Luftpartikler i oppvarmet og avkjølt tilstand. En samling misoppfatninger: et romfartøy som kommer inn i atmosfæren varmes opp av friksjon med luften

Luft har en annen interessant egenskap - den leder ikke varme godt. Mange planter som overvintrer under snø fryser ikke, fordi det er mye luft mellom de kalde snøpartiklene, og snøfonnen ligner et varmt teppe som dekker stilkene og røttene til planter. Om høsten smelter ekornet, haren, ulven, reven og andre dyr. Vinterpels er tykkere og frodigere enn sommerpels. Mer luft er fanget mellom tykke hår, og dyr i en snødekt skog er ikke redde for frost.

(Læreren skriver på tavlen.)

Luft leder ikke varmen godt.

Så hva er egenskapene til luft?

V. Kroppsøving

VI. Konsolidering av studert materiale Gjennomføring av oppgaver i arbeidsboka

nr. 1 (s. 18).

- Les oppgaven. Se på bildet og skriv under på diagrammet hvilke gassformige stoffer som er en del av luften.(Selvtest med diagrammet i læreboka på s. 46.)

nr. 2 (s. 19).

Les oppgaven. Skriv ned egenskapene til luft. (Etter fullført oppgave gjennomføres en selvtest med notater på tavlen.)

nr. 3 (s. 19).

- Les oppgaven. Hvilke egenskaper ved luft må tas i betraktning for å utføre oppgaven riktig? (Luft utvider seg når den varmes opp og trekker seg sammen når den avkjøles.)

Hvordan forklarer du at luft utvider seg når den varmes opp? Hva skjer med partiklene som utgjør den? (Partikler begynner å bevege seg raskere og gapene mellom dem øker.)

Tegn inn det første rektangelet hvordan luftpartiklene er ordnet når de varmes opp.

Hvordan kan du forklare hvorfor luft komprimeres når den avkjøles? Hva skjer med partiklene som utgjør den? (Partikler begynner å bevege seg saktere, og gapene mellom dem reduseres.)

- Tegn i det andre rektangelet hvordan luftpartiklene er ordnet når de er avkjølt.

nr. 4 (s. 19).

- Les oppgaven. Hvilken egenskap ved luft forklarer dette fenomenet? (Luft er en dårlig varmeleder.)

VII. Speilbilde

Gruppearbeid

Les den første oppgaven i læreboken på s. 48. Prøv å forklare egenskapene til luft.

Les den andre oppgaven på s. 48. Gjør det.

Hva forurenser luften? (Industribedrifter, transport.)

Samtale

Det er en fabrikk i nærheten av huset mitt. Fra vinduene mine kan jeg se en høy mursteinskorstein. Tykke svarte røykskyer renner ut av den dag og natt, og det er grunnen til at horisonten for alltid er skjult bak et tett serøst slør. Noen ganger ser det ut til at dette er en storrøyker som desinficerer byen med sin uslukkelige Gulliver-pipe. Vi hoster, nyser alle sammen, noen må til og med legges på sykehus. Og for "røykeren", i det minste noe: kjenn deg selv puff og puff, puff og puff.

Barn gråter: ekkel fabrikk! Voksne er sinte: lukk umiddelbart!

Og som svar hører alle: hvordan så "ekkelt"?! Hvordan så "lukke"?! Vår fabrikk produserer varer for mennesker. Dessverre er det ingen røyk uten brann. Vi slukker flammene til ovnene - fabrikken vil stoppe, det vil ikke være varer.

En morgen våknet jeg, så ut av vinduet - ingen røyk! Kjempen sluttet å røyke, fabrikken er på plass, pipen stikker fortsatt ut, men det er ingen røyk. Jeg lurer på hvor lenge? Men jeg ser: det røyker ikke i morgen, og i overmorgen, og i overmorgen ... Har fabrikken vært stengt i det hele tatt?

Hvor ble det av røyken? De sa selv at det ikke er røyk uten ild.

Det ble snart klart: endelig ble våre endeløse klager hørt - de festet røykeliminatorer til fabrikkskorsteinen, en røykfelle som ikke lar sotpartikler fly ut av skorsteinen.

Og her er det som er interessant. Det ser ut til at ingen trengte og til og med skadelig røyk ble tvunget til å gjøre en god gjerning. Det (eller rettere sagt, sot) blir nå forsiktig samlet her og sendt til plastfabrikken. Hvem vet, kanskje denne tusjpennen min er fra den samme soten fanget av røykvarslere. Kort sagt, fordelene med røykvarslere er for alle: for oss, byens innbyggere (vi blir ikke syke lenger), og for selve fabrikken (den selger sot, og lar det ikke gå til vinden, som før). og kjøpere av plastprodukter (inkludert tusjpenner).

List opp måter å holde luften ren. (Luftrenseenheter, elektriske kjøretøy.)

- For å rense luften planter folk trær. Hvorfor? (Planter tar inn karbondioksid og avgir oksygen.)

La oss se nærmere på bladet på treet. Den nedre overflaten av arket er dekket med en gjennomsiktig film og prikket med svært små hull. De kalles "stomata", du kan bare se dem godt med et forstørrelsesglass. De åpnes og lukkes for å samle karbondioksid. I lyset av solen, fra vannet som stiger opp fra røttene langs stilkene til planter, og karbondioksid i grønne blader, dannes sukker, stivelse og oksygen.

Planter kalles "klodens lunger" av en grunn.

For en herlig luft i skogen! Den inneholder mye oksygen og næringsstoffer. Tross alt avgir trær spesielle flyktige stoffer - fytoncider som dreper bakterier. Den harpiksholdige lukten av gran og furu, duften av bjørk, eik, lerk er veldig nyttig for mennesker. Men i byene er luften en helt annen. Det lukter bensin, avgasser, fordi det er mange biler i byer, fabrikker, anlegg som også forurenser luften. Det er skadelig for en person å puste inn slik luft. For å rense luften planter vi trær, busker: linder, poppel, syriner.

