برای تنفس را برای ما تامین می کند. با این حال، به دلیل افت فشار کل جو، با بالا رفتن از ارتفاع، فشار جزئی اکسیژن به همان نسبت کاهش می یابد.

ریه های انسان دائماً حاوی حدود 3 لیتر هوای آلوئولی هستند. فشار جزئیاکسیژن هوای آلوئولی در فشار اتمسفر معمولی 110 میلی متر جیوه است. هنر، فشار دی اکسید کربن - 40 میلی متر جیوه. هنر، و بخار آب - 47 میلی متر جیوه. هنر با افزایش ارتفاع، فشار اکسیژن کاهش می یابد و فشار کل بخار آب و دی اکسید کربن در ریه ها تقریباً ثابت می ماند - حدود 87 میلی متر جیوه. هنر زمانی که فشار هوای محیط به این مقدار رسید، اکسیژن رسانی به ریه ها به طور کامل متوقف می شود.

در ارتفاع حدود 19-20 کیلومتری، فشار اتمسفر به 47 میلی متر جیوه کاهش می یابد. هنر بنابراین در این ارتفاع آب و مایع بینابینی در بدن انسان شروع به جوشیدن می کند. در خارج از کابین تحت فشار در این ارتفاعات، مرگ تقریباً بلافاصله اتفاق می افتد. بنابراین، از نقطه نظر فیزیولوژی انسان، "فضا" در ارتفاع 15-19 کیلومتری شروع می شود.

لایه های متراکم هوا - تروپوسفر و استراتوسفر - ما را از اثرات مخرب تشعشع محافظت می کند. با کمیاب شدن کافی هوا، در ارتفاعات بیش از 36 کیلومتر، عوامل یونیزان تأثیر شدیدی بر بدن دارند. تابش - تشعشع- پرتوهای کیهانی اولیه؛ در ارتفاعات بیش از 40 کیلومتر، قسمت فرابنفش طیف خورشیدی برای انسان خطرناک است.

همانطور که ما به ارتفاع بیشتر از سطح زمین بالا می رویم، پدیده های آشنا در لایه های پایینی جو مشاهده می شود مانند انتشار صدا، ظهور آیرودینامیک. بلند کردنو مقاومت، انتقال حرارت همرفتو غیره.

در لایه های کمیاب هوا، توزیع صداغیر ممکن می شود تا ارتفاع 60 تا 90 کیلومتری همچنان می توان از مقاومت هوا و بالابر برای پرواز آیرودینامیکی کنترل شده استفاده کرد. اما با شروع از ارتفاعات 100-130 کیلومتر، مفاهیم آشنا برای هر خلبان شماره های Mو سد صوتیمعنای خود را از دست بدهند، شرطی وجود دارد خط کارمانفراتر از آن، کره پرواز صرفاً بالستیک آغاز می شود که فقط با استفاده از نیروهای واکنشی قابل کنترل است.

در ارتفاعات بالای 100 کیلومتر، جو از ویژگی قابل توجه دیگری محروم می شود - توانایی جذب، هدایت و انتقال انرژی حرارتی به وسیله همرفت (یعنی با مخلوط کردن هوا). این بدان معنی است که عناصر مختلف تجهیزات در ایستگاه فضایی مداری نمی توانند از بیرون به همان روشی که معمولاً در هواپیما انجام می شود - با کمک جت های هوا و رادیاتورهای هوا - خنک شوند. در چنین ارتفاعی، مانند فضا به طور کلی، تنها راه انتقال گرما است تابش حرارتی.

ترکیب اتمسفر

ترکیب هوای خشک

جو زمین عمدتاً از گازها و ناخالصی های مختلف (غبار، قطرات آب، کریستال های یخ، نمک های دریا، محصولات احتراق) تشکیل شده است.

غلظت گازهای تشکیل دهنده جو تقریبا ثابت است، به استثنای آب (H2O) و دی اکسید کربن (CO2).

ترکیب هوای خشک
نیتروژن
اکسیژن
آرگون
اب
دی اکسید کربن
نئون
هلیوم
متان
کریپتون
هیدروژن
زنون
اکسید نیتروژن

علاوه بر گازهای نشان داده شده در جدول، جو حاوی SO 2، NH 3، CO، ازن, هیدروکربن ها, HCl, HF، زوج ها HG, I 2 , و همچنین نهو بسیاری از گازهای دیگر در مقادیر کم. تروپوسفر دائماً حاوی تعداد زیادی ذرات معلق جامد و مایع است. آئروسل).

