откуда берётся воздух? — ghizmo — LiveJournal
я очень плохо учился в школе.очень.
поэтому теперь повсеместно делаю досадные грамматические ошибки, ставлю невпопад запятые и заново открываю для себя классическую русскую литературу 19-20 века, западную рок-музыку и немой кинематограф.
но сейчас речь не об этом.
Я помню где то в районе 9-11 классов нам на уроках биологии рассказывали откуда берется воздух. Говорили что растения…деревья, кусты травинки и прочие лианы активно выделяют кислород и не менее активно поглощают углекислый газ. Это днем. А ночью все якобы происходит совсем наоборот.
Гуляя сегодня по улице средь металлических автомобилей, стылого бетона и битого тротуарного асфальта, перманентно чередовавшимся новомодной плиткой «собянин»….я вдруг с оцепеняющим ужасом понял — ЗИМОЙ НЕТ ЗЕЛЕНИ — и следовательно, с наступлением холодов, в тот момент когда от промерзшей ветки отлетит последний жухлый лист — ЗАКОНЧИТСЯ КИСЛОРОД. Остается конечно маленькая надежда на тропические циклоны с юга с новой партией свежего воздуха, на комнатные цветы и вечнозеленые хвойные, но это как вы сами догадываетесь — не серьезно.
Поэтому придя домой я срочно сел за компьютер дабы подготовить необходимую резолюцию и перечь нормативно правовых актов, покуда не началось тотальное кислородное голодание, обмороки и судорожное повсеместное глотание насыщенной углекислым газом атмосферы.
Итак, всем кого это касается.
в недельный срок, начиная с сегодняшнего дня необходимо сделать следующие:
1.создать особый комитет укомплектованный отрядами добровольцев-волонтеров, который бы обходил все квартиры и выдавал предписания хозяевам комнатных растений в принудительном порядке открывать окна и двери на осенне зимний период, таким образом повышая в городе уровень кислорода.
2.во всех аптеках открыть стационарные пункты кислородной раздачи, а так же наладить поставку переносных баллончиков и кислородных подушек.
3.был и третий пункт, как то связанный с автомобильным движением и графиком работы офисных помещений …но он непонятным образом временно выскользнул из хранилищ моей памяти…об этом следовательно позже.
p.s. так же буду безмерно благодарен всем тем, кто откроет секрет парадоксального выживания москвичей в осенне зимний период. Ведь что и не говори, а как-то пережили мы все предыдущие зимы, при этом радостно встречая новый год, рождество и крещение(это когда в прорубь лезут отважные), катаясь на коньках и санках и продолжая вдыхать и выдыхать морозный ВОЗДУХ с тем же, если даже не более учащенным ритмом.
А меж тем — из зелени вокруг только пластмассовые пальмы у супермаркета Ашан, да десяток голубых могильных елей у кремлевской стены. ???
Воздух в самолетах: чем дышат пассажиры
Вид на салон самолета Wizz Air с новыми тонкими креслами. Фото: avianews.comСалоны самолетов — замкнутые пространства, где пассажиры проводят не меньше нескольких десятков минут даже на коротких рейсах. В условиях пандемии многие задаются вопросом, каким воздухом они дышат во время перелетов, как часто он сменяется и откуда берется на крейсерской высоте, где атмосфера разряжена?
Один из крупнейших мировых производителей авиалайнеров Airbus рассказал, как функционируют системы кондиционирования в современных самолетах.
Воздушная смесь
В герметичной кабине самолета пассажиры дышат воздушной смесью: 50% воздуха берется из салона, т.е. рециркулируется, 50% поступает извне. Считается, что на высоте во внешнем воздухе, температура которого составляет -50 градусов, нет вирусов и бактерий.
В салон он попадает через сложную систему. Вначале проходит через компрессор двигателя, где подогревается до 200-250 градусов, далее направляется в катализатор, где из него удаляется вредный для человека озон. Затем воздух попадает в турбохолодильник, там охлаждается, увлажняется и попадается на смешивание с рециркулируемым воздухом из салона.
Система вентиляции, забирая воздух из салона, 50% направляет наружу через специальный клапан, а другую половину очищает через HEPA-фильтры (High Efficiency Particulate Air — фильтры высокоэффективного удержания частиц). По заявлению Airbus, они способны задерживать до 99,97% частиц, включая бактерии и вирусы и являются эквивалентами масок уровня защиты FFP2 и FFP3. HEPA-фильтры используются в операционных современных больниц для обеспечения чистоты воздуха.
Как воздух циркулирует в салоне?
Воздух в самолетах подается сверху над креслами и выводится через специальные клапаны под креслами. Такое распределение называется поперечным.
При продольном распределении воздух может подаваться в начале салона, а выводиться в конце, но такая система больше актуальна для наземного транспорта.
Использование поперечной подачи и вывода воздуха обеспечивает фактически разную атмосферу в разных частях салона — воздух в носовой части и хвостовой части будет другим. Т.е. если кто-то чихнул в 8 ряду, в 20 ряду вряд ли кто-то вдохнет микрокапли. К тому же использование пассажирами масок значительно ограничивает разлет частиц.
По заявлению Airbus, воздух в салоне обновляется каждые 2-3 минуты и в процессе полета становится чище, чем на земле, т.к. постоянно проходит фильтрацию.
Однако важную роль играет своевременная смена HEPA-фильтров. Они имеют свой ресурс и установленный регламент замены, который должны выполнять авиакомпании.
Помимо этого, из-за большого ресурса самолетов не все они используют эту технологию. Например, у Airbus такие фильтры ставятся во все авиалайнеры, которые поставляются с 1994 года.
Следите за тем, что происходит с авиацией в эти непростые времена в
Откуда берется воздух в самолете
На той высоте, где летают пассажирские самолеты, воздух настолько разряженный, что им невозможно дышать. А того запаса кислорода, который есть внутри герметично закрытого самолета, хватит примерно на 15-25 минут полета, в зависимости от количества пассажиров, которые им дышат. В этой статье мы разберемся, откуда в самолете берется воздух во время полета.
Откуда берется воздух во время полета
Вы все прекрасно знаете, что дышать во время полета можно. Это заслуга компрессоров, которые буквально сжимают воздух из атмосферы, и плотность кислорода в нем повышается до тех отметок, на которых кислорода уже вполне достаточно для обычного дыхания здорового человека. То есть воздух в самолете берется за бортом, но перед тем, как первый раз его вздохнете, он проходит через компрессор.
На некоторых самолетах существуют и альтернативные источники подачи воздуха. Например химические. Данные источники способны химическим путем вырабатывать плотный воздух, которого будет достаточно для дыхания. В самолетах эти системы редко используются как основные, так как их запас сильно ограничен. Но подобные системы используются как основные в ракетных технологиях, а также в космических станциях. Однако там уже совершенно иные условия и иная физика процессов.
Воздух во время полета
Воздух во время полета, безусловно, необходим – иначе бы люди весь рейс сидели бы в кислородных масках и дышали из баллона. Воздух необходим и пилотам, которые управляют воздушным судном. Но больше всего воздух нужен двигателями. Так как, если бы они не работали, то вопрос о нехватке воздуха для людей в небе, просто бы не стоял, так как самолет не смог бы даже взлететь.
Двигатели работают от сжигания топлива. А топливо сжигается только при окислении воздухом. А значит, что воздух в любом случае есть, но на высоте полета, он, разумеется, разряжен. Дышать таким воздухом практически невозможно, но кислород там присутствует.
Во всех самолетах, которые способны подниматься на высоты примерно 7-10 километров есть специальная система кондиционирования воздуха. Данная система похожа на бытовые вытяжки, например такие как эти http://m.ua/kata/216/gunter-hauer/, только засасывает она воздух не внутри самолета, а снаружи, и гонит его внутрь. Но таким воздухом было бы невозможно дышать, так как он сильно разряжен.
Откуда берется воздух? | Политинформация
Здравствуйте уважаемые подписчики сайта «Хочу все знать!»
Очень кратко, всего за 2 минуты, я расскажу вам — откуда берется воздух.
Если вы хотите все знать и цените свое время, подписывайтесь на наш канал, где на любой сложный вопрос, вы получите краткий ответ.
Вы когда-нибудь задумывались, откуда берется воздух в городах особенно зимой. Ведь испарение асфальта плюс выбросы автомобилей и трубы заводов должны были бы свести на нет весь кислород в крупных мегаполисах т.к. зимой нет листвы.
Давайте подробнее разберем этот вопрос.
Ну, во-первых, кислород вырабатывают не только листья кустарников и деревьев, но и планктон в морях и океанах. А как мы знаем, вода занимает большую часть нашей планеты. Именно они и вырабатывают основное количество необходимого нам газа.
Во-вторых, деревья бывают не только лиственные, но и хвойные. Они также вырабатывают необходимый нам кислород, хоть и в гораздо меньшем количестве, особенно зимой. Представьте себе, сколько вырабатывается кислорода в огромных лесах и в непроходимой тайге, благодаря кедрам и соснам.
В-третьих, на планете существуют места, где не бывает зим, например тропический пояс, а там зелень на деревьях круглый год. Это тоже огромный пласт генерации кислорода.
Но причина отсутствия кислородного голодания кроется вовсе не благодаря растениям. Если бы это было так, то зимой людям просто бы не хватало воздуха. В Антарктиде, например, не было бы людей. Да и в пустынях, где нет растительности, не было бы возможности находиться.
Так что же является главным источником воздуха?
Ответ прост. Не смотря на то, что если даже суммировать все эти локальные места, которые производят кислород и понимать, что кислород в атмосфере передвигается молниеносно, все равно не понятно как хватает одновременно кислорода и в лесу и в пустыне и даже на северном полюсе.
Оказывается, кислород накапливался растениями миллионы лет кряду и сейчас он занимает целых 21% объема всей атмосферы. А если учесть, что эта величина постоянная, то становится понятно, что мы дышим используя только ограниченную часть всей массы накопленного кислорода, запасы которой регулярно пополняются всеми вышеперечисленными способами.
Напишите в комментариях, ответил ли я полностью на ваш вопрос.
Если ролик был полезен то обязательно ставьте лайк или палец вниз, в общем на ваше усмотрение, друзья.
Расскажите об этом знакомым в соцсетях. Они удивятся.
И конечно, подпишитесь на наш канал, нажимайте на колокольчик и вы больше не пропустите интересные сюжеты.
Всего вам доброго друзья!
Откуда на Земле кислород? – аналитический портал ПОЛИТ.РУ
Ученые из Калифорийского университета в Дэвисе опубликовали в журнале Science статью, в которой экспериментально подтверждают свою гипотезу, объясняющую появление на Земле кислорода нерастительного происхождения.
