پاورپوینت ترکیب و ساختار اتمسفر زمی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

مبانی آب و هواشناسی 1

تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 2 :

واژه اتمسفر ترکیبی است از دو وا ژه یونانی (atmos) بخار و (sphaira) سپهر یا کره

اتمسفر به غشای نازک هوایی اطلاق می شود که کره زمین را در بر گرفته است

گذار از اتمسفر به فضای کیهانی ،بتدریج صورت می گیرد ،در واقع اتمسفر ،مرز مشخصی ندارد و بتدریج در فضای بین سیاره ای گم می شود

مرز قراردادی آن را می توان در ارتفاع حدود 3 هزار کیلومتری فرض کرد.

اساس این فرض ،کاهش غلظت گازهای تشکیل دهنده ی اتمسفر ،در ارتفاع یاد شده ،به حد نزدیک به مواد بین سیاره ای است .
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 3 :

تکامل ترکیب اتمسفر
ترکیب کنونی اتمسفر حاصل سیر تکاملی پیچیده وطولانی است.
از زمان های دور زمین شناسی تا کنون تغییراتی از جمله:
تغییر فشار اتمسفری سطح
تغییر در جرم اجزاء تشکیل دهنده
افزایش برخی اجزا (چون نیتروژن )
کاهش برخی دیگرتا حد حذف (چون متان )
پدیداری وسیر افزایشی اکسیژن گازی که زندگی به آن وابسته است
نوسان های بسیار در کمیت بخار آب موجود در اتمسفر
دمای اتمسفر نیر در هوای سطح زمین بر خلاف دمای موثر بوده و در این زمان طولانی افزایش تدریجی ونسبتا آرام داشته وبرحسب افزایش وکاهش برخی اجزاء دستخوش تحول نسبتا چشمگیر شده است وبه طور کلی رو به کاهش بوده است.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 4 :

اجزا تشکیل دهنده اتمسفر
99/99 درصد حجمی  :گازهای نیتروژن ،اکسیژن ،آرگون و دی اکسید کربن


0/01 درصد حجمی :عناصری مانند نئون ،هیدروژن ،هلیوم ،کریپتون ،گزنون ،آمونیاک ،ازن ،ید و رادون


ذرات جامد از قبیل غبار ،دوده ،انواع نمکها ،گازهای صنعتی و میکرو ارگانیسم ها که در آلودگی هوا نیز نقش مهمی دارند
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 5 :

اجزا تشکیل دهنده اتمسفر
گازهای اصلی تشكیلدهنده اتمسفر
درصد حجمی گازهای اصلی به تفكیك از قرار زیر است:
نیتروژن 78/08 درصد،
اكسیژن20/95 درصد،
آرگون 0/93 درصد
گازكربنیك 0/03 درصد.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 6 :

اجزا تشکیل دهنده اتمسفر
سایر گازها
نئون،
هیدروژن،
هلیوم
کریپتون
گزنون
آمونیاک
ازن
ید
رادون
ذرات جامد از قبیل غبار ،دوده ،انواع نمک ها ،گازهای صنعتی و میکرو ارگانیسم ها که در آلودگی هوا نقش مهمی دارند جزو ترکیب های فرعی اتمسفر به شمار می روند
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 7 :

نسبت ترکیبات گاز های مهم اتمسفر
اكسیژن
در بین ترکیبات اتمسفر ،اکسیژن ثبات بیشتری دارد ودر شرایط متعارف ،دستخوش نوسان کمتری می شود واختلاف مقدار حداکثر تابستانی وحداقل زمستانی آن حتی به 0/1 حجم معمولی آن در اتمسفر هم نمی رسد .این ثبات در حالی حفظ می شود که فتوسنتز گیاهان ،اکسیژن را تولید وتنفس وسوخت آن را مصرف می کند.

ازن 
ازن (O3 ) یکی از عناصر مهم جو است که مقدار آن در حوالی سطح زمین ناچیز است ،ولی در ارتفاعات فوقانی جو (تقریبا در 23 کیلومتری سطح زمین )به غلظت قابل توجهی می رسد.
اهمیت ازن ،جذب تابش موج کوتاه خورشیدی وایجاد یک لایه محافظ است.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 8 :