LEKSJONSSUMMERING AV VERDEN

FOR 3 KLASSE.

EMC "School of Russia"

Emne: Luft og dens beskyttelse.

Hensikten med leksjonen:

Introduser elevene til luftens sammensetning og egenskaper.

Oppgaver:

- pedagogisk:

å danne kunnskap om luftens betydning for alt levende på

Jord;

i ferd med eksperimenter og praktisk arbeid for å danne kunnskap

om de grunnleggende egenskapene til luft;

å utvikle praktiske ferdigheter i arbeid med laboratorie

utstyr, eksperimentere, gjennomføre observasjoner;

analysere, generalisere og trekke konklusjoner basert på resultatene av observasjoner

denium;

lære å jobbe med en hypotese (antagelse gjennomaktiv metode

og praktisk tilnærming).

Utvikler:

skape forutsetninger for personlig utvikling av studenten; revitalisering

selvstendig aktivitet og arbeid i gruppe; utviklingsmåte-

konstruktiv kreativitet, observasjon, evnen til å sammenligne

nitrat og trekke konklusjoner;

- pedagogisk:

skape forutsetninger for å fremme respekt for miljøet

miljø;

skape forutsetninger for utdanning av en kommunikativ kultur, ferdigheter

arbeide i grupper, lytte til og respektere andres meninger;

følelser av gjensidig hjelp og støtte.

Utstyr: for studenter: lærebok "Verden rundt klasse 3" A.A. Ple-

Shakova; arbeidsbok; forstørrelsesglass, treblad

hos læreren: lærebok, arbeidsbok, presentasjon, elektronisk tillegg til

lærebok; plastpose, laboratorieutstyr: kolbe, spritlampe,

stoff for opplevelse, lupe, blad av et tre, datamaskin, presentasjon, multimedia-

projektor, lerret.

UNDER KLASSENE.

JEG. Organisasjonsøyeblikk (2 min)

Sjekk passform og beredskap for timen.

I dag i timen skal du jobbe i grupper. Hvilke arbeidsregler i en gruppe bør huskes og følges?

(Jobb etter beste evne; lytt til alle

ett medlem av gruppen oppmerksomt, uten å avbryte;

snakk klart og saklig; støtte kamerater;

hvis du er uenig med noen, si det høflig,

velg kapteinen som kan velge

den beste løsningen sammen med alle; husk: snakk-

å synge på vegne av gruppen hederlig)

II. Kunnskapsoppdatering. Sjekker lekser. (4 min)

Mål: konsolidering av kunnskap fra tidligere leksjoner

( Presentasjon ):

Scenesammendrag.

III. Selvbestemmelse til aktivitet. (1 minutt)

Gjett gåten:

Går gjennom nesen til brystet

Og det motsatte er på vei.

Han er usynlig, men likevel

Vi kan ikke leve uten.

(Luft)

Hvordan gjettet du det?

(Vi puster luft, vi kan ikke leve uten den,

men vi ser det ikke)

Hva tror du leksjonen vil handle om i dag?

(Om luft, dens sammensetning og egenskaper)

IV. Arbeid med emnet for leksjonen (20 min)

Samtale

Det er 5 hav på planeten vår. Hva heter de?

(Arktis, Stillehavet, Atlanterhavet, India og sør)- Det er et annet veldig viktig hav i verden - det største, og hver dag, hver time, hvert minutt, uten å merke det, "bader" vi i det. Hva er navnet på dette havet? (Luft)

Lufthavet har sitt eget vitenskapelige navn. Lær mer om dette fra våre studenter...

Elevprestasjoner . Forberedte elever lager en melding.

Mål: arbeide med pedagogiske, populærvitenskapelige tekster tilgjengelig for persepsjon av yngre elever, korrekt og bevisst lesing høyt. Konstruksjon av en monologuttalelse om det foreslåtte emnet, på det gitte spørsmålet .

Luftlaget som omgir planeten vår kalles atmosfæren.

Atmosfæren er et gigantisk skall av luft som strekker seg oppover i hundrevis av kilometer. Tykkelsen på atmosfæren i forskjellige deler av planeten er ikke den samme.

Atmosfæren beskytter jorden mot overflødig varme og kulde, mot overdreven solstråling. Hvis det plutselig forsvant, ville vannet og andre væsker på jorden koke øyeblikkelig, og solstrålene ville brenne alt liv.

Lufthavet – atmosfæren – er veldig viktig for livet.

Kan levende vesener klare seg uten luft? (Ikke)

Hvorfor? (Du kan kveles og dø)

Faktisk, hvis du trekker pusten dypt, lukk munnen, nesen med håndflaten og tell for deg selv: en, to, tre ... Vi har ikke tid til å telle opp til 60, siden vi virkelig ønsker å puste av frisk luft.

Når en person går ned under vann, klatrer høyt opp i fjellene eller flyr ut i verdensrommet, skal han alltid ha med seg lufttilførsel.

Hvis lufthavet plutselig forsvant, ville planeten vår blitt en livløs planet i løpet av få minutter.

Hvorfor er lufthavet så viktig? (barnas svar)

Jordens luftskall er dens fantastiske "skjorte". Takket være henne overopphetes ikke planeten fra solens stråler, blir ikke kald fra den kosmiske kulden. Denne "skjorten" beskytter jorden mot nedslag fra meteoritter. De bare brenner opp i luften. Så luft-"skjorten" til jorden er rett og slett nødvendig, og bare takket være den på jorden, den eneste planeten i solsystemet, er det intelligent liv.

Kan du være sikker på at det finnes luft? Hva tror du?

