Охарактеризуйте химический состав первичной атмосферы земли: Охарактеризуйте химический состав первичной атмосферы Земли.
Первичная атмосфера — земля — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Первичная атмосфера Земли не могла оставаться статической, особенно при наличии большого притока энергии, представление о котором дает табл. 1.7. В ней происходили химические реакции, приводившие к образованию более сложных веществ, в том числе органических. [1]
Первичная атмосфера Земли состояла из водяных паров, водорода, метана, молекулярного азота и аммиака, кислород отсутствовал. В дальнейшем, видимо, произошло взаимодействие метана и водяных паров, в результате чего образовался углекислый газ и водород. Последний, очевидно, утрачивался атмосферой, уходил в космическое пространство. Первоначальная атмосфера, невидимому, имела лишь восстановительные свойства, а ее воздушные перемещения резко отличались от современных. [2]
Относительно состава первичной атмосферы Земли имеются две точки зрения.
Согласно одной из них, древняя атмосфера слагалась, в основном, из водяного пара, углекислого газа и свободного азота, тогда как другие газы ( СО, СН, МНз, bbS и др.) содержались лишь в качестве примесей. Согласно другой точке зрения, эта атмосфера имела восстановительный характер: помимо водяного пара, она состояла главным образом из водорода, метана и аммиака.
[3]
Относительно состава первичной атмосферы Земли, имеются две точки зрения. Согласно одной из них, древняя атмосфера слагалась, в основном, из водяного пара, углекислого газа и свободного азота, тогда как другие газы ( СО, CH t, МНз, HjS и-др. Согласно другой точке зрения, первичная атмосфера имела восстановительный характер: помимо водяного пара, она состояла главным образом из водорода, метана и аммиака. [4]
Подобно тому как синтезы в первичной атмосфере Земли были ограничены присутствовавшим набором молекул, так и любой синтез приходится начинать с доступных исходных веществ.
[5]
Считают, что малые молекулы HCN содержались в первичной атмосфере Земли и могли послужить источником или интермедиа-том при образовании биологически важных соединений. Например, в присутствии следов аммиака и воды HCN под давлением пен-тамеризуется с образованием аденина. [6]
Органические соединения и жизнь возникли и развивались в бескислородной восстановительной первичной атмосфере Земли, возможно состоявшей первые два миллиарда лет из небольших количеств водорода, аммиака, азота и паров воды. [7]
Для проверки гипотезы о самопроизвольном возникновении аминокислот и других молекул жизни в условиях, которые, как считают, должны были существовать в первичной атмосфере Земли и океана, были проведены лабораторные опыты, В 1953 г. в Чикагском университете Стенли Миллер подвергал в течение недели действию электрического разряда смесь метана, аммиака, воды и водорода. В конце опыта при гидролизе реакционной смеси он обнаружил глицин и другие аминокислоты.
Пурины и пиримидины, о которых мы уже упоминали, поглощают свет, длина волны которого лежит около 260 им; это излучение по многим данным как раз могло проникать через
Более или менее прояснен вопрос о принципиальном образовании первичных или, можно сказать, первых молекул жизни.
Первичная атмосфера Земли состояла из водорода, воды, азота, аммиака, оксида углерода ( II) и метана, т.е. она не содержала свободного кислорода и обладала восстановительным характером.
[10]
В земной коре содержится 47 2 массовых долей в % кислорода. Химическая активность кислорода при высоких температурах и большие значения энергии связи кислорода со многими другими элементами объясняют, почему в первичной атмосфере Земли кислорода почти не было. Аналогичная ситуация наблюдается в настоящее время на Венере, в горячей атмосфере которой содержится лишь около 0 15 массовых долей ( %) кислорода. [11]
Из формальдегида образуются сахара, в том числе рибоза и дезокси-рибоза. В целом можно считать доказанным, что простые органические соединения, являющиеся мономерами информационных макромолекул белков и нуклеиновых кислот, могли синтезироваться в
[12]
Пожалуй, наибольшее число элементов обнаруживается в природе в виде их окислов, главным образом твердых. Большинство окислов настолько устойчиво к разложению на элементы, что кажется маловероятным, чтобы в первобытной атмосфере Земли существовал свободный кислород; двуокись углерода, вода, метан и аммиак ( а также благородные газы) — более вероятные составляющие
Сейчас общим признанием пользуется теория абиогенного происхождения жизни, ее самопроизвольного возникновения из первичных, сравнительно простых веществ, содержавшихся в архаической атмосфере Земли и в океанах. Эта теория была особенно подробно развита и аргументирована Александром Ивановичем Опариным.
