Сколько воздуха на земле: Сколько весит весь воздух на Земле?. Физика на каждом шагу

Сколько весит весь воздух на Земле?. Физика на каждом шагу

Читайте также

Солнце на Земле

1956 год. 25 апреля Сенсация в Харуэлле Утром 25 апреля 1956 г. в конференц-зале английского атомного центра в Харуэлле, который находится в 60 милях к западу от Лондона, царило необычное оживление. К подъезду одна за одной подкатывали автомашины, из которых выходили виднейшие

ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ САМО-ДЕИСТВУЮЩИИ ДВИГАТЕЛЬ — МЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР — РАБОТА ДЮАРА И ЛИНДЕ — ЖИДКИЙ ВОЗДУХ

ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ САМО-ДЕИСТВУЮЩИИ ДВИГАТЕЛЬ — МЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР — РАБОТА ДЮАРА И ЛИНДЕ — ЖИДКИЙ ВОЗДУХ Осознав эту истину, я начал изыскивать пути выполнения моей идеи, и после длительных размышлений, я наконец придумал аппарат, который смог бы получать

IV.

Каким образом частицы набирают весь свой вес? Золотой век кварков

IV. Каким образом частицы набирают весь свой вес? Золотой век кварков (t = от 10-12 до 10-8 секунды)Заглядывая все дальше в прошлое, мы наблюдаем общую тенденцию. Вселенная становится все горячее и горячее, частицы — все энергичнее и энергичнее, а это обычно означает, что они

Два круговорота вещества и энергии на Земле

Два круговорота вещества и энергии на Земле Достигнув Земли, солнечная энергия способствует осуществлению на ней ряда процессов, без которых была бы невозможна органическая жизнь в ее высокой стадии. Особенно замечательны два круговорота веществ и энергии на Земле,

ЛЕКЦИЯ II СВЕЧА. ЯРКОСТЬ ПЛАМЕНИ. ДЛЯ ГОРЕНИЯ НЕОБХОДИМ ВОЗДУХ. ОБРАЗОВАНИЕ ВОДЫ

ЛЕКЦИЯ II СВЕЧА. ЯРКОСТЬ ПЛАМЕНИ. ДЛЯ ГОРЕНИЯ НЕОБХОДИМ ВОЗДУХ. ОБРАЗОВАНИЕ ВОДЫ На прошлой лекции мы рассмотрели общие свойства и расположение жидкой части свечи, а также и то, каким образом эта жидкость попадает туда, где происходит горение. Вы убедились, что когда свеча

ГЛАВА 10. О ЧЕРНЫХ ДЫРАХ, КОТОРЫЕ ПОГЛОТЯТ ВЕСЬ МИР

ГЛАВА 10. О ЧЕРНЫХ ДЫРАХ, КОТОРЫЕ ПОГЛОТЯТ ВЕСЬ МИР Физики уже давно с нетерпением ждали пуска БАКа. Научный прогресс невозможен без новых данных, а физика элементарных частиц, по крайней мере в части высокоэнергетических взаимодействий, давно уже живет на голодном пайке.

Погода на Земле

Погода на Земле [15], предсказывающем погоду на год вперед, или об ушибленном колене вашей тетушки, которое начинает неизменно крутить с приближением ненастья?Погода и ее прогноз всегда играли огромную роль в выживании людей.

Самые древние ссылки на погоду обычно связаны с

Воздух местного производства

Воздух местного производства Поскольку внутренние планеты — Меркурий, Венера, Земля и Марс — расположены близко к Солнцу (рис. 5.2), вполне разумно предположить, что и состоят они из одного сырья. Так и есть. Рис. 5.2. Орбиты планет Солнечной системыИзображения в масштабе

Железный пар и твердый воздух

Железный пар и твердый воздух Не правда ли – странное сочетание слов? Однако это вовсе не чепуха: и железный пар, и твердый воздух существуют в природе, но только не при обычных условиях.О каких же условиях идет речь? Состояние вещества определяется двумя

Источники энергии на Земле

Источники энергии на Земле Не все источники энергии равноценны. Одни представляют лишь принципиальный интерес, с другими связано существование цивилизации. Одни источники практически неисчерпаемы, другим придет конец в ближайшие столетия, а то и десятилетия.Уже

Сколько весит воздух в комнате?

Сколько весит воздух в комнате? Можете ли вы хоть приблизительно сказать, какой груз представляет воздух, вмещаемый вашей комнатой? Несколько граммов или несколько килограммов? В силах ли вы поднять такой груз одним пальцем или же едва удержали бы его на плечах?Теперь,

Святых на Земле не бывает

Святых на Земле не бывает Специальный королевский указ Карла II предписывал королевскому астроному Флэмстиду[39] «заняться с величайшим старанием и прилежанием исправлением таблиц движений на небесах и положений неподвижных звезд для усовершенствования искусства

IV.

 Каким образом частицы набирают весь свой вес?

IV. Каким образом частицы набирают весь свой вес? Золотой век кварков (t = от 10–12 до 10–6 секунды)Заглядывая все дальше в прошлое, мы наблюдаем общую тенденцию. Вселенная становится все горячее и горячее, частицы – все энергичнее и энергичнее, а это обычно означает, что они

Вертикальное строение атмосферы

Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 м

Тропопауза

Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

Стратопауза

Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

Мезосфера

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т.

 д. обусловливают свечение атмосферы.

Мезопауза

Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90 °C).

Линия Кармана

Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. Линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Граница атмосферы Земли

Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.

Термосфера

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы.

На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности происходит заметное уменьшение размеров этого слоя.

Термопауза

Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.

 

Экзосфера (сфера рассеяния)

 

Атмосферные слои до высоты 120 км

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные час­тицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

Атмосфера Земли медленно теряет кислород / Хабр

Тропосфера — нижний очень тонкий слой атмосферы высотой 8-18 км, в котором сосредоточено 80% массы атмосферы Земли

Важность атмосферного O₂ для биологических и геохимических процессов на Земле чрезвычайно высока. Поэтому учёные давно изучают, как изменялось содержание кислорода в истории нашей планеты. Это можно понять из расчёта парциального давления O₂ и N₂ в общем атмосферном давлении.

Несмотря на долгую историю вопроса, у специалистов до сих пор нет единого мнения об изменении атмосферного давления на протяжении последних 500 млн лет. Расчёты отличаются до 0,2 атм (см. диаграмму внизу). Даже за последние несколько миллионов лет нет ясной картины, как именно менялось атмосферное давление, парциальное давление и, следовательно, концентрация O₂.

Вопрос непростой, ведь кислород из атмосферы постоянно потребляют животные, растения и даже камни. Группа учёных из Принстонского университета прояснила этот вопрос, изучив концентрацию воздушных пузырьков в ледяных кернах Гренландии и Антарктиды.

Ледяной керн с глубины 1837 м с видимыми годовыми слоями

На сегодняшний день ледяные керны — самый надёжный и точный источник данных об атмосферном давлении. Максимальный возраст льда в кернах — 800 тыс. лет, поэтому исследования ограничены этим временным интервалом.

Добыча ледяных кернов на научной станции «Восток» в Антарктиде

Оказалось, что в течение этого времени с Земли происходит довольно стабильная утечка кислорода со скоростью примерно 8,4 промилле за миллион лет. В частности, за последние 800 000 лет в атмосфере стало примерно на 0,7% меньше кислорода.