Почти все живое использует для дыхания кислород. Не вникая особенно в физику и химию процессов клеточного дыхания, скажем, что выбор эволюции пал на кислород из-за его высокой способности к окислению, то есть тому, чтобы легко присоединять лишний электрон. Электрон поступает в электротранспортную цепь от НАДH или ФАДH
Когда жизнь на Земле зарождалась, кислорода в атмосфере практически не было, как нет его сегодня на Венере или Марсе. Древние бактерии были вынуждены использовать другие окислители, зачастую энергетически менее выгодные, зато доступные. NO3–, NO2–, Fe
Могли ли высокоразвитые формы жизни использовать в качестве окислителя не кислород? Кислород в качестве окислителя энергетически выгоднее большинства других субстратов (чем ниже окислительно-восстановительный потенциал окислителя, тем больше энергии выделяется при прохождении электрона через электротранспортную цепь). Значит, дышащие кислородом организмы обладали более эффективным метаболизмом, были лучше адаптированы. С энергетической точки зрения серосодержащие субстраты тоже вполне выгодны. Проблема, правда, заключается в том, что обладатели такого типа дыхания гибнут в присутствии кислорода. До сих пор не вполне понятно, почему именно это происходит. То есть, если бы в атмосфере Земли не появился кислород, со временем обладатели сульфатного дыхания могли бы эволюционировать и дальше. Но кислород появился, и им пришлось отправиться в «резервации», куда кислород не поступает.
Вопрос в том, откуда появился кислород. На сегодняшний день в атмосфере Земли примерно 20% кислорода. В таких огромных количествах его выделяют фотосинтезирующие растения, в основном, деревья и водоросли. Но фотосинтезирующие растения сами теперь в большинстве своем дышат кислородом. Чтобы в ходе эволюции мутации, позволяющие дышать кислородом, закрепились, это должно быть выгодно, значит, должен быть кислород. В большом количестве кислород на Земле появился благодаря цианобактериям. Это азотфиксирующие бактерии, умеющие фотосинтезировать. То есть массово кислород появился на Земле как побочный продукт фотосинтеза. Это событие называют «Кислородной катастрофой», видимо, за масштаб последствий.
А вот на вопрос о том, был ли кислород до этого, остается открытым. Последние 40 лет все увереннее стали говорить, что кислород был и до Кислородной катастрофы, и вот теперь возможность его существования подтверждена экспериментально.
До сегодняшнего дня был известен только один способ возникновения молекулярного кислорода в тогдашних условиях. Он состоит из двух стадий: диссоциации углекислого газа под воздействием солнечного ультрафиолета на угарный газ и атомарный кислород и реакции двух атомов кислорода, требующей третьего участника: атомы объединяются в молекулу, а носитель (M) уносит лишнюю энергию.
CO2 + hν(UV) → CO + O
O+O+M → O2 + M
Однако же расчеты, а затем и эксперимент, проведенные авторами обсуждаемой статьи показали, что кислород может под действием ультрафиолета образовываться из углекислого газа в один шаг:
CO2 + hν(UV) → C+O2
В эксперименте использовался лазер с длиной волны 200 нм, свет с такой длиной волны обычно поглощается атмосферой, поэтому реакция должна была протекать в верхних ее слоях. Такая реакция может и сейчас, когда содержание углекислого газа в атмосфере увеличивается, происходить в верхних слоях атмосферы Земли, а может и в атмосферах других планет.
Азот: что это такое и где он используется?
Во-первых, это инертный газ. Он не имеет запаха, цвета и не поддерживает жизнь, однако он важен для роста растений и является ключевой добавкой в удобрениях. Его применение распространяется далеко за пределы садоводства. Азот обычно имеет жидкую или газообразную форму (однако также можно получить твердый азот). Жидкий азот используется в качестве хладагента, который способен быстро замораживать продукты и объекты медицинских исследований, а также для репродуктивных технологий. Для пояснения мы остановимся на газообразном азоте.Азот широко используется, главным образом, по причине того, что он не вступает в реакцию с другими газами, в отличие от кислорода, который является крайне реактивным. Из-за своего химического состава атомам азота требуется больше энергии для разрушения и взаимодействия с другими веществами. С другой стороны, молекулы кислорода легче разрываются, поэтому газ становится гораздо более реактивным. Газообразный азот обладает противоположными свойствами, обеспечивая, при необходимости, инертную среду.
Отсутствие реакционной способности у азота является его самым важным качеством. В результате газ используется для предотвращения медленного и быстрого окисления. Электронная промышленность представляет собой прекрасный пример такого использования, поскольку при производстве печатных плат и других небольших компонентов может возникать медленное окисление в виде коррозии. Кроме того, медленное окисление характерно для производства продуктов питания и напитков, в этом случае азот используется для замещения или замены воздуха, чтобы лучше сохранить конечный продукт. Взрывы и пожары являются хорошим примером быстрого окисления, поскольку для их распространения требуется кислород. Удаление кислорода из резервуара с помощью азота уменьшает вероятность возникновения этих аварий.
Если в системе необходимо использовать азот, то рекомендуется рассмотреть три основных способа получения газа. Первым является аренда резервуара с азотом на месте и подача газа, вторым — использование газообразного азота, поставляемого в баллонах под высоким давлением. Третьим способом является производство собственного азота с использованием сжатого воздуха. Покупка или аренда азота может оказаться очень неудобной, неэффективной и дорогостоящей, поскольку приходится иметь дело со сторонним поставщиком. По этим причинам многие компании отказались от аренды и приняли решение производить свой собственный азот с возможностью контроля количества, чистоты и давления для требуемого применения. Дополнительные преимущества включают стабильную стоимость, отсутствие транспортных расходов или задержек, устранение опасностей, связанных с криогенным хранением, и исключение отходов, вызванных потерями от испарения или возврата баллонов под высоким давлением, которые никогда не опустошаются полностью.
Существует два типа генераторов азота: мембранные генераторы азота, а также генераторы азота PSA (адсорбция при переменном давлении), которые обеспечивают очень высокую чистоту 99,999% или 10 PPM (частей на миллион) и даже выше. Узнайте больше о последнем варианте здесь.
чем мы дышим в самолете?
Таинственный коронавирус открыл для нас эру новой реальности. Кто бы сказал еще год назад, что мы будем радоваться простой возможности выйти на улицу, вдохнуть свежий воздух, увидеться с друзьями в кафе и при этом не соблюдать дистанцию в полтора метра? Практики грустно пожимают плечами, а философы удовлетворенно заявляют: зато начали ценить обычные вещи. И это факт.
Мужчина надевает маску в самолете Регулировка пульта управления воздухом на самолетеАэропорт сейчас приравнивается к священному месту, а возможность подняться на борт самолета считается маленьким праздником. Путешествия временно поставили на паузу, но сегодня всё возвращается на круги своя. В небо вновь поднимаются тысячи воздушных суден. Счастливые пассажиры замирают в предвкушении невероятных впечатлений. Но новые обстоятельства оставили после себя тревожное наследие: остерегаться мест большого скопления людей. Там чихнут, там кашлянут – паника. И если в ресторанах и кафе можно постоянно проветривать помещение, открывать летние террасы, то общественный транспорт (а самолеты в особенности) вызывают настоящее опасение. Как быть?
Многие заметили, что авиаперевозки нашли интересное решение: «шахматная» рассадка путешественников. То есть все рассаживаются через одного, сохраняя при этом заветные полтора метра дистанции и спокойствие. Но этот фокус работает при неполной загруженности самолета. А как быть, если лететь хотят все? Специалисты знают, что самолет – самый безопасный вид транспорта не только в техническом плане. Это касается и качества воздуха. Но откуда он берется – свежий воздух в самолете? Как быть уверенным в том, что микробы соседа сзади не переберутся к вам? Может, у вас место у иллюминатора. Давайте разберемся.
Откуда берется воздух в самолете?
В среднем авиалайнеры курируют по небу на высоте 9-12 тысяч метров. Звучит внушительно, согласитесь. Дышать привычным способом просто невозможно. Воздух на таких высотах соответствующий – температура ниже минус 45 градусов.
Авиация прошла тернистый путь к тому, чтобы позаботиться о комфортном перелете для своих пассажиров. В начале эпохи авиации воздушные корабли были непроницаемыми. За счет огромной разницы давлений на борту и за бортом самолета некоторые детали растягивались и деформировались. Именно поэтому сейчас в авиалайнерах давление значительно ниже, чем в аэропорту. Так благодаря чему в самолете берется свежий воздух?
На всех авиалайнерах установлена специальная система для очистки воздуха. Благодаря такому приспособлению происходит фильтрация воздуха от механического нагнетателя двигателя. Воздух принимает необходимую температуру и влажность. Затем он перемещается в Air Cycle Mashine – это холодильники, где температура воздуха становится в районе нуля градусов. Возможно, вы замечали на борту перемену температуры: то теплее, то холоднее. Полученный воздух смешивают с уже имеющимся в салоне. Вы спросите: кто же те люди, которые обеспечивают свежим воздухом всех путешественников? Героев нужно знать в лицо – это пилоты. В кабине установлены специальные регуляторы, с помощью которых можно отслеживать состояние воздуха. С помощью этой системы пилоты могут добавить в салон теплые потоки воздуха, а себе сделать температуру попрохладнее.
Воздух на борту: самые популярные мифы
Модель самолета и маскаТо, что скрыто от посторонних глаз и кажется неизвестным – всегда обрастает самыми разными мифами и слухами. Про то, чем мы дышим на борту ходят легенды. Вплоть до того, что очищенный воздух и вовсе не поступает к пассажирам. Что ж, пришло время развеять эти догадки.
Миф номер один: Авиалайнер лишен качественного воздуха. Как мы говорили ранее, воздух в самолете – это искусственно полученная смесь воздуха, который приходит из-за борта самолета, и уже имеющейся воздух. Свежий воздух попадает на борт воздушного корабля через двигатель. Его температура запредельная – свыше 200 градусов. Такой воздух охлаждают до минимальной температуры и комбинируют с воздухом в салоне. Вот такая формула.
Миф номер два: Воздух в самолете на протяжении всего пути не меняется. Его проводят через кондиционеры и гоняют по кругу. И здесь мы выступим с опровержением. Знаете ли вы, что воздух на борту авиалайнеры обновляется чаще, чем где бы то ни было? А именно, через каждые несколько минут. Такого нет ни в одном офисе, ни в одном помещении, потому что стандартные кондиционеры обновляются раз в 20 минут. На борту воздушного судна всё иначе. Каждые пару минут часть воздуха, который уже использован, уничтожается из салона. А другая часть идет на очистку в специальную систему. После этих манипуляций она снова перемешивается с новым воздухом и отправляется к пассажирам. Можем с уверенностью заявить, что довольные путешественники вдыхают более качественный воздух, чем любой сотрудник бизнес-центра.
