Atmosfer bumi adalah cangkang gas yang mengelilingi bumi. Atmosfer planet kita memainkan peran besar dalam kehidupan planet ini dan manusia pada khususnya. Atmosfer kita adalah fenomena menakjubkan yang belum pernah terlihat di mana pun sebelumnya. Atmosfer planet kita mencapai ketinggian 900 km. dan melindungi hidup kita dari kekuatan destruktif ruang angkasa. Hal ini juga mendukung kehidupan di dalam planet ini, menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi kita untuk hidup. Tanpa atmosfer kehidupan kita tidak mungkin terjadi
Suasana Bumi. Dukungan hidup
Atmosfer bumi, menurut kehidupan saja, tidak muncul dengan segera, melainkan setelah jangka waktu yang lama pada saat terbentuknya planet. Seperti kita ketahui, kehidupan di Alam Semesta saat ini hanya ada di planet kita dan atmosfernya berperan besar dalam menunjang kehidupan di Bumi. Semua orang tahu dari sekolah bahwa atmosfer mengandung udara yang diperlukan bagi semua makhluk hidup untuk mendukung kehidupan, tetapi bukan hanya itu manfaat atmosfer bagi kita. Bumi Kuno tidak memiliki atmosfer atau apa pun, semuanya mulai muncul seiring berjalannya waktu.
Banyak yang telah mendengarnya efek rumah kaca, tapi tidak semua orang tahu apa itu. Karena efek rumah kaca di planet kita, hal ini mungkin terjadi pemanasan global. Efek rumah kaca dilakukan oleh atmosfer kita, ketika sinar matahari melewati atmosfer dan dipantulkan, atmosfer memerangkap gas-gas di dalamnya, memanaskan udara dan menaikkan suhu. Gas yang terkandung di atmosfer mencegah sinar matahari kembali ke luar angkasa, tetapi hal ini tidak terjadi pada semua sinar, jika tidak maka suhu di bumi kita akan terus meningkat. Atmosfer melakukan hal ini sedemikian rupa agar tidak mengganggu suhu normal kita. Akibat efek rumah kaca itulah planet Venus mempunyai suhu udara tertinggi di seluruh tata surya karena atmosfer di sana sangat padat dan praktis tidak melepaskan panas matahari kembali ke luar angkasa.
Selubung udara planet ini melindungi kita dari sinar ultraviolet yang mematikan berasal dari Matahari. Sinar ultraviolet akan membunuh semua kehidupan di planet kita jika kita tidak memiliki Atmosfer, atau lebih tepatnya lapisan khususnya - lapisan ozon. Lapisan inilah yang mencegah masuknya sinar ke atmosfer. Namun lapisan pelindung ini dapat dengan mudah dihancurkan di permukaan Antartika lubang ozon yang besar. Para ilmuwan telah menemukan bahwa kita lapisan ozon menghancurkan klorofluorokarbon dioksida yang terkandung dalam aerosol dan peralatan pendingin. Foto di bawah menunjukkan lubang ozon terlihat jelas. Para ilmuwan percaya bahwa lubang ozon terus bertambah besar dan membahayakan kehidupan di planet ini. Untuk mencegahnya, perlu menggunakan bahan bakar yang tidak banyak menimbulkan asap.
Selain segalanya, atmosfer kita memiliki properti yang luar biasa. Berkat dia kita bisa berkomunikasi. Ya, ya, justru karena struktur khusus atmosfernya gelombang suara tersebar bebas di dalamnya dan kita bisa mendengar berbagai suara. Atmosfer kita memungkinkan kita untuk mendengar satu sama lain, hal yang tidak dapat kita lakukan jika atmosfer tidak ada.
Struktur Atmosfer
Atmosfer memiliki struktur berlapis, batas antar lapisan tidak jelas, dan perbedaan suhu yang besar dapat terlihat pada lapisan atmosfer.
Mari kita mulai membuat daftar lapisan dari atas ke bawah:
- Lapisan pertama adalah Magnetosfer. Bola ini tidak mengandung udara, namun merupakan bagian dari atmosfer. Sejumlah besar satelit bumi terbang di lapisan ini.
- Lapisan kedua - Eksosfer (460-500 km dari permukaan planet) praktis tidak mengandung gas; satelit cuaca dapat ditemukan di lapisan ini;
- Lapisan ketiga adalah Termosfer (80-460 km) pada lapisan ini terdapat suhu yang sangat tinggi yang bisa mencapai 1700ºC
- Lapisan keempat adalah Mesosfer (50-80 km). Di lapisan ini, semakin tinggi Anda berada, semakin rendah suhunya. Di lapisan inilah meteorit atau benda kosmik lainnya yang masuk ke atmosfer terbakar
- Lapisan kelima - Stratosfer (15-40 km.) Berisi lapisan ozon planet ini. Pesawat tempur dan jet biasanya terbang di sini, karena jarak pandang di lapisan ini sangat baik dan kondisi cuaca tidak menimbulkan gangguan apa pun.
- Lapisan keenam adalah Troposfer (9-15 km). Di lapisan inilah terbentuknya cuaca, karena mengandung banyak uap air dan debu. Semakin tinggi Anda berada, semakin rendah suhunya
Komposisi udara atmosfer semua orang sudah lama mengetahuinya adalah: Nitrogen (78%), Oksigen (21%) dan Berbagai gas (1%).
Tekanan atmosfer- konsep yang sudah lama dikenal. Atmosfernya besar, sangat besar, dan tentu saja memiliki massa dan memberikan tekanan pada permukaan planet. Tekanan atmosfer biasanya diukur dengan kolom air raksa. Tempat dimana tekanan atmosfer semakin tinggi, maka merkuri dalam kolom akan naik semakin tinggi. Tekanan normal bagi kami adalah 766 mm. kolom merkuri. Tekanan atmosfer tidak sama di semua wilayah di bumi; sering kali terjadi bahwa di tempat-tempat dengan ketinggian yang sama di atas permukaan laut terdapat tekanan atmosfer yang berbeda.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mengajukan pertanyaan mengenai atmosfer planet. Lantas, mengapa planet yang gravitasinya jauh lebih lemah dari kita memiliki tekanan atmosfer ratusan kali lebih tinggi dibandingkan Bumi (misalnya Venus)? Di sisi lain, ada planet seperti Titan yang memiliki gravitasi tujuh kali lebih kecil, namun atmosfer di sini empat kali lebih padat dibandingkan di Bumi. Juga terjadi bahwa beberapa benda langit yang gravitasinya hanya tiga kali lebih lemah daripada bumi mempunyai atmosfer yang seratus kali lebih tipis. Apa alasannya? Banyak sekali hipotesis yang diajukan mengenai hal ini, namun sifatnya saling eksklusif.