На диаграмме слева показано, как отличаются результаты научного моделирования соотношения O₂/N₂ в атмосфере и парциального давления. На диаграмме справа — изменение парциального давления по результатам измерения воздушных пузырьков в ледяных кернах за 800 тыс. лет

«Мы проделали эти измерения больше из интереса, чем для подтверждения теории, — сказал один из авторов научной работы Дэниель Столпер (Daniel Stolper). — Мы не знали, что получится: будет кислород увеличиваться с годами, уменьшаться или оставаться на постоянном уровне».

Уменьшение количества кислорода в атмосфере происходит довольно медленно. Вероятно, в ближайшие миллионы лет оно не угрожает человеческой жизни. Но информация о природе таких циклов очень важна для науки. Нам нужно знать, под влиянием каких факторов происходят изменения. Эту информацию можно использовать, в том числе, при терраформировании Марса, когда люди начнут заселение Красной планеты. Вероятно, нам придётся повышать количество кислорода в марсианской атмосфере.

На Земле тоже не было кислорода в первые пару миллиардов лет. Согласно наиболее вероятной теории, примерно 2,4 млрд лет назад уровень кислорода резко подскочил благодаря активности цианобактерий, известных также как сине-зелёные водоросли. Этот период резкого изменения состава атмосферы с последующей перестройкой биосферы и глобальным гуронским оледенением в истории Земли известен как кислородная катастрофа.

Сине-зелёные водоросли — причина, по которой 2,4 млрд лет назад на Земле появился кислород в большом количестве и возникла более продвинутая жизнь

Такую же кислородную катастрофу можно устроить на Марсе.

Учёные ещё не пришли к единому мнению, почему атмосфера Земли медленно теряет кислород. Есть две гипотезы. Одна из них — это происходит из-за увеличения скорости эрозии, в результате которой из почвы извлекается больше горных пород, которые окисляются и связывают больше кислорода. Другая теория связана с изменением климата: за последние несколько миллионов лет температура немного снизилась, несмотря на резкий рост в последние десятилетия. Из-за снижения температуры могла инициироваться цепочка экологических реакций, в результате которой больше кислорода стало растворяться и связываться в Мировом океане.

Пока что всё это лишь гипотезы, которые следует проверить.

В данный момент атмосфера Земли содержит 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,039% углекислого газа и небольшие примеси других газов. В ней также постоянно изменяется концентрация водяного пара, который считается одним из основных парниковых газов. На уровне океана концентрация H₂O в атмосфере составляет около 1%, а в среднем — около 0,4%. Общая масса атмосферы — 5,5×10¹⁸ кг, то есть 5,5 зеттаграммов или 5,5 петатонн.

Накопление кислорода в атмосфере Земли. Зелёный график — нижняя оценка уровня кислорода, красный — верхняя оценка. 1. 3,85-2,45 млрд лет назад. 2. 2,45-1,85 млрд лет назад: начало производства кислорода и поглощение его океаном и породами морского дна. 3. 1,85-0,85 млрд лет назад: окисление горных пород на суше. 4. 0,85-0,54 млрд лет назад: все горные породы на суше окислены, начинается накопление кислорода в атмосфере. 5. 0,54 млрд лет назад — настоящее время

Утечка кислорода из земной атмосферы происходит медленно. Но учёные подчёркивают, что в их исследовании нет данных по изменению уровня кислорода за последние 200 лет, после начала Индустриальной революции, когда люди начали активно окислять углеводороды из земных недр, получая энергию от этой химической реакции и связывая большое количество кислорода из атмосферы. «Мы потребляем кислород в тысячу раз активнее, чем раньше, — говорит Дэниель Столпер. — Человечество полностью замкнуло [кислородный] цикл, сжигая тысячи тонн углерода… Это ещё одно свидетельство, что совместными усилиями люди способны значительно ускорить естественные процессы на Земле».

Научная работа опубликована 23 сентября 2016 года в журнале Science (doi: 10.1126/science.aaf5445).

Сколько весит весь воздух на Земле?

Автор Вадим Хромов На чтение 4 мин Опубликовано 21.02.2020 Обновлено 21.05.2020

Воздух – неотъемлемая часть нашей жизни. Его невозможно увидеть или потрогать. Также у воздуха нет запаха, однако он есть повсюду. Кажется, что воздух абсолютно невесомый, но на самом деле это не так. Интересно, проводились ли учеными эксперименты по взвешиванию воздуха и принесли ли они какие-либо результаты?

Есть ли у воздуха вес?

На этот вопрос можно ответить определенно: воздух является смесью газов, поэтому он не может быть невесомым. 98% занимают азот и кислород, остальные 2% – другие газы. В свою очередь, каждый компонент воздуха состоит из атомов и молекул – мельчайших частиц.

Можно ли доказать, что у воздуха есть вес? Для этого достаточно провести простой эксперимент. Необходимо надуть до одинакового размера два воздушных шара и привязать их нитью к концам обычного карандаша, расположенного горизонтально. В таком положении конструкция будет держать равновесие, поскольку вес двух шаров одинаковый.

На следующем этапе необходимо проткнуть один из шаров – карандаш тут же изменит положение из-за перевеса, поскольку из одного шарика выпущен воздух. Этот опыт доказывает, что вес у воздуха есть.

Эксперимент с воздушными шарами

Интересный факт: вес воздуха меняется с высотой – в горах он легче, а на равнинных областях – тяжелее. Это связано с тем, что с увеличением высоты он становится более разреженным. Это значит, что давление понижается, уменьшается количество кислорода и других веществ. Именно поэтому в горах тяжелее дышать. Вблизи водоемов воздух тяжелее из-за большего количество капель воды в нем.

Окружающий нас воздух образует земную атмосферу и подвергается гравитационному притяжению. Поэтому он оказывает определенное давление на поверхность земли. Плотность воздуха составляет 1,2 кг/м³.

Изучение воздуха в прошлом

Впервые наличие атмосферного давления доказал ученый Эванджелиста Торричелли, последователь Галилео Галилея. В 1643 году он провел эксперимент с ртутью. Использовал трубку длиной 1 м, которую полностью наполнил ртутью. Один конец трубки имел открытое отверстие, а другой – запаянное.

Также Торричелли задействовал другой сосуд с жидким металлом. Он опустил метровую трубку открытым отверстием в сосуд. Ртуть начала вытекать, но этот процесс остановился на отметке 760 мм.

Стало очевидно, что на поверхность ртути в верхней части сосуда давит какая-то сила. Так было доказано, что у воздуха есть вес, трубка с ртутью стала прототипом барометра. А 760 мм ртутного столбика теперь считается нормальным атмосферным давлением при температуре 0℃.

Как узнать вес атмосферы Земли?

Итак, выявлено, что на каждый квадратный сантиметр поверхности Земли воздух давит с силой около 1 кг. Визуально можно представить каждый такой сантиметр в виде воздушного столба. Атмосферную оболочку планеты также называют воздушным океаном. Таким образом, атмосфера состоит из огромного количества таких столбов.

Остается узнать, какое количество см² содержится на поверхности планеты. Эта информация известна – поверхность Земли составляет 510 миллионов км² или же 51 х 10⁷ кв. км. В 1 км содержится 10¹⁰ квадратных сантиметров.

Площадь поверхности Земли

Получается, что 51 х 10⁷ х 10¹⁰ = 51 х 10¹⁷ см² – это количество воздушных столбов на всей поверхности планеты. Такому же количеству соответствует вес всего воздуха на Земле в килограммах или 51 х 10¹⁴ в тоннах.