Миф номер три: Воздушное судно – пространство закрытое. Это то, что нужно для плодотворной работы бактерий. Коварные вирусы в самолете долго не путешествуют. Ведь воздух на борту называют стерильным — и он действительно таковым является. Дело в том, что изначально систему очистки воздуха на борту разработали так, чтобы путешественники получали только чистый воздух. Во всех авиалайнерах нового поколения установлены HEPA-фильтры. Они избавляют воздух практически от 99% загрязнения. Опасные микробы и ненужные бактерии в их числе. Кроме того, именно такими фильтрами снабжают все госпитали и медицинские учреждения. Поэтому причин для паники нет: в самолете также безопасно, как в операционной. Интересный факт: европейская авиастроительная компания Airbus провела исследования, чтобы определить качество воздуха до того, как самолет поднялся в небо и после того, как приземлился. Догадаться нетрудно: воздух после полета был гораздо чище и качественнее, чем до того, как самолет отправился в путешествие.
Миф номер четыре: Если тот, кто сидит сзади начнет чихать и кашлять, то его сосед непременно заразиться. Шансы заразиться на борту самолета гораздо меньше, чем на земле. В любом общественном транспорте — это лотерея, в которой пока непонятно, кому повезет. Но только не в самолете. На борту поток воздух циркулирует сверху вниз. Другими словами, воздух движется в границах одной группы кресел на определенном ряду. К тому же, помним, что воздух заменяется свежим каждые несколько минут. Кстати, подача воздуха именно в таком направлении – сверху вниз – признана самой безопасной. И снова Airbus не удержались от профессионального мнения, провели исследование и доказали это. Потому что вероятность того, что микробы начнут распространение между рядами соседей минимальна. Может, вы обращали внимание, что в салоне воздушного самолета не бывает сквозняков? По этой же причине.
Миф номер пять: HEPA-фильтры – это прекрасно и звучит обнадеживающе, но есть ли стопроцентная вероятность, что их обновляют? Есть специальные правила, которые обяжут экипаж менять фильтры в течение определенного количества раз во время полета. Излишки грязного воздуха постоянно отсеиваются. Эти нормы выполняют неукоснительно – они прописаны в техническом обслуживании самолета. Ведь от этого зависит степень безопасности на борту, здоровье пассажиров и экипажа. А безопасность в отрасли авиации – совсем не пустой звук. Это то на чем базируется доверие и уважение к авиационному миру.
Чистый и качественный воздух в самолете был и будет всегда. Но сами авиакомпании разработали дополнительные меры безопасности, чтобы полет был более комфортным. Например, гендиректор венгерской авиакомпании Wizz Air заявил, что перед каждым полетом все поверхности самолета подвергаются тщательной обработке. Повсюду установлены дезинфекторы, чехлы кресел меняют чаще, чем меняется настроение у женского пола. Исходя из всего этого, можно понять, что самая большая угроза для заражения – это плохо вымытые руки. Соблюдайте меры предосторожности на борту, а все остальное сделают за вас фильтры, система кондиционирования и экипаж самолета.
Меры предосторожности в аэропорту и самолете
Вопреки тому, что пандемия пошла на спад, правила безопасности и профилактики от грозного вируса не нужно игнорировать. Да, возможность заразиться в самолете гораздо меньше, чем в любом кафе или на улице. Но для того, чтобы ни одна коварная бактерия не проскочила с вами на борт самолета, рекомендуем придерживаться простых, но достаточно эффективных правил.
Конечно, как только представители ВОЗ настойчиво попросили не трогать руками лицо, так и хочется поправить прическу или почесать глаз, заметили? Поговорим о том, чего лучше избежать во время нахождения в аэропорту и самолете
Маска – ваш новый лучший друг. Советуем запастись сразу несколькими экземплярами, так как известно, что для эффективной защиты менять маску нужно каждые два часа. Перед тем, как отправиться в путешествие, не забудьте взять с собой дезинфектор для рук и антибактериальные салфетки. Кстати, салфетками можно протирать не только руки, но и телефон – на нем обитает немалое количество непрошенных «гостей». Золотое правило – не трогать лицо. Как оказалось, такие прикосновения происходит неосознанно и достаточно часто. Поэтому игнорируем любые позывы и держим себя в руках. Советуем выбрать удобную обувь. Да, многие и так предпочитают кроссовки для путешествий, однако модные веяния делают эти самые кроссовки на огромной подошве. Такую обувь сотрудники аэропорта попросят снять при прохождении металлоискателя. Придется шагать босиком. Перед тем, как пройти досмотр на контроле, советуем спрятать все личные вещи (телефон, документы, куртки) в ваш рюкзак. Потому что тех емкостей, куда вы привыкли все складировать, касается множество людей. Когда заходите в самолет, старайтесь быть в конце очереди. Но долго ждать, пока пройдут все пассажиры не рекомендуем. В погоне за безопасностью можно опоздать на рейс, что крайне неприятно. В салоне в ход снова идут бактериальные салфетки. Поэтому советуем запастись несколькими пачками – всегда выручат. Да, внутри все дезинфицируют перед каждым новым потоком пассажиров, но предосторожность сейчас не помешает. Тщательно протрите подлокотники вашего сидения, ремень безопасности и спинку кресла, на которое опираетесь. Можно устроить акцию доброты и поделиться салфетками с вашими соседями. В самолете можно находиться без маски здоровым пассажирам. Правда, у каждой авиакомпании свои правила и свое мнение на этот счет. Но специалисты уверяют, что вентиляция в салоне уничтожает с лица все притаившиеся микробы. Да и лакомиться обедом на борту в маске не получится.
Все эти правила предельно просты. И мы думаем, что за полгода борьбы с коварным вирусом они уже давно вошли в привычку каждого. На всякий случай, сохраните в закладку эту статью, чтобы напоминать себе при необходимости. Многие хотели провести этот год под эмблемой путешествий. Ставили цели, строили планы, бронировали билеты. Но у пандемии оказались свои мысли на этот счет. Тем не менее, советуем не беспокоиться – самолет по-прежнему остается тем самым островком безопасности. Путешествуйте без ограничений! Свяжитесь с нами, и наши высококвалифицированные специалисты помогут вам организовать безопасное и комфортное путешествие!
Откуда берется воздух?
Обновлено 22 ноября 2019 г.
Карен Дж. Блаттлер
Жизнь на Земле плавает на дне воздушного океана. Посетителям из других частей Солнечной системы атмосфера Земли не понравится. Даже самые ранние формы жизни Земли сочли бы нынешнюю воздушную массу Земли токсичной. И все же жители Земли преуспевают в этой уникальной азотно-кислородной смеси, которую люди называют воздухом.
Существование воздуха
Существование воздуха на Земле, как и атмосфер других планет, началось еще до образования планеты.Нынешняя атмосфера Земли сформировалась в результате последовательности событий, которые начались с объединением Солнечной системы.
Первая атмосфера Земли
Первая атмосфера Земли, как и пыль и скалы, образующие раннюю Землю, соединились во время формирования Солнечной системы. Эта первая атмосфера была тонким слоем из водорода и гелия , который унесся прочь из хаоса горячих камней, которые в конечном итоге стали Землей. Эта временная водородно-гелиевая атмосфера возникла из остатков газообразного шара, ставшего Солнцем.
Вторая атмосфера Земли
Горячей скальной массе, которая стала Землей, потребовалось много времени, чтобы остыть. Вулканы пузырились и выделяли газ из недр Земли в течение миллионов лет. Преобладающие выделяемые газы состояли из двуокиси углерода, водяного пара, сероводорода и аммиака. Со временем эти газы накапливались, чтобы сформировать вторую атмосферу Земли. Примерно через 500 миллионов лет, Земля остыла настолько, что начала накапливаться вода, что еще больше охладило Землю и, в конечном итоге, сформировало первый океан Земли.
Третья (и текущая) атмосфера Земли
Первые узнаваемые окаменелости Земли, микроскопические бактерии, датируются примерно 3,8 миллиарда лет назад. К 2,7 миллиарда лет назад цианобактерии населяли мировые океаны. Цианобактерии выпустили кислород в атмосферу в процессе фотосинтеза. По мере увеличения содержания кислорода в атмосфере количество углекислого газа, потребляемого фотосинтезирующими цианобактериями, уменьшалось.
В то же время солнечный свет заставил атмосферный аммиак разделиться на азот и водород.Большая часть водорода легче воздуха поднялась вверх и, в конце концов, улетела в космос. Однако азот постепенно накапливался в атмосфере.
Около 2,4 миллиарда лет назад увеличение содержания азота и кислорода в атмосфере привело к переходу от ранней восстановительной атмосферы к современной окислительной атмосфере . Текущая атмосфера, состоящая из 78 процентов азота, 21 процента кислорода, 0,9 процента аргона, 0,03 процента углекислого газа и небольшого количества других газов, остается относительно стабильной благодаря фотосинтезу растений и бактерий, уравновешенному дыханием животных.
Жизнь в океане воздуха
Большая часть погоды и жизни на Земле происходит в тропосфере, слое атмосферы, ближайшем к поверхности Земли. На уровне моря сила давления воздуха составляет 14,70 фунтов на квадратный дюйм (psi). Эта сила исходит от массы всего столба воздуха над каждым квадратным сантиметром поверхности. Так откуда же в машине воздух? Поскольку автомобили не являются герметичными контейнерами, сила воздуха над и вокруг автомобиля толкает воздух в него.
Но откуда в самолете воздух? Самолеты герметичнее автомобилей, но не полностью герметичны. Сила воздуха над и вокруг самолета наполняет самолет воздухом. К сожалению, современные самолеты летают на высоте 30 000 футов или выше, где воздух слишком разрежен для дыхания человека.
Повышение давления воздуха в салоне до давления, необходимого для выживания, требует перенаправления части воздуха из двигателей самолета. Воздух, сжатый и нагретый двигателями, проходит через серию охладителей, вентиляторов и коллекторов, прежде чем попасть в воздух в салоне самолета.Датчики давления открывают и закрывают выпускной клапан, чтобы поддерживать давление воздуха в кабине на высоте от 5000 до 8000 футов над уровнем моря.
Поддержание большего давления воздуха на больших высотах требует увеличения конструкционной прочности корпуса самолета. Чем больше разница между давлением внутреннего воздуха и давлением внешнего воздуха, тем прочнее требуется внешняя оболочка. Хотя давление на уровне моря возможно, в кабинах самолетов часто используется давление, эквивалентное 7000 футов над уровнем моря, около 11 фунтов на квадратный дюйм .Это давление комфортно для большинства людей при уменьшении массы самолета.
