Вопросы контрольной работы №3 Блок 1

1. На каких фактах основываются современные представления о возникновении Вселенной? Как образовались химические элементы?

• Современная теория о возникновении вселенной – теория большого взрыва – основывается на теории относительности эйнштейна и сингулярности.

• По модели Большого Взрыва формирование химических элементов началось с первоначального ядерного синтеза легких элементов (Н, D, 3Не, 4Не, 7Li) спустя 100 секунд после Большого Взрыва при температуре Вселенной 109 K

2. Как меняется спектр солнечного излучения при прохождении через атмосферу Земли? Почему происходят изменения спектра? Приведите основные уравнения реакций.

• белый спектр Солнца смещается в желто-красную область при прохождении через атмосферу

• При прохождении через атмосферу солнечной радиации ее мощность ослабляется за счет процессов поглощения и рассеяния

• На первом этапе фотохимической реакции поглощение фотона приводит к возбуждению молекулы:

• А + hν = А*,

• где А* - молекула в возбужденном состоянии.

• Следующий этап фотохимической реакции может протекать по одному из пяти возможных направлений.

• Молекула возвращается в первоначальное состояние в результате процесса флюоресценсии:

• А*= А + hν

• Молекула диссоциирует:

• А*= В + С

• Молекула вступает в химическую реакцию:

• А* + В1 =D + F

• Молекула отдает избыточную энергию в результате столкновения и дезактивации:

• А* + М = А + М*

• Молекула подвергается ионизации:

• А* = А+ + е-

3. Назовите основные слои в атмосфере и пограничные слои между ними. На какой высоте находится граница космоса? На какой высоте летают космонавты?

Тропосфера – 0-17 км

тропопауза – 10-18

Стратосфера – 50-55км

стратопауза – 50км

Мезосфера - 80-82 км

мезопауза – 80 км

Термосфера –

термопауза  

Экзосфера

4. Изменяется ли количество энергии поступающей от Солнца при изменении его активности? Как значительны эти изменения? в какой части спектра они наблюдаются?

• Годовой приход солнечной радиации на верхнюю границу атмосферы Земли (ВГА) составляет 5,49 × 1024 Дж.. Этот приход во времени не является постоянным, он подвержен межгодовым и многолетним (вековым и периодическим) вариациям. Вариации приходящей к Земле лучистой энергии в основном определяются двумя причинами, имеющими различную физическую природу. Одной из причин является изменение активности в излучении Солнца.

• Очень важно излучение Солнца в крайнем ультрафиолетовом спектре (EUV), которое достигает своего пика примерно в годы максимальной активности нашей звезды. В относительно узком промежутке длины ультрафиолетовых волн излучение Солнца варьируется лишь на 0,1%. Это может сильно влиять на химию и термальную структуру верхних слоев атмосферы.

5. Нарисуйте и объясните вид зависимости температуры атмосферы от расстояния до поверхности океана.Как изменяется содержание компонентов атмосферы с высотой?

Тропосфера – нижний, непосредственно соприкасающийся с земной поверхностью, слой атмосферы. Именно воздухом тропосферы дышат живые организмы, влага, конденсирующаяся в тропосфере и выпадающая с атмосферными осадками, обеспечивает человека питьевой водой.

Нижний слой атмосферы в котором температура , в среднем, убывает с высотой.

В тропиках слой тропосферы простирается до высоты 15 – 17 км.

В умеренных широтах до 10 – 12 км.

Над полюсами до 8 – 9 км.

Тропопауза - 10—18 км — граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза). Также это граница подъёма обычных облаков, дальше простирается разрежённый и сухой воздух.

Стратосфера Это область атмосферы расположена выше тропопаузы до высоты 50-55 км.

Температура в среднем растет с высотой, до высоты 25км медленно растет, в полярных широтах даже иногда падает, с 34-36, км, происходит быстрое возрастание температуры.

На высоте 50 км располагается стратопауза.

В этой зоне температура практически не меняется с высотой и в среднем составляет -2 или -3 градуса Цельсия.

В стратосфере нет конвективных вертикальных движений и активного перемещения, свойственных тропосфере.

Мезосфера — Это область атмосферы расположена выше стратопаузы до высоты примерно 80-82 км. В мезосфере темература понижается в верхней части до – 110 градусов Цельсия, в связи с эти м мезосфере сильно развита турбулентность. Мезосфера заканчивается мезопаузой. 80 км — граница между мезосферой и термосферой (мезопауза): высота серебристых облаков.

Термосфера - Верхняя часть атмосферы расположенная над мезопаузой.

В термосфере температура резко возрастает с высотой.

В годы активного солнца на высоте 200-250 км температура превышает 1500 градусов Цельсия.

Экзосфе́ра (от др.-греч. ἐξω — «снаружи», «вне» и σφαῖρα — «шар», «сфера») — самая внешняя часть верхней атмосферы Земли с низкой концентрацией нейтральных атомов (концентрация частиц n0<107см−3)

Это слой свыше 800 -1000 км называют внешней атмосферой и иногда сферой ускользания газов.

Водород ускользающий из экзосферы образует земную корону, простирающуюся на 20000 км.

В этой области концентрация частиц составляет 1000 частиц на куб. см., что примерно в десять раз выше чем в межпланетном пространстве. Газ сильно ионизирован на движение частиц значительное влияние оказывает магнитное поле Земли.

В тропосфере температура быстро падает с высотой:на 6-7 градусов на км высоты,т.к. нижние слои атмосферы получают тепло от земной поверхности,излучающей его в диапазоне инфракрасных лучей и передающей тепло также за счет конвекции и теплопроводности.В тропосфере образуются облака,осадки,дуютветры,происходят различные метеорологические явления.

В зависимости от строения атомов и молекул различных газов они способны поглощатъ излучение в различных диапазонах длин волн.Молекула водяного пара интенсивно поглощает инфракрасные лучи во всем диапазоне,за исключением «окна» на длинах вол 8-13км..Озон поглощает УФ лучи короче 0,36 мкм.На уровне от 11 до 17 км падение температуры с высотой прекращается и начинается стратосфера-сравнителъно спокойная областъ атмосферы с почти постоянной температурой до высоты 34-36 км и ростом температуры до уровня 50 км.Этот рост происходит за счет поглощения солнечных УФ лучей слоем озона.Пограничнаяобластъ между тропосферой и стратосферой-тропопауза.