Интересный факт: если на каждого человека воздух давит с огромной силой, то почему в таком случае это давление остается неощутимым? Дело в том, что в нашем организме тоже присутствует воздух, который оказывает противодействие и уравнивает давление.

Доказать, что воздух имеет вес, несложно при помощи простейших экспериментов. Он состоит из различных газов, а те – из атомов и молекул, как и любое вещество. Гравитация притягивает атмосферу Земли, поэтому существует понятие атмосферного давления. На участок размером 1 см² воздух давит с силой в 1 кг. Если провести несложные расчеты, учитывая всю поверхность земного шара, то вес всего воздуха на планете – 51 х 10¹⁴ тонн.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Empowering the World to Breathe Cleaner Air

Empowering the World to Breathe Cleaner Air | IQAir

Рейтинг городов по качеству воздуха в реальном времени

Рейтинг крупнейших городов мира по качеству воздуха

#	city	AQI США
1	Колката, Индия	221
2	Ulaanbaatar, Монголия	205
3	Дакка, Бангладеш	191
4	Лахор, Пакистан	190
5	Дели, Индия	177
6	Шэньян, Китай	168
7	Пекин, Китай	163
8	Мумбаи, Индия	160
9	Чэнду, Китай	156
10	Бишкек, Кыргызстан	155

692Z»> 19:47, янв. 6 (местное время)

МИРОВОЙ РЕЙТИНГ AQI

Трехмерная анимированная карта загрязнения воздуха

Новости

Посольство Швейцарии продолжает выбирать IQAir

Новости

Проблемы с качеством воздуха осенью

ОБЗОР

В каком городе самый чистый воздух?

В реальном времени  Самый чистый город	Портленд 1
2020  Самый чистый город	Waimea 9

В каком городе самый грязный воздух?

В реальном времени  Самый загрязненный город	Колката 221
2020  Самый загрязненный город	Hotan 179

Сколько людей умирает от загрязнения воздуха?

7 миллионов Смертей наступает ежегодно в результате воздействия тонкодисперсных частиц в загрязненном воздухе.

Источник: Всемирная организация здравоохранения

Сколько людей дышит вредным воздухом?

91% Населения Земли живет в местах, где качество воздуха ниже пределов, рекомендуемых ВОЗ.

Источник: Всемирная организация здравоохранения

Рейтинг стран по качеству воздуха в 2020 г.

В какой стране самый грязный воздух?

В какой стране самый чистый воздух?

ПОДРОБНЕЕ

Как лучше всего защититься от загрязнения атмосферы?

Уменьшите масштабы загрязнения атмосферы в World

Источники данных о качестве воздуха в World

Источники данных 329

Какая страна самая загрязненная в мире?

Данные загрязнения воздуха по странам во всем мире

Владейте информацией, загрузите наше бесплатное приложение с данными о качестве воздуха

Прогноз загрязнения воздуха, предупреждения о загрязнении и многое другое, чтобы помочь вам спланировать свой день и не подвергаться риску, исходящему от загрязненного воздуха

В данном почасовом рейтинге крупных городов сравниваются 95 крупнейших городов с измеренными значениями PM2. 5. Нажмите, чтобы узнать больше.

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород

https://ria.ru/20210405/kislorod-1604339071.html

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород — РИА Новости, 21.04.2021

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился кислород

Новые данные, полученные при изучении изотопных отношений в породах палеопротерозойского возраста Южной Африки, указывают на то, что кислород стал постоянным… РИА Новости, 21.04.2021

2021-04-05T18:07

2021-04-05T18:07

2021-04-21T10:31

наука

земля — риа наука

геология

биология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151701/76/1517017649_0:92:1772:1089_1920x0_80_0_0_f2d226e43ab94f2dfa1b480c54db9b81.jpg

МОСКВА, 5 апр — РИА Новости. Новые данные, полученные при изучении изотопных отношений в породах палеопротерозойского возраста Южной Африки, указывают на то, что кислород стал постоянным компонентом атмосферы Земли 2,22 миллиарда лет назад, что на 200 миллионов лет позже, чем предполагали ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Считается, что изначально атмосфера Земли бела бескислородной, а примерно 2,43–2,45 миллиарда лет назад произошло ее существенное обогащение кислородом. Это событие, которые ученые называют кислородной революцией, сделало возможным развитие жизни на Земле в том виде, в котором мы ее знаем.Исследователи из США, Великобритании и Дании проанализировали состав морских осадочных пород из Южной Африки, относящихся по возрасту своего образования к палеопротерозою — от 2,5 до 1,6 миллиарда лет. По изотопным сигнатурам серы, железа и углерода ученые смогли детально восстановить картину изменения окислительно-восстановительных условий в океане того периода, а отсюда — и определить уровни кислорода в древней атмосфере.Оказалось, что первоначальное обогащение кислородом, до значений порядка 10-5 от современного, действительно произошло около 2,43 миллиарда лет назад. Но затем уровень O2 неоднократно то падал, то снова повышался, прежде чем примерно 2,22 миллиарда лет назад он стал постоянным компонентом атмосферы Земли. По мнению авторов, эти колебания позволяют объяснить экстремальные климатические изменения, имевшие место в раннем протерозое, когда за относительно короткий с геологической точки зрения период Земля пережила четыре оледенения — вся планета целиком покрывалась льдом и снегом на несколько миллионов лет.Ученые объясняют это резкими изменениями соотношения атмосферных газов — кислорода с одной стороны, и парниковых газов, таких как метан и углекислый газ — с другой. Известно, что чем выше уровень последних, тем сильнее парниковый эффект, с которым связано потепление на планете. Смещение в сторону кислорода, наоборот, приводит к резкому похолоданию и наступлению очередного ледникового периода.Возможно, считают исследователи, основными источниками парниковых газов были вулканы, и периоды потепления связаны с активными фазами вулканизма. А когда вулканы успокаивались, снова наступало оледенение.»Перед началом этой работы мы задались вопросом, почему произошли четыре ледниковых события, если кислород уже был постоянным компонентом атмосферы, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова одного из авторов исследования Андрея Беккера (Andrey Bekker) из департамента наук о Земле и планетах. — Мы обнаружили, что окончательный подъем кислорода на самом деле произошел только после четвертого, последнего оледенения эры палеопротерозоя, а не до него, и это, в нашем понимании, и есть решение главной загадки».Таким образом, считают ученые, кислородная революция, после которой наступил длительный период экологической стабильности, произошла на 200 миллионов лет позже, чем считали ранее. «Раньше мы думали, что после того как уровень кислорода поднялся, он больше никогда не возвращался к низким уровням, — продолжает Беккер. — Теперь мы выяснили, что он колебался, опускаясь до очень низкого уровня, и это может иметь драматические последствия с точки зрения понимания событий вымирания и эволюции жизни».»Мы не сможем понять причины и последствия атмосферной оксигенации — наиболее значимого фактора, влияющего на пригодность планеты для жизни, — если мы не узнаем, когда на самом деле произошло постоянное насыщение атмосферы кислородом», — говорит первый автор статьи Саймон Поултон (Simon Poulton), биогеохимик из Университета Лидса в Великобритании. Второе значимое повышением содержания кислорода в атмосфере произошло полтора миллиарда лет спустя, на рубеже протерозоя и кембрийского периода, обеспечив условия для развития сложных форм жизни.

https://ria.ru/20210301/metan-1599469669.html

https://ria.ru/20210225/golfstrim-1598932547.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/151701/76/1517017649_99:0:1674:1181_1920x0_80_0_0_78b0b6f3c1886ee56b1a8aef3c2829e9. jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

земля — риа наука, геология, биология

МОСКВА, 5 апр — РИА Новости. Новые данные, полученные при изучении изотопных отношений в породах палеопротерозойского возраста Южной Африки, указывают на то, что кислород стал постоянным компонентом атмосферы Земли 2,22 миллиарда лет назад, что на 200 миллионов лет позже, чем предполагали ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Считается, что изначально атмосфера Земли бела бескислородной, а примерно 2,43–2,45 миллиарда лет назад произошло ее существенное обогащение кислородом. Это событие, которые ученые называют кислородной революцией, сделало возможным развитие жизни на Земле в том виде, в котором мы ее знаем.