(barnas svar)

Det er veldig enkelt å verifisere at luft virkelig eksisterer. Prøv å vift med hånden. Hva føler du?

(Luftbevegelse)

Jeg har en tom plastpose i hendene. Jeg vifter med dem og klyper endene. Hvorfor blåste pakken seg opp og ble elastisk?

(det er luft)

Hvilken betydning har luft for mennesker, planter og dyr?

(Luft er nødvendig for å puste, beskytter jorden mot

overoppheting og avkjøling, fra meteoritter, fra

skadelig sollys).

Bra gjort!

Minut for kroppsøving (1 min)

Vi får hvile litt
La oss reise oss, ta et dypt pust.
Hendene til sidene, fremover.
På kanten av kaninen venter.
Bunny hoppet under en busk,
Inviterer oss inn i ditt hjem.
Hendene ned, på beltet, opp,
Vi flykter fra alle.
(løper på plass.)
La oss løpe til timen
La oss lytte til historien.

Landingssjekk.

Praktisk arbeid "luftens sammensetning og egenskaper". Arbeid i en notatbok (s. 27-29)

Mål: å lære barn å observere, stille hypoteser, analysere og trekke konklusjoner basert på praktiske handlinger.

Les diktet. Hva kan du lære av det om luft?

(Luft er en blanding av gasser)

Åpne læreboken til side 46. Se på Composition of Air-diagrammet.

Hvilke gasser er i luften?

(Oksygen, nitrogen og karbondioksid)

Hvilken gass er det mest i luften? (nitrogen)

Hvilken gass er minst i luften? (Karbondioksid).

Hva er sammensetningen av luften, lærte folk for bare 200 år siden. Joseph Priestley og Antoine Lavoisier var de første som studerte sammensetningen av luft og dens egenskaper.

Når du puster, tar levende ting opp oksygen fra luften og frigjør karbondioksid.

Pararbeid

Dekk lærebøkene dine.

Åpne notatbøker på side 27, gjør oppgave nummer 1 på egen hånd.

(På egen hånd eller ved hjelp av en lærebok

ordningen, hvilke gassformige stoffer som er en del av luften

ånd. Merk med blyanter i forskjellige farger (på din egen måte)

bor), som gass levende vesener absorberer når de puster,

og hvilken som er skilt ut. Dechiffrer det som brukes av deg oss-

fangstmerker).

Bytt ut notatbøker og sjekk hverandres arbeid. Lag en konklusjon, evaluer arbeidet.

Returner notatbøker til hverandre. Sjekk deg selv i læreboka. Rett feilene. Vurder arbeidet ditt. Velg ønsket ikon:

Utfall . – Hvem fullførte oppgaven uten feil?

Bra gjort.

Hvem opplevde vanskeligheter under oppgaven?

Rett opp feilene og vær mer oppmerksom i timen.

Gutter, hvilke egenskaper har luft?

(Luften er elastisk, ... (barnas antagelser)

La oss gjøre noen eksperimenter og se om du har rett.

Under praktisk arbeid vil vi utføre oppgave nummer 2 i notatboken.

Se på tabellen og si, hvilke spørsmål skal vi svare på som et resultat av våre observasjoner?

(Fyll ut tabellen i henhold til resultatene av forskningen.

Luftegenskaper

Hva studerer vi

Konklusjon

Er luft gjennomsiktig eller ugjennomsiktig?

Har luft farge?

Har luften en lukt?

Hva skjer med luft når den varmes opp?

Hva skjer med luften når den avkjøles?

- Hvordan tenker du hvordan du skal svare på det første spørsmålet? (barnas svar)

Hva vil hjelpe oss å bevise det? (barnas hypoteser).

- Gutter, ta en lærebok, fortell meg, er den gjennomsiktig?

Se på døren, er den gjennomsiktig? Er andre synlige gjennom disse objektene?

Og hvorfor ser vi en dør, en lærebok, en tavle, en skolepult? Diskuter og del dine tanker.

( Luft er gjennomsiktig

- Registrer utdataene i en tabell. (Luften er gjennomsiktig)

Hva er neste spørsmål? (Har luft farge?)

Hvordan kan du svare på dette spørsmålet? Hvordan bevise det?

(Barnas uttalelser)

(Hvis barna synes det er vanskelig, ber læreren dem)

- Hvilken farge har brettet? (Grønn)

Hvilken farge er garderoben? (Brun)

Hvilken farge har krittet? (Hvit)

Hvilken farge har luften? (Har ingen farge )

Registrer utdataene i en tabell (Luft har ingen farge).

Les det tredje spørsmålet.

(Lufter luften?)

Hva kan du gjette? Hvilke bevis kan vi bruke?

(Barnas uttalelser)

(Hvis barna synes det er vanskelig, ber læreren dem)

Gutter, løft opp hånden, hvem av dere vari en frisørsalong, i en spisestue, på en poliklinikk? Tenk deg at du blir bedt om å finne ut hvor du er med lukkede øyne? Er det mulig? Hvordan? Diskuter og del dine tanker.

( Du kan bestemme hvor vi kan være ved å lukte. Vi vet at luktpartikler blander seg med luftpartikler. Slik lukter vi. Men ren luft lukter ikke.)

Registrer utdataene i en tabell. (Luften har ingen lukt)

- HvaHva skjer med luft når den varmes opp og avkjøles? Dette lærer vi gjennom eksperimenter.

Erfaring nummer 1.

Mål: finne ut hva som skjer med luft når den varmes opp.

La oss ta en kolbe med et rør. La oss legge røret i vannet. Hva observerer vi?

(Vann kommer ikke inn i røret - luft slipper det ikke inn).

La oss varme opp kolben. Hva skjer nå?

(Luftbobler begynte å komme ut av røret).