Есть его соединения и радикалы — CN, NH, NH 2, NH 3, а вот азота нет. Правда, в атмосфере Венеры зафиксировано около 2 % азота, по эта цифра еще требует подтверждения. Полагают, что и в первичной атмосфере Земли элемента Л 7 не было. [15]
Страницы: 1 2
Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма.
11) Что такое самоорганизация в природных и социальных системах? Приведите примеры.
12) Что изучает синергетика? В чем проявляется ее междисциплинарный характер?
13) Каковы необходимые условия самоорганизации? Что такое точка бифуркации? Что такое диссипация (рассеяние) энергии в неравновесной системе? Что происходит с энтропией системы и энтропией окружающей среды при самоорганизации?
Космология (мегамир)
14) Что изучает космология? Что является теоретической основой современной научной космологии?
15) В чем основная идея космологической модели Фридмана? Каковы ее экспериментальные доказательства?
16) Каков основной тезис модели горячей Вселенной Гамова? Что такое космологическая сингулярность?
Геологическая эволюция
17) В чем заключаются отличия Земли как планеты от других планет земной группы?
18) Каков химический состав Земли? Какова структура магнитного поля Земли и его роль для жизни на планете? Каково внутреннее строение Земли? Какие методы исследования дают основную информацию об этом? Какими методами оценивается возраст Земли? Каков он согласно современным данным?
19) В чем заключается концепция тектоники литосферных плит? Каковы взгляды на возникновение океанов и атмосферы на Земле?
20) Какова структура и химический состав атмосферы Земли?
Эволюция и развитие живых систем
21) Каков был состав первичной атмосферы Земли?
22) Объясните схему перехода от химической эволюции к биологической.
Объясните начальную стадию биологической эволюции и ее этапы. Что такое абиогенез? В чем отличие прокариот и эукариот? Как проявляется эффект Пастера?
23) Назовите этапы эволюции условий жизни на Земле. В чем отличие гетеротрофов и автотрофов? Какие организмы называют анаэробами и аэробами?
24) Какие существуют два методологических подхода к вопросу возникновения жизни? Объясните, что такое голобиоз и генобиоз. Назовите исторические концепции происхождения жизни.
25) Назовите основные этапы эволюции основных форм живой природы. Что такое филогенез и онтогенез?
26) Назовите основные положения дарвинизма. Что включает «триада Дарвина»? Назовите основные положения синтетической теории эволюции?
27) Охарактеризуйте две стороны эволюционного процесса: микроэволюцию и макроэволюцию. Какую роль в эволюции играют ароморфозы и идиоадаптации? Назовите некоторые важнейшие ароморфозы.
28) Что называют геологическими эрами и периодами? Как связаны границы между эрами с геологическими и палеонтологическими изменениями? Укажите основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции.
Что понимают в науке под терминами «флора» и «фауна»?
Генетика и эволюция
29) Что такое ген, аллель? Какие гены считают рецессивными и доминантными? Что такое геном, генотип и фенотип, генофонд? Каковы свойства генетического материала?
30) Что относят к наследуемой и ненаследуемой изменчивости? Назовите свойства мутаций.
Многообразие живых организмов — основа организации и устойчивости биосферы
31) Сформулируйте понятия «экосистема» и «биогеоценоз». В чем различие этих понятий?
32) Какие элементы входят в экосистему? Какова биотическая структура экосистем? За счет чего обеспечивается целостность экосистем?
33) Что такое биоразнообразие? Какова его роль для живых систем? Назовите виды природных экосистем.
34) Что такое пищевые (трофические) цепи и пирамиды? Как проходят энергетические потоки в экосистемах? В чем заключается правило 10%?
35) Назовите основные экологические факторы. Приведите примеры. Что такое толерантность и пределы толерантности?
36) Назовите основные формы биотических отношений.
37) Что такое местообитание и экологическая ниша? В чем различие этих понятий?
38) Что такое биосфера и каковы ее границы? Какие компоненты входят в состав вещества биосферы? Назовите системные свойства биосферы. Назовите функции живого вещества в биосфере.
39) Как осуществляется биогенная миграция атомов химических элементов? Каковы биогеохимические принципы миграции?
