Что представляют собой физико-химические процессы в атмосфере?

Атмосфера – это смесь различных газов, которая окружает нашу планету в виде оболочки. Происхождение и расцвет высших форм жизни стало возможным лишь благодаря ее присутствию. Из всех планет солнечной системы Земля является единственной, у которой газовая оболочка способствовала образованию, существованию и развитию живых организмов. Некое подобие атмосферы есть у Венеры, но там она состоит из углекислого газа и азота, что сводит к нулю вероятность существования там жизни в каких-либо формах. Атмосфера Земли образовалась путем смешивания различных газов, которые были выброшены в результате вулканической деятельности и падения на поверхность планеты различных небесных тел.  Основа атмосферы – это два химических элемента: азот и кислород, которые в наибольшей степени управляют ее жизнью. Физико-химические процессы в атмосфере оказывают огромное влияние на климатические условия, формируя таким образом внешний облик планеты.

Строение атмосферы 

Состав, свойства и химия атмосферы различны, если ее рассматривать по вертикали снизу вверх. 

Самый нижний слой носит название тропосфера, он простирается на высоту от 12 до 18 км. В этой зоне процветают все известные формы жизни, содержится водяной пар и около 80% массы всей воздушной оболочки. Выше располагаются стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера, которая постепенно переходит в межпланетное пространство. Чем выше, тем атмосфера становится все более разреженной. Окружающая температура постепенно падает до высоты 25 км, а потом начинает расти, достигая 1000°С на высоте около 850 км. 

Физические атмосферные процессы  

Атмосфера является гигантским теплообменным полем, в ней формируются направленные движения воздушных масс, выделяется и испаряется влага. Последний факт провоцирует образование облаков, туманов, изморози и других метеорологических явлений. 

Верхние слои атмосферы активно защищают поверхность нашей планеты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, солнечной радиации и нейтральных частиц.

Большое количество метеоритов, попадающих в поле тяготения Земли, сгорают на высоте 100-120 км от ее поверхности. При этом возбуждение атомов космического вещества и атмосферных компонентов приводит к образованию свечений.

Полярные сияния являются следствием проникновения в высшие слои земной оболочки элементарных частиц, приносимых солнечным ветром. Энергия в виде свечения – это продукт их соударения с кислородом, азотом и водородом, находящимися в атомарном состоянии.

Атмосферный воздух является хорошим проводником акустических колебаний, благодаря чему мы обладаем способностью к восприятию различных звуков.

Химические процессы в атмосфере 

Химические атмосферные процессы можно разделить на две группы: вызываемые естественными причинами и обусловленные человеческим фактором.

Поскольку кислород является одним из основных компонентов воздушной среды, то ведущее место в атмосфере занимает реакция окисления-восстановления. Многие атмосферные газы растворимы в воде, что имеет большое значение в процессах испарения и конденсации водяных паров. Кроме того, на химию атмосферы влияют извержения вулканов, болотные газы, мировой океан, продукты жизнедеятельности живых организмов.

Деятельность разумной части населения планеты приводит к изменению химического состава атмосферы по сравнению с ее натуральным состоянием. Причем эти изменения имеют негативные последствия для самого человека, так как промышленные отходы, продукты сгорания топлива и выхлопные газы приводят к насыщению атмосферы первичными загрязнителями. Последние путем химических взаимодействий образуют вторичные. Так сернистые ангидриды образуются из сернистого газа. Они имеют высокий класс токсичности. В присутствии влаги образуют серную кислоту, которая может проливаться в виде губительных кислотных дождей.

Изучение множества естественных процессов, происходящих в атмосфере, требует системного подхода. По этой причине для наилучшего восприятия материала не следует ограничиваться информацией, полученной на уроке. Необходимо изучить дополнительную литературу по различным физико-химическим процессам и выполнить контрольное задание, по результатам которого можно будет судить о готовности сдавать тест.