( Luft utvider seg når den varmes opp ) - oppføring i en notatbok).

Erfaring nummer 2.

Mål: finne ut hva som skjer med luften når den avkjøles.

Legg en kald fuktig klut på kolben. Hva er det vi ser?

(Vann stiger opp i røret. Luften gir seg liksom

vann del av stedet ditt)

Hvilken konklusjon kan man trekke fra observasjonene?

( Luft komprimeres når den avkjøles notatbokoppføring)

Air har en annen interessant egenskap. For å finne ut av det skal vi fullføre oppgave nr. 4 på side 28 i arbeidsboka.

Les historien om den kloke skilpadden og fullfør oppgavene hennes.

(En av elevene leser historien høyt)

Tenk på hvilken egenskap ved luft som er beskrevet i historien?

(barns gjetninger)

La oss sjekke oss selv. Les teksten i Test deg selv-delen.

Bra gjort!

Så hva er egenskapene til luft?

(Luften er gjennomsiktig, fargeløs, luktfri, når

ekspanderer ved oppvarming, trekker seg sammen ved avkjøling

fleksibel, dårlig leder av varme

Bra gjort!

V. Kroppsøving (1 min)

Å bli sterk og fingernem

La oss begynne å trene.

Pust inn gjennom nesen, og pust ut gjennom munnen.

Pust dypere og da

Gå på plass, sakte

Så fint vær er!

Vi sjekket holdningen din

Og brakte skulderbladene sammen.

Vi går på sokker

Og nå, på hælene.

Landingssjekk.

VI. Konsolidering av det studerte materialet. Arbeid i en notatbok (5 min)

Mål: konsolidere den ervervede kunnskapen

Les oppgave nummer 3 på side 28 i notatboken.

(Vis ved hjelp av en skjematisk tegning hvordan

stole på luftpartikler når de varmes opp og avkjøles)

Hvilke egenskaper ved luft må tas i betraktning for å utføre oppgaven riktig?

(Når den varmes opp, utvider luften seg, og når den avkjøles,

Denia krymper)

Hvordan forklarer du at luft utvider seg når den varmes opp? Hva skjer med partiklene som utgjør den?

(Partikler begynner å bevege seg raskere, og det mellomliggende

ki mellom dem øke)

Tegn inn det første rektangelet hvordan luftpartiklene er ordnet når de varmes opp.

Hvordan kan du forklare hvorfor luft komprimeres når den avkjøles? Hva skjer med partiklene som utgjør den?

(Partikler begynner å bevege seg saktere, mellom-

uhygge mellom dem avtar)

Tegn i det andre rektangelet hvordan luftpartiklene er ordnet når de er avkjølt.

(Etter å ha fullført oppgaven, utføres en selvtest på lysbildet:

VII. Refleksjon (4 min)

Gruppearbeid

Les den andre oppgaven på s.48. Utfør den.

(Les teksten "Luften må være ren." Finn informasjon i den: Om kildene til luftforurensning; om måter å beskytte luftens renhet.)

Hva forurenser luften?

(Anlegg og fabrikker, biler)

Hvilke luftvernmetoder kjenner du til?

(Installasjoner for å fange sot, støv,

giftige gasser, elektriske kjøretøy)

Samtale (5 min)

Det er en fabrikk i byen. Røykskyer strømmet ut fra skorsteinen dag og natt. Innbyggerne i byen hostet, nyset, noen ble til og med lagt på sykehus. De ønsket til og med å stenge fabrikken, men hvordan gjøre uten varer?

En dag sluttet røyken å renne ut av fabrikkskorsteinen. Det ble raskt klart at det var festet røykvarslere til røret, som ikke lot sotpartikler fly ut av røret.

Og her er det som er interessant. Sot blir nå forsiktig samlet inn og sendt til en plastfabrikk, hvor de lager forskjellige plastting.

Kort sagt, fordelene med en røykvarsler er for alle - både innbyggerne i byen, og fabrikken (den selger sot), og plastprodusenter.

List opp måter å holde luften ren.

(Luftrenseenheter, elektriske kjøretøy)

Kan du på en eller annen måte påvirke luftens renhet?

(Du kan plante planter, de renser luften)

Hvorfor tar planter opp karbondioksid og frigjør oksygen?

(barns gjetninger)

La oss se nærmere på bladet på treet. Den nedre overflaten av arket er dekket med en gjennomsiktig film og prikket med små hull. De kalles "stomata". De åpnes og lukkes for å samle karbondioksid. I lyset av solen dannes sukker, stivelse og oksygen fra vannet som stiger opp fra røttene langs plantenes stengler og karbondioksid i grønne blader. Derfor kalles planter «planetens lunger».

VIII. Oppsummering av leksjonen. (2 minutter)

Hva er luft? (Blanding av gasser - nitrogen, oksygen og karbondioksid)

Nevn egenskapene til luft.

(Luft er gjennomsiktig, fargeløs, luktfri, spenstig,

ekspanderer ved oppvarming, trekker seg sammen ved avkjøling

leder varmen dårlig)

Hva nytt lærte du i leksjonen?

IX. Lekser (1 min)

Arbeidsbok: nr. 5 (s. 29)

Atmosfære(fra den greske atmosfæren - damp og spharia - ball) - luftskallet til jorden, roterende med det. Utviklingen av atmosfæren var nært forbundet med de geologiske og geokjemiske prosessene som fant sted på planeten vår, så vel som med aktivitetene til levende organismer.

Atmosfærens nedre grense faller sammen med jordens overflate, siden luft trenger inn i de minste porene i jorda og oppløses selv i vann.

Den øvre grensen i en høyde på 2000-3000 km går gradvis over i verdensrommet.

Oksygenrik atmosfære gjør liv mulig på jorden. Atmosfærisk oksygen brukes i prosessen med å puste av mennesker, dyr og planter.