Исследователи из США, Великобритании и Дании проанализировали состав морских осадочных пород из Южной Африки, относящихся по возрасту своего образования к палеопротерозою — от 2,5 до 1,6 миллиарда лет. По изотопным сигнатурам серы, железа и углерода ученые смогли детально восстановить картину изменения окислительно-восстановительных условий в океане того периода, а отсюда — и определить уровни кислорода в древней атмосфере.

Оказалось, что первоначальное обогащение кислородом, до значений порядка 10^-5 от современного, действительно произошло около 2,43 миллиарда лет назад. Но затем уровень O₂ неоднократно то падал, то снова повышался, прежде чем примерно 2,22 миллиарда лет назад он стал постоянным компонентом атмосферы Земли.

По мнению авторов, эти колебания позволяют объяснить экстремальные климатические изменения, имевшие место в раннем протерозое, когда за относительно короткий с геологической точки зрения период Земля пережила четыре оледенения — вся планета целиком покрывалась льдом и снегом на несколько миллионов лет.

1 марта 2021, 23:00НаукаУстановлен источник выбросов метана на арктическом шельфе

Ученые объясняют это резкими изменениями соотношения атмосферных газов — кислорода с одной стороны, и парниковых газов, таких как метан и углекислый газ — с другой. Известно, что чем выше уровень последних, тем сильнее парниковый эффект, с которым связано потепление на планете. Смещение в сторону кислорода, наоборот, приводит к резкому похолоданию и наступлению очередного ледникового периода.

Возможно, считают исследователи, основными источниками парниковых газов были вулканы, и периоды потепления связаны с активными фазами вулканизма. А когда вулканы успокаивались, снова наступало оледенение.

«Перед началом этой работы мы задались вопросом, почему произошли четыре ледниковых события, если кислород уже был постоянным компонентом атмосферы, — приводятся в пресс-релизе Калифорнийского университета в Риверсайде слова одного из авторов исследования Андрея Беккера (Andrey Bekker) из департамента наук о Земле и планетах. — Мы обнаружили, что окончательный подъем кислорода на самом деле произошел только после четвертого, последнего оледенения эры палеопротерозоя, а не до него, и это, в нашем понимании, и есть решение главной загадки».

Таким образом, считают ученые, кислородная революция, после которой наступил длительный период экологической стабильности, произошла на 200 миллионов лет позже, чем считали ранее.

«Раньше мы думали, что после того как уровень кислорода поднялся, он больше никогда не возвращался к низким уровням, — продолжает Беккер. — Теперь мы выяснили, что он колебался, опускаясь до очень низкого уровня, и это может иметь драматические последствия с точки зрения понимания событий вымирания и эволюции жизни».

«Мы не сможем понять причины и последствия атмосферной оксигенации — наиболее значимого фактора, влияющего на пригодность планеты для жизни, — если мы не узнаем, когда на самом деле произошло постоянное насыщение атмосферы кислородом», — говорит первый автор статьи Саймон Поултон (Simon Poulton), биогеохимик из Университета Лидса в Великобритании.

Второе значимое повышением содержания кислорода в атмосфере произошло полтора миллиарда лет спустя, на рубеже протерозоя и кембрийского периода, обеспечив условия для развития сложных форм жизни.

25 февраля 2021, 19:00НаукаЗафиксировано беспрецедентное ослабление Гольфстрима

Загнать выбросы под землю. В Исландии открыт крупнейший в мире завод по откачке CO2 из атмосферы

8 сентября 2021

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Устройство для улавливания воздуха на одном из объектов компании Climeworks в Швейцарии

В Исландии начал работать крупнейший в мире завод по откачке углекислого газа из земной атмосферы. Авторы проекта надеются, что новая технология со временем поможет остановить глобальное изменение климата, но пока открывшаяся фабрика способна поглотить практически незаметный в мировом масштабе объем CO2, а некоторые эксперты и вовсе сомневаются, что проблему потепления можно решить таким способом.

Фабрика под названием «Орка» (это слово означает «энергия» на исландском языке) будет каждый год откачивать из атмосферы до 4 тыс. тонн углекислого газа, что эквивалентно ежегодным выхлопам примерно 790 автомобилей. Как отмечет агентство Рейтер, в прошлом году глобальные выбросы CO2 составили 31,5 млрд тонн. А сайт E&E News пишет, что новая фабрика способна поглотить менее 1% ежегодных выбросов одной-единственной теплоэлектростанции, работающей на угле.

Тем не менее, появление «Орки» довольно значительно увеличивает существующие в мире возможности по откачке углекислого газа: по данным Международного энергетического агентства, сейчас работает 15 аналогичных фабрик, общая ежегодная мощность которых составляет всего 9 тыс. тонн.

Создатели швейцарского стартапа Climeworks, который построил фабрику, уверяют, что за этой технологией будущее. «Каждая молекула CO2, которую «Орка» устраняет из воздуха и закачивает в постоянное подземное хранилище, больше никогда не будет способствовать глобальному потеплению, — сказал во время запуска один из основателей компании Кристоф Гебалд. — Это единственная, уникальная в своем роде возможность, но ее применение необходимо очень значительно расширить».

Как это работает?

Фабрика состоит из восьми больших контейнеров, которые похожи на те, что используются для транспортировки грузов на торговых судах. Контейнеры оборудованы фильтрами и вентиляторами, предназначенными для закачки воздуха и извлечения из него углекислого газа.

После извлечения CO2 смешивается с водой и закачивается под землю на большую глубину. Предполагается, что со временем извлеченный из атмосферы газ превратится в твердую породу.

«Места, где хранить CO2, у нас неограниченно много, — уверяет еще один основатель Climeworks Ян Вурцбахер. — Даже если взять Исландию, здесь есть место для хранения под землей тысяч гигатонн, тысяч миллиардов тонн углекислого газа. А если посмотреть на остальные страны мира, то там есть несравнимо больший потенциал. Так что мы намерены работать во многих разных местах».

Открытие фабрики транслировалось в прямом эфире на YouTube.

Как отмечает Vice News со ссылкой на Межправительственную группу экспертов по изменению климата, чтобы избежать самых худших последствий глобального потепления, мир должен до конца столетия изъять из атмосферы от 100 млрд до 1 трлн тонн CO2.

И главный вопрос — кто именно и за какие деньги будет закачивать под землю весь этот углекислый газ, — пока остается без ответа.

Так кто же за это заплатит?

Climeworks финансирует свой проект в том числе за счет договора со страховой фирмой Swiss Re, которая стремится к 2030 году достичь статуса компании с нулевыми выбросами в атмосферу. Стартап также предлагает другим клиентам услуги по компенсации их выбросов CO2.

