Երկրի մթնոլորտ

Երկրի մթնոլորտ, Երկրի օդային թաղանթն է։ Այն սկսվում է երկրագնդի մակերևույթից և հասնում 2000-3000 կմ բարձրության։ Մթնոլորտը մնում է երկրագնդի շուրջը և Տիեզերքում չի ցրվում երկրագնդի ձգողության շնորհիվ։

Մթնոլորտային օդը մի շարք գազերի խառնուրդ է։ Նրա բաղադրության մեջ գերակշռում են ազոտը (N2) և թթվածինը (O2)։ Օդում պարունակվում են նաև չնչին քանակությամբ արգոն, ածխաթթու գազ, ջրածին, օզոն և այլ գազեր։ Առկա են նաև ջրային գոլորշիներ, սառույցի բյուրեղներ, ծխի և փոշու մասնիկներ, մանրէներ և այլն։

Տարբեր բարձրությունների վրա օդի խտությունը, ջերմաստիճանը, ճնշումը, խոնավությունը և այլ մեծություններ ունեն տարբեր արժեքներ։ Դրանցով պայմանավորված՝ մթնոլորտում առանձնացվում է մի քանի շերտեր։

Պատմություն 
Օդի` գազային խառնուրդ լինելու հանգամանքն առաջինը պարզել է ֆրանսիացի քիմիկոս Անտուան Լավուազիեն 1774 թվականին. փակ անոթում զետեղված մետաղի փոշին շիկացնելիս՝ նկատել է, որ մետաղի հետ միանում է օդի միայն մի մասը՝ մի բաղադրիչը։ 1777 թվականին նա պարզել է նաև, որ օդի այդ բաղադրիչը պիտանի է շնչառության համար, ուստի այն անվանել է «շնչառությանը պիտանի օդ»՝ թթվածին, մյուսը՝ ոչ պիտանին՝ ազոտ, որը հունարենից թարգմանաբար նշանակում է «անկենդան»։

19-րդ դարում օդում հայտնաբերեցին նաև ածխածնի երկօքսիդ, իներտ գազեր, մեթանի, ծծմբային գազի, ածխածնի մոնօքսիդի, օզոնի, ջրածնի, ամոնիակի և ազոտի այլ միացությունների հետքեր։

Թթվածին 
Թթվածնի պարունակությունն օդում առաջինը որոշել են ֆրանսիացի քիմիկոսներ Ժան Բատիստ Անդրե Դյուման և Ժան Բատիստ Բոսենկոն 1841 թ-ին։ Ավելի ուշ օդը հեղուկացվեց և բաժանվեց իր երկու հիմնական բաղադրիչների՝ ազոտի և թթվածնի։ 1896–97 թթ-ին անգլիացի քիմիկոս Վիլյամ Ռամզայը հեղուկ օդի կոտորակային թորմամբ ստացավ նաև 4 նոր իներտ գազեր։

Կառուցվածք

Ներքնոլորտ 
Երկրի մակերևույթին ամենամոտ շերտը ներքնոլորտն է։ Բևեռային շրջաններում ներքնոլորտը տարածվում է մինչև 8-10 կմ, իսկ հասարակածային շրջաններում՝ մինչև 18 կմ բարձրությունը։
Ներքնոլորտը մարդու համար կենսականորեն ամենակարևոր շերտն է։ Օդում եղած ջրային գոլորշին, սառույցի բյուրեղները, փոշու և ծխի մասնիկների մեծ մասամբ կուտակված են ներքնոլորտում։ Այս շերտում են առաջանում ամպերը, անձրևը, ձյունը, կարկուտը, քամին։ Այստեղ են դիտվում ծիածանը և կայծակը։

Վերնոլորտ 
Հասնում է 50-55 կմ բարձրության։ Նրանում ջրային գոլորշու պարունակությունը աննշան է, և գրեթե չկան ամպեր։ Ներքնոլորտի և վերնոլորտի միջև օդային զանգվածների փոխանակության շնորհիվ վերնոլորտը նույնպես մասնակցում է եղանակի ձևավորմանը։

Օզոնային շերտ 

Գտնվում է վերնոլորտից 25-30 կմ բարձրության վրա։ Մեր մոլորակի համար օզոնային շերտն ունի բացառիկ նշանակություն։ Օզոնը կլանում է Արեգակից եկող անդրամանուշակագույն (ուլտրամանուշակագույն) ճառագայթների մեծ մասը, որոնք վտանգավոր են կյանքի համար։

Արտաքին ոլորտ 
Վերնոլորտից վեր տարածվում է մթնոլորտի մի այլ շերտ, որն անվանում են արտաքին ոլորտ։ Այստեղ օդը շատ նոսր է և չի պարունակում ջրային գոլորշիներ։ Արտաքին ոլորտում՝ մեծ բարձրությունների վրա, օդի բաղադրությունը փոխվում է։
Երկրի մակերևույթից 1000-1300 կմ բարձր շերտերում մթնոլորտը սկսում է մասամբ ցրվել։