تاریخچه تشکیل اتمسفر

بر اساس رایج ترین نظریه، جو زمین در طول زمان دارای چهار ترکیب مختلف بوده است. در ابتدا از گازهای سبک ( هیدروژنو هلیوم) از فضای بین سیاره ای گرفته شده است. این به اصطلاح است جو اولیه(حدود چهار میلیارد سال پیش). در مرحله بعد، فعالیت فعال آتشفشانی منجر به اشباع شدن جو با گازهایی غیر از هیدروژن (دی اکسید کربن، آمونیاک, بخار آب). اینگونه شکل گرفت جو ثانویه(حدود سه میلیارد سال قبل از امروز). این فضا ترمیم کننده بود. علاوه بر این، فرآیند تشکیل اتمسفر توسط عوامل زیر تعیین شد:

نشت گازهای سبک (هیدروژن و هلیوم) به داخل فضای بین سیاره ای;

واکنش های شیمیایی که در جو تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش، تخلیه رعد و برق و برخی عوامل دیگر رخ می دهد.

به تدریج این عوامل منجر به شکل گیری شد جو سومبا محتوای بسیار کمتر هیدروژن و محتوای بسیار بیشتر نیتروژن و دی اکسید کربن (که در نتیجه واکنش های شیمیایی از آمونیاک و هیدروکربن ها ایجاد می شود) مشخص می شود.

نیتروژن

تشکیل مقدار زیادی N 2 به دلیل اکسیداسیون جو آمونیاک-هیدروژن توسط مولکولی O 2 است که از 3 میلیارد سال پیش در نتیجه فتوسنتز از سطح سیاره شروع به بیرون آمدن کرد. N2 همچنین در نتیجه نیترات زدایی نیترات ها و سایر ترکیبات حاوی نیتروژن در جو آزاد می شود. نیتروژن در اتمسفر فوقانی توسط ازن به NO اکسید می شود.

نیتروژن N 2 فقط در شرایط خاص (مثلاً در هنگام تخلیه رعد و برق) واکنش نشان می دهد. اکسیداسیون نیتروژن مولکولی توسط ازن در هنگام تخلیه الکتریکی در تولید صنعتی کودهای نیتروژنی استفاده می شود. آنها می توانند آن را با مصرف کم انرژی اکسید کرده و به شکل فعال بیولوژیکی تبدیل کنند. سیانوباکتری ها (جلبک سبز آبی)و باکتری های ندول که ریزوبیال را تشکیل می دهند همزیستیبا حبوباتگیاهان، به اصطلاح کود کشاورزی سبز.

اکسیژن

ترکیب جو با ظاهر شدن روی زمین شروع به تغییر اساسی کرد موجودات زنده، در نتیجه فتوسنتزهمراه با آزاد شدن اکسیژن و جذب دی اکسید کربن. در ابتدا، اکسیژن برای اکسیداسیون ترکیبات کاهش یافته - آمونیاک، هیدروکربن ها، شکل نیتروژن مصرف شد. غدهموجود در اقیانوس ها و غیره. در پایان این مرحله، محتوای اکسیژن جو شروع به افزایش کرد. به تدریج فضایی مدرن با خواص اکسید کننده شکل گرفت. از آنجایی که این امر باعث ایجاد تغییرات جدی و ناگهانی در بسیاری از فرآیندهای در حال وقوع شد جو, لیتوسفرو زیست کره، این رویداد نامیده شد فاجعه اکسیژن.

در حین فانوزوئیکترکیب اتمسفر و محتوای اکسیژن دستخوش تغییراتی شد. آنها در درجه اول با میزان رسوب رسوب آلی مرتبط بودند. بنابراین، در طول دوره های انباشت زغال سنگ، محتوای اکسیژن در جو ظاهراً به طور قابل توجهی از سطح مدرن فراتر رفت.