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Фабрика для улавливания CO2 в Дании

Но масштаб, который должны приобрести такие технологии (их еще называют системами прямого улавливания воздуха — DAC), чтобы действительно повлиять на глобальный климат, пока кажется недостижимым. «Системы DAC всегда будут стоить денег, и если вам за это не платят, они не будут привлекательными с финансовой точки зрения, — сказал Би-би-си Крис Гудалл — автор книги о том, как человечество может снизить выбросы CO2. — Climeworks может продавать услуги различным сознательным людям […] но масштабы нужно увеличить в миллион раз, а для этого кто-то должен раскошелиться».

Эксперт считает, что правительства стран мира должны субсидировать извлечение углекислого газа из атмосферы — так же, как они делают это при установке солнечных батарей или покупке электромобилей. «Делается очень большой упор на уменьшении выбросов, но такое же внимание не уделяется другой части проблемы — объему CO2 в атмосфере. DAC больше всего ограничивает именно то, что этот аспект не стал определяющим в политике [борьбы с изменением климата]», — считает эксперт.

Впрочем, некоторые экологи критикуют технологии прямого улавливания воздуха по другим причинам: они считают, что DAC лишь отвлекают внимание общества от необходимости уменьшать объем вредных выбросов — действительно реального способа замедлить глобальное потепление.

Другие масштабные проекты

Кроме того, фабрики, подобные «Орке», работают на электричестве, а значит тоже могут косвенно способствовать объему углекислого газа в атмосфере. В случае с проектом Climeworks эта проблема по большей части решена: он получает энергию с расположенной рядом геотермальной электростанции. По подсчетам Управления энергетической информации США, такие станции выбрасывают в атмосферу на 99% меньше CO2, чем работающие на ископаемом топливе.

В будущем должны появиться еще несколько намного более масштабных фабрик по улавливанию углекислого газа. Самую крупную из них намерена построить около своих месторождений в Техасе американская нефтяная компания Occidental — предполагается, что она сможет изымать из атмосферы 1 млн тонн CO2 в год.

Кроме того, по данным Vice News, канадская компания Carbon Engineering планирует строительство двух фабрик, каждая из которых сможет улавливать до 1 млн тонн углекислого газа. Одна из них должна появиться в Пермском бассейне в США, а вторая — в Шотландии.

жизненно важных признаков планеты

Воздух в основном газ

Воздух вокруг нас, но мы его не видим. Так что же такое воздух? Это смесь разных газов. Воздух в атмосфере Земли состоит примерно из 78 процентов азота и 21 процента кислорода. В воздухе также есть небольшое количество других газов, таких как углекислый газ, неон и водород.

---

Воздух — это не просто газ

Хотя воздух в основном состоит из газа, он также содержит множество мельчайших частиц.Эти частицы в воздухе называются аэрозолями. Некоторые аэрозоли, такие как пыль и пыльца, улавливаются естественным путем, когда дует ветер. Но воздух также может нести частицы, вызывающие загрязнение воздуха, такие как сажа, дым и другие загрязняющие вещества от выхлопных газов автомобилей и электростанций. Когда в воздухе слишком много частиц, растениям и животным может быть трудно дышать.

---

Воздух важен для живых существ

Людям нужно дышать, как и многим другим животным и растениям! Дыхание является частью процесса, называемого дыханием.При дыхании живое существо поглощает из воздуха кислород и выделяет углекислый газ. Этот процесс дает животным и растениям энергию, чтобы есть, расти и жить!

---

Углекислый газ в воздухе может быть как хорошим, так и плохим

Когда люди и животные дышат, мы выделяем газ без запаха, называемый двуокисью углерода, или CO ₂ . Растения используют этот газ вместе с солнечным светом для производства пищи — процесс, называемый фотосинтезом. В этом процессе растения тоже выделяют кислород! Однако большое количество CO ₂ также образуется, когда автомобили и электростанции сжигают уголь, нефть и бензин.CO ₂ также является наиболее важным фактором глобального потепления, вызванного деятельностью человека.

---

Воздух также содержит воду

В жаркий душный летний день вы наверняка слышали слово «влажный». Но что это значит? Относительная влажность – это количество воды, которое может удерживать воздух перед дождем. Влажность обычно измеряется в процентах, поэтому самый высокий уровень относительной влажности — непосредственно перед дождем — составляет 100%. Влажность воздуха измеряется прибором, называемым психрометром.

---

Смена воздуха при движении вверх, вверх, вверх

Воздух кажется легким, но его много давит на поверхность Земли. Это называется давлением воздуха. Вы испытываете высокое атмосферное давление на уровне моря, потому что вся атмосфера давит на вас. Когда вы находитесь на вершине горы, на вас давит меньше воздуха и давление ниже. Это изменение давления может привести к тому, что ваши уши будут лопаться, когда вы взлетаете в самолете или едете в гору.

---

Air — защитная подушка

На Земле нам очень повезло, что у нас есть атмосфера, наполненная воздухом.Воздух в нашей атмосфере действует как изоляция, не давая Земле становиться слишком холодной или слишком горячей. Озон, еще один вид газа в воздухе, также защищает нас от слишком большого количества солнечного света. Воздух в атмосфере также может защитить нас от метеоритов. Когда метеороиды соприкасаются с нашей атмосферой, они трутся о воздух и часто сгорают на мелкие кусочки, прежде чем достигнут Земли.

---

В воздухе есть жизнь

Многие живые существа живут в почве и воде.Но знаете ли вы, что живые организмы можно встретить и в воздухе? Эти крошечные микробные организмы называются биоаэрозолями. Хотя эти микробы не умеют летать, они могут преодолевать большие расстояния по воздуху — с помощью ветра, дождя или даже чихания!

---

Воздух может двигаться быстро и далеко

Даже в очень тихий день воздух вокруг нас всегда движется. Но когда дует сильный ветер, этот воздух действительно может уйти! Самый быстрый порыв ветра, когда-либо зарегистрированный на Земле, достигал скорости 253 мили в час.А когда ветер уносит семена, пыль и другие частицы, он может унести их за много миль от их первоначального дома!

---

Загрязнение воздуха может разрушить ваши планы на природу

Загрязнение воздуха измеряется индексом качества воздуха или AQI. Чем ниже AQI, тем чище воздух. Однако, если вы находитесь на улице, когда AQI превышает 100, это примерно то же самое, что целый день дышать выхлопными газами автомобиля! Вещи, которые вызывают плохое качество воздуха, — это лесные пожары и города с интенсивным автомобильным движением.Если AQI выше 100, вам не следует проводить слишком много времени на улице.

---

​

Атмосфера | Национальное географическое общество

Посмотрите вверх. Путь вверх. Облака, которые вы видите в небе, ветер, качающий деревья или флаг на школьном дворе, даже солнечный свет, который вы чувствуете на своем лице, — все это результат земной атмосферы.

Земная атмосфера простирается от поверхности планеты до высоты 10 000 километров (6 214 миль).После этого атмосфера сливается с пространством. Не все ученые согласны с тем, где находится фактическая верхняя граница атмосферы, но они могут согласиться с тем, что основная часть атмосферы расположена близко к поверхности Земли — на расстоянии от восьми до 15 километров (от пяти до девяти миль).

Хотя кислород необходим для большей части жизни на Земле, большая часть земной атмосферы не состоит из кислорода. Атмосфера Земли состоит примерно из 78 % азота, 21 % кислорода, 0,9 % аргона и 0,9 %.1 процент других газов. Оставшиеся 0,1 процента составляют следовые количества углекислого газа, метана, водяного пара и неона.