Воздух, (почти) везде
Итак, откуда берется воздух в кипящей воде? Ответ, попросту говоря, растворенного воздуха. Количество растворенного в воде воздуха зависит от температуры и давления. С повышением температуры количество воздуха, которое может быть растворено в воде, уменьшается. Когда вода достигает температуры кипения, 212 ° F (100 ° C), растворенный воздух выходит из раствора. Поскольку воздух менее плотный, чем вода, пузырьки воздуха поднимаются на поверхность.
И наоборот, количество воздуха, которое может быть растворено в воде, увеличивается с увеличением давления. Температура кипения воды снижается с увеличением высоты, потому что давление воздуха уменьшается. Использование крышки увеличивает давление на поверхность воды, увеличивая температуру кипения. Влияние более низкого давления на температуру кипения требует корректировки рецепта при приготовлении на большой высоте.
воздух | Национальное географическое общество
Воздух — это невидимая смесь газов, окружающая Землю.Воздух содержит важные вещества, такие как кислород и азот, которые необходимы большинству видов для выживания. Человеческие существа, конечно же, относятся к одному из этих видов. Иногда вместо слова «воздух» используется слово «атмосфера».
Стандартный сухой воздух — это состав газов, входящих в состав воздуха на уровне моря. Это стандартная научная единица измерения. Стандартный сухой воздух состоит из азота, кислорода, аргона, двуокиси углерода, неона, гелия, криптона, водорода и ксенона. Он не включает водяной пар, потому что количество пара меняется в зависимости от влажности и температуры.Поскольку воздушные массы постоянно движутся, стандартный сухой воздух не всегда точен.
Азот и кислород составляют около 99 процентов воздуха Земли. Людям и другим животным нужен кислород для жизни. Углекислый газ, газ, от которого зависят растения, составляет менее 0,04 процента.
Растения и животные производят газы, необходимые друг другу для жизни. Растениям нужен углекислый газ — люди и другие животные выделяют углекислый газ как продукт жизнедеятельности. Людям и другим животным нужен кислород — растения производят кислород во время важного процесса, называемого фотосинтезом, который превращает солнечную энергию в питательные вещества.
Водяной пар в воздухе иногда виден в виде облаков. Вода попадает в атмосферу через круговорот воды. Круговорот воды также переносит молекулы из воздуха в океаны, озера и реки.
Некоторые газы в воздухе появляются в результате извержений вулканов. Вулканические извержения выбрасывают газы из недр Земли. Самый распространенный газ, излучаемый вулканами, — это водяной пар. Другие газы, такие как окись углерода и двуокись серы, токсичны для большинства организмов. Однако некоторые организмы процветают на этих газах.На дне океана живут бактерии, которым для выживания не нужен кислород или солнечный свет. Другими словами, им не нужен воздух. Эти странные организмы создают свои собственные питательные вещества, используя сероводород, а не углекислый газ. Сероводород поступает из трещин или отверстий в земной коре.
Воздух меняется по мере того, как вы поднимаетесь все выше и выше в атмосферу. По мере подъема на высоту воздух становится «тоньше», потому что там меньше молекул воздуха. Альпинистам часто приходится использовать баллоны с кислородом, когда они поднимаются на высоту более 3800 метров (12 500 футов), потому что в атмосфере недостаточно кислорода для дыхания большинства людей.Высокие горы, такие как Эверест (8848 метров или 29 035 футов) в Непале и Китае, завалены пустыми кислородными баллонами, которые альпинисты выбрасывают, когда они израсходованы.
Высоко в стратосфере, слое атмосферы Земли, находится особая молекула воздуха, называемая озоном. Озон состоит из трех атомов кислорода. Массивное скопление этих молекул называется озоновым слоем. Озоновый слой блокирует вредные ультрафиолетовые или ультрафиолетовые лучи, поэтому мощное солнечное излучение наносит меньше вреда живым существам на Земле.
К сожалению, загрязнение воздуха отрицательно сказывается на воздухе, которым мы дышим. Загрязнение воздуха происходит, когда в воздух попадают вредные побочные продукты, такие как выхлопные газы автомобилей. Эти загрязнители могут забивать атмосферу смогом, сочетанием дыма и тумана. Они также могут создавать ядовитые облака пыли. Другие загрязнители воздуха, такие как метан и избыточное количество углекислого газа, могут нарушить баланс молекул в воздухе, способствуя глобальному потеплению.
Не атмосферный воздух
Сжатый воздух — это воздух, имеющий постоянное давление, например давление воздуха на уровне моря.В самолетах обычно находится под давлением на уровне земли, поэтому пассажиры могут дышать без баллонов с воздухом.
Часто сжатый воздух поддерживается под давлением выше нормального. Аквалангисты используют сжатый воздух, чтобы дышать под водой. Канистры с воздухом позволяют дайверам делать вдох через трубку и выдыхать в воду.
Пневматика — это наука и работа со сжатым воздухом и другими газами. Пневматика находит широкое применение. Пневматические тормоза в автомобилях, грузовиках и поездах используют сжатый воздух для замедления вращения колес и остановки транспортных средств.Органы на трубке используют сжатый воздух под разным давлением для создания разных музыкальных нот.
Как воздух, которым мы дышим, был создан тектоническими плитами Земли
Как получилось, что на Земле появилась атмосфера, которая сделала возможным развитие жизни? Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, связывает происхождение богатой азотом атмосферы Земли с теми же тектоническими силами, которые движут горообразованием и вулканизмом на нашей планете. Это в некоторой степени объясняет, почему по сравнению с нашими ближайшими соседями, Венерой и Марсом, воздух Земли богаче азотом.
Химический состав воздуха, которым мы дышим, по крайней мере частично, является результатом миллиардов лет фотосинтеза. Растительная жизнь превратила наш мир из мира, скрытого в атмосферу, богатую углекислым газом, как на Марсе или Венере, в мир со значительным содержанием кислорода. Около пятой части воздуха состоит из кислорода, а почти все остальное — азот. Но происхождение относительно высокого содержания азота в воздухе Земли оставалось загадкой.
Геофизики Сами Михаил и Дмитрий Сверженски из Института Карнеги в Вашингтоне подсчитали, что, как ожидается, будет делать азот, когда он циркулирует в породах глубин Земли в результате цикла перемешивания тектонических плит.Активные вулканы не только извергают вулканические породы и перегретый пепел, выбрасывая расплавленную породу в воздух, они также выбрасывают огромное количество газа из недр Земли. Например, последние извержения в Исландии были отмечены количеством выделяемых серных паров.
Помимо серы, пара и углекислого газа вулканы, расположенные рядом с границами активных тектонических плит, выбрасывают в воздух огромное количество азота. Михаил и Сверженский объясняют это химией того, что происходит под этими вулканическими корнями.
Азот поднимается вверх
По мере того, как океаническая кора погружается (т. Е. Уносится под континентальную кору) в глубину Земли циклом тектоники плит, она высвобождает «летучие» элементы в скальные породы наверху. Эти летучие элементы содержат азот, и его судьба может заключаться в том, что он либо окажется заблокированным в минералах, либо будет выпущен в виде газа в атмосферу. Химический состав вышележащих пород решает судьбу летучих веществ.
Извержение вулкана в Холухрауне, Исландия, активное с прошлого месяца, каждый день выпускает огромные облака пара, двуокиси углерода и двуокиси серы.Саймон Редферн / Кембриджский университетАзот глубоко в земной коре имеет тенденцию образовывать ионы аммония (NH 4 + ), которые легко включаются в твердые силикатные минералы. Силикатные минералы являются одними из самых распространенных минералов в земной коре. Предполагается, что это происходит с большей частью азота на Земле и почти со всем азотом Венеры и Марса. Но когда эти силикатные минералы вступают в реакцию при определенных условиях, например в присутствии кислорода или кислородсодержащих соединений, молекулы аммония распадаются на смесь воды (H 2 O) и азота (N 2 ).Последний затем попадает на поверхность и в атмосферу через вулканические жерла.
Марс и Венера не имеют тектоники плит и относительно мало азота. Богатая азотом атмосфера, которая делала Землю домом для жизни тысячи миллионов лет назад, похоже, берет свое начало в том факте, что сама планета является геологически активным зверем. Субдукция, движущая сила тектоники плит, также создает химический реактор для производства глубокого азота. Те же силы, которые вызывают образование гор и континентов, океанов и островов, также несут ответственность за нашу атмосферу и биосферу.
Полученные данные предполагают, что азот впервые начал накапливаться в атмосфере более трех миллиардов лет назад, и подразумевает, что тектоника плит уже была активна на Земле в то время. Это согласуется с другими оценками того, как долго Земля была активной планетой, и резко контрастирует с геологически застойной картиной Марса и Венеры. Результаты позволяют по-новому взглянуть на предварительные условия, определяющие вероятный характер обитающих для жизни планет вокруг далеких звезд в других частях Вселенной.
Что в воздухе? | UCAR Center for Science Education
Три четверти всего воздуха находится в тропосфере, самом нижнем слое атмосферы Земли. Воздух — это смесь газов, большинство из которых встречаются в природе. Воздух также содержит значительное количество антропогенных загрязнителей воздуха, в том числе некоторые из них небезопасны для дыхания, а некоторые согревают климат нашей планеты. Тропосфера также содержит воду во всех трех фазах (жидкой, твердой и газовой), а также твердые частицы, называемые аэрозолями.
Сухой состав атмосферы состоит в основном из азота и кислорода. Он также содержит фракционные количества аргона и углекислого газа и следовые количества других газов, таких как гелий, неон, метан, криптон и водород (НАСА).
Кредит: UCAR
Газы
Самым распространенным природным газом является азот (N 2 ), который составляет около 78% воздуха. Кислород (O 2 ) является вторым по распространенности газом с концентрацией около 21%. Инертный газ Аргон (Ar) является третьим по распространенности газом.93%. Также присутствуют следовые количества диоксида углерода (CO 2 ), неона (Ne), гелия (He), метана (CH 4 ), криптона (Kr), водорода (H 2 ), закиси азота (NO ), ксенон (Xe), озон (O 3 ), йод (I 2 ), окись углерода (CO) и аммиак (NH 3 ) в атмосфере.
Водяной пар
Из-за круговорота воды количество воды в воздухе постоянно меняется. Нижняя тропосфера может содержать до 4% водяного пара (H 2 O) в областях вблизи тропиков, в то время как полюса содержат лишь следовые количества водяного пара.Концентрация водяного пара резко уменьшается с высотой. В верхней тропосфере водяного пара значительно меньше, чем в воздухе у поверхности, в стратосфере и мезосфере почти нет водяного пара, а в термосфере его вообще нет.