Hvis det ikke var noen atmosfære, ville jorden vært like stille som månen. Tross alt er lyd vibrasjonen av luftpartikler. Den blå fargen på himmelen forklares av det faktum at solstrålene, som passerer gjennom atmosfæren, som gjennom en linse, dekomponeres i deres komponentfarger. I dette tilfellet er strålene av blå og blå farger spredt mest av alt.

Atmosfæren beholder mesteparten av den ultrafiolette strålingen fra solen, som har en skadelig effekt på levende organismer. Det holder også varmen på jordens overflate, og forhindrer at planeten vår avkjøles.

Atmosfærens struktur

Flere lag kan skilles i atmosfæren, forskjellige i tetthet og tetthet (fig. 1).

Troposfæren

Troposfæren- det laveste laget av atmosfæren, hvis tykkelse over polene er 8-10 km, i tempererte breddegrader - 10-12 km, og over ekvator - 16-18 km.

Ris. 1. Strukturen til jordens atmosfære

Luften i troposfæren varmes opp fra jordoverflaten, det vil si fra land og vann. Derfor avtar lufttemperaturen i dette laget med høyden med gjennomsnittlig 0,6 °C for hver 100 m. Ved troposfærens øvre grense når den -55 °C. Samtidig, i området til ekvator ved troposfærens øvre grense, er lufttemperaturen -70 ° С, og i regionen til Nordpolen -65 ° С.

Omtrent 80 % av massen til atmosfæren er konsentrert i troposfæren, nesten all vanndamp er lokalisert, tordenvær, stormer, skyer og nedbør forekommer, og vertikal (konveksjon) og horisontal (vind) luftbevegelse oppstår.

Vi kan si at været hovedsakelig dannes i troposfæren.

Stratosfæren

Stratosfæren- laget av atmosfæren som ligger over troposfæren i en høyde på 8 til 50 km. Fargen på himmelen i dette laget ser ut til å være lilla, noe som forklares av luftens sjeldenhet, på grunn av hvilken solstrålene nesten ikke sprer seg.

Stratosfæren inneholder 20 % av massen til atmosfæren. Luften i dette laget er sjeldent, det er praktisk talt ingen vanndamp, og derfor dannes det nesten ikke skyer og nedbør. Imidlertid observeres stabile luftstrømmer i stratosfæren, hvis hastighet når 300 km / t.

Dette laget er konsentrert ozon(ozonskjerm, ozonosfære), et lag som absorberer ultrafiolette stråler, hindrer dem i å passere til jorden og dermed beskytter levende organismer på planeten vår. På grunn av ozon ligger lufttemperaturen ved stratosfærens øvre grense i området fra -50 til 4-55 °C.

Mellom mesosfæren og stratosfæren er det en overgangssone - stratopausen.

Mesosfæren

Mesosfæren- et lag av atmosfæren som ligger i en høyde på 50-80 km. Lufttettheten her er 200 ganger mindre enn ved jordoverflaten. Fargen på himmelen i mesosfæren virker svart, stjerner er synlige i løpet av dagen. Lufttemperaturen synker til -75 (-90)°C.

I en høyde av 80 km begynner termosfære. Lufttemperaturen i dette laget stiger kraftig til en høyde på 250 m, og blir deretter konstant: i en høyde på 150 km når den 220-240 °C; i en høyde på 500-600 km overstiger den 1500 °C.

I mesosfæren og termosfæren, under påvirkning av kosmiske stråler, brytes gassmolekyler opp til ladede (ioniserte) partikler av atomer, så denne delen av atmosfæren kalles ionosfære- et lag med svært sjeldne luft, lokalisert i en høyde på 50 til 1000 km, hovedsakelig bestående av ioniserte oksygenatomer, nitrogenoksidmolekyler og frie elektroner. Dette laget er preget av høy elektrifisering, og lange og mellomstore radiobølger reflekteres fra det, som fra et speil.

I ionosfæren oppstår nordlys - gløden fra forsjeldne gasser under påvirkning av elektrisk ladde partikler som flyr fra solen - og det observeres skarpe svingninger i magnetfeltet.

Eksosfære

Eksosfære- det ytre laget av atmosfæren, som ligger over 1000 km. Dette laget kalles også spredningssfæren, siden gasspartikler beveger seg hit med høy hastighet og kan spres ut i verdensrommet.

Sammensetningen av atmosfæren

Atmosfæren er en blanding av gasser som består av nitrogen (78,08%), oksygen (20,95%), karbondioksid (0,03%), argon (0,93%), en liten mengde helium, neon, xenon, krypton (0,01%), ozon og andre gasser, men innholdet er ubetydelig (tabell 1). Den moderne sammensetningen av jordens luft ble etablert for mer enn hundre millioner år siden, men den kraftig økte menneskelige produksjonsaktiviteten førte likevel til endringen. For tiden er det en økning i innholdet av CO 2 med ca 10-12 %.

Gassene som utgjør atmosfæren har ulike funksjonelle roller. Hovedbetydningen av disse gassene bestemmes imidlertid først og fremst av det faktum at de meget sterkt absorberer strålingsenergi og dermed har en betydelig effekt på temperaturregimet til jordoverflaten og atmosfæren.

Tabell 1. Kjemisk sammensetning av tørr atmosfærisk luft nær jordoverflaten

	Volumkonsentrasjon. %	Molekylvekt, enheter

Oksygen

Karbondioksid





Nitrogenoksid
	0 til 0,00001
Svoveldioksid	fra 0 til 0,000007 om sommeren; 0 til 0,000002 om vinteren
	Fra 0 til 0,000002	46,0055/17,03061
Azogdioksid

Karbonmonoksid

Nitrogen, den vanligste gassen i atmosfæren, kjemisk lite aktiv.