Para astronom dari Institut Astrofisika Andalusia, dipimpin oleh José Luis Ortiz, menggunakan tiga teleskop, mengamati secara detail permukaan Makemake dalam cahaya sebuah bintang yang berdiri pada garis imajiner antara planet tersebut dan planet kita, sementara waktu singkat melampaui dia. Hasilnya, pengamatan yang andal menunjukkan bahwa planet kerdil Makemake tidak memiliki atmosfer.
Seperti yang dijelaskan oleh José Luis Ortiz sendiri, Makemake, yang melewati antara bintang dan Bumi, untuk sementara menghalangi cahayanya dari kita, akibatnya bintang tersebut pertama-tama menghilang dari pandangan dan kemudian tiba-tiba muncul kembali, menunjukkan tidak adanya atmosfer signifikan pada katai tersebut. planet. Hingga saat ini, Makemake dianggap sebagai dunia beku dengan orbit yang terletak di wilayah terluar tata surya dan, seperti Pluto di dekatnya, memiliki atmosfer global yang lengkap, meskipun tipis.
Makemake adalah planet kerdil yang ditemukan pada tahun 2005. Ukurannya sekitar dua pertiga diameter Pluto. Namun, ia berputar mengelilingi Matahari dalam orbit yang jauh lebih jauh: lebih jauh dari Pluto, namun lebih dekat dari Eris. Diameter planet menurut data terakhir bervariasi dari 1.430 plus minus 9 km hingga 1.502 plus minus 45 km. Mungkin saja kedua angka tersebut benar, namun bentuk planetnya tidak sepenuhnya benar. Albedo planet ini adalah 0,77 plus atau minus 0,03 (relatif dekat dengan Pluto), yang kira-kira sesuai dengan salju kotor dan menunjukkan kemiripan benda-benda tersebut. Kepadatan planet ini juga setidaknya 1,7 plus atau minus 0,3 g/cm³ (15% lebih kecil dari Pluto). Meski begitu, tekanan atmosfer maksimum di permukaan Makemake tidak melebihi 12 miliar tekanan atmosfer Bumi. Ini praktis adalah ruang hampa, yang sangat aneh, berdasarkan pertimbangan bahwa suhu planet (setengah dari permukaan Makemake dipanaskan hingga setidaknya 50 K) cukup tinggi untuk objek trans-Neptunus tanpa atmosfer, yang relatif hingga Pluto yang sejuk, terletak pada jarak yang cukup jauh dari Matahari.
Menurut para ilmuwan, hal ini mungkin disebabkan oleh tidak adanya salah satu sumber gas atmosfer terpenting untuk objek tersebut, seperti salju nitrogen, atau kemiringan sumbu planet yang sangat besar. Dalam hal ini, pembentukan suasana yang stabil sangat sulit dilakukan.
Namun, ada kemungkinan bahwa di beberapa tempat di Makemak terdapat atmosfer, misalnya, di daerah dengan albedo lebih rendah, di mana transisi zat permukaan menjadi gas tidak dikecualikan. Mari kita uji teori ini pada gerhana berikutnya.
menyukai
4,6 miliar tahun yang lalu, kondensasi mulai terbentuk di Galaksi kita dari awan materi bintang. Ketika gas menjadi lebih padat dan mengembun, mereka memanas dan memancarkan panas. Ketika kepadatan dan suhu meningkat, reaksi nuklir dimulai, mengubah hidrogen menjadi helium. Maka muncullah sumber energi yang sangat kuat - Matahari.
Bersamaan dengan peningkatan suhu dan volume Matahari, akibat bergabungnya pecahan-pecahan debu antarbintang pada bidang yang tegak lurus sumbu rotasi Bintang, maka terciptalah planet-planet dan satelit-satelitnya. Pembentukan Tata Surya selesai sekitar 4 miliar tahun yang lalu.
Saat ini Tata Surya mempunyai delapan planet. Ini adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Nepton. Pluto adalah planet kerdil dan objek terbesar yang diketahui di Sabuk Kuiper (yang merupakan sabuk puing besar yang mirip dengan sabuk asteroid). Setelah ditemukan pada tahun 1930, ia dianggap sebagai planet kesembilan. Hal ini berubah pada tahun 2006 dengan diadopsinya definisi formal tentang planet.
Di planet yang paling dekat dengan Matahari, Merkurius, tidak pernah turun hujan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa atmosfer planet ini sangat tipis sehingga mustahil untuk dideteksi. Dan dari mana datangnya hujan jika suhu permukaan planet pada siang hari terkadang mencapai 430º Celcius? Ya, saya tidak ingin berada di sana :)
Namun di Venus selalu terjadi hujan asam, karena awan di atas planet ini tidak terdiri dari air pemberi kehidupan, melainkan asam sulfat yang mematikan. Benar, karena suhu di permukaan planet ketiga mencapai 480º Celcius, tetesan asam menguap sebelum mencapai planet tersebut. Langit di atas Venus ditembus oleh petir yang besar dan mengerikan, tetapi cahaya dan gemuruhnya lebih banyak daripada hujan.
Di Mars, menurut para ilmuwan, sudah lama sekali kondisi alam sama seperti di Bumi. Miliaran tahun yang lalu, atmosfer di atas planet ini jauh lebih padat, dan kemungkinan besar curah hujan deras memenuhi sungai-sungai tersebut. Namun sekarang terdapat atmosfer yang sangat tipis di atas planet ini, dan foto-foto yang dikirimkan oleh satelit pengintai menunjukkan bahwa permukaan planet ini menyerupai gurun di barat daya Amerika Serikat atau Lembah Kering di Antartika. Saat musim dingin melanda sebagian Mars, awan tipis yang mengandung karbon dioksida muncul di atas planet merah dan embun beku menutupi bebatuan mati. Pagi-pagi sekali kabut tebal menyelimuti lembah-lembah sehingga seolah-olah akan turun hujan, namun harapan tersebut sia-sia.