Аэрозоли
Воздух также содержит крошечные твердые частицы, называемые аэрозолями, такие как пыль, морская соль и пепел от извержения вулканов или лесных пожаров. Многие из этих частиц настолько малы, что становятся микроскопическими. Остальные достаточно большие, чтобы их было видно.Аэрозоли влияют на климат, помогая формированию облаков и затеняя планету, рассеивая или поглощая солнечный свет. В прошлом веке производство и широкое использование двигателей внутреннего сгорания увеличило количество аэрозолей в атмосфере, поскольку твердые частицы выбрасываются из дымовых труб и выхлопных труб. Горящая древесина и другие материалы также добавляют частицы в воздух.
Химия атмосферы
Как и все на Земле, воздух состоит из химикатов. Химические вещества в воздухе часто соединяются друг с другом или с другими химическими веществами с поверхности Земли в результате химических реакций.Многие из этих химических реакций помогают поддерживать здоровую окружающую среду и жизненно важны для растений и животных. Газообразный азот в атмосфере почти ничего не делает, но азот в других местах на Земле необходим для жизни. Через азотный цикл азот проникает в почву и воду, связывается с другими элементами и может использоваться живыми существами. Кислород из атмосферы вызывает реакции окисления, которые помогают расщеплять материю и выделять питательные вещества в почву, и используется людьми и животными в клеточном дыхании.
На химический состав атмосферы в тропосфере также влияют химические вещества, созданные человеком, которые могут отрицательно влиять на здоровье человека и окружающую среду. Например:
- Выхлопные газы автомобилей содержат диоксид азота, а также другие загрязняющие химические вещества, такие как оксид углерода и диоксид серы. Двуокись азота реагирует с атмосферным кислородом с образованием тропосферного озона, опасного для клеток растений и животных.
- Смог, который в основном состоит из озона и твердых частиц углерода (сажи), выделяемых угольными электростанциями, наносит вред легким людей и животных.
- Заводы, сжигающие ископаемое топливо, также выделяют диоксиды серы и азота, которые в сочетании с водой в атмосфере вызывают кислотные дожди. Кислотный дождь наносит ущерб природной и антропогенной окружающей среде.
Химия воздуха
В таблице ниже перечислены основные компоненты газа и их роль в атмосфере. Нажмите на название каждой молекулы, чтобы узнать о них больше.
| Газ | Химическая и молекулярная Структура | Роль в атмосфере |
|---|---|---|
Азот | 78% воздуха в атмосфере составляет азот.Азот передается растениям, животным и окружающей среде через азотный цикл. | |
Оксиды азота | Оксиды азота — это загрязнители воздуха, способствующие образованию озона. Они также создают азотную кислоту, которая является частью кислотного дождя, когда они смешиваются с каплями воды в воздухе. | |
Кислород | Кислород составляет 21% атмосферы.Он обладает высокой реакционной способностью и образует соединения с множеством других химических веществ и необходим для дыхания живых существ. | |
Озон | Озон в тропосфере — это антропогенный загрязнитель. Озон в стратосфере образует озоновый слой, который имеет решающее значение для выживания жизни на поверхности Земли. | |
Аргон | Аргон составляет около 1% атмосферы и образуется в основном в результате распада калия в земной коре.Это инертный газ, что означает, что он не вступает в реакцию с другими химическими веществами. | |
Водяной пар | Вода циркулирует во всех системах Земли в каждой из трех фаз: твердой, жидкой или газовой. Водяной пар в атмосфере является парниковым газом из-за его способности удерживать тепло. | |
Двуокись углерода | Двуокись углерода в естественном составе составляет около.03% атмосферы, но количество увеличивается из-за сжигания ископаемого топлива. Растения и эубактерии используют углекислый газ во время фотосинтеза. Люди, другие животные и растения добавляют его в воздух через дыхание. Двуокись углерода является удерживающим тепло парниковым газом. | |
Окись углерода | Окись углерода в воздухе образуется при сжигании топлива в транспортных средствах, вулканах и лесных пожарах.Это ядовитый газ. | |
Метан | Метан выбрасывается в воздух со свалок, домашнего скота и их навоза, а также из нефтяных и газовых скважин. Он также создается при разложении органического материала. Это удерживающий тепло парниковый газ. | |
Оксиды серы | Оксиды серы образуются при сжигании угля и нефти.Он также выпущен из вулканов. Оксиды серы смешиваются с каплями воды в атмосфере с образованием серной кислоты, которая является компонентом кислотных дождей. |
FAQ Химия и физика воздуха
Что такое воздух?Воздух — это не что иное, как смесь различных газов. Воздух в атмосфере состоит из азота, кислорода, который поддерживает жизнь животных и человека, двуокиси углерода, водяного пара и небольших количеств других элементов (аргона, неона и т. Д.).). Выше атмосферы воздух также содержит озон, гелий и водород. Люди могут ясно заметить присутствие воздуха только тогда, когда дует ветер.
Из чего состоит воздух?
Воздух, которым мы дышим, состоит в основном из следующих газов:
Азот (N 2 ) | 78% |
7 2 Oxygen (Oxygen (Oxygen) | 20% |
Благородные газы | 1% |
| |
Водяной пар (H 2 O) | 0,97% |
Количество воды в воздухе сильно варьируется.Когда в воздухе присутствует большое количество воды, другие элементы присутствуют в меньших количествах. Количество воды в воздухе может увеличиваться до 4%. Самый низкий процент воды в воздухе — 0,5%. Вода сжимает присутствующие газы ближе друг к другу, так что они могут занимать достаточно места.
Когда количество воды в воздухе очень мало, воздух называют «сухим». Вес 22,4 дм3 3 сухого воздуха составляет 28,96 грамма. Когда в воздухе содержится достаточное количество воды, он называется влажным. Влажный воздух легче (менее плотный), чем сухой.
Помимо элементов, которые были суммированы ранее, в воздухе присутствуют и другие элементы. Однако процентное содержание этих элементов очень низкое. Аэрозоли можно найти в воздухе. Это частицы пыли, которые сдуваются с поверхности земли ветром или выбрасываются во время вулканической активности. Когда происходят процессы горения, в воздухе также попадают пепел и частицы сажи.
Состав воздуха сильно зависит от высоты. На высоте более девяноста километров над земной поверхностью молекулы кислорода распадаются, и остаются только атомы кислорода.Молекулы азота также разлагаются на высоте более ста километров над земной поверхностью. На этой высоте воздух не имеет известного нам состава. Там совсем другая атмосфера.
Что такое газы?
Все химические элементы могут находиться в нескольких различных состояниях (фазах). Одна из этих фаз — газовая фаза. Элемент может быть не только газообразным, но и твердым или жидким. Воду называют льдом, когда она твердая, она влажная, когда она жидкая, а когда она газообразная, она существует просто в виде газа или пара.
При повышении температуры молекулы вещества разделяются, в результате чего вещество становится газообразным и менее видимым. Это изменение фазы делает воздух невидимым.
Когда температура падает, молекулы воздуха сближаются, и вещество в конечном итоге становится твердым. Температуры, при которых происходит каждое «фазовое превращение», различаются для каждого вещества.
Где на земле мы находим воздух?
Мы можем утверждать, что воздух можно найти везде на земле, кроме воды.Воздух находится даже в приземном слое земли; в почве.
Воздух находится не только на Земле, но и вокруг Земли в воздушном слое, называемом атмосферой. Атмосферу можно разделить на отдельные слои в зависимости от температуры и высоты. Эти линии четко не разделены прямыми границами; они постепенно переполняют друг друга.
Первый слой воздуха, который расположен ближе всего к Земле, называется тропосферой. Высота этого слоя 11 километров.При движении вверх по тропосфере температура падает на шесть-семь градусов на километр. Следовательно, погода на Земле в основном определяется условиями тропосферы.
Верхний слой тропосферы называется тропопаузой. Рядом с Антарктикой слой тропопаузы расположен на высоте восьми-десяти километров над землей. Однако на экваторе слой тропопаузы расположен на высоте от семнадцати до восемнадцати километров над землей.
Второй слой воздуха над тропосферой называется стратосферой.В нижней части этого слоя температура перестает снижаться. Температура здесь около -55 градусов по Цельсию.
В более высоких слоях стратосферы температура поднимается до нуля градусов по Цельсию на высоте сорока семи километров над землей.
В стратосфере солнечная радиация создает озон (O 3 ) из кислорода (O 2 ) на высоте от двадцати до сорока километров над поверхностью Земли. Эта реакция приводит к тому, что эту часть стратосферы называют «озоновой сферой». Верхняя часть стратосферы называется стратопаузой.
Третий слой воздуха называется мезосферой. Этот слой находится на высоте более пятидесяти двух километров над поверхностью земли. Верхняя часть мезосферы называется мезопаузой. Внутри мезосферы снова снижаются температуры. Температура в мезосфере составляет около -90 градусов по Цельсию.
Четвертый слой воздуха, термосфера, расположен на высоте более девяноста километров над землей. В этом слое резко повышается температура, в результате чего максимальная температура превышает тысячу градусов по Цельсию.Плотность воздуха в этом слое очень мала, поэтому силы между молекулами практически исчезают.
Самые легкие молекулы могут покинуть самый нижний слой термосферы, экзосферу. Экзосфера не имеет четкой границы, потому что исчезает в космосе.
Самые низкие девяносто километров атмосферы часто называют полушарием, потому что состав воздуха довольно постоянен. Весь воздух над этим слоем называется гидросферой, потому что воздух в этой области имеет совсем другой состав.
Какие типы воздуха бывают?
Когда большое количество воздуха имеет одинаковую влажность и температуру, он классифицируется как отдельный тип воздуха. Воздушный тип должен покрывать горизонтальный участок в тысячу километров. Высота воздушного типа может варьироваться от ста метров до покрытия всей тропосферы.
Воздушный тип образуется, когда воздушная масса циркулирует от трех до девяти дней в области, которая полностью расположена над сушей или морем и где не дует ветер.В этой области воздушная масса приобретает свои специфические свойства. Над сушей это могут быть пустыни или саванны.
Как только воздух покидает область, его специфические свойства постепенно исчезают и в конечном итоге полностью исчезают.
Типы воздуха, получившие свои особые свойства в области над морем, намного более влажны, чем типы воздуха, получившие особые свойства над сушей. Типы воздуха, которые образуются над океанами, называются морскими типами воздуха. Типы воздуха, которые формируются над сушей, называются континентальными воздушными типами.
Мы можем выделить четыре основных типа воздуха, которые можно разделить на морской и континентальный:
1. Экваториальный воздух. Температура составляет от 25 до 30 градусов по Цельсию, а содержание влаги в нем высокое.