Oksygen, i motsetning til nitrogen, er et kjemisk svært aktivt grunnstoff. Den spesifikke funksjonen til oksygen er oksidasjon av organisk materiale fra heterotrofe organismer, bergarter og ufullstendig oksiderte gasser som slippes ut i atmosfæren av vulkaner. Uten oksygen ville det ikke vært noen nedbrytning av dødt organisk materiale.

Karbondioksids rolle i atmosfæren er usedvanlig stor. Det kommer inn i atmosfæren som et resultat av forbrenningsprosesser, respirasjon av levende organismer, forfall og er først og fremst hovedbyggematerialet for dannelse av organisk materiale under fotosyntesen. I tillegg er egenskapen til karbondioksid til å overføre kortbølget solstråling og absorbere en del av termisk langbølget stråling av stor betydning, noe som vil skape den såkalte drivhuseffekten, som vil bli diskutert nedenfor.

Påvirkningen på atmosfæriske prosesser, spesielt på det termiske regimet i stratosfæren, utøves også av ozon. Denne gassen fungerer som en naturlig absorber av ultrafiolett solstråling, og absorpsjonen av solstråling fører til luftoppvarming. De gjennomsnittlige månedlige verdiene av det totale ozoninnholdet i atmosfæren varierer avhengig av områdets breddegrad og årstiden innenfor 0,23-0,52 cm (dette er tykkelsen på ozonlaget ved bakketrykk og temperatur). Det er en økning i ozoninnholdet fra ekvator til polene og en årlig variasjon med et minimum om høsten og et maksimum om våren.

En karakteristisk egenskap ved atmosfæren kan kalles det faktum at innholdet i hovedgassene (nitrogen, oksygen, argon) endres litt med høyden: i en høyde av 65 km i atmosfæren er nitrogeninnholdet 86%, oksygen - 19 , argon - 0,91, i en høyde av 95 km - nitrogen 77, oksygen - 21,3, argon - 0,82%. Konstansen til sammensetningen av atmosfærisk luft vertikalt og horisontalt opprettholdes ved blanding.

I tillegg til gasser inneholder luft vanndamp og faste partikler. Sistnevnte kan ha både naturlig og kunstig (antropogen) opprinnelse. Disse er blomsterpollen, bittesmå saltkrystaller, veistøv, aerosol-urenheter. Når solstrålene trenger gjennom vinduet, kan de sees med det blotte øye.

Det er spesielt mye svevestøv i luften i byer og store industrisentre, hvor utslipp av skadelige gasser og deres urenheter dannet under drivstoffforbrenning tilsettes aerosoler.

Konsentrasjonen av aerosoler i atmosfæren bestemmer luftens gjennomsiktighet, noe som påvirker solstrålingen som når jordens overflate. De største aerosolene er kondensasjonskjerner (fra lat. kondensatio- komprimering, fortykning) - bidra til transformasjon av vanndamp til vanndråper.

Verdien av vanndamp bestemmes først og fremst av det faktum at den forsinker den langbølgede termiske strålingen av jordoverflaten; representerer hovedleddet mellom store og små fuktighetssykluser; øker temperaturen på luften når vannsengene kondenserer.

Mengden vanndamp i atmosfæren varierer over tid og rom. Dermed varierer konsentrasjonen av vanndamp nær jordoverflaten fra 3 % i tropene til 2-10 (15) % i Antarktis.

Gjennomsnittlig innhold av vanndamp i den vertikale kolonnen av atmosfæren i tempererte breddegrader er omtrent 1,6-1,7 cm (laget med kondensert vanndamp vil ha en slik tykkelse). Informasjon om vanndamp i forskjellige lag av atmosfæren er motstridende. Det ble for eksempel antatt at i høydeområdet fra 20 til 30 km, øker den spesifikke fuktigheten kraftig med høyden. Påfølgende målinger indikerer imidlertid en større tørrhet i stratosfæren. Tilsynelatende avhenger den spesifikke fuktigheten i stratosfæren lite av høyden og utgjør 2–4 mg/kg.

Variasjonen av vanndampinnhold i troposfæren bestemmes av samspillet mellom fordampning, kondensering og horisontal transport. Som følge av kondensering av vanndamp dannes det skyer og nedbør oppstår i form av regn, hagl og snø.

Prosessene med faseoverganger av vann foregår hovedsakelig i troposfæren, og det er grunnen til at skyer i stratosfæren (i høyder på 20-30 km) og mesosfæren (nær mesopausen), kalt perlemor og sølv, observeres relativt sjelden , mens troposfæriske skyer ofte dekker omtrent 50 % av hele jordoverflaten.

Mengden vanndamp som kan inneholdes i luften avhenger av lufttemperaturen.

1 m 3 luft ved en temperatur på -20 ° C kan ikke inneholde mer enn 1 g vann; ved 0 °C - ikke mer enn 5 g; ved +10 ° С - ikke mer enn 9 g; ved +30 ° С - ikke mer enn 30 g vann.

Konklusjon: Jo høyere lufttemperatur, jo mer vanndamp kan den inneholde.

Luft kan være rik og ikke mettet damp. Så hvis ved en temperatur på +30 ° C 1 m 3 luft inneholder 15 g vanndamp, er luften ikke mettet med vanndamp; hvis 30 g - mettet.

Absolutt fuktighet- dette er mengden vanndamp i 1 m 3 luft. Det uttrykkes i gram. For eksempel, hvis de sier "absolutt fuktighet er 15", betyr dette at 1 mL inneholder 15 g vanndamp.