Omong-omong, suhu udara pada siang hari di Mrsa adalah 20º Celcius. Benar, kalau malam bisa turun sampai -140 :(
Jupiter adalah planet terbesar dan merupakan bola gas raksasa! Bola ini hampir seluruhnya terdiri dari helium dan hidrogen, tetapi ada kemungkinan bahwa jauh di dalam planet ini terdapat inti padat kecil yang diselimuti lautan hidrogen cair. Namun, Jupiter di semua sisinya dikelilingi oleh pita awan berwarna. Beberapa dari awan ini bahkan terdiri dari air, tetapi, sebagian besar, sebagian besar terbentuk oleh kristal amonia yang membeku. Dari waktu ke waktu, angin topan dan badai dahsyat melanda planet ini, membawa serta hujan salju dan hujan amonia. Di sinilah tempat menyimpan Bunga Ajaib.
Bagian "Suasana"
Apa itu atmosfer? Diterjemahkan dari bahasa Yunani, atmosfer berarti “bola uap” (dari kata Yunani ατμός - “uap” dan σφαῖρα - “bola”). Dengan kata lain: ini adalah cangkang gas yang mengelilingi benda angkasa dan ditahan oleh gravitasinya. Batas atas atmosfer menjadi kabur dan dengan mulus berpindah ke ruang antarplanet, oleh karena itu banyak ilmuwan yang menganggap selubung gas, yang berputar bersama benda langit sebagai satu kesatuan, sebagai atmosfer. Batas bawahnya berbatasan dengan litosfer dan, di beberapa planet, dengan hidrosfer. kamu raksasa gas, yang sebagian besar terdiri dari berbagai gas, batas bawah atmosfer sama kaburnya dengan batas atas, dan oleh karena itu hanya wilayah paling atas dari planet tersebut yang dianggap sebagai cangkang gas.
Planet, beberapa satelit dari planet, bintang, komet, dan bahkan asteroid besar memiliki atmosfer. Planet Bumi juga memiliki atmosfer. Bukti keberadaannya adalah:
Ketersediaan pada ketinggian 20-25 km. awan mutiara;
Ketersediaan pada ketinggian di atas 75 km. awan malam;
Pembakaran pada ketinggian diatas 85 km. meteor dan meteorit, yang oleh para pengamat disebut sebagai "bintang jatuh";
Fenomena senja yang diamati pada ketinggian di atas 220 km;
Karakteristik atmosfer yang berbeda-beda benda langit berbeda-beda dan bergantung pada ukuran, massa, kecepatan rotasi, dan parameter lain dari benda langit yang mengelilingi atmosfer tersebut, serta pada aktivitas vital organisme hidup. Misalnya, semakin besar sebuah planet dan semakin kecil jari-jarinya, semakin andal ia menampung gas-gas ringan seperti hidrogen, helium, dll. Dan suhu permukaan planet mempengaruhi energi pergerakan termal atom dan molekul gas yang kacau. . Semakin tinggi, semakin tinggi kecepatan partikelnya, oleh karena itu, setelah mencapai kecepatan kosmik kedua, partikel tersebut meninggalkan planet selamanya, dengan gas ringan yang keluar terlebih dahulu.
Pada tahap awal Selama evolusi benda angkasa, komposisi atmosfer sangat dipengaruhi oleh parameter bintang di sekitar tempat terbentuknya planet dan pelepasan gas eksternal selanjutnya.
Sekarang mari kita lihat karakteristik singkat atmosfer beberapa planet, satelit besar, dan bintangnya. Dan mari kita mulai dengan planet asal kita - Bumi.
Ciri-ciri utama atmosfer bumi adalah sebagai berikut: memanjang 2-3 ribu km; terdiri dari campuran berbagai gas yang disebut udara, komponen utamanya adalah nitrogen, oksigen, dan argon. Kepadatan, tekanan, kelembaban, suhu udara pada ketinggian yang berbeda berfluktuasi dalam batas yang luas, yang menunjukkan strukturnya yang heterogen. Massa total seluruh udara adalah sepersejuta bumi atau 5,1-5,3 × 10 18 kg (dimana 5,1352 ± 0,0003 × 10 18 kg adalah udara kering dan 1,27 × 10 16 kg adalah uap air ), massa molar udara kering - 28.966, tekanan rata-rata di permukaan laut pada 0°C - 101.325 kPa, suhu kritis - 140.7°C; tekanan kritis - 3,7 MPa; Cp pada 0°C - 1,0048×10 3 J/(kg K), Cv - 0,7159×10 3 J/(kg K) (pada 0°C).
Atmosfer planet kita berputar dari barat ke timur, sehingga mempengaruhi bentuknya yang berbentuk elipsoid rotasi. Oleh karena itu, atmosfer di kutub lebih tipis dibandingkan di khatulistiwa.
Atmosfer bumi mempunyai dampak yang sangat besar terhadap biosfer planet. Seperti diketahui dari astronomi, seluruh ruang angkasa dipenuhi dengan radiasi ultraviolet dan sinar-X yang kuat dari Matahari, serta sinar kosmik yang lebih merusak. Sebagian besar radiasi ini, yang berakibat fatal bagi semua makhluk hidup, tertahan di lapisan atas atmosfer, mengakibatkan fenomena kelistrikan yang menakjubkan seperti aurora. Oksigen, yang merupakan bagian dari atmosfer bumi, digunakan untuk respirasi oleh sebagian besar spesies organisme hidup, dan karbon dioksida digunakan oleh tumbuhan, alga, dan cyanobacteria dalam proses fotosintesis.