Человек в биосфере
40) Что такое антропогенез? Какие палеонтологические находки предков человекообразных обезьян и человека известны современной науке? Назовите основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников. Какие гипотезы существуют о происхождении Человека разумного? Каковы генетические доказательства? Каковы основные закономерности антропогенеза? Укажите последовательность происхождения рас Человека разумного.
41) Охарактеризуйте место вида Человек разумный(Homo sapiens) в системе живого. В чем сходства и отличия человека от других животных?
42) Назовите основные концепции, характеризующие нервную систему человека.
Каковы основные принципы клеточной организации и функционирования мозга? Как проявляется функциональная асимметрия головного мозга человека? Что такое сознание? Как соотносится сознательное и бессознательное?
43) В чем проявляется коэволюция человека и биосферы? Когда произошла неолитическая революция и каковы ее экологические последствия?
Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
44) Что такое деградация окружающей среды? Каковы ее составляющие? Что такое глобальный экологический кризис и каковы его индикаторы?
45) Что понимают под термином «ноосфера»? Что такое устойчивое развитие?
Письменный контроль
Темы, включенные в контрольную работу:
1. Динамические и статистические закономерности в природе.
2. Принцип возрастания энтропии.
3. Концепция целостности природы.
4. Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма..
5.
Космология (мегамир).
6. Геологическая эволюция.
7. Эволюция и развитие живых систем.
8. Генетика и эволюция.
9. Многообразие живых организмов — основа организации и устойчивости биосферы.
10. Человек в биосфере.
11. Глобальный экологический кризис.
2. Перечень тем самостоятельных заданий
2.1. Темы презентаций докладов(выполняется обязательно, текущий контроль)
1. Наука древнего мира.
2. Естествознание в эпоху Средневековья и Возрождения.
3. Естествознание Нового времени (XVII-XIX вв.).
4. Естествознание XX – XXI вв.
5. Эффект бабочки в теории хаоса.
6. Вселенная в разных масштабах: микро-, макро- и мегамиры.
7. Многообразие живых организмов — основа организации и устойчивости биосферы.
8. Генетический паспорт человека.
9. История жизни на Земле.
Методические указания:
ü !!! ОБЯЗАТЕЛЬНО!!! Краткие пояснения к содержанию докладов – см.
в соответствующих темах (Планы практических занятий).
ü В течение семестра студент может выполнить однупрезентацию по предложенным вопросам.
ü Общие требования к выполнению презентаций – см. п.2.5.
Рейтинговая оценка:
ü до 10 баллов за презентацию доклада
2.2. Вопросы для написания эссе(выполняется по желанию, для премиальных баллов):
ü В течение семестра студент может выполнить от одного до четырех эссе по предложенным вопросам (но не более одного эссе из каждого раздела).
Рейтинговая оценка:
ü до 5 баллов за одно эссе
Раздел 1
1. Почему в XXI веке до сих пор жива псевдонаука (лженаука)?
2. Математика как язык естествознания: почему математику называют «царицей наук»?
3. Естественнонаучная и гуманитарная культуры – проблема двух культур в науке. Путь к единой культуре.
4. Когда и где возникла наука как сфера человеческой деятельности?
5.
Роль науки на разных исторических этапах.
6. Роль естественных наук в XXI веке.
Раздел 2
7. Значение нарушений симметрии в эволюции живого.
8. Проблема времени в естественных и гуманитарных науках.
Раздел 3
9. Углерод – главный элемент живого.
10. Вода и ее роль для живой природы.
11. Симметрия и асимметрия живого. Хиральность молекул живого.
Раздел 4
12. Что было в начале и что будет в конце – порядок или хаос?
13. «Энтропийный капкан» для современной цивилизации.
14. Иерархичность природных структур как отражение системности природы.
Раздел 5
15. Проблемы эволюции Вселенной.
16. Проблемы эволюции Солнечной системы.
17. Проблемы эволюции планеты Земля.
18. Проблема возникновения жизни на Земле.
19. Человек – существо биологическое или социальное?
20. Трансгенные организмы: проблема жизни в генетически модифицированном мире
21. Клонирование и его возможности: вымысел и реальность.
Раздел 6
22. Проблемы коэволюции человека и биосферы.
Методические указания:
Эссе (рассуждение на заданную тему, 1,5-2 стр.) должно включать:
— во-первых, АРГУМЕНТАЦИЮ одной из позиций по данному вопросу, почерпнутой из учебной и специальной литературы — с цитатами и ссылками;
— во-вторых, с СОБСТВЕННЫМИ ОРИГИНАЛЬНЫМИ рассуждениями и собственной мотивированной позиции в дискуссии по данной теме.