Атмосфера делится на пять разных слоев в зависимости от температуры. Слой, ближайший к поверхности Земли, — это тропосфера, простирающаяся примерно от семи до 15 километров (от пяти до 10 миль) от поверхности. Тропосфера самая толстая на экваторе и намного тоньше на Северном и Южном полюсах. Большая часть массы всей атмосферы содержится в тропосфере — примерно от 75 до 80 процентов.Большая часть водяного пара в атмосфере вместе с частицами пыли и пепла находится в тропосфере, что объясняет, почему большая часть земных облаков расположена в этом слое. Температура в тропосфере понижается с высотой.

Стратосфера — это следующий слой от поверхности Земли. Он простирается от вершины тропосферы, называемой тропопаузой, до высоты примерно 50 километров (30 миль). Температура в стратосфере увеличивается с высотой. Высокая концентрация озона, молекулы, состоящей из трех атомов кислорода, составляет озоновый слой стратосферы.Этот озон поглощает часть поступающего солнечного излучения, защищая жизнь на Земле от потенциально вредного ультрафиолетового (УФ) света, и отвечает за повышение температуры на высоте.

Верхняя часть стратосферы называется стратопаузой. Выше этого находится мезосфера, которая достигает примерно 85 километров (53 мили) над поверхностью Земли. С высотой температура в мезосфере снижается. На самом деле самые низкие температуры в атмосфере наблюдаются в верхней части мезосферы — около -90°C (-130°F).Атмосфера здесь тонкая, но все же достаточно плотная, чтобы метеоры сгорали при прохождении через мезосферу, создавая то, что мы называем «падающими звездами». Верхняя граница мезосферы называется мезопаузой.

Термосфера расположена над мезопаузой и простирается примерно на 600 километров (372 мили). О термосфере известно немногое, за исключением того, что температура увеличивается с высотой. Солнечное излучение делает верхние области термосферы очень горячими, достигая температуры до 2000°C (3600°F).

Самый верхний слой, который смешивается с тем, что считается космическим пространством, называется экзосферой. Сила притяжения Земли здесь настолько мала, что молекулы газа улетучиваются в космическое пространство.

 

Через 1 миллиард лет на Земле не останется кислорода | Земля

Все растения и животные на Земле нуждаются в кислороде, чтобы выжить. Согласно новому исследованию, через миллиард лет кислород на Земле истощится в течение примерно 10 000 лет, что приведет к вымиранию всего человечества, кроме микробов.Изображение через Dikaseva/Unsplash.

Сделайте глубокий вдох. Воздух, расширяющий вашу грудь, состоит в основном из азота и кислорода, главных компонентов нашей атмосферы. Кислород существует в нашей атмосфере благодаря выдыханию растений в процессе фотосинтеза. Исследование, опубликованное в марте 2021 года, показывает, что через миллиард лет, когда солнце нагреется, растения вымрут, унося с собой кислород из нашей атмосферы, который необходим людям и животным для дыхания.

Кадзуми Одзаки из Токийского университета и Крис Рейнхард из Технологического института Джорджии смоделировали климатические, биологические и геологические системы Земли, чтобы уточнить у ученых понимание будущих атмосферных условий на Земле.Они провели исследование в рамках программы НАСА под названием NExSS для изучения и оценки обитаемости экзопланет. Их исследование было опубликовано 1 марта 2021 года в рецензируемом журнале Nature Geoscience .

Нынешняя атмосфера Земли состоит из 78 % азота, 21 % кислорода, 0,9 % аргона и 0,1 % других газов, включая углекислый газ, метан, водяной пар и неон. Земля не всегда имела такой высокий процент кислорода в своей атмосфере. Первые 2 миллиарда лет существования Земли в атмосфере не было кислорода.Низкий уровень кислорода впервые появился, когда цианобактерии, также называемые сине-зелеными водорослями, начали выделять кислород как побочный продукт фотосинтеза. Затем, около 2,4 миллиарда лет назад, Земля пережила Великое событие окисления. В этот момент, то ли из-за замедления выделения газа из вулканов, то ли из-за эволюционного новшества, которое сделало цианобактерии более успешными, кислород начал накапливаться в больших количествах в атмосфере, убивая некоторые бактерии, но позволяя развиваться более сложной жизни (нам!).

Кислородная утопия, в которой мы сейчас живем, где растения производят кислород для дыхания людей и животных, является лишь временным состоянием на Земле. Как сказал Одзаки:

Мы обнаружили, что насыщенная кислородом атмосфера Земли не будет постоянной особенностью.

Кадзуми Одзаки из Токийского университета, ведущий автор статьи, исследующей будущее кислорода на Земле. Изображение через НАСА.

По мере того, как Солнечная система продолжает свой жизненный цикл, стареющее солнце начнет нагреваться.Повышенная мощность солнечной энергии еще больше нагреет атмосферу, а углекислый газ отреагирует на повышение температуры распадом. Уровни углекислого газа будут снижаться до тех пор, пока фотосинтезирующие организмы, которым для жизни необходимо поглощать углекислый газ, точно так же, как мы полагаемся на кислород, не перестанут выживать, удаляя источник кислорода с Земли. (Читайте о том, как ученые считают, что фитопланктон дает от 50 до 85% кислорода в атмосфере Земли.) Таким образом, когда растения умирают из-за недостатка углекислого газа, это не просто потеря в пищевой цепи, но, что особенно важно, потеря в воздух, который они производят, и воздух, которым мы дышим.

Хотя до конца кислорода еще миллиард лет, когда истощение начнет наступать, это произойдет довольно быстро, примерно через 10 000 лет. Рейнхард объяснил серьезность изменения:

Падение кислорода очень, очень сильное; мы говорим примерно в миллион раз меньше кислорода, чем сегодня.

Крис Рейнхард из Технологического института Джорджии, один из ведущих авторов, исследовавших будущее количество кислорода в атмосфере Земли. Изображение через NExSS.

Будущее событие деоксигенации совпадет с повышением содержания метана, пока уровень метана не превысит его содержание в атмосфере примерно в 10 000 раз.Эти сдвиги будут происходить слишком быстро для адаптации в биосфере. Озоновый слой, состоящий из кислорода, исчезнет, ​​а ультрафиолетовый свет и тепло помогут уничтожить как наземную, так и водную жизнь. Все, кроме микробов, будут уничтожены. Рейнхард сказал:

Мир, в котором многие из анаэробных и примитивных бактерий в настоящее время прячутся в тени, снова захватит власть.

Так же, как в начале, когда жизнь на Земле была в микробной форме, прежде чем расцвести в том разнообразии, которое мы видим сегодня, так и будущее будет очень похоже на прошлое, как будто часы идут вспять, и сложные формы жизни исчезнут. вымерли, за исключением крошечных колоний клеток.

Изучение прошлого и будущего Земли — это путь к пониманию условий, благоприятных для жизни на других планетах. Присутствие кислорода является важным фактором в определении того, может ли жизнь существовать на планете. Однако, как мы видим на Земле, планета, не имеющая кислородной сигнатуры, может быть способна поддерживать жизнь в будущем или в прошлом.

Таким образом, хотя обнаружение планеты с кислородом было бы захватывающим шагом к поиску жизни, , а не обнаружение кислорода не должно исключать возможность того, что планета когда-либо имела жизнь.