Perannya sangat besar: dalam melindungi planet ini dari tamu dari luar angkasa - meteorit, yang terbakar begitu saja di lapisan atasnya; dalam pembentukan iklim bumi, melalui pengaturan fluktuasi suhu musiman dan perataan suhu harian; dalam proses fotosintesis dan pertukaran energi, karena dengan bantuan gas-gas yang termasuk dalam komposisinya proses-proses ini berlangsung; dalam siklus air di alam, curah hujan dan proses pelapukan fisik dan kimia, yang terakhir membentuk bentang alam eksogen.
Suasana seperti ini planet bagian dalam Tata surya seperti Venus dan Mars sebagian besar terdiri dari karbon dioksida. Gas-gas yang tersisa dalam cangkang gasnya terdapat dalam jumlah yang sangat kecil.
Misalnya, konsentrasi karbon dioksida (nama lain karbon dioksida) di atmosfer Mars mencapai 95%. Gas terbanyak kedua adalah nitrogen (3%), diikuti oleh argon dan oksigen. Gas-gas lain seperti karbon monoksida, ozon, dan metana terdapat dalam jumlah "jejak" yang minimal.
Tekanan atmosfer Mars sangat rendah dan hanya 1/160 tekanan di Bumi dan sangat bervariasi tergantung pada ketinggian di atas permukaan planet: dari 9-12 mbar di depresi raksasa Hellas hingga 0,1 mbar di puncak atmosfer. Gunung Olympus, dan pada musim tahun, karena Di musim dingin, sebagian karbon dioksida yang membentuk atmosfer membeku, sehingga merupakan bagian penting dari lapisan kutub Mars.
Meskipun energinya rendah, awan, angin kencang, dan efek rumah kaca yang lemah terjadi di atmosfer Mars, meningkatkan suhu udara permukaan rata-rata tidak lebih dari 5°K.
Konsentrasi karbon dioksida di atmosfer Venus lebih tinggi dibandingkan di atmosfer Mars - 97%. Konsentrasi nitrogennya sama yaitu 3%, sisa gasnya seperseratus dan seperseribu persen.
Tekanan atmosfer Venus ribuan kali lebih tinggi dibandingkan Mars dan 95 kali lebih tinggi dibandingkan Bumi. Oleh karena itu kepadatannya sangat besar, hanya 10 kali lebih kecil dari kepadatan air dan massa totalnya melebihi massa atmosfer bumi sebanyak 95 kali. Karena atmosfernya yang sangat padat, panas yang mengerikan terjadi di Venus dengan suhu mencapai +480°C, dan fluktuasi suhu harian sangat kecil. Terbentuknya atmosfer yang padat dan panas tersebut disebabkan oleh adanya karbon dioksida dalam jumlah besar, yang pada gilirannya terbentuk melalui transformasi batuan karbonat menjadi batuan silikat di bawah pengaruh suhu tinggi, dengan pelepasan CO 2, yang lolos ke atmosfer. Dengan demikian, efek rumah kaca yang tidak terkendali dan stabil diamati di Venus.
Berbeda dengan gasosfer Mars, bola gas Venus bersifat heterogen: mengandung 4 lapisan yang berbeda kepadatan, suhu dan tekanannya: troposfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Dalam dua awan pertama, terdapat awan yang terdiri dari 75-80 persen asam sulfat dengan campuran asam klorida dan asam fluorida.
Suasana planet terkecil planet surya- Merkuri - terdiri dari helium, hidrogen, oksigen dan natrium, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Cangkang gas planet ini sangat tipis: tekanannya di permukaan setengah miliar lebih kecil daripada tekanan di permukaan bumi.
Karena kepadatan atmosfer yang rendah di Merkurius, fluktuasi suhu harian yang signifikan diamati: perbedaan antara nilai malam dan siang hari bisa mencapai 500K. Awan tidak terbentuk dalam kondisi seperti itu.
Atmosfer planet luar terdiri dari gas dengan berat molekul rendah seperti hidrogen dan helium, karena kekuatan yang besar gravitasi di planet-planet tersebut mampu menahan gas bahkan dengan berat molekul rendah.
Satelit-satelit planet memiliki atmosfer yang sangat beragam. Jadi, di atmosfer Titan dan Triton, nitrogen mendominasi, di atmosfer Bulan - natrium, Europa - oksigen, Io - belerang, Enceladus - uap air.
Atmosfer bintang adalah wilayah terluar suatu bintang yang terletak di atas inti bintang, zona radiasi, dan zona konveksi. Di dalam atmosfer bintang terdapat beberapa subkawasan dengan sifat berbeda.
Yang pertama, yang terletak tepat di atas zona konveksi, adalah fotosfer. Wilayah inilah yang dilihat oleh pengamat dari Bumi yang memandang Matahari. Ketebalan fotosfer berkisar antara 300 hingga puluhan ribu kilometer, namun selalu jauh lebih kecil dibandingkan diameter bintang.
Di atas fotosfer terdapat kromosfer, yang ketebalannya sama di hampir semua bintang dan mencapai 10 ribu km.
Wilayah atas atmosfer bintang disebut corona. Ini adalah wilayah bintang yang paling luas dan paling jarang, serta salah satu wilayah bintang terpanas. Misalnya, mahkota matahari meluas hingga batas tata surya dan mencapai dua juta kelvin pada jarak 70 ribu km. dari batas bawahnya.
Bintang yang berbeda belum tentu terdiri dari ketiga lapisan tersebut. Oleh karena itu, sebagian besar bintang raksasa dan super raksasa tidak memiliki mahkota, dan banyak bintang tidak memiliki daerah transisi antar lapisan.
Untuk lebih lanjut deskripsi rinci bab (halaman) tambahan dibuat tentang atmosfer benda langit yang berbeda:
Bab 6. Atmosfer Bintang
Semua planet kebumian - Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars - memiliki struktur yang sama - litosfer, yang tampaknya sesuai dengan keadaan materi padat. Tiga planet: Venus, Bumi, dan Mars memiliki atmosfer, dan hidrosfer sejauh ini hanya terdapat di planet kita. Pada Gambar. 5 menunjukkan struktur planet kebumian dan Bulan, dan tabel. 2 - karakteristik atmosfer planet kebumian.[...]