Эссе выполняется на отдельных листах.
Рекомендации по написанию эссе – см. п. 2.3. и Приложение 2
2.3. Общие требования к самостоятельным работам:
ü Индивидуальные темы для самостоятельной работы по курсу предлагаются студентам на выбор в начале семестра. Каждую тему готовят 1-4 студента.
ü Самостоятельная работа, оформленная в виде ПРЕЗЕНТАЦИИ Microsoft PowerPoint, должна соответствовать изложенным ниже требованиям к презентации, в противном случае балльная оценка снижается.
(см. также Приложение 1)
Файл презентации должен быть выполнен в программе MS PowerPoint 2003, 2007 либо в программе, выполняющей аналогичные функции. Такой файл должен либо открываться в MS PowerPoint, либо иметь возможность просмотра без использования сторонних программ. В последнем случае файл должен позволять получать доступ к ЛЮБОМУ из слайдов презентации в произвольном порядке.
Файл презентации должен быть предоставлен на CD или с флеш-карты.
Атмосфера Земли: факты о защитном одеяле нашей планеты
Атмосфера Земли действительно особенная. (Изображение предоставлено Терри Виртс/НАСА)Атмосфера Земли представляет собой тонкую воздушную полосу, состоящую из многочисленных слоев в зависимости от температуры. Без этого защитного покрова жизнь на Земле не существовала бы, поскольку он защищает нас от тепла и радиации, испускаемых солнцем, и содержит воздух, которым мы дышим.
Хотя кислород имеет решающее значение для жизни на Земле, он не является основным компонентом нашей атмосферы.
По данным образовательного сайта Vision Learning (открывается в новой вкладке), атмосфера Земли состоит примерно из 78 процентов азота, 21 процента кислорода, 0,93 процента аргона, 0,04 процента углекислого газа, а также следовые количества неона, гелия, метана, криптона, озона и водорода, а также водяного пара.
Но насколько высоко простирается атмосфера Земли? Ну, это зависит от того, кого вы спросите! По данным НАСА , верхний слой атмосферы Земли — экзосфера — простирается до 6 200 миль (10 000 км), выше которого атмосфера и космос сливаются. Хотя не все согласны с тем, где на самом деле начинается космос, большинство ученых согласны с тем, что линия Кармана, расположенная на высоте 62 мили (100 км) над уровнем моря, отмечает точку перехода между Землей и космосом. С 99,99997 процента земной атмосферы находится ниже этой точки, считается разумной высотой для проведения границы между Землей и космосом.
Связанный: Земные слои: изучение нашей планеты изнутри и снаружи
Земные слои атмосферы
Земная атмосфера состоит из пяти основных слоев от самого нижнего до самого верхнего: тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы.
Слои разделены по температуре в соответствии с Национального института водных и атмосферных исследований (NIWA). Атмосфера истончается в каждом верхнем слое до тех пор, пока газы не рассеются. в космосе. Атмосферное давление уменьшается с высотой. На уровне моря атмосферное давление составляет около 14,7 фунтов на квадратный дюйм (1 килограмм на квадратный сантиметр), а атмосфера относительно плотная. На высоте 10 000 футов (3 км) атмосферное давление составляет 10 фунтов на квадратный дюйм (0,7 кг на квадратный сантиметр), что означает, что молекулы газа, составляющие атмосферу, менее плотные. Это затрудняет дыхание человека и получение достаточного количества кислорода для жизни, хотя есть свидетельства существования микробной жизни высоко в облаках.
Тропосфера
Тропосфера — это самый нижний и самый плотный слой атмосферы, и, по данным NIWA, примерно 75% всего воздуха в атмосфере находится в этом слое.
Тропосфера простирается от поверхности Земли до высоты примерно от 5 до 9 миль (от 8 до 14,5 км).
Знаете ли вы?
По данным НАСА, высота тропосферы ниже на полюсах Земли и выше на экваторе.