نسبت ترکیبات گاز های مهم اتمسفر
کربن دی اکسید
میزان کربن دی اکسید اتمسفر ،با توجه به افزایش فرایند های سوخت بر خلاف اکسیژن تغییرات مکانی وزمانی محسوس وحتی شدیدی دارد .میزان این گاز در مناطق وسیع صنعتی ممکن است حتی به دو برابر مقدار معمول آن (0/03درصد ) برسد.
نتیجه بسیاری از بررسی ها ی انجام شده حاکی از افزایش 12 درصدی این گاز در 50 سال اخیر بوده است و روند افزایشی سالانه آنرا در حال حاضر، 12 میلیارد تن تخمین می زنند.
علت اساسی توجه بسیار به این گاز علاوه برسمی بودن آن در این است که با داشتن باند جذبی موثر برای تابش مادون قرمز خورشید وزمین می تواند در بیلان گرمایی جو ودر نتیجه، در تغییرات اقلیمی، نقش داشته باشد.
دی اکسید کربن روند تغییری شبانه روزی نیز دارد، به این معنی که معمولا حداکثر آن در شب وحداقل آن در بعداز ظهرها، همزمان با حداکثر شدت تلاطم (بادهایی که جهت وسرعت آنها به سرعت تغییر می کند )مشاهده می شود.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 9 :

نسبت ترکیبات گاز های مهم اتمسفر
دی اکسید گوگرد
از دیگر ترکیبات جو که هم منشا طبیعی دارد وهم حاصل فعالیت انسان است گازهای گوگردی به خصوص گاز SO2  است.
مقدار این گاز در هوای لایه مجاور سطح زمین ، به طور طبیعی 0/01 تا 0/02 میلیگرم در هر متر مکعب هواست که با افزایش مصرف سوخت بالا می رود ،به طوری که در زمستانها ،در کانون های شهری ،حتی به 0/5 تا 0/6 میلیگرم در متر مکعب هوا می رسد.

آئورسلها
از دیگر تركیبات مهم جو به ویژه در حوالی سطح زمین تركیبات غیر گازی و جامدی است كه هواویز ( آئورسلها ) نامیده میشوند.
مقدار هواویزها به شدت متغیر است و در ارتفاعات و نیز بعد از هر بارش رو به كاهش میگذارد.
اهمیت اساسی هواویزها در این است كه آنها هستكهای تراكمی لازم برای گذار بخار آب به قطرات آب یا ذرات برف و یخ را تشكیل میدهند. افزایش مقدار باران و فراوانی اوقات مه و گرفتگی آسمان در شهرهای بزرگ بیشتر به مقدار آئروسلها بستگی دارد.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 10 :

ساختار اتمسفر با توجه به نسبت ترکیبات آن
هوموسفر
نسبت تركیبات گازهای تشكیلدهنده اتمسفر بویژه ازت و اكسیژن، در لایههای اتمسفری نزدیك به سطح زمین (تا حدود 90 كیلومتر) به علت تداخل و تلاطم شدید اتمسفر، پیوسته ثابت باقی میماند، از این رو لایه مزبور را هوموسفر كه معرف هوای همگن است می نامند

هتروسفر
از ارتفاع 90 کیلومتربه بالا که چگالی ومیزان آمیختگی اتمسفر به شدت کم می شود وتوزیع گازها صرفا براساس وزن مولکولی یا اتمی آنهاست،به طوری که گازهای سبک، مانند هیدروژن در سطوح بالاتر از این ارتفاعات وگازهای سنگین تر مانند هلیوم در سطوح پایین ترازارتفاعات یاد شده را اشغال می کنند. معمولا از 90 کیلومتر به بالا را هتروسفر می نامند که معرف ترکیب ناهمگن اتمسفر در این ارتفاعات است.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 11 :

ساختار جو زمین
اتمسفر زمین را بر حسب چگونگی روند دما، اختلاف چگالی، تغییرات فشار، تداخل گازها و سرانجام ویژگیهای الكتریكی، به لایههای زیرتقسیم كردهاند:
1- تروپوسفر 2- استراتوسفر 3- مزوسفر 4- یونوسفر 5- اگزوسفر.
مرز بین لایههای فوق را با پسوند پاوز مشخص میكنند مانند تروپوپاوز ( مرز بین تروپوسفر و استراتوسفر )
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 12 :

ساختار جو زمین



بخشبندی بر پایهٔ دما
تروپوسفر
استراتوسفر
مزوسفر
ترموسفر
اگزوسفر
بخشبندی بر پایهٔ ویژگیهای الکترومغناطیسی
یونوسفر
مگنتوسفر
کمربند وان آلن
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 13 :

ساختار
جو
زمین
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 14 :

ساختار جو زمین
تروپوسفر: (Troposphere)
پایینترین لایه اتمسفر است و وجه تمایز آن با دیگر طبقات اتمسفر، تجمع تمام بخار آب در این لایه است.
منبع حرارتی لایه تروپوسفر انرژی تابشی سطح زمین است. از این رو دمای آن با افزایش ارتفاع به سرعت كاهش مییابد.
ضخامت ترپوسفر، از شرایط حرارتی عرضهای مختلف تبعیت میكند و در نتیجه ضخامت آن از استوا به طرف قطبین كاهش مییابد.