2. Тропический воздух. Морской тропический воздух имеет высокое содержание влаги и температуру около 25 градусов по Цельсию. Континентальный тропический воздух имеет низкую влажность и температуру более 50 градусов по Цельсию.
3. Полярный воздух. Морской полярный воздух всегда влажный и относительно жаркий зимой и холодный летом.Континентальный полярный воздух очень сухой и холодный зимой. Температура может опускаться ниже -50 градусов по Цельсию. Летом такой воздух теплый, но при этом очень сухой.
4. Арктический воздух. Этот воздух очень холодный. Морской арктический воздух зимой теплее, чем континентальный арктический воздух.
Что такое ветер?
Ветер — это в основном движущийся воздух. Воздух движется в результате различных видов давления воздуха на землю. Направление ветра и сила ветра могут сильно различаться. Силу ветра часто называют сторонами света.
Сила ветра выражается числом, называемым числом Бофорта, по шкале Бофорта. Сила ветра всегда определяется на высоте десяти метров над землей.
Описание скорости ветра по шкале Бофорта
Номер | Описание | Скорость ветра | 9322<1 |
1 | Слабый ветер | 1-3 | |
| 9032 90 2 4-6 | |||
3 | Умеренный ветер | 7-10 | |
4 | 9322 9322 | 903||
5 | Достаточно сильный ветер | 17-21 | |
6 | Сильный ветер | 9321 –2 9322 9017 222Сильный ветер | 28-33 |
8 | Штормовой ветер | 34-40 | 932241-47 |
10 | Сильный шторм | 48-55 | |
11 | 9322|||
12 | Ураган | > 63 |
Проще говоря, ветер существует потому, что солнечная радиация нагревает землю.Тепло и горячий воздух поднимаются, вызывая движение воздуха в атмосфере. Это движение известно как ветер. Во время этого движения воздуха теплый воздух переносится от экватора к полюсам, а холодный — обратно к экватору. Этот эффект вызывает охлаждение экватора и небольшое нагревание полюсов, чтобы предотвратить экстремальные температуры. Помимо ветра, океаны также способствуют распространению тепла.
Воздух не движется напрямую от экватора к полюсам и обратно, как можно было бы ожидать. Вращательные движения земли влияют на направление ветра.Следовательно, ветер, дующий с экватора на Северный полюс, немного поворачивает на восток. Ветер, дующий с экватора на Южный полюс, немного поворачивает на запад. Ветер всегда вызывается по направлению, откуда он исходит. Ветер от экватора до Северного полюса называется западным ветром. Горячий воздух, который дует от экватора к полюсам, по пути остывает.
На 30 o северной и южной широты воздух падает обратно на поверхность земли. Оттуда не весь воздух будет уноситься обратно к экватору.
Ветер дует по кругу, называемому ячейкой. На Земле мы можем различать три типа ячеек:
— Ячейка Хэдли — это ячейка между экватором и 30 o северной и южной широты. Ветер в этой ячейке, расположенной у поверхности земли, называется пассатом.
— Ячейка Феррелла расположена между 30 o и 60 o северной и южной широты. Зимой в этой камере сильнее дует ветер. На границе 30 o широты ветер дует в сторону полюсов.На широте 60 o воздух поднимается, и ветер дует обратно до границы 30 o широты. Не весь ветер дует обратно, часть ветра из ячейки Феррелла принимается в полюсную ячейку.
— Полярная ячейка расположена на полюсах, до 60 o северной и южной широты. На широте 60 o воздух поднимается, но над полюсами воздух опускается. Ветры в Полярной ячейке обычно холодные и сухие.
Это только впечатление о том, как дует ветер на земле.Земля состоит не только из воды, но и из земли. Земля влияет на направление ветра. Это приводит к тому, что ветер может дуть в другом направлении в отдельных регионах.
Что такое давление воздуха?
Воздух воздействует на объекты определенной силой, называемой давлением воздуха. Весь воздух, находящийся в атмосфере, давит на землю в результате силы магнитного притяжения Земли. Давление воздуха применяется к каждому объекту и форме жизни на Земле, например, к столам, крышам и домам, а также к людям, животным и растениям.Вы не заметите этого давления воздуха, потому что внутри вашего тела есть сила, которая создает такое же сильное давление на воздух вокруг вас. Под столом давление равно давлению на стол, в противном случае он бы сразу рухнул.
Давление воздуха определяется как давление, которое общий вес столба воздуха оказывает на кусок земли площадью один квадратный метр (1 м 2 ). Единица измерения давления — Паскаль (Па).
Самое высокое давление воздуха находится в нижней части атмосферы, прямо над землей.Выше в атмосфере давление воздуха снижается. На Земле вы испытываете давление большого количества частиц воздуха; выше в воздухе меньше частиц, которые оказывают на вас давление.
Среднее давление воздуха на Земле составляет 1013 гПа. Это не точное число, поэтому оно может немного отличаться. Люди этого не заметят, потому что их тела адаптируются к новому давлению воздуха. Однако некоторые люди более чувствительны к изменениям давления воздуха. У таких людей изменение атмосферного давления может вызвать мигрень.
Вернуться к FAQ air index
Если у Вас есть другие вопросы по воздуху и очистке воздуха, обращайтесь к нам!
воздух — Студенты | Britannica Kids
Введение
Encyclopædia Britannica, Inc.В бесчисленных задачах, от работы в доменных печах до накачивания шин люди используют воздух. Он нужен самолетам и воздушным змеям, чтобы летать. Для звука грома или хлопка в ладоши требуется воздух.Люди и животные умерли бы без воздуха. Деревья, цветы и трава также нуждаются в этом, чтобы жить.
Человеческие существа контактируют с воздухом каждую секунду своей жизни. Он находится повсюду и простирается на много миль вверх, как атмосфера Земли. Иногда в ветреный день люди чувствуют, как он касается их кожи. Они могут слышать, как он движется, когда завывает ветер или лопается шина. Однако в большинстве случаев люди совершенно не замечают воздуха, потому что он не имеет цвета, вкуса и запаха. Они даже думают, что контейнер с воздухом пустой.
Что такое воздух?
Это невидимое вещество, называемое воздухом, на самом деле представляет собой смесь нескольких газов. Каждый газ присутствует в виде отдельных крошечных единиц, называемых молекулами. Молекулы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, но они компенсируют свой небольшой размер тем, что присутствуют в огромных количествах. По оценкам ученых, 1 кубический дюйм (16,4 кубических сантиметра) обычного воздуха содержит их около 300 миллиардов миллиардов. Однако они настолько крошечные, что между ними достаточно места.
В обычных условиях каждая молекула обладает достаточной энергией, чтобы пролететь сквозь космос со скоростью около 1 000 миль (1 600 км) в час. Однако очень немногие молекулы движутся далеко по прямой с такой скоростью. Одна из причин заключается в том, что гравитация Земли удерживает большинство из них в пределах нескольких миль от земли, несмотря на их скорость. В этом пространстве они летают, сталкиваясь друг с другом с огромной скоростью. В обычных ситуациях вблизи земли каждая молекула сталкивается с другой молекулой примерно 5 миллиардов раз в секунду.
Различные элементы, из которых состоит воздух
Молекулы двух различных элементов, азота и кислорода, составляют около 99 процентов воздуха. Остальное включает небольшое количество аргона и углекислого газа. (Другие газы, такие как неон, гелий и метан, присутствуют в следовых количествах.)
Кислород является животворным элементом в воздухе. Это помогает растениям производить пищу. Кислород поддерживает огонь и другие химические изменения в веществе. Это также вызывает ржавчину металлов.
Определенные соединения азота помогают строить ткани живых существ.Азот также служит для разбавления кислорода в воздухе. Растения, люди и животные привыкли к разбавленной смеси и скоро «выгорят», если бы жили в чистом кислороде. В самом деле, живой мир вскоре сгорел бы, потому что в чистом кислороде каждая искра или вспышка молнии начинали бушевать огонь.
Двуокись углерода образуется при соединении кислорода и углерода. Его порождает каждый огонь, а также тела людей и животных. Они испускают его при каждом выдохе. Растения используют углерод из углекислого газа для приготовления пищи и отдают кислород воздуху.Таким образом они постоянно обновляют запас кислорода.
Большая часть воздуха содержит водяной пар. Сумма сильно варьируется время от времени и от места к месту. Воздух также содержит пыль, пыльцу, споры, бактерии и другие частицы твердого и жидкого вещества.
Свойства воздуха
Encyclopædia Britannica, Inc.Воздух можно сильно сжимать. Весь воздух в помещении размером с дом можно втиснуть в небольшой резервуар. С другой стороны, воздух может расширяться почти бесконечно. Если бы весь воздух был удален изнутри дома, а затем 1 кубический фут (0.03 кубических метра) воздуха, воздух расширялся по всему зданию.
Это эластичное свойство происходит от природы воздуха как массы быстро движущихся атомов и молекул. Воздух можно сжимать, потому что между атомами и молекулами, составляющими газы в воздухе, достаточно места. Давление просто сжимает частицы ближе друг к другу. Образец воздуха также расширится, чтобы заполнить все пустое пространство. Сталкивающиеся частицы просто разлетаются.
Хотя молекулы в воздухе очень малы, они все же имеют вес, и их много.Следовательно, любое количество воздуха имеет вес. На уровне моря, при стандартном давлении и температуре — 29,92 дюйма (76 сантиметров) ртутного столба и 59 ° F (15 ° C) — 1 кубический фут (0,03 кубического метра) воздуха весит около 0,0765 фунта (0,0347 кг). Это чуть больше 1 унции (28 граммов).
Вакуум — это пространство, из которого удалены все вещества, включая воздух. Концепция полного или идеального вакуума (нулевого внутреннего давления) полезна для многих теоретических целей. Однако на практике нет оборудования, которое могло бы удалить весь воздух из герметичного контейнера.Замкнутое пространство, из которого удален почти весь воздух, описывается как высокий вакуум и очень низкое давление. Техника высокого вакуума и оборудование для сжатого воздуха находят множество применений на промышленных предприятиях и в лабораториях.
Сжатый воздух
Воздушные компрессоры служат для множества целей в доме и на производстве. Простой тип — ручной насос, используемый для накачивания велосипедных шин. Чтобы показать, что воздух имеет массу, выпустите воздух из баскетбольного мяча, пока мяч не станет достаточно мягким. Взвесьте его на чувствительной шкале.Наполните его воздухом, пока он не затвердеет, и снова взвесьте. Он будет тяжелее на величину, равную массе закачанного в него дополнительного воздуха. Точно так же каждый дополнительный кусочек воздуха внутри автомобильной шины (воздух, давление которого на манометре показывает давление выше нуля) увеличивает массу шины.