Согласно НАСА, «Тропос» означает изменение (открывается в новой вкладке), и этот атмосферный слой оправдывает свое название. Газы постоянно смешиваются в тропосфере, и здесь происходит большая часть земной погоды. Согласно образовательному веб-сайту CK-12 , турбулентность в тропосфере создается, когда солнце нагревает поверхность Земли, нагревая воздух над ней. Теплый воздух поднимается вверх, а затем расширяется (из-за более низкого давления воздуха) и охлаждается. Холодный воздух опускается, образуя системы высокого давления. По данным WorldAtlas (открывается в новой вкладке), большинство вертолетов и легких самолетов летают в тропосфере.
Стратосфера
Стратосфера — второй слой атмосферы Земли. Стратосфера начинается над тропосферой и простирается примерно на 31 милю (50 км) в высоту.
По данным NIWA, большая часть озона, обнаруженного в атмосфере Земли, находится в стратосфере. Озон защищает нас, поглощая вредные ультрафиолетовые лучи солнца. Поглощение УФ-излучения нагревает стратосферу, и температура в этом слое фактически увеличивается с высотой. По данным Weather.gov , температура в стратосфере колеблется примерно от -60 градусов по Фаренгейту (-51 градус Цельсия) внизу до 5 градусов F (-15 градусов C) наверху. Коммерческие самолеты, как правило, летают в нижней стратосфере, чтобы избежать погодных условий в тропосфере, согласно образовательному авиационному сайту Aero Corner .
Мезосфера
Мезосфера — третий слой атмосферы Земли. По данным НАСА, мезосфера начинается чуть выше стратосферы и простирается примерно до 53 миль (85 км) в высоту.
Верхняя часть мезосферы, называемая мезопаузой, представляет собой самую холодную часть атмосферы Земли со средней температурой около минус 130 градусов по Фаренгейту (минус 90 градусов по Цельсию), согласно данным Национального центра атмосферных исследований .
Мезосферу сложно анализировать, поскольку самолеты и воздушные шары летают недостаточно высоко, а спутники летают слишком высоко, чтобы непосредственно изучать слой. Однако мы знаем, что большинство метеоров сгорает в этом слое, а высокие облака, известные как серебристые облака (также известные как полярные мезосферные облака), иногда образуются в мезосфере.
Термосфера
Четвертый слой атмосферы Земли — термосфера. По данным НАСА, он начинается прямо над мезосферой и простирается примерно до 372 миль (600 км) в высоту. По данным NIWA, термосфера — это еще один слой атмосферы, где температура повышается с высотой. Потепление вызвано поглощением ультрафиолетового света и рентгеновских лучей, испускаемых солнцем.
Истории по теме:
Термосфера считается частью атмосферы Земли, но плотность воздуха настолько мала, что большую часть этого слоя обычно называют космическим пространством. На самом деле, именно здесь летали космические шаттлы и где Международная космическая станция вращается вокруг Земли.
Экзосфера
Экзосфера является самым высоким слоем атмосферы Земли и простирается от верхней части термосферы примерно на 6 200 миль (10 000 км) над поверхностью Земли, согласно данным НАСА. Экзосфера состоит из частиц водорода и гелия, которые настолько широко рассеяны, что редко сталкиваются.
Ионосфера
По данным НАСА, ионосфера — это очень активный слой атмосферы Земли, который охватывает мезосферу, термосферу и экзосферу. Это не отдельный слой, который на самом деле растет и сжимается в зависимости от того, сколько энергии он поглощает от солнца.
Мы должны благодарить ионосферу за прекрасное полярное сияние, танцующее в ночном небе. Здесь ионы солнечного ветра сталкиваются с атмосферными молекулами кислорода и водорода, переводя их в более высокие энергетические состояния. Атомы сбрасывают эту избыточную энергию, испуская фотоны света, которые мы видим как красочное северное и южное сияние.
Какая разница между погодой и климатом?
В пустыне Сахара на севере Африки жаркий и сухой климат.
Погода в Сахаре может включать пыльные бури и дни, когда температура достигает более 117 градусов по Фаренгейту (47 C). (Изображение предоставлено: прибор MODIS НАСА (спектрорадиометр с изображением среднего разрешения).)(открывается в новой вкладке)
В широком смысле под погодой понимаются краткосрочные изменения атмосферных условий, тогда как под климатом понимаются средние погодные условия в определенном месте в течение длительного периода времени, согласно данным Геологической службы США (открывается в новом вкладку). Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) далее описывает разницу просто как «климат — это то, что вы ожидаете, погода — это то, что вы получаете».
