Geum.ru

Опорный конспект лекций Основные понятия, термины, законы, схемы Для студентов заочной и дистанционной форм обучения

Вид материалаКонспект

Содержание


5. Оболочки планеты: состав, основные процессы. Атмосфера
Особенности химических процессов в атмосфере
Примеры фотохимических и химических процессов в атмосфере
Мы вдыхаем
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
^

5. Оболочки планеты: состав, основные процессы.

Атмосфера


Атмосфера – газообразная (газовая) оболочка планет. Атмосфера Земли состоит из смеси газов, водяных паров и мелких частиц твердых веществ. Основа атмосферы – воздух, представляющий собой смесь газов, в первую очередь азота, кислорода, аргона и углекислого газа.

Атмосфера Земли уникальна по содержанию в ней различных газов, в том числе инертных. Главными составляющими частями верхних слоев атмосферы являются H2 и He, а также их ионы. Атмосфера Земли имеет массу ~ 5,15٠1015т. Содержание основных компонентов воздуха и малых добавок в нем приведено далее.

Компоненты
Содержание, %

Массовая доля
Объемная доля

Азот
75,52
78,09

Кислород
23,15
20,94

Аргон
1,28
0,93

Диоксид углерода
0,046
0,033

Неон
1,2•10-3
1,8•10-3

Гелий
7,2•10-5
5,2•10-4

Криптон
3,3•10-4
10-4

Ксенон
3,9•10-5
8•10-6

Оксид азота
2,5•10-3
2,5•10-4

Водород
3,5•10-6
5•10-5

Метан
0,8•10-4
1,5•10-4

Диоксид азота
8•10-5
1,5•10-4

Озон
10-5 – 10-6
2•10-6

Диоксид серы
-
2•10-8

Оксид углерода
-
10-5

Аммиак
-
10-6


По характеру изменений температуры с ростом высоты различают несколько сфер, разделенных узкими переходными зонами, называемыми паузами.




Тропосфера – нижний, примыкающий к Земле слой. Характеризуется средним вертикальным градиентом температуры 6 град/км.

Стратосфера – слой, следующий после тропосферы. Здесь температура остается примерно постоянной до высоты 25 км, а затем постепенно возрастает почти до 0°С на нижней границе стратопаузы (около 55 км).

Мезосфера – слой, расположенный выше стратосферы. Характеризуется новым понижением температуры в среднем примерно до -100°С на высоте около 80 км.

Термосфера – слой, находящийся выше мезосферы. В термосфере кинетическая температура постепенно возрастает с высотой.

Ионосфера – слой атмосферы от ~60 до 500 км.

^ Особенности химических процессов в атмосфере

1. Большинство химических реакций инициируются не термически, а фотохимически, т.е. при воздействии квантов света, полученных в результате излучения Солнца.

2. Атмосфера Земли – окислительная за счет содержащегося в воздухе кислорода, и в ней преобладают Окислительно-восстановительные реакции с участием частиц в основном с ковалентным типом химической связи.

3. Для атмосферных процессов характерны цепные реакции, т.е. реакции, протекающие в несколько стадий с участием промежуточных продуктов – реакционно-способных радикалов (CH3•, O•, HO•, HO2•, H• и др.).

4. В химических и фотохимических превращениях образуются разнообразные неорганические и органические соединения, в ряде случаев токсичные.

5. Продукты реакций могут переноситься на дальние расстояния и длительное время сохраняться в атмосфере (например, в виде аэрозолей).

Область атмосферы, в которой происходят химические реакции, часто называется хемосферой. К ней относится тропосфера и нижняя часть стратосферы.

Атмосфера

Зависимость содержания O3 , O2 , O и N2 в атмосфере от высоты:




^ Примеры фотохимических и химических процессов в атмосфере




Воздух, которым мы дышим

Каждый человек делает примерно 14 вдохов за минуту. За сутки человек пропускает через свои легкие как минимум около 14-15 кг воздуха или около n*104 л (n=1,2,3…) по объему. Поэтому качество воздуха, которым мы дышим имеет первостепенное значение для нас.

^ Мы вдыхаем:

азот – 78,09 об.%

кислород – 20,94 об.%

углекислый газ – 0,033 об.% и т.д.


Мы выдыхаем:

азот – 78,09 об.%

кислород – 15,8 об.%

углекислый газ – 4 об.%