Сжатый воздух используется на производственных предприятиях для самых разных целей. Применяется для распыления краски, для оборудования прачечных и химчисток, а также для отопительных приборов. Сжатый воздух обеспечивает питание многих небольших инструментов, включая шлифовальные станки, дрели, гаечные ключи и подъемники.Каменные блоки гравируются струями сжатого воздуха. Заводы по розливу используют его для работы своих разливочных машин. Литейные заводы полагаются на него как на источник энергии для подъемных работ и очистки форм, стержневых ящиков и инструментов. Железные дороги используют сжатый воздух для многих задач; он управляет пневматическими переключателями и используется в пневматических тормозах. Когда воздух сжимается и понижается до чрезвычайно низких температур, он становится жидкостью.
Загрязнение воздуха
Загрязнение воздуха происходит из многих источников.При сжигании бензина в автомобилях образуются вредные газы и продукты сгорания. С разных заводов приходят миллионы частиц, которые уносятся в воздухе. Химические предприятия производят газообразные побочные продукты, которые при достаточно высокой концентрации токсичны. По мере того как некоторые части мира становятся более индустриализированными, загрязнение воздуха в целом увеличивается, и возникают новые опасности для здоровья.
Демонстрация атмосферного давления
Многие интересные эксперименты с воздухом можно провести с материалами, доступными практически в любом доме.Например, поместите лист бумаги поверх стакана, наполненного водой. Крепко удерживая бумагу на месте, переверните стекло вверх дном. Теперь вода останется в стакане, даже если бумагу не держать. Это связано с тем, что бумага предотвращает попадание воздуха в стекло. Если вода вытечет, это создаст вакуум. Это показывает, что давление воздуха на бумагу превышает вес воды.
Чтобы показать увеличение давления воздуха при определенных условиях, сначала привяжите резиновый баллон к горлышку пустой бутылки из-под газировки.Поставьте бутылку в кастрюлю с теплой водой и поставьте сковороду на горячую плиту. Это устройство нагревает воду, бутылку и воздух внутри бутылки одновременно. По мере того, как воздух нагревается, он расширяется и заполняет воздушный шар.
Можно провести эксперимент, чтобы показать силу давления воздуха. В открытой банке вскипятите чашку воды. Нагретый пар расширяется, и часть его уходит. Осторожно наденьте крышку на банку, сделав емкость герметичной. Затем поместите банку в раковину и смочите ее холодной водой.Это заставляет пар в банке сжиматься и создает вакуум внутри контейнера. Давление воздуха снаружи может смять банку.
Сжатый воздух производит фонтан
Encyclopædia Britannica, Inc.Другой эксперимент демонстрирует эффекты сжатый воздух. Возьмите тонкую стеклянную трубку с маленькой заостренной насадкой на одном конце. Вставьте трубку в пробку и используйте пробку и трубку, чтобы закрыть бутылку, частично заполненную водой. Конец трубки с соплом должен быть направлен вверх, а другой конец должен уходить в воду.
При продувке через сопло в бутылку воздух сжимается. Когда обдув прекращается, сжатый воздух вытесняет воду, образуя фонтан. Действие продлевается из-за тонкого наконечника трубки.
A Strange Diver
Эксперимент по подводному плаванию был разработан французским ученым Рене Декартом в 17 веке. Чтобы провести этот эксперимент, налейте воду в пробирку до тех пор, пока она не будет плавать вверх дном в высоком сосуде с водой. Обвяжите горлышко емкости резинкой.
Давление на резину приведет к сжатию воздуха в контейнере и в пробирке. Это заставляет немного воды попадать в трубку и заставляет трубку опускаться до тех пор, пока давление не упадет. Воздух в пробирке вытесняет воду, достаточную для уравновешивания веса пробирки. Архимед открыл этот принцип около 2000 лет назад.
Пожару нужен кислород из воздуха
Encyclopædia Britannica, Inc.Кислород в воздухе поддерживает горение. Чтобы продемонстрировать это, привяжите кусок резины к одному концу стеклянной трубки, открытой с обоих концов.Затем вставьте небольшую свечу в кусок замазки. Затем зажгите свечу, поместите открытый конец трубки на свечу и вставьте трубку в замазку. Когда пламя потребляет кислород, оно нагревает другие газы в воздухе, и резина выпирает наружу. Когда пламя гаснет и газы остывают, в трубке возникает частичный вакуум из-за потери кислорода. Затем давление внешнего воздуха заставляет резину опускаться в трубку.
Двуокись углерода тушит пожар. Чтобы доказать это, поставьте свечу в стакан вертикально.Налейте в стакан немного воды, смешанной с пищевой содой. Зажечь свечу. Затем влейте уксус в смесь пищевой соды и воды. Образуется углекислый газ. Когда углекислый газ наполняет стекло, пламя задыхается от недостатка кислорода. Этот принцип используется в некоторых огнетушителях.
Чтобы показать, как огню нужен постоянный приток воздуха, поставьте свечу в таз с водой. Зажгите свечу и опустите над ней в воду стеклянную воронку. Вскоре пламя задымится и погаснет от недостатка кислорода.Теперь снова зажгите свечу и введите пустую трубку снаружи чаши в воронку рядом с пламенем. Это будет поддерживать горение пламени за счет подачи воздуха (и кислорода) для горения.
Воздушное движение | Науки о Земле
Задачи урока
- Список свойств воздушных потоков в конвекционной ячейке.
- Опишите, как ячейки высокого и низкого давления создают местные ветры, и объясните, как образуются несколько типов местных ветров.
- Обсудите, как глобальные конвекционные ячейки приводят к глобальным ветровым поясам.
Словарь
- адвекция
- Ветры чавычи (ветры Фона)
- haboob
- зона высокого давления
- струйный поток
- стоковые ветры
- сухопутный ветер
- зона низкого давления
- сезон дождей
- горный ветер
- полярный передний
- эффект дождя
- Ветры Санта-Ана
- морской бриз
- долинный бриз
Введение
Несколько основных принципов имеют большое значение для объяснения того, как и почему движется воздух: Поднимающийся теплый воздух создает зону низкого давления на земле.Воздух из окружающей среды засасывается в пространство, оставленное поднимающимся воздухом. Воздух течет горизонтально в верхней части тропосферы; горизонтальный поток называется адвекцией . Воздух остывает, пока не сойдет. Там, где он достигает земли, создается зона высокого давления . Воздух, идущий из областей с высоким давлением в области с низким давлением, создает ветры. Теплый воздух может содержать больше влаги, чем холодный. Воздух, движущийся в основании трех основных конвективных ячеек в каждом полушарии к северу и югу от экватора, создает глобальные ветровые пояса.
Давление воздуха и ветер
Внутри тропосферы находятся конвекционные ячейки ( Рис. ниже).
Теплый воздух поднимается вверх, создавая зону низкого давления; холодный воздух опускается, создавая зону повышенного давления.
Воздух, который движется горизонтально между зонами высокого и низкого давления, порождает ветер. Чем больше разница давлений между зонами давления, тем быстрее движется ветер.
Конвекция в атмосфере определяет погоду на планете.Когда теплый воздух поднимается и охлаждается в зоне низкого давления, он может не удерживать всю воду, содержащуюся в нем, в виде пара. Некоторое количество водяного пара может конденсироваться с образованием облаков или осадков. Когда спускается прохладный воздух, он согревается. Так как в этом случае он может удерживать больше влаги, нисходящий воздух будет испарять воду с земли.
Воздух, перемещающийся между крупными системами высокого и низкого давления, создает глобальные ветровые пояса, которые сильно влияют на региональный климат. Системы меньшего давления создают локальные ветры, которые влияют на погоду и климат местности.
Онлайн-справочник по атмосферному давлению и ветрам от Университета Иллинойса находится здесь: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/fw/home.rxml.
Местные ветры
Местные ветры возникают в результате движения воздуха между небольшими системами низкого и высокого давления. Ячейки высокого и низкого давления создаются в различных условиях. Некоторые местные ветры имеют очень важное влияние на погоду и климат некоторых регионов.
Сухой и морской бриз
Поскольку вода имеет очень высокую удельную теплоемкость, она хорошо сохраняет свою температуру.Так вода нагревается и остывает медленнее, чем земля. Если существует большая разница температур между поверхностью моря (или большого озера) и сушей рядом с ним, образуются области высокого и низкого давления. Это создает местные ветры.
- Морские бризы дуют с более прохладного океана над более теплой сушей летом ( Рис. ниже). Где зона высокого давления, а где зона низкого давления? Морской бриз дует со скоростью от 10 до 20 км (от 6 до 12 миль) в час и понижает температуру воздуха на 5-10 ° C (от 9 до 18 ° F).
- Ветерки с суши дуют с суши в море зимой. Где зона высокого давления, а где зона низкого давления? Некоторое количество более теплого воздуха из океана поднимается, а затем опускается на сушу, в результате чего температура над сушей становится теплее.
Как морской и наземный бриз смягчают прибрежный климат?
Морские бризы и суша создают приятный климат, которым славится Южная Калифорния. Воздействие сухого и морского бриза ощущается только на расстоянии от 50 до 100 км (от 30 до 60 миль) вглубь суши.Этот же эффект охлаждения и потепления проявляется в меньшей степени днем и ночью, потому что суша нагревается и охлаждается быстрее, чем океан.
Ветры муссонов
Муссон ветры — это более крупномасштабные версии сухопутных и морских бризов; они дуют с моря на сушу летом и с суши на море зимой. Муссонные ветры возникают там, где очень жаркие летние районы находятся рядом с морем. Во время муссонов часто бывают грозы (, рис. ниже).
На юго-западе Соединенных Штатов относительно прохладный влажный воздух, всасываемый из Мексиканского и Калифорнийского заливов, встречается с воздухом, нагретым палящими температурами пустыни.
Самый важный муссон в мире происходит каждый год над Индийским субконтинентом. Более двух миллиардов жителей Индии и Юго-Восточной Азии зависят от муссонных дождей как источника питьевой и поливной воды. Еще во времена парусных судов сезонные изменения муссонных ветров перевозили товары туда и обратно между Индией и Африкой.
Горные и долинные бризы
Разница температур между горами и долинами создает горный и долинный бриз.Днем воздух на горных склонах нагревается больше, чем воздух на той же высоте над соседней долиной. В течение дня теплый воздух поднимается вверх и втягивает прохладный воздух из долины, создавая долинный бриз . Ночью горные склоны остывают быстрее, чем близлежащая долина, из-за чего горный бриз спускается вниз.
Katabatic Winds
Катабатические ветры движутся вверх и вниз по склонам, но они сильнее горных и долинных бризов.Катабатические ветры образуются над возвышенностями, такими как высокое плато. Плато обычно почти со всех сторон окружено горами. Зимой плато остывает. Воздух над плато остывает и опускается вниз с плато через пропасти в горах. Скорость ветра зависит от разницы в давлении воздуха над плато и над окрестностями. Катабатические ветры образуются над многими континентальными районами. Чрезвычайно холодные стоковые ветры дуют над Антарктидой и Гренландией.