دی اکسید کربن

محتوای CO 2 در جو به فعالیت های آتشفشانی و فرآیندهای شیمیایی در پوسته های زمین بستگی دارد، اما بیشتر از همه به شدت بیوسنتز و تجزیه مواد آلی در زیست کره زمین. تقریبا کل زیست توده فعلی سیاره (حدود 2.4 × 10 12 تن ) در اثر دی اکسید کربن، نیتروژن و بخار آب موجود در هوای اتمسفر تشکیل می شود. به خاک سپرده شد اقیانوس، V باتلاق هاو در جنگل هامواد آلی تبدیل می شود زغال سنگ, روغنو گاز طبیعی. (سانتی متر. چرخه کربن ژئوشیمیایی)

گازهای نجیب

منبع گازهای بی اثر - آرگون, هلیومو کریپتون- فوران های آتشفشانی و فروپاشی عناصر رادیواکتیو. زمین به طور کلی و جو به طور خاص در مقایسه با فضا از گازهای بی اثر تهی شده اند. اعتقاد بر این است که دلیل این امر در نشت مداوم گازها به فضای بین سیاره ای است.

آلودگی هوا

اخیراً تکامل جو شروع به تأثیرپذیری کرده است انسان. نتیجه فعالیت های او افزایش مداوم و قابل توجهی در محتوای دی اکسید کربن در جو به دلیل احتراق سوخت های هیدروکربنی انباشته شده در دوره های زمین شناسی قبلی بود. مقادیر زیادی CO 2 در طول فتوسنتز مصرف می شود و توسط اقیانوس های جهان جذب می شود. این گاز به دلیل تجزیه سنگ های کربناته و مواد آلی با منشاء گیاهی و حیوانی و همچنین در اثر فعالیت های آتشفشانی و صنعتی انسان وارد جو می شود. در طول 100 سال گذشته، محتوای CO2 در جو 10٪ افزایش یافته است که بخش عمده آن (360 میلیارد تن) از احتراق سوخت ناشی می شود. اگر نرخ رشد احتراق سوخت ادامه یابد، در 50 تا 60 سال آینده مقدار CO 2 در جو دو برابر خواهد شد و می تواند منجر به تغییرات جهانی آب و هوا.

احتراق سوخت منبع اصلی گازهای آلاینده است ( CO, نه, بنابراین 2 ). دی اکسید گوگرد توسط اکسیژن اتمسفر اکسید می شود بنابراین 3 در لایه های بالایی جو، که به نوبه خود با آب و بخار آمونیاک برهم کنش می کند و در نتیجه اسید سولفوریک (H 2 بنابراین 4 ) و سولفات آمونیوم ((NH 4 ) 2 بنابراین 4 ) بازگشت به سطح زمین در قالب به اصطلاح. باران اسیدی. استفاده موتورهای احتراق داخلیمنجر به آلودگی جوی قابل توجه با اکسیدهای نیتروژن، هیدروکربن ها و ترکیبات سرب می شود. سرب تترااتیل سرب (CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

آلودگی آئروسل اتمسفر هم به دلایل طبیعی (فوران های آتشفشانی، طوفان های گرد و غبار، حباب قطرات آب دریا و گرده گیاهان و غیره) و فعالیت های اقتصادی انسان (استخراج سنگ معدن و مصالح ساختمانی، سوزاندن سوخت، ساخت سیمان و غیره) ایجاد می شود. ). انتشار شدید ذرات معلق در جو یکی از دلایل احتمالی تغییرات آب و هوایی در این سیاره است.

پوشش گازی که سیاره ما زمین را احاطه کرده است، به نام جو شناخته می شود، از پنج لایه اصلی تشکیل شده است. این لایه‌ها در سطح سیاره، از سطح دریا (گاهی در پایین‌تر) سرچشمه می‌گیرند و به ترتیب زیر به فضای بیرون می‌آیند:

• تروپوسفر؛
• استراتوسفر؛
• مزوسفر؛
• ترموسفر؛
• اگزوسفر.

نمودار لایه های اصلی جو زمین

در بین هر یک از این پنج لایه اصلی، مناطق انتقالی به نام "مکث" وجود دارد که در آن تغییرات دما، ترکیب و چگالی هوا رخ می دهد. همراه با مکث ها، جو زمین در مجموع شامل 9 لایه است.