Региональный климат определяется Университетской корпорацией атмосферных исследований как средняя погода в каком-либо месте за более чем 30 лет. Климат региона часто описывается, например, как солнечный, ветреный, сухой или влажный. Они также могут описывать погоду в определенном месте, но в то время как погода может измениться всего за несколько часов, климат меняется в течение более длительного периода времени.
Глобальный климат Земли представляет собой среднее значение региональных климатов. Глобальный климат охлаждался и нагревался на протяжении всей истории. Сегодня мы наблюдаем необычно быстрое потепление. Научный консенсус, как заявила Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), заключается в том, что парниковые газы, которые увеличиваются из-за деятельности человека, удерживают тепло в атмосфере.
Связанные: 7 миров Солнечной системы, где погода сумасшедшая
Земля, Венера и Марс: сравните воздух
Атмосфера Земли представляет собой тонкую полосу воздуха, состоящую из пяти основных слоев. (Изображение предоставлено НАСА) Чтобы лучше понять формирование и состав Земли, ученые иногда сравнивают нашу планету с Венерой и Марсом. Все три из этих планет имеют скалистую природу и являются частью внутренней Солнечной системы, а это означает, что они находятся между Солнцем и поясом астероидов.
Атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа. Вся планета окутана густыми облаками токсичной серной кислоты, которые удерживают тепло, что приводит к тому, что известно как безудержный парниковый эффект. Таким образом, Венера является самой горячей планетой в Солнечной системе, несмотря на то, что она является второй ближайшей планетой к Солнцу. Космический корабль должен быть сильно усилен, чтобы выдержать сокрушительное давление (90 раз тяжелее Земли), а температура поверхности, подобная духовке (900 по Фаренгейту или 475 по Цельсию) достаточно высока, чтобы расплавить свинец , по данным НАСА. что Венера не имеет значительных сезонных изменений температуры.
Атмосфера Марса также в основном состоит из углекислого газа со следами азота, аргона, кислорода, окиси углерода и некоторых других газов. Атмосфера Красной планеты примерно в 100 раз тоньше земной — ситуация сильно отличается от той, что была в далеком прошлом, когда геологические данные показывают, что Марс когда-то был 9По данным НАСА, 0021 намного влажнее и теплее миллиарды лет назад.
С. Если бы вы стояли на Марсе и смотрели на небо, вас бы приветствовал красный оттенок, вызванный взвешенными в воздухе частицами пыли, а не голубое небо, которое мы видим здесь, на Земле. Из-за тонкой атмосферы Марса солнечное тепло быстро покидает планету. По данным НАСА, если бы вы стояли на марсианском экваторе в полдень, ваши ноги испытали бы жаркие 75 градусов по Фаренгейту (24 градуса по Цельсию), хотя температура в вашей голове была бы довольно прохладной и составляла около 32 градусов по Фаренгейту (0 градусов по Цельсию).
Ученые регулярно сравнивают небольшие каменистые экзопланеты с Землей, Венерой и Марсом, чтобы лучше понять их обитаемость. Общепринятое определение «обитаемости» состоит в том, что планета находится достаточно близко к звезде, чтобы на ее поверхности существовала жидкая вода. Слишком далеко, и вода становится ледяной; слишком близко, и вода испаряется. Однако обитаемость зависит не только от расстояния между звездой и планетой, но и от атмосферы планеты, изменчивости звезды и других факторов.
Дополнительные ресурсы
Вы можете более подробно изучить ионосферу с помощью Национальной метеорологической службы (откроется в новой вкладке) и узнать больше об историческом увеличении содержания углекислого газа в атмосфере на сайте Climate.gov (откроется в новой вкладке). Если вам интересно почитать об увлекательном мире атмосферного микробиома (откроется в новой вкладке), ознакомьтесь с этой интересной статьей в Scientific American.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Тим Шарп — справочный редактор Space.com. Он публикует статьи, объясняющие научные концепции, описывающие природные явления и определяющие технические термины. Ранее он был редактором по технологиям в The New York Times и онлайн-редактором в Des Moines Register. Он также был редактором копий в нескольких газетах.
До прихода в Purch Тим был редактором отдела развития Hazelden Foundation. Имеет степень журналиста Канзасского университета. Следите за Тимом в Google+ и @therealtimsharp
Состав атмосферы Земли: азот, кислород, аргон и CO2
Некоторые люди с удивлением узнают, что кислород не является самым распространенным газом в составе атмосферы Земли .
Исходя из относительных объемов газов в атмосфере Земли, азота фактически более чем в 3 раза больше, чем кислорода.