Chinook Winds (Фоэн Виндс)
Ветры Чавычи (или Ветры Фона ) возникают, когда воздух поднимается над горным хребтом.Это происходит, например, когда западные ветры приносят воздух из Тихого океана над горами Сьерра-Невада в Калифорнии. Когда относительно теплый влажный воздух поднимается над наветренной стороной гор, он охлаждается и сжимается. Если воздух влажный, могут образовываться облака и выпадать дождь или снег. Когда воздух опускается с подветренной стороны гор, он образует зону высокого давления. Наветренная сторона горного хребта — это сторона, которая принимает ветер; подветренная сторона — это сторона, на которой опускается воздух.
Нисходящий воздух согревает и создает сильный сухой ветер. Ветер чавычи может повысить температуру более чем на 20 ° C (36 ° F) за час и быстро снизить влажность. Снег на подветренной стороне горы исчезает, быстро тает. Если осадки выпадают по мере того, как воздух поднимается над горами, воздух будет сухим, поскольку он опускается с подветренной стороны. Этот сухой, опускающийся воздух вызывает эффект дождя (, рис. ниже), который создает многие пустыни мира.
Когда воздух поднимается над горой, он охлаждается и теряет влагу, а затем нагревается за счет сжатия с подветренной стороны.В результате тёплый и сухой ветер — это ветер Чавук. С подветренной стороны горы ощущается эффект дождя.
Санта-Ана Виндс
Ветры Санта-Ана возникают поздней осенью и зимой, когда Большой бассейн к востоку от Сьерра-Невады охлаждается, создавая зону высокого давления. Сила высокого давления движется вниз по часовой стрелке (из-за Кориолиса). Давление воздуха повышается, поэтому температура повышается, а влажность падает. Ветры дуют через юго-западные пустыни, а затем мчатся вниз и на запад к океану.Воздух проходит через каньоны, прорезающие горы Сан-Габриэль и Сан-Бернардино ( Рис. ниже).
Особенно сильные ветры дуют в каньоне Санта-Ана, в честь которого они названы. Ветры Санта-Ана дуют пыль и дым на запад над Тихим океаном из Южной Калифорнии.
Ветры Санта-Ана часто приходят в конце долгого летнего засушливого сезона в Калифорнии. Горячий сухой ветер еще больше сушит пейзаж. Если начинается пожар, он может быстро распространиться, вызывая крупномасштабные разрушения (, рис. ниже).
В октябре 2007 года ветры Санта-Ана спровоцировали множество пожаров, которые вместе сожгли 426 000 акров дикой земли и более 1 500 домов в Южной Калифорнии.
Ветры пустыни
Высокие летние температуры в пустыне создают сильные ветры, которые часто ассоциируются с муссонными штормами. Ветры пустыни собирают пыль, потому что там не так много растительности, которая удерживала бы грязь и песок. ( Рисунок ниже). haboob образуется в нисходящих потоках перед грозой.
Хабуб в столичном районе Феникса, штат Аризона.
Пыльные дьяволы, также называемые вихрями, образуются, когда земля становится настолько горячей, что воздух над ней нагревается и поднимается. Воздух поступает в низкое давление и начинает вращаться. Пыльные черти маленькие и недолговечные, но они могут причинить вред.
Циркуляция атмосферы
Поскольку на экватор попадает больше солнечной энергии, воздух нагревается и образует зону низкого давления. В верхней части тропосферы половина движется к Северному полюсу, а половина — к Южному полюсу.По мере того, как он движется по верхней части тропосферы, он охлаждается. Холодный воздух плотный и, достигнув зоны высокого давления, опускается на землю. Воздух засасывается обратно к низкому давлению на экваторе. Это описывает конвективные ячейки к северу и югу от экватора.
Если бы Земля не вращалась, была бы одна конвекционная ячейка в северном полушарии и одна в южном, с восходящим воздухом на экваторе и опускающимся воздухом на каждом полюсе. Но поскольку планета вращается, ситуация усложняется.Вращение планеты означает, что необходимо учитывать эффект Кориолиса. Эффект Кориолиса был описан в главе «Океаны Земли».
Давайте посмотрим на атмосферную циркуляцию в северном полушарии как результат эффекта Кориолиса (, рис. ниже). Воздух поднимается на экваторе, но по мере продвижения к полюсу в верхней части тропосферы отклоняется вправо. (Помните, что он просто кажется отклоняется вправо, потому что земля под ним движется.) Примерно на 30 ° северной широты воздух с экватора встречается с воздухом, текущим к экватору с более высоких широт.Этот воздух прохладный, потому что он пришел из более высоких широт. Обе порции воздуха спускаются, создавая зону высокого давления. Оказавшись на земле, воздух возвращается к экватору. Эта конвекционная ячейка называется ячейкой Хэдли и находится между 0 ° и 30 ° северной широты.
Ячейки атмосферной циркуляции, показывающие направление ветра у поверхности Земли.
В Северном полушарии есть еще две конвективные ячейки. Ячейка Феррелла находится между 30 ° и 50–60 ° северной широты. Эта ячейка делит свою южную, нисходящую сторону с ячейкой Хэдли на юге.Его северный восходящий край разделяет полярную ячейку, расположенную между 50 ° и 60 ° северной широты и Северный полюс, куда спускается холодный воздух.
В Южном полушарии есть три ячейки циркуляции зеркальных изображений. В этом полушарии эффект Кориолиса заставляет объекты отклоняться влево.
Ветряные ремни Global
Глобальные ветры дуют поясами, опоясывающими планету. Глобальные ветровые пояса огромны, а ветры относительно устойчивы ( Рис. ниже). Эти ветры являются результатом движения воздуха в нижней части основных ячеек атмосферной циркуляции, где воздух движется горизонтально от высокого к низкому давлению.
Основные ветровые пояса и направления, в которых они веют.
Ветряные ремни Global
Давайте посмотрим на глобальные ветровые пояса в Северном полушарии.
- В камере Хэдли воздух должен двигаться с севера на юг, но Кориолис отклоняет его вправо. Итак, воздух дует с северо-востока на юго-запад. Этот пояс — пассат, названный так потому, что во времена парусных судов они были хороши для торговли.
- В камере Феррела воздух должен двигаться с юга на север, но на самом деле ветры дуют с юго-запада.Это пояс западных ветров или западных ветров. Как вы думаете, почему перелет через Соединенные Штаты из Сан-Франциско в Нью-Йорк занимает меньше времени, чем обратный рейс?
- В полярной ячейке ветры дуют с северо-востока и называются полярными восточными.
Ветровые пояса названы в честь направлений, с которых дуют ветры. Например, западные ветры дуют с запада на восток. Эти названия относятся и к ветрам в ветровых поясах Южного полушария.
В этой видеолекции обсуждается трехэлементная модель атмосферной циркуляции и возникающие в результате глобальные ветровые пояса и приземные ветровые течения. (5a) : http://www.youtube.com/watch?v=HWFDKdxK75E (8:45).
Глобальные ветры и осадки
Помимо их влияния на глобальные ветровые пояса, области высокого и низкого давления, создаваемые шестью ячейками атмосферной циркуляции, в общем случае определяют количество осадков, которые получает регион.В регионах с низким давлением, где воздух поднимается, часто идут дожди. В областях с высоким давлением опускающийся воздух вызывает испарение, и эта область обычно сухая. Более конкретные климатические эффекты будут описаны в главе о климате.
Полярные фронты и реактивные течения
Полярный фронт — это стык между ячейками Феррелла и полярными ячейками. В этой зоне низкого давления относительно теплый влажный воздух ячейки Феррелла переходит в относительно холодный сухой воздух полярной ячейки. Погода там, где встречаются эти двое, чрезвычайно изменчива, что типично для большей части Северной Америки и Европы.
Полярный реактивный поток находится высоко в атмосфере, где две ячейки соединяются. Реактивный поток — это быстро текущая воздушная река на границе между тропосферой и стратосферой. Струйные потоки образуются там, где существует большая разница температур между двумя воздушными массами. Это объясняет, почему полярная струя является самой мощной в мире (, рис. ниже).
Поперечное сечение атмосферы с основными ячейками циркуляции и струйными потоками.Полярное реактивное течение — место чрезвычайно бурной погоды.
Реактивные потоки движутся сезонно точно так же, как угол Солнца в небе движется на север и юг. Полярное струйное течение, известное как «струйное течение», движется на юг зимой и на север летом между примерно 30 ° и 50-75 ° северной широты.
Краткое содержание урока
- Ветры дуют из зон высокого давления в зоны низкого давления. Зоны давления создаются, когда воздух у земли становится теплее или холоднее, чем воздух поблизости.
- Местные ветры могут быть обнаружены в горной долине или у побережья.
- Глобальные ветры — это долгосрочные устойчивые ветры, которые преобладают на большей части планеты.
- Расположение глобальных ветровых поясов оказывает большое влияние на погоду и климат местности.
Контрольные вопросы
- Изобразите конвекционную ячейку в атмосфере. Обозначьте зоны низкого и высокого давления и места, где дует ветер.
- При каких обстоятельствах ветер будет очень сильным?
- Учитывая то, что вы знаете о конвекционных ячейках глобального масштаба, куда бы вы отправились, если бы вам хотелось испытать теплый обильный дождь?
- Опишите атмосферную циркуляцию в двух местах, где вы, вероятно, найдете пустыни, и объясните, почему эти регионы относительно теплые и сухие.
- Как можно уменьшить масштабы индийских муссонов? Как повлияет сокращение этих важных муссонов на эту часть мира?
- Почему имя «Снежный пожиратель» является подходящим описанием ветров Чавычи?
- Почему в Северном полушарии из-за эффекта Кориолиса кажется, что воздух движется по часовой стрелке? Когда эффект Кориолиса вызывает движение воздуха против часовой стрелки?
- Моряки когда-то называли часть океана депрессивной. Это регион, где часто нет ветра, поэтому на судах может быть штиль на несколько дней или даже недель.Как вы думаете, где может быть депрессия относительно ячеек атмосферной циркуляции?
- Представьте, что струйный поток расположен южнее, чем обычно летом. Какая погода по сравнению с обычным летом в регионах к северу от струйного течения?
- Дайте общее описание того, как образуются ветры.
Дополнительная литература / дополнительные ссылки
Пункты для рассмотрения
- Как местные ветры влияют на погоду в районе?
- Как глобальные ветровые пояса влияют на климат в районе?
- Каковы основные принципы, регулирующие циркуляцию атмосферы?