Relativ fuktighet- dette er forholdet (i prosent) mellom det faktiske innholdet av vanndamp i 1 m 3 luft og mengden vanndamp som kan inneholdes i 1 m L ved en gitt temperatur. For eksempel, hvis det sendes en værmelding over radioen om at den relative luftfuktigheten er 70 %, betyr dette at luften inneholder 70 % av vanndampen som den kan holde ved en gitt temperatur.

Jo større relativ fuktighet luften har, t. jo nærmere luften er metning, jo mer sannsynlig er det å falle.

Alltid høy (opptil 90 %) relativ fuktighet observeres i ekvatorialsonen, siden det er høy lufttemperatur gjennom hele året og det er stor fordampning fra overflaten av havene. Den samme høye relative luftfuktigheten er i polarområdene, men bare fordi ved lave temperaturer selv en liten mengde vanndamp gjør luften mettet eller nær metning. På tempererte breddegrader varierer den relative fuktigheten sesongmessig - den er høyere om vinteren og lavere om sommeren.

Luftens relative fuktighet er spesielt lav i ørkener: 1 m 1 luft inneholder to til tre ganger mindre enn mengden vanndamp som er mulig ved en gitt temperatur.

For å måle relativ fuktighet brukes et hygrometer (fra det greske hygros - vått og metreco - jeg måler).

Når den avkjøles, kan ikke mettet luft beholde samme mengde vanndamp i seg selv, den tykner (kondenserer) og blir til tåkedråper. Tåke kan observeres om sommeren på en klar kjølig natt.

Skyer- dette er den samme tåken, bare den dannes ikke på jordens overflate, men i en viss høyde. Når luften stiger, avkjøles den og vanndampen i den kondenserer. De resulterende små vanndråpene utgjør skyene.

involvert i dannelsen av skyer svevestøv suspendert i troposfæren.

Skyer kan ha en annen form, som avhenger av dannelsesforholdene (tabell 14).

De laveste og tyngste skyene er stratus. De befinner seg i en høyde av 2 km fra jordoverflaten. I en høyde på 2 til 8 km kan mer pittoreske cumulusskyer observeres. Den høyeste og letteste er cirrusskyer. De befinner seg i en høyde på 8 til 18 km over jordens overflate.

familier	Typer skyer	Utseende
A. Øvre skyer - over 6 km	I. Pinnate	Trådaktig, fibrøst, hvit
	II. cirrocumulus	Lag og rygger av små flak og krøller, hvite
	III. Cirrostratus	Gjennomsiktig hvitaktig slør
B. Skyer i mellomlaget - over 2 km	IV. Altocumulus	Lag og rygger av hvitt og grått
B. Skyer i mellomlaget - over 2 km	V. Altostratus	Glatt slør av melkegrå farge
B. Lavere skyer - opptil 2 km	VI. Nimbostratus	Solid formløst grått lag
	VII. Stratocumulus	Ugjennomsiktige lag og rygger av grått
	VIII. lagdelt	Opplyst grått slør
D. Skyer av vertikal utvikling - fra det nedre til det øvre nivået	IX. Cumulus	Køller og kupler knallhvite, med revne kanter i vinden
	X. Cumulonimbus	Kraftige cumulusformede masser av mørk blyfarge

Atmosfærisk beskyttelse

Hovedkildene er industribedrifter og biler. I store byer er problemet med gassforurensning av hovedtransportrutene svært akutt. Det er grunnen til at det i mange store byer i verden, inkludert vårt land, er innført miljøkontroll av toksisiteten til bileksosgasser. Ifølge eksperter kan røyk og støv i luften halvere strømmen av solenergi til jordoverflaten, noe som vil føre til en endring i naturlige forhold.

Friksjon mot luften oppstår selvfølgelig, og i dette tilfellet frigjøres en viss mengde varme, men en annen fysisk prosess, kalt aerodynamisk oppvarming, varmer opp huden på nedstigningskjøretøyet og får ildkuler som flyr mot jorden til å brenne og eksplodere.

Som kjent dannes en sjokkbølge foran et legeme som beveger seg i en gass med supersonisk hastighet - et tynt overgangsområde der det er en skarp, brå økning i materiens tetthet, trykk og hastighet. Naturligvis, når gasstrykket øker, varmes det opp - en kraftig økning i trykket fører til en rask økning i temperaturen. Den andre faktoren - dette er faktisk aerodynamisk oppvarming - er retardasjonen av gassmolekyler i et tynt lag ved siden av overflaten av et objekt i bevegelse - energien til den kaotiske bevegelsen av molekyler øker, og temperaturen stiger igjen. Og allerede varm gass varmer opp selve kroppen rushing med supersonisk hastighet, og varme overføres både ved hjelp av varmeledning og ved hjelp av stråling. Riktignok begynner strålingen av gassmolekyler å spille en betydelig rolle ved svært høye hastigheter, for eksempel ved den andre kosmiske.

Problemet med aerodynamisk oppvarming står ikke bare overfor romfartøydesignere, men også utviklere av supersoniske fly - de som aldri forlater atmosfæren.

Det er kjent at designerne av verdens første supersoniske passasjerfly - Concorde og Tu-144 - ble tvunget til å forlate ideen om å få flyene deres til å fly med en hastighet på Mach 3 (de måtte nøye seg med "beskjeden" 2.3 ). Årsaken er aerodynamisk oppvarming. Ved en slik hastighet ville han varme opp skinnene på foringene til temperaturer som allerede kunne påvirke styrken til aluminiumsstrukturer. Å erstatte aluminium med titan eller spesialstål (som i militære prosjekter) var umulig av økonomiske årsaker. Forresten, hvordan designerne av den berømte sovjetiske MiG-25 høyhøydeavskjæreren løste problemet med aerodynamisk oppvarming, kan du finne i