Ученые говорят, что кислород, который сейчас находится в атмосфере Земли, исчезнет через миллиард лет. Это изображение атмосферы Земли было получено с Международной космической станции 26 февраля 2021 года. Изображение предоставлено НАСА.

Вывод: ученые говорят, что через миллиард лет по мере того, как солнце нагревается, более теплая атмосфера будет разрушать углекислый газ, убивая растительную жизнь, что, в свою очередь, отключит источник кислорода на Земле.

Источник: будущая продолжительность жизни насыщенной кислородом атмосферы Земли

Через New Scientist

Келли Кизер Уитт

Просмотр статей

Об авторе:

Келли Кизер Уитт уже более двух десятилетий пишет научные статьи, специализирующиеся на астрономии. Она начала свою карьеру в журнале Astronomy Magazine, а также регулярно вносит вклад в AstronomyToday и Sierra Club, а также в другие издания. Ее детская книжка с картинками «Прогноз Солнечной системы» была опубликована в 2012 году. Она также написала роман-антиутопию для молодых взрослых под названием «Другое небо». Когда она не читает и не пишет об астрономии и не смотрит на звезды, ей нравится путешествовать по национальным паркам, разгадывать кроссворды, бегать, играть в теннис и кататься на байдарках. Келли живет со своей семьей в Висконсине.

Почему атмосфера не улетает в космос?

Краткий ответ:

Гравитация Земли достаточно сильна, чтобы удерживать ее атмосферу и удерживать ее от дрейфа в космосе.

Ответ одним словом…

Гравитация

К счастью для нас, гравитация Земли достаточно сильна, чтобы удерживать ее атмосферу. Марс, например, меньше половины Земли по размеру и составляет около одной десятой массы Земли.Меньшая масса означает меньшее гравитационное притяжение. Атмосфера Марса лишь примерно в 1/100 плотнее земной. И, кстати, в основном это CO ₂ .

Воздух в нижней части атмосферы находится под гораздо большим весом, чем воздух в верхней части.

Как и акробат внизу группы акробатов, воздух в нижней части атмосферы находится под гораздо большим весом, чем воздух ближе кверху. Это означает, что воздух ближе к поверхности Земли сжимается воздухом над ней и, таким образом, становится более плотным.Чем выше вы поднимаетесь в атмосфере, тем разреженнее становится воздух. Девяносто девять процентов воздуха находится в нижних 30 километрах (19 миль) атмосферы.

Да, атмосфера Земли имеет вес. Итак, здесь, на поверхности, в нижней части «стека», на каждый квадратный дюйм нашего тела давит около 14,7 фунтов воздуха! К счастью, мы к этому привыкли. Мы эволюционировали здесь внизу, так что наши тела могут с этим справиться. Выше в атмосфере у нас начинаются проблемы. Даже на высоте 3 000–4 500 метров (около 10–15 000 футов) воздух становится настолько разреженным, что у большинства людей возникают проблемы с получением достаточного количества кислорода.

Если бы Земля была размером с пляжный мяч, атмосфера, пригодная для дыхания, была бы тонкой, как бумага. Наблюдение за нашей атмосферой из космоса показывает нам, насколько она тонкая и хрупкая.

«Многие астронавты сообщали, что видели эту нежную, тонкую голубую ауру на горизонте освещенного дневным светом полушария — которая представляет собой толщу всей атмосферы — и немедленно, непрошено, созерцали ее хрупкость и уязвимость. Они беспокоятся об этом. У них есть причины волноваться.» Карл Саган, Миллиарды и миллиарды

Как образовалась атмосфера Земли?

Дыши!

Никто не знает другой планеты, где можно сделать эту простую вещь.

Другие планеты и луны в нашей Солнечной системе имеют атмосферы, но ни одна из них не может поддерживать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Они либо слишком плотные (как на Венере), либо недостаточно плотные (как на Марсе), и ни в одном из них нет много кислорода — драгоценного газа, в котором мы, земные животные, нуждаемся каждую минуту.

Так как же наша атмосфера стала такой особенной?

Некоторые ученые описывают три стадии эволюции земной атмосферы в ее нынешнем виде.

Только что образовавшаяся Земля: Как и Земля, водород (H ₂ ) и гелий (He) были очень теплыми. Эти молекулы газа двигались так быстро, что ускользнули от земного притяжения и в конце концов уплыли в космос.

1. Первоначальная атмосфера Земли, вероятно, состояла только из водорода и гелия, потому что это были основные газы в пыльном, загазованном диске вокруг Солнца, из которого сформировались планеты. Земля и ее атмосфера были очень горячими.Молекулы водорода и гелия движутся очень быстро, особенно когда они теплые. На самом деле они двигались так быстро, что в конце концов все избежали земного притяжения и уплыли в космос.

Молодая Земля: Вулканы выделяют газы H ₂ O (вода) в виде пара, двуокиси углерода (CO ₂ ) и аммиака (NH ₃ ). Углекислый газ, растворенный в морской воде. Простые бактерии процветали на солнечном свете и CO ₂ . Побочным продуктом является кислород (O ₂ ).

2. «Вторая атмосфера» Земли возникла из самой Земли.Было много вулканов, намного больше, чем сегодня, потому что земная кора все еще формировалась. Вулканы выпустили

   1. пар (H ₂ O, с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода),
   2. диоксид углерода (CO ₂ , с одним атомом углерода и двумя атомами кислорода),
   3. аммиак (NH ₃ , с одним атомом азота и тремя атомами водорода).

Текущая Земля: Растения и животные процветают в равновесии.Растения поглощают углекислый газ (CO ₂ ) и выделяют кислород (O ₂ ). Животные поглощают кислород (O ₂ ) и выделяют CO ₂ . Горящие вещества также выделяют CO ₂ .

3. Большая часть CO ₂ растворилась в океанах. В конце концов, появилась простая форма бактерий, которые могли жить за счет энергии Солнца и углекислого газа в воде, производя кислород в качестве побочного продукта.Таким образом, в атмосфере начал накапливаться кислород, а уровень углекислого газа продолжал падать. Тем временем молекулы аммиака в атмосфере были разрушены солнечным светом, оставив азот и водород. Водород, будучи самым легким элементом, поднялся на верхние слои атмосферы, и большая его часть в конце концов уплыла в космос.

Теперь у нас есть «третья атмосфера» Земли, которую мы все знаем и любим — атмосфера, содержащая достаточное количество кислорода для эволюции животных, включая нас самих.

Итак, растения и некоторые бактерии используют углекислый газ и выделяют кислород, а животные используют кислород и выделяют углекислый газ — как удобно! Атмосфера, от которой зависит жизнь, создана самой жизнью.

Сколько весит воздух? – Вес Вещи

Что это за вещь, которую мы не можем видеть, не можем обонять или осязать, но ее вес все еще тяжел для нас?

Прозрачный, без запаха и цвета, состоит из различных газов, включая азот (78%), кислород (21%), аргон, двуокись углерода и другие небольшие следы других типов газов и аэрозолей.Это вещество — воздух.

Воздух относится к атмосфере Земли, толщина которой составляет около 300 миль, а весит 5 квадриллионов тонн . Воздух имеет массу, и все, что имеет массу, имеет вес. Воздух — легкое вещество, и 1 ​​кубический фут воздуха весит 0,0807 фунта .