Di bagian bawah atmosfer planet, stratifikasi mendekati adiabatik (lihat), ketika c1p/c1r = -dr/(?a, dengan c2 = 7KT/¡1 adalah kuadrat kecepatan suara. Sebagai tambahan, dengan besaran yang telah digunakan, 7 = = cp/ cy = 1,3 dan /1 = 44 (karbon dioksida), kita menemukan bahwa di bagian bawah atmosfer planet r « 1500 km, yang kira-kira empat kali lebih kecil dari jari-jari planet ini.[...]
Rendahnya kepadatan planet-planet raksasa (untuk Saturnus lebih kecil dari kepadatan air) dijelaskan oleh fakta bahwa mereka terutama terdiri dari zat gas dan cair, terutama hidrogen dan helium. Dalam hal ini mereka mirip dengan Matahari dan banyak bintang lainnya, yang massanya kira-kira 98% hidrogen dan helium. Atmosfer planet raksasa mengandung berbagai senyawa hidrogen, seperti metana dan amonia.[...]
| 1.1 |
| 2 |
Peningkatan konsentrasi CO2 secara umum di atmosfer planet sering kali dianggap sebagai sumber bahaya bagi iklim. Penyerapan sinar panas oleh karbon dioksida dapat mencegah pantulan sinar panas dari permukaan bumi dan menyebabkan kenaikan suhu secara keseluruhan. Namun, tidak ada data mengenai masalah ini; kadang-kadang diindikasikan bahwa efek ini dapat diimbangi dengan penurunan panas yang dipancarkan matahari akibat peningkatan kandungan debu dan aerosol di udara.[...]
Roket yang membawa instrumen melampaui atmosfer planet dan magnetosfernya juga memungkinkan untuk mengatasi kelemahan utama astronomi terestrial - ketidakmungkinan mengamati wilayah spektrum dari Bumi. gelombang elektromagnetik lebih pendek dari 300 nm, yang sepenuhnya terserap dalam ketebalan cangkang udara. Arah baru ilmu pengetahuan kuno sedang lahir di depan mata kita - astronomi sinar-X, astronomi gamma, pengamatan dilakukan di seluruh spektrum radiasi yang dikirim oleh Semesta. Di antara arah baru tersebut, berkaitan erat dengan masalah lingkungan, termasuk yang berikut.[...]
Jumlah total karbon dioksida di atmosfer planet ini setidaknya 2,3-1012 ton, sedangkan kandungannya di Samudra Dunia diperkirakan 1,3-10 ton. Di litosfer, terdapat 2-1017 ton karbon dioksida dalam keadaan terikat . Sejumlah besar karbon dioksida juga terkandung dalam makhluk hidup di biosfer (sekitar 1,5-1012 ton, hampir sama dengan jumlah di seluruh atmosfer).[...]
Namun astronomi planet juga dengan jelas mengungkapkan bahwa atmosfer planet tidak dapat dijelaskan (seperti yang sekarang jelas terjadi pada atmosfer bumi) berdasarkan komposisi kimianya sebagai turunan. gravitasi universal dan radiasi matahari adalah dua faktor yang masih diperhitungkan oleh para astronom. Dari laporan terbaru Astronom Inggris dan Amerika Ressel, Wildt, Sp. Jones, Jeans, dan lainnya dengan jelas mengikuti ini.[...]
Kita tidak boleh lupa bahwa asal mula biogenik atmosfer bumi kita merupakan generalisasi empiris, yaitu kesimpulan logis dari data eksak. pengamatan ilmiah, dan analisis kimia troposfer dan stratosfer sangat bertentangan dengan hal tersebut kesimpulan logis, yang mengikuti teori astronomi tentang asal usul atmosfer planet yang diterapkan pada Bumi. Jika teori ini benar, maka jumlah oksigen seiring dengan ketinggian akan berkurang relatif terhadap nitrogen, sedangkan pada ketinggian (hingga 40 km), di mana hal ini akan menimbulkan efek yang dramatis, penurunan oksigen relatif terhadap nitrogen tidak teramati. Rasio O2 terhadap N2 tetap tidak berubah, baik di lapisan atas troposfer maupun di lapisan bawah stratosfer.[...]
Jika komposisi kimia yang tepat dari atmosfer Venus diketahui, dengan membandingkan nilai n yang ditemukan dengan indeks adiabatik - cp/cy untuk campuran gas yang membentuk atmosfer planet, seseorang dapat menilai sifat stratifikasinya. atmosfer. Ketika n [...]
Partikel padat tersuspensi, menurut First (1973), memasuki atmosfer planet sebagai akibat dari proses alami (hingga 2200-10t/tahun partikel berukuran kurang dari 20 mikron) dan aktivitas manusia (hingga 415-106 t/tahun ). Perlu dicatat bahwa masuknya partikel ke udara akibat aktivitas manusia terutama terbatas pada tempat pemukiman manusia dan terutama di kota-kota besar dan besar. Suspensi padat akibat kegiatan ini terbentuk pada saat pembakaran berbagai jenis bahan bakar, peluruhan bahan padat, pada saat pemuatan ulang dan pengangkutan bahan penghasil debu, serta naik dari permukaan kawasan perkotaan. Sumber utama zat-zat tersebut memasuki cekungan udara kota adalah berbagai instalasi energi besar dan kecil, metalurgi, teknik mesin, bahan bangunan, kimia kokas, dan perusahaan transportasi.[...]
Tentu saja, keberadaan oksigen bebas di atmosfer planet mungkin menunjukkan adanya kehidupan di planet tersebut: di Bumi, munculnya atmosfer oksigen juga dikaitkan dengan asal mula kehidupan. Dengan demikian, studi tentang ozon bersentuhan dengan salah satu masalah luar biasa dalam kosmogoni modern.[...]