Tenk deg at du på en solrik vårdag går gjennom parken. Det virker for deg som rundt deg,- mellom trær og gående mennesker- helt tom plass. Men så bryter en lett bris, og du kjenner umiddelbart at "tomheten" som omgir oss er fylt med luft, at vi bor på bunnen av et enormt lufthav kalt atmosfæren. Luftpartiklene er svakt sammenkoblet og utfører kontinuerlig kaotisk bevegelse, som er grunnen til at luftmasser hele tiden beveger seg fra sted til sted. Hvis luften hadde vært på samme sted lenge, hadde vi blitt kvalt med dere for lenge siden. I tillegg til høy mobilitet har luft en annen viktig egenskap som faste og flytende legemer ikke har. Luft kan komprimeres, med andre ord kan volumet endres.
For bedre å forstå egenskapene til luft, la oss bli kjent med dens atomstruktur. Hvis vi forstørrer en liten luftboble flere millioner ganger, vil vi legge merke til at luften består av et enormt antall partikler som beveger seg fritt, sprer seg i alle retninger og kolliderer med hverandre. Vi ser ikke et ordnet arrangement av partikler (som i krystaller), og dessuten er det mye ledig plass mellom individuelle partikler (du husker sikkert at i en væske er partikler plassert veldig nær hverandre). Det er derfor luften lett komprimeres. Hvis du har en sykkelpumpe, prøv å komprimere luften ved å blokkere utløpet. Ved å flytte stempelet på pumpen reduserer du luftvolumet, d.v.s. flytte partiklene nærmere hverandre. Med tanke på trykkluft, observerer vi igjen den kaotiske bevegelsen til partikler og merker umiddelbart at nå fyller partiklene rommet tettere.
Gutter, dere følte absolutt at for å redusere luftvolumet, trengs det litt kraft for å overvinne det gradvis økende lufttrykket i pumpen. Egentlig, hvorfor øker lufttrykket i pumpen? Ikke vanskelig å gjette. Luftpartikler, det er mer enn 10.000.000.000.000.000.000 stykker i en kubikkcentimeter, er i konstant bevegelse. De treffer nå og da metallveggene på pumpen, dvs. legge press på dem. Når luftvolumet minker, treffer partiklene oftere veggene. Derfor, jo mindre luftvolumet er, desto større er trykket. Dette, viser det seg, er grunnen til at det må brukes mye krefter til sykkelhjulet blir "hardt" nok.
Alle stoffer som har samme egenskaper som luft kalles gasser av fysikere. En kubikkcentimeter av en hvilken som helst gass inneholder omtrent 1000 ganger færre atomer enn det samme volumet av væske eller fast stoff.
Kohesive krefter mellom atomene i gasser er svært små, og det er grunnen til at gasser har liten motstand mot bevegelser av kropper. Prøv først å vifte med hånden i luften, og gjør deretter samme bevegelse i vannet. Har du lagt merke til hvor stor forskjell det er?
Og nå foreslår vi å gjøre følgende eksperiment: ta to ark papir og hold dem vertikalt i en avstand på 1- 2 cm fra hverandre, blås hardt mellom dem. Det ser ut til at arkene skal avvike, men de er omvendt- konvergere. Dette betyr at trykket i luften mellom arkene avtar i stedet for å øke. Hvordan kan dette fenomenet forklares? Ovenfor fant vi ut at trykket til gassen på en eller annen "barriere" skyldes innvirkningen av partikler på denne overflaten. Vår erfaring er at lufttrykket på papirarkene er likt på begge sider, så arkene henger parallelt med hverandre. Når en sterk luftstråle beveger seg, rekker ikke partiklene å treffe dem like mange ganger som de ville truffet i en rolig lufttilstand. Dette er grunnen til at lufttrykket mellom arkene avtar. Og siden trykket på den ytre overflaten av arkene ikke har endret seg, oppstår det en trykkforskjell, som et resultat av at de blir tiltrukket av hverandre. Faktisk kan du bare ta ett ark og blåse på det fra siden. Den vil nødvendigvis avvike noe i retningen hvor luftstrømmen beveger seg.
Vi møter ofte det beskrevne fenomenet i livet. Takket være dette flyr fugler og fly. Du vet sikkert hvordan løft skapes på en flyvinge. Vingeprofilen er valgt på en slik måte at luftstrømhastigheten over vingen er større og trykket mindre enn under vingen. Forskjellen mellom disse trykkene skaper løft.
Sugevirkningen til luftstrålen brukes også i en rekke pumper og forstøvere. La oss "bli kjent" med parfymesprøyten. Luft fra en komprimerbar gummi "pære" kommer ut med høy hastighet gjennom et tynt rør A, innsnevret i enden. I nærheten ligger et andre rør B, senket ned i et kar med brennevin. En sterk luftstråle skaper en sjeldenhet i rør B, atmosfærisk trykk løfter parfyme gjennom røret, som etter å ha falt ned i luftstrømmen, sprayes.
Langt fra alltid tjener sjeldenheten skapt av luftstrømmen en person. Noen ganger gjør det stor skade. For eksempel under sterke orkaner, som følge av raske luftstrømmer som suser over hus, avtar trykket på takflaten så kraftig at vinden river det av.
En reduksjon i trykk observeres også i en væskestrøm, og enda tydeligere, siden væsker har en "tett" atomstruktur sammenlignet med gasser. I denne forbindelse vil jeg minne om farene som truer elven. To båter eller kajakker som seiler side om side vil bli "tiltrukket" av hverandre, siden hastigheten på vannbevegelsen mellom dem er større, og trykket er mindre enn på den andre siden av båtene.
Seil aldri på en båt for nær betongkysten, og enda mer til brostøtten. Med en raskt rennende elv tiltrekker betongvegger eller støtter sterkt båter. De er spesielt farlige for useriøse svømmere som risikerer livet. I løpet av sommerferien på elven, husk det enkle eksperimentet med to stykker papir.