حركات قائم و افقی هوا در تروپوسفر نسبت با لایههای بالاتر از آن شدیدتر است و این شدت، تداخل بیشتر گازها را در این لایه میسر میسازد كه باعث ثبات نسبی تركیبات جو میشود.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 15 :

ساختار جو زمین
تروپوسفر: (Troposphere)
در تروپوسفر، جهت بادها به تبعیت از حركت وضعی زمین، از غرب به شرق است و سرعت آنها با افزایش ارتفاع از سطح زمین، معمولاً زیاد میشود.
در زیر تروپوپاوز هستههای باریك پرسرعتی به نام رودباد تشكیل میشود.
تروپوسفر براساس ویژگیهای حرارتی و رطوبتی به لایههای نظیر بیوسفر و پپلوسفر تقسیم میشود.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 16 :

ساختار جو زمین
تروپوسفر: (Troposphere)
پپلوسفر
اين لايه در يك كيلومتري سطح زمين وجود دارد و با پوشش غبار آلود مشخص ميشود. به اين لايه، لايه اصطكاك نيز گفته ميشود. مرزي كه پيلوسفر را از از ديگر قسمتهاي تروپوسفر جدا ميكند پيلو پاوز گويند كه ارتفاع آن از 200متري تا 3 كيلومتري سطح زمين تغيير ميكند.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 17 :

ساختار جو زمین
تروپوسفر: (Troposphere)
پپلوسفر
انواع عمده پيلوسفر بر اساس ساختار آن
لايه وارونگي: كه با حداكثر سرعت باد توأم است. بسيار پايين قرار دارد و ارتفاع آن به 200 تا 500 متري سطح زمين ميرسد. دما از سطح زمين تا ارتفاع مزبور بر خلاف معمول افزايش مييابد و لايه وارونگي را تشكيل ميدهد.
مه مرتفع: با ضعيف شدن روند كاهش دما و پايداري بيشتر آن از ارتفاع 600 تا 900 متر، زمينهاي براي تشكيل پوشش مه به وجود ميآيد و ابرهاي سطحي از نوع استراتوس را شكل ميدهد
معمولي: لايه اصطكاك و لايه همرفتي به ترتيب روي هم قرار ميگيرند و شرايط متفاوتي در مورد هر يك وجود دارد در حاليكه لايه اصطكاك (پاييني) فاقد گرد و غبار است.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 18 :

ساختار جو زمین
تروپوسفر: (Troposphere)
پپلوسفر
انواع عمده پيلوسفر بر اساس ساختار آن
همرفت: در اين نوع پيلوسفر فرايندهاي اصطكاكي و هم رفتي، عملكردي مجزا از يكديگر دارند و هر كدام لايه ويژه تشكيل ميدهند. در قسمت فوقاني لايه اصطكاكي كه با حداكثر سرعت باد توأم است كم و بيش ابرهاي جوششي تشكيل ميشوند.
متلاطم: ضخامت پيلوسفر ما در اين حالت به 3 كيلومتر و حتي بيشتر ميرسد و اين ناشي از رشد شديد لايه همرفتي است.
تركیب و ساختار اتمسفر زمین

اسلاید 19 :

ساختار جو زمین
استراتوسفر: (Stratosphere)

در داخل این لایه دما با افزایش ارتفاع افزایش می یابد .
استراتوسفر ناحیه ای است که فعالیتهای شدیدی از جمله فعالیتهای تشعشعی، دینامیکی و فرآیندهای شیمیایی در آن رخ می دهد

با توجه به میانگین روزانه روند دما در درازمدت ، دو لایه متفاوت را در استراتوسفر تشخیص داده اند.
معمولاً از ارتفاع 11 تا 25 كیلومتری استراتوسفر دما ثابت است و به عبارتی، وضعیت ایزوترمی در آن برقرار است و مقدار آن در حد 56- درجه سلسيوس باقي ميماند.

در بالاتر از این ارتفاع، به علت جذب بخشی از تابش ماورای بنفش خورشید كه بوسیله ازن صورت میگیرد ، دما تا حدود 50 كیلومتری ، تا به صفر درجه سانتی گراد افزایش می یابد.

تركیب و ساختار اتمسفر زمین