Невооруженным глазом можно подумать, что воздух вообще существует. Мало того, что он существует, мы перечислим 3 причины, по которым воздух невозможно игнорировать:

1. Воздух везде
2. Воздух есть все
3. Воздух постоянно меняется

900 Не выходите из дома без него

Мы никогда не должны недооценивать значение этого вещества, называемого воздухом. Хотя она может быть невидима глазу, ее источником является сила всего того, что мы считаем важным в нашей жизни. Вот почему, осознаем мы это или нет, мы никогда не можем игнорировать воздух.

1. Воздух повсюду

Воздушная масса

Воздушная масса – это большая область воздуха, которая переняла характеристики, температуру и уровень влажности от земли и/или воды, находящейся под ней.

Воздушные массы имеют длину от сотен до тысяч миль. Влажность воздушной массы, наряду с температурой и другими характеристиками, везде одинаковы.

Два основных подразделения воздушных масс — континентальные и морские. Континентальные воздушные массы возникают над континентами, а морские воздушные массы — над океанами. Затем каждое из двух подразделений делится на основе температурного содержания поверхности, над которой они возникают. Эти подразделения будут арктическими, полярными или тропическими воздушными массами.

Арктические воздушные массы являются самыми холодными из воздушных масс, так как они берут свое начало над арктическими или антарктическими регионами. Полярные воздушные массы не такие холодные, как арктические воздушные массы, поскольку они возникают в более высоких широтах как суши, так и моря.

Тропические воздушные массы теплые/горячие, поскольку они возникают в более низких широтах как суши, так и моря.

Слои атмосферы

Атмосфера — это масса воздуха, окружающая Землю. Атмосфера Земли простирается от океана, суши и покрытой льдом поверхности наружу, в космос, простираясь на вертикальное расстояние около 6200 миль.

Атмосфера делится на 5 слоев:

• Тропосфера
• Стратосфера
• Мезосфера
• Термосфера
• Экзосфера
Атмосфера

Каждый слой Земли.

Давление воздуха

Воздух кажется легким, но его много давит на поверхность Земли. Это называется давлением воздуха, и мы испытываем его, когда на нас давит общий вес 14,7 фунтов на квадратный дюйм.

Атмосферное давление низкое на вершине горы, потому что на нас давит меньше атмосферы. Эта разница в атмосферном давлении является причиной того, что наши уши лопаются, когда мы взлетаем в самолете или поднимаемся на большую высоту в горы.

2. Воздух — это все

Без воздуха и содержащегося в воздухе кислорода жизнь на Земле, какой мы ее знаем, не существовала бы. Людям и животным для дыхания нужен воздух. Дыхание является частью процесса дыхания.

При дыхании живые существа поглощают из воздуха кислород и выделяют углекислый газ. Именно этот процесс дает нам энергию, чтобы есть, расти и жить.

Растения используют углекислый газ вместе с солнечным светом для производства пищи и кислорода. Каждый день человек вдыхает около 35 фунтов воздуха.Это много воздуха! Мы потребляем только 1 фунт пищи и 3 фунта воды в день.

Поскольку нам нужен воздух, чтобы дышать, и мы вдыхаем его с каждой секундой нашей жизни, это делает необходимым, чтобы воздух, которым мы дышим, был самого высокого качества.

Тем не менее, лесные пожары, автомобильные выхлопы, вулканический дым и пыль, а также песчаные и пыльные бури способствуют ухудшению качества воздуха и могут негативно сказаться на нашем здоровье.

Загрязнение воздуха является значительным фактором риска некоторых заболеваний, включая респираторные инфекции, болезни сердца, ХОБЛ, инсульт и рак легких.Загрязнение воздуха ежегодно приводит к смерти почти 7 миллионов человек во всем мире и представляет собой крупнейший риск для здоровья, связанный с окружающей средой.

3. Воздух постоянно меняется

Даже в тихий день окружающий воздух всегда движется. Ветер движет воздух, и это вызывает форму погоды. Чем быстрее движется воздух, тем более ветреной становится погода. Самый быстрый порыв ветра, когда-либо зарегистрированный на Земле, составлял 253 мили в час.

Также, когда на улице жарко и душно, мы ощущаем влажность.Относительная влажность – это количество воды, которое может удерживать воздух перед дождем. Относительная влажность чаще всего измеряется в процентах, поэтому самый высокий уровень влажности непосредственно перед дождем составляет 100 процентов.

Воздух также играет роль в образовании осадков, представляющих собой частицы воды, которые могут быть как жидкими, так и твердыми, которые возникают в атмосфере и падают на землю. Эти формы осадков включают дождь, снег, крупу, мокрый снег, град и ледяной дождь и зависят от температуры воздуха.

Хотя дождь может идти в любое время года, температура будет выше нуля (32 F). Другие формы осадков будут иметь место, когда температура будет ниже точки замерзания.

Основные факторы, вызывающие движение воздуха в атмосфере Земли | Образование

Движение воздуха через атмосферу Земли или любой другой планеты называется ветром, и основной причиной земных ветров является неравномерный нагрев солнцем. Этот неравномерный нагрев вызывает изменения атмосферного давления, и ветры дуют из районов с высоким давлением в регионы с низким давлением.Это происходит в локальном масштабе, вызывая штормы, а также легкие бризы, и это происходит в планетарном масштабе, создавая глобальные ветры.

Атмосферное давление

Ветры возникают в результате стремления теплого воздуха подниматься вверх и, наоборот, холодного воздуха опускаться. Когда солнечная энергия нагревает часть земли или моря и тепло излучается в воздух, воздух поднимается вверх, создавая под собой область низкого давления. Поскольку атмосфера постоянно течет, как жидкость в сосуде, воздух устремляется в такие области низкого давления из более прохладных областей с высоким давлением, и движение воздуха создает ветер.Сила ветра зависит от разницы давлений. Небольшая разница вызывает легкий ветерок, а большая разница может вызвать шторм.

Пассаты

Солнце нагревает экватор сильнее, чем полюса, поэтому между этими двумя регионами существует постоянное движение воздуха. Горячий воздух на экваторе поднимается в тропосферу на экваторе, создавая под ним область низкого давления, которая заполняется более холодным воздухом из более высоких широт. Горячий воздух охлаждается по мере своего движения к полюсам, а примерно на 30 градусах северной и южной широты он охлаждается, опускается и циркулирует обратно к экватору под влиянием пассатов, движущихся на запад.Этот воздушный поток создает сухие условия на 30-й широте, где расположены многие пустыни мира.

Струйные потоки

Поскольку воздух на полюсах холоднее, чем в более низких широтах, он имеет тенденцию двигаться к экватору. Однако она не движется по прямой линии, потому что вращение Земли вызывает тангенциальную силу, называемую силой Кориолиса. Действие этой силы неоднозначно. Он изгибает ветры на полюсах к западу, но между 30 и 60 градусами широты он изгибает их в противоположном направлении, создавая западные ветры.В верхней тропосфере западные ветры могут дуть со скоростью 160 километров в час (100 миль в час). Эти ветры в верхних слоях тропосферы известны как струйные течения.

Местные ветры

Топография и состав почвы являются двумя факторами, которые могут влиять на характер местных ветров. Например, пляжный песок излучает больше солнечного тепла обратно в атмосферу, чем морская вода, поэтому в жаркие дни люди на берегу моря обычно наслаждаются морским бризом. В горных районах, где вершины гор получают больше солнечного света, чем низменности, вдоль горных склонов часто бывает восходящий поток.Такие сквозняки являются важным фактором распространения лесных пожаров, потому что воздух из более прохладных регионов стремится заменить воздух, вытесненный теплом огня, создавая ветер, который способствует распространению огня.