تروپوسفر: جایی که آب و هوا رخ می دهد

از بین تمام لایه های جو، تروپوسفر لایه ای است که ما با آن بیشتر آشنا هستیم (چه متوجه شوید یا نه)، زیرا ما در کف آن - سطح سیاره زندگی می کنیم. سطح زمین را می پوشاند و چندین کیلومتر به سمت بالا امتداد می یابد. کلمه تروپوسفر به معنای "تغییر کره زمین" است. یک نام بسیار مناسب، زیرا این لایه جایی است که آب و هوای روزمره ما رخ می دهد.

با شروع از سطح سیاره، تروپوسفر تا ارتفاع 6 تا 20 کیلومتری بالا می رود. یک سوم پایینی لایه، نزدیکترین به ما، حاوی 50 درصد از کل گازهای جوی است. این تنها بخشی از کل جو است که نفس می کشد. با توجه به اینکه هوا از پایین توسط سطح زمین گرم می شود که انرژی حرارتی خورشید را جذب می کند، با افزایش ارتفاع، دما و فشار تروپوسفر کاهش می یابد.

در بالای آن یک لایه نازک به نام tropopause وجود دارد که فقط یک حائل بین تروپوسفر و استراتوسفر است.

استراتوسفر: خانه ازن

استراتوسفر لایه بعدی جو است. از 6 تا 20 کیلومتر تا 50 کیلومتر بالاتر از سطح زمین گسترش می یابد. این لایه ای است که اکثر هواپیماهای تجاری تجاری در آن پرواز می کنند و بالن های هوای گرم در آن حرکت می کنند.

در اینجا هوا به سمت بالا و پایین جریان نمی یابد، بلکه در جریان های بسیار سریع هوا به موازات سطح حرکت می کند. با افزایش دما، به لطف فراوانی ازن طبیعی (O3)، محصول جانبی تشعشعات خورشیدی و اکسیژن، که توانایی جذب پرتوهای مضر فرابنفش خورشید را دارد (هر گونه افزایش دما با ارتفاع در هواشناسی شناخته شده است) دما افزایش می یابد. به عنوان یک "وارونگی").

از آنجایی که استراتوسفر دارای دماهای گرمتر در پایین و دمای سردتر در بالا است، جابجایی (حرکت عمودی توده های هوا) در این قسمت از جو نادر است. در واقع، شما می‌توانید طوفانی را که در تروپوسفر در حال وقوع است، از استراتوسفر مشاهده کنید، زیرا این لایه مانند یک کلاهک همرفتی عمل می‌کند که از نفوذ ابرهای طوفانی جلوگیری می‌کند.

بعد از استراتوسفر دوباره یک لایه بافر وجود دارد که این بار استراتوپوز نامیده می شود.

مزوسفر: جو میانی

مزوسفر تقریباً در فاصله 50 تا 80 کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. مزوسفر فوقانی سردترین مکان طبیعی روی زمین است که دما در آن به کمتر از -143 درجه سانتیگراد می رسد.

ترموسفر: جو فوقانی

بعد از مزوسفر و مزوپوز، ترموسفر می آید که بین 80 تا 700 کیلومتری سطح سیاره قرار دارد و کمتر از 0.01 درصد از کل هوای موجود در پوشش جوی را در خود جای داده است. دما در اینجا تا +2000 درجه سانتیگراد می رسد، اما به دلیل رقیق بودن شدید هوا و عدم وجود مولکول های گاز برای انتقال گرما، این دماهای بالا بسیار سرد تلقی می شوند.

اگزوسفر: مرز بین جو و فضا

در ارتفاع حدود 700-10000 کیلومتری از سطح زمین، اگزوسفر - لبه بیرونی جو، هم مرز با فضا قرار دارد. در اینجا ماهواره های هواشناسی به دور زمین می چرخند.

در مورد یونوسفر چطور؟

یونوسفر یک لایه جدا نیست، اما در واقع این اصطلاح برای اشاره به جو بین 60 تا 1000 کیلومتر ارتفاع استفاده می شود. این شامل بالاترین بخش های مزوسفر، کل ترموسفر و بخشی از اگزوسفر است. یونوسفر نام خود را به این دلیل گرفته است که در این قسمت از جو، تابش خورشید هنگام عبور از میدان های مغناطیسی زمین در و یونیزه می شود. این پدیده از روی زمین به صورت شفق شمالی مشاهده می شود.