Поскольку тропосфера является самым нижним слоем атмосферы, она содержит 75 процентов массы атмосферы.
От наибольшего к наименьшему состав атмосферы Земли содержит азот, кислород, аргон, CO 2 и следовые газы. Поскольку водяной пар сильно различается географически, он исключен из этого общего количества.
1. Азот (78,1%)
Хотя азот является самым распространенным газом в атмосфере Земли, его вес составляет всего 0,005% земной коры (Дэвид Дарлинг).
Азот невероятно стабилен и требует много энергии для изменения формы.
Хотя его объем в земной коре относительно невелик, азот играет важную роль в круговороте азота.
В рамках этого цикла происходит постоянный обмен азотом между атмосферой и живыми организмами.
2. Кислород (20,9%)
Земля имеет условия для процветания жизни. Кислород необходим для жизни человека, поскольку наши легкие вдыхают кислород и используют его в обмене веществ.
Хотя азот является чрезвычайно стабильным газом, его трудно разложить и использовать в химических процессах. Но кислород с готовностью вступит в химические реакции, потому что он вор электронов.
Таким образом, несмотря на то, что азота много, нам нужен кислород для запуска химических реакций, производящих энергию.
3. Аргон (0,93%)
Как инертный газ, аргон не связывается с атмосферой и не влияет на нее.
Вот почему нет аргонового цикла. Но у нас есть азот и углерод из-за их способности связываться с другими элементами.
При радиоактивном распаде калия одним из возможных продуктов является аргон. А в литосфере много калия.
Не слишком возбуждающий газ. Но это в атмосфере на 0,93% объема воздуха.
4. Углекислый газ (0,04%)
Углерод является наиболее важным элементом для построения молекул, необходимых для живых существ.
Как видно из долгосрочного углеродного цикла, углерод принимает различные формы, такие как двуокись углерода (CO 2 ), метан (CH 4 ) и глюкоза (C 6 H 12 O 6 ).
С 1900 года количество углекислого газа увеличилось в основном из-за деятельности человека. После добычи ископаемого топлива люди сжигают ископаемое топливо.
В свою очередь, такие газы, как метан и углекислый газ, загрязняют атмосферу. На самом деле, с 1900 года содержание углекислого газа почти удвоилось.
5. Следовые газы
Остальная часть атмосферы принадлежит следовым газам. Например, неон, гелий, метан, метан и криптон являются одними из основных газовых примесей, составляющих небольшую часть атмосферы.
Но люди также могут вызывать следовые количества газов. Например, хлорфторуглероды (ХФУ) повредили озоновый слой на северном и южном полюсах.
Когда хлор попадает в тропосферу и, в конечном счете, в стратосферу, он вступает в реакцию с озоном (O 3 ), существенно разрушая его. Подобно озону, водяной пар является переменным газом.
6. Водяной пар (переменная)
Водяной пар был удален из 100% общего количества из-за изменчивости его региона. Но он может составлять большую часть атмосферы. Например, в жарких регионах он может составлять 5% по объему, а в более холодных — значительно меньше.
Водяной пар регулирует температуру воздуха, поскольку поглощает солнечное излучение. Он испаряется из озер и рек на поверхности Земли. Попадая в атмосферу, водяной пар конденсируется, например, в виде дождя. Он просто меняет форму с водяного пара на жидкость.
В рамках гидрологического цикла вода всегда находится в движении. И все это благодаря солнечной энергии.
Основное внимание уделяется тому, как хранится вода — в атмосфере, ледниках, океанах, растениях и людях. Большая часть испарения происходит в океанах. Эффект Кориолиса отодвигает его от экватора.
Как распределяются газы в атмосфере?
В этом видео показан год жизни углекислого газа Земли. Как видите, углекислый газ является наиболее важным газом, на который влияет деятельность человека.
В северном полушарии наблюдаются самые высокие концентрации углекислого газа из основных источников выбросов. Например, выбросы углерода в основном сосредоточены вокруг Северной Америки, Европы и Азии. Но газ рассеивается, находя путь своей циркуляции с глобальными погодными условиями и океанскими течениями.
Даже сезонность на Земле влияет на количество углекислого газа в атмосфере. В ходе фотосинтеза весной и летом растения поглощают из атмосферы значительное количество углекислого газа.
По мере того, как лето переходит в осень, фотосинтез начинает снижаться, поскольку углекислый газ скапливается обратно в атмосферу.