Reaksi fotokimia bukan satu-satunya reaksi di atmosfer. Banyak transformasi terjadi di sana yang melibatkan puluhan ribu orang senyawa kimia, yang alirannya dipercepat oleh radiasi (radiasi matahari, radiasi kosmik, radiasi radioaktif), serta oleh sifat katalitik partikel dan jejak yang ada di udara logam berat. Belerang dioksida dan hidrogen sulfida memasuki udara, senyawa halogen dan interhalogen, nitrogen oksida dan amonia, aldehida dan amina, sulfida dan merkaptan, senyawa nitro dan olefin, polinuklir hidrokarbon aromatik dan pestisida. Terkadang reaksi ini tidak hanya menyebabkan kualitatif, tetapi juga perubahan kuantitatif dalam komposisi global atmosfer planet, yang menyebabkan perubahan iklim di Bumi. Terakumulasi di lapisan atas atmosfer, fluoroklorokarbon terurai secara fotolitik dengan pembentukan oksida klor, yang berinteraksi dengan ozon, mengurangi konsentrasinya di stratosfer. Efek serupa diamati dalam reaksi ozon dengan sulfur oksida, nitrogen oksida, dan hidrokarbon. Sebagai hasil dari penguraian pupuk nitrogen yang diterapkan ke tanah, nitrogen oksida N0 dilepaskan ke atmosfer, yang berinteraksi dengan ozon di atmosfer, mengubahnya menjadi oksigen. Semua reaksi tersebut menurunkan kandungan ozon pada lapisan atmosfer pada ketinggian 20-40 km, sehingga melindungi lapisan permukaan atmosfer dari radiasi matahari berenergi tinggi. Transformasi seperti ini menyebabkan perubahan global pada iklim planet ini.[...]
Meskipun tingkat polutannya begitu tinggi, Federasi Rusia bukanlah pencemar utama atmosfer bumi (Tabel 18).[...]
Ada hipotesis tentang asal usul oksigen bebas anorganik di atmosfer bumi. Menurut hipotesis ini, keberadaan proses penguraian molekul air menjadi hidrogen dan oksigen di lapisan atas atmosfer di bawah pengaruh radiasi kosmik keras akan mengakibatkan kebocoran cahaya secara bertahap, hidrogen bergerak ke luar angkasa dan akumulasi. oksigen bebas di atmosfer, yang, tanpa partisipasi kehidupan apa pun, akan mengurangi atmosfer utama dan mengubah planet ini menjadi atmosfer pengoksidasi. Menurut perhitungan, proses ini dapat menciptakan atmosfer pengoksidasi di Bumi dalam 1-1,2 miliar tahun. Namun hal itu pasti terjadi di planet lain di tata surya, dan sepanjang keberadaannya, yaitu sekitar 4,5 miliar tahun. Namun demikian, tidak ada planet lain di sistem kita, kecuali Bumi dan, dengan kandungan oksigen yang jauh lebih rendah, Mars, praktis tidak memiliki oksigen bebas dan atmosfernya masih memiliki sifat reduksi. Tentu saja, di Bumi, proses ini dapat meningkatkan kandungan karbon dan nitrogen oksida di atmosfer, namun tidak sampai membuatnya teroksidasi. Jadi masih ada hipotesis yang paling masuk akal yang menghubungkan keberadaan oksigen bebas di Bumi dengan aktivitas organisme fotosintetik.[...]
Untuk bau, perannya dalam perpindahan atom yang lebih berat dalam bentuk gas ke atmosfer seperti arsenik, belerang, selenium, dll., belum diteliti sama sekali. Seperti yang telah saya tunjukkan, studi kuantitatif kimia terhadap atmosfer planet adalah salah satu masalah geokimia yang terbelakang.[...]
Sebagai kesimpulan, ada gunanya memberikan beberapa informasi tentang magnetosfer dan ionosfer di planet lain. Perbedaan dengan ionosfer bumi disebabkan oleh komposisi kimia atmosfer planet dan perbedaan jarak dari Matahari. Pada siang hari, konsentrasi elektron maksimum di Mars adalah 2.105 cm-3 pada ketinggian 130-140 km, di Venus - 5.106 cm-3 pada ketinggian 140-150 km. Di Venus yang tidak memiliki medan magnet, terjadi plasmapause dataran rendah (300 km) pada siang hari, yang disebabkan oleh aksi angin matahari. Di Jupiter dengan kekuatannya medan magnet aurora dan sabuk radiasi telah ditemukan yang jauh lebih intens daripada di Bumi.[...]
Karbon dioksida CO2 tidak beracun, namun merupakan zat berbahaya karena konsentrasinya yang tercatat meningkat di atmosfer bumi dan pengaruhnya terhadap perubahan iklim (lihat Bab 5). Langkah-langkah sedang diambil untuk mengatur emisinya melalui fasilitas energi, industri dan transportasi.[...]
Peningkatan progresif jumlah oksigen dalam air akibat aktivitas organisme fotosintetik dan difusinya ke atmosfer menyebabkan perubahan komposisi kimia cangkang bumi, dan yang terpenting, atmosfer, yang pada gilirannya memungkinkan penyebaran kehidupan yang cepat ke seluruh planet dan munculnya bentuk kehidupan yang terorganisir lebih kompleks. Ketika kandungan oksigen di atmosfer meningkat, lapisan ozon yang cukup kuat terbentuk, yang melindungi permukaan bumi dari penetrasi radiasi ultraviolet dan eksplorasi ruang angkasa yang keras. Dalam kondisi seperti itu, kehidupan bisa berkembang hingga ke permukaan laut. Pengembangan mekanisme respirasi aerobik memungkinkan munculnya organisme multiseluler. Organisme pertama muncul setelah konsentrasi oksigen di atmosfer planet mencapai 3%, yang terjadi 600 juta tahun yang lalu (awal periode Kambrium).[...]
Cangkang gas menyelamatkan semua makhluk hidup di Bumi dari sinar ultraviolet, sinar X, dan sinar kosmik yang merusak. Lapisan atas atmosfer sebagian menyerap dan sebagian menyebarkan sinar-sinar ini. Atmosfer juga melindungi kita dari “pecahan bintang”. Meteorit, yang sebagian besar berukuran tidak lebih besar dari kacang polong, di bawah pengaruh gravitasi bumi menabrak atmosfer planet dengan kecepatan yang sangat tinggi (dari 11 hingga 64 km/s), memanas di sana akibat gesekan dengan udara, dan pada ketinggian sekitar 60-70 km sebagian besar terbakar habis. Atmosfer juga melindungi bumi dari pecahan ruang angkasa yang besar.[...]
Sifat konsumsi bahan baku saat ini menyebabkan peningkatan volume sampah yang tidak terkendali. Sejumlah besar dari mereka memasuki atmosfer dalam bentuk debu dan emisi gas dan air limbah ke dalam badan air, yang berdampak negatif terhadap kondisi tersebut lingkungan. Pencemar atmosfer yang paling banyak adalah teknik tenaga panas, metalurgi besi dan non-besi, serta industri kimia.[...]
Sebelum memaparkan teorinya, perlu disebutkan gagasan “efek rumah kaca” yang tidak terkendali yang dikemukakan oleh Reisul dan De Berg sehubungan dengan teori evolusi atmosfer planet. Pertama-tama, perlu dijelaskan perbedaan yang begitu kuat antara atmosfer Venus, Bumi, dan Mars.[...]
Analisis dinamika turunnya stasiun antarplanet otomatis (AIS) dengan parasut memberikan sarana tambahan untuk memantau konsistensi internal data atmosfer planet jika pengukuran dilakukan secara bersamaan terhadap setidaknya dua dari tiga parameter termodinamika atmosfer terkait. dengan persamaan keadaan gas. Metodologi yang dijelaskan di bawah ini akan digunakan untuk mengilustrasikan penggunaannya untuk menganalisis dan memeriksa konsistensi data yang diperoleh selama penurunan pesawat ruang angkasa Venera 4 (lihat).[...]
Bencana besar di waktu yang diberikan adalah penggundulan hutan1 di hutan tropis, yang merupakan salah satu sumber oksigen terbesar, sumber daya penting bagi planet kita, dan dapat diperbarui oleh biota. Hutan tropis menghilang karena populasi di kawasan ini meningkat pesat. Karena ancaman kelaparan, masyarakat, dalam mengejar hasil panen kecil, menggunakan sebidang tanah untuk ladang dan kebun sayur, menebang hutan tropis kuno, pohon, dan semak belukar untuk tujuan ini. Jika terjadi perusakan hutan di zona khatulistiwa, Amazon dan, sebagai akibatnya, penurunan kandungan oksigen di atmosfer planet, umat manusia dan keberadaan biosfer2 akan berada di bawah ancaman kematian akibat hipoksia. [...]
Sekarang mari kita tekankan bahwa semua rumus yang ditunjukkan dalam paragraf ini hanya berisi enam parameter dimensi yang benar-benar “eksternal”: fluks radiasi matahari yang diasimilasikan q, jari-jari planet a, kecepatan sudut rotasinya
Pada saat yang sama, Amerika Serikat menempati posisi sentral dalam perundingan mengenai perubahan iklim global bukan karena pengaruh politik atau ekonominya, namun karena kontribusinya terhadap emisi atmosfer bumi; kontribusi negara ini sebesar 25%, sehingga perjanjian internasional apa pun tanpa partisipasi mereka hampir tidak ada artinya. Berbeda dengan negara-negara Eropa AS sangat berhati-hati dan tidak aktif karena harga yang harus dibayar untuk mengurangi emisi CO2.[...]
Sejak pertengahan tahun 1970-an. Golitsyn mulai mengembangkan teori konveksi, termasuk memperhitungkan rotasi. Topik ini diterapkan pada banyak objek alam: mantel bumi dan inti cairnya, atmosfer planet dan bintang, serta lautan. Untuk semua objek tersebut telah diperoleh rumus sederhana yang menjelaskan data observasi atau hasil pemodelan numerik. Dia mengembangkan teori dan mengatur serangkaian karya eksperimental tentang konveksi fluida yang berputar. Atas dasar ini dijelaskan kekuatan angin dan besarnya badai tropis dan kutub.[...]
Hal yang sama terjadi di negara-negara Afrika, di Indonesia, Filipina, Thailand, Guinea. Hutan tropis seluas 7% permukaan bumi di daerah dekat khatulistiwa, dan yang berperan penting dalam memperkaya atmosfer bumi dengan oksigen dan menyerap karbon dioksida, berkurang dengan kecepatan 100 ribu km2 per tahun.[...]
Kita belum memiliki bukti yang sepenuhnya meyakinkan mengenai keberadaan kehidupan di luar Bumi, atau sebagaimana Lederberg (1960) menyebutnya sebagai “eksobiologi”, namun semua yang telah kita pelajari tentang lingkungan di Mars dan planet atmosfer lainnya tidak mengesampingkan kemungkinan ini. Meskipun suhu dan kondisi lingkungan fisik lainnya di planet-planet ini ekstrem, namun semuanya berada dalam batas toleransi beberapa penghuni bumi yang paling tangguh (bakteri, virus, lumut, dll.), terutama jika iklim mikro dianggap lebih sejuk. ada di bawah permukaan atau di daerah terlindung. Namun, hal tersebut dapat dianggap sudah pasti terjadi di planet lain tata surya tidak ada “pemakan oksigen” besar seperti manusia atau dinosaurus, karena sangat sedikit atau tidak ada oksigen di atmosfer planet-planet ini. Sekarang jelas bahwa kawasan hijau dan apa yang disebut “saluran” Mars bukanlah tumbuh-tumbuhan atau hasil karya makhluk cerdas. Namun berdasarkan data pengamatan spektroskopi kawasan gelap Mars dengan sinar infra merah, dapat diasumsikan ada bahan organik, dan stasiun antarplanet otomatis baru-baru ini (“Mariner 6” dan “Mariner 7”) menemukan amonia di planet ini, kemungkinan berasal dari biologi [...]
Kajian laut secara fisik dan sistem kimia berkembang jauh lebih cepat daripada studinya sistem biologis. Hipotesis tentang asal usul dan sejarah geologi lautan, yang awalnya spekulatif, telah menjadi kuat landasan teori.[ ...]
Dalam hal ini, kita harus memikirkan model teoritis yang ada mengenai perkembangan insiden nuklir dalam aspek militer. Model tersebut memperhitungkan jumlah energi yang terakumulasi dalam bentuk muatan termonuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir, dan menjawab pertanyaan tentang bagaimana energi tersebut dihasilkan. kondisi iklim dalam skala planet setelah satu tahun perang nuklir. Kesimpulan akhirnya adalah sebagai berikut. Reaksi atmosfer akan mengarah pada situasi yang mirip dengan atmosfer di Mars, di mana debu terus menyebar ke seluruh atmosfer planet 10 hari setelah dimulainya badai debu, yang melemahkan radiasi matahari secara tajam. Akibatnya, daratan Mars mendingin 10 - 15 °C, dan atmosfer berdebu memanas hingga 30 °C (dibandingkan kondisi normal). Ini adalah tanda-tanda yang disebut “musim dingin nuklir”, yang indikator spesifiknya sulit diprediksi saat ini. Namun, cukup jelas bahwa kondisi keberadaan bentuk-bentuk organisasi makhluk hidup yang lebih tinggi akan berubah secara dramatis.[...]
Saat ini, tenax sangat populer di kalangan analis: tenax digunakan untuk mengkonsentrasikan pengotor mikro VOC dari udara (dan air setelah menghilangkan pengotor, lihat bagian 6) dalam kromatografi gas dan analisis GC/MS saat mempelajari udara perkotaan dan perumahan, menentukan kualitas udara di suatu tempat. wilayah kerja dan gedung administrasi, gas buang kendaraan dan emisi dari perusahaan industri, atmosfer kompartemen pesawat ruang angkasa dan kapal selam yang mengorbit, atmosfer planet, dll.[...]
Dalam konsep “viskositas negatif”, salah satu pertanyaan utamanya adalah dari mana vortisitas skala besar yang mendukung sirkulasi zonal, dalam hal ini rotasi diferensial, mendapatkan energinya. Ada kemungkinan mendasar bahwa energi datang langsung dari konveksi skala kecil, namun secara fisik mekanisme ini tidak sepenuhnya jelas dan bahkan lebih sulit untuk mengukur efektivitasnya. Kemungkinan semacam ini juga mencakup hipotesis tentang nonisotropi viskositas turbulen. Kemungkinan lain yang terjadi di atmosfer planet adalah perpindahan bukan energi kinetik, melainkan energi potensial yang selanjutnya diubah menjadi energi kinetik. Seperti yang telah disebutkan, karena pengaruh rotasi Matahari sendiri, suhu rata-rata pada tingkat horizontal (ekuipotensial) tertentu mungkin tidak sama di semua garis lintang, yang akan menyebabkan pergerakan skala besar yang pada akhirnya memindahkan panas ke garis lintang yang lebih dingin. Kemungkinan kedua ini pada dasarnya menggemakan gagasan Vogt dan Eddington. Semua keadaan ini memungkinkan kita untuk berbicara tentang kedekatan beberapa ciri dasar sirkulasi atmosfer di Matahari dan planet-planet.[...]
Peraturan dan pembatasan ditetapkan di tingkat lokal, regional dan federal. Mereka harus mempunyai acuan teritorial yang jelas dan pasti. Dalam perencanaan jangka panjang, studi prognostik dan bahkan futurologi lingkungan harus digunakan untuk mengidentifikasi faktor regulasi potensial dalam pengelolaan lingkungan, termasuk batasan emisi zat yang saat ini tidak dibatasi. Dengan demikian, karbon dioksida saat ini tidak diklasifikasikan sebagai polutan udara. Ketika total emisi senyawa ini ke atmosfer bumi meningkat dan total kapasitas fotosintesis hutan menurun, akibat penggundulan hutan yang biadab, “efek rumah kaca” pasti akan terasa, yang mengancam akan berkembang menjadi efek global. bencana ekologi. Contoh ilustratif dalam hal ini adalah contoh perusahaan energi swasta Amerika Apple Energy Services, yang berlokasi di Virginia, yang menyumbangkan $2 juta pada tahun 1988 untuk menanam pohon di Guatemala sebagai kompensasi atas pembangkit listrik tenaga batubara termal yang dibangun oleh perusahaan tersebut. Connecticut. Pohon-pohon yang ditanam diharapkan akan menyerap jumlah karbon dioksida yang kira-kira sama dengan jumlah yang dikeluarkan pembangkit listrik baru ke atmosfer, sehingga mencegah kemungkinan pemanasan global.[...]
PEMBAYARAN SUMBER DAYA ALAM - kompensasi moneter oleh pengguna sumber daya alam untuk biaya publik untuk eksplorasi, konservasi, restorasi, pemindahan dan pengangkutan sumber daya alam yang digunakan, serta upaya potensial masyarakat untuk kompensasi dalam bentuk barang atau penggantian yang memadai dari sumber daya yang dieksploitasi sumber daya di masa depan. Pembayaran tersebut harus mencakup biaya yang terkait dengan koneksi antar sumber daya. Dari sudut pandang ekologi dan ekonomi, biaya ini harus dihitung dengan mempertimbangkan dampak global-regional dari pengguna sumber daya alam terhadap sistem alam (misalnya, penebangan hutan dalam skala besar tidak hanya menyebabkan terganggunya keseimbangan air setempat, tetapi juga seluruh komposisi gas di atmosfer planet). Metode penentuan besaran biaya yang ada belum memperhitungkan semua faktor yang mempengaruhi mekanisme lingkungan dan ekonomi pembentukannya.[...]
Energi angin adalah salah satu sumber energi paling kuno yang digunakan. Ini banyak digunakan untuk menggerakkan pabrik dan alat pengangkat air pada zaman kuno di Mesir dan Timur Tengah. Kemudian energi angin mulai digunakan untuk menggerakkan kapal, perahu, dan ditangkap dengan layar. Di Eropa, kincir angin muncul pada abad ke-12. Mesin uap membuat turbin angin terlupakan sejak lama. Selain itu, rendahnya daya satuan unit, ketergantungan operasinya pada kondisi cuaca, serta kemampuan untuk mengubah energi angin hanya menjadi bentuk mekanisnya telah membatasi meluasnya penggunaan sumber alami ini. Energi angin pada akhirnya merupakan hasil proses termal yang terjadi di atmosfer planet. Perbedaan kepadatan udara panas dan dingin menjadi penyebab terjadinya perubahan aktif massa udara. Sumber awal energi angin adalah energi radiasi matahari, yang menjelma menjadi salah satu bentuknya yaitu energi arus udara.