Նշանակություն 
Առանց մթնոլորտի կյանքը Երկրի վրա անհնար կլիներ։ Բոլոր կենդանի օրգանիզմներին օդն անհրաժեշտ է շնչելու համար։ Մեկ մարդուն օրական անհրաժեշտ է մոտավորապես 11 հազար լիտր օդ։ 
Մթնոլորտի շնորհիվ Երկրի վրա պահպանվում են ջերմային պայմանները, որոնց հարմարվել են մարդը և մյուս կենդանի օրգանիզմները։ Մթնոլորտը ցրում է Արեգակի կիզիչ ճառագայթները, և դրանք ցերեկվա ընթացքում այնքան էլ ուժեղ չեն տաքացնում Երկրի մակերևույթը։ Իսկ գիշերվա ընթացքում մթնոլորտը վերմակի նման պահում է տաքությունը՝ թույլ չտալով, որ Երկրի մակերևույթն արագ սառչի։

Մթնոլորտը Երկրի մակերևույթը պաշտպանում է երկնաքարերից։ Դրանք, մեծ արագությամբ մտնելով մթնոլորտ, նրա վերին շերտերում օդի հետ շփումից շիկանում և այրվում են՝ հազվադեպ հասնելով Երկրի մակերևույթ։
Մթնոլորտը Երկրի վրա ջրի շրջանառության անհրաժեշտ պայմաններից է։ Մթնոլորտի մեջ անցած ջրային գոլորշիները նրանում խտանում են և տեղումների ձևով նորից թափվում Երկիր։

Օդի աղտոտվածությունը ժամանակակից բնապահպանական հիմնախնդրիներից է։

Կազմ 

Ենթադրվում է, որ Երկրի նախնական մթնոլորտը կազմված է եղել ամոնիակ-ջրածնային խառնուրդից. նրանում թթվածինն սկզբում հայտնվել է ջրի դիսոցման ճանապարհով, այնուհետև՝ բույսերի, կենդանիների և միկրոօրգանիզմների գործունեությամբ՝ լուսասինթեզով։

Կյանքի համար առավել կարևոր նշանակություն ունի թթվածինը, որի ընդհանուր զանգվածը Երկրի վրա 5,13.1015 տ է, իսկ Երկրի մթնոլորտը պարունակում է մոտ 1,18.1015 տ, որի պաշարները լրացվում են բույսերի կողմից։ Որքան շատ բույսեր են լինում շրջապատում, այնքան ավելի մաքուր և թթվածնով հարուստ է տվյալ տեղանքի օդը։

Մթնոլորտում իներտ գազերը հայտնվել են Երկրի հրաբխային գործունեության հետևանքով, իսկ CO2-ը՝ օրգանական վառելիքի այրման և լուսասինթեզի միջոցով։ Վերջին հարյուրամյակում CO2-ի և մյուս ջերմոցային գազերի բաղադրությունն օդում աննախադեպ աճել է և դարձել մեծամասշտաբ կլիմայական փոփոխությունների պատճառ։ Իսկ էներգետիկայի և ծանր արդյունաբերության հսկայածավալ աճի հետևանքով փոխվում է ոչ միայն օդի բաղադրությունը, այլև մթնոլորտում կուտակվում են նաև պինդ գոյացություններ՝ փոշի, մուր և այլն, որոնք դառնում են ծխամշուշների (սմոգ) և նման այլ երևույթների առաջացման պատճառ։

Օդի վրա վնասակար ազդեցություն են թողնում նաև տրանսպորտային միջոցների արտանետումները։ Օդում կարող են հայտնվել նաև տարբեր միկրոօրգանիզմներ ևս, այդ թվում՝ ախտածին, և վարակի պատճառ դառնալ։

Մթնոլորտային օդում մշտապես կան ջրային գոլորշիներ, որոնց միջին պարունակությունը կոչվում է օդի խոնավություն։ Բարձր խոնավության դեպքում դժվար տանելի են ինչպես շոգը, այնպես էլ ցուրտը։ Մարդու բնականոն ջերմընկալման համար կարևոր է նաև օդի շարժումը։ Շարժման առավել բարենպաստ արագությունը ձմռանը 0,15 մ/վ է, ամռանը՝ 0,2-0,3 մ/վ։

Փակ տարածությունների օդը կարող է որոշ վարակիչ հիվանդությունների, հատկապես՝ օդակաթիլային վարակների (գրիպ, դիֆթերիա, կարմրուկ, քութեշ, կապույտ հազ և այլն) տարածման պատճառ դառնալ։ Ուստի դրանք անհրաժեշտ է մշտապես օդափոխել։ 100 կմ բարձրություններում օդի բաղադրությունը գրեթե չի փոխվում։

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 В. В. Парин, Ф. П. Космолинский, Б. А. Душков «Космическая биология и медицина» (издание 2-е, переработанное и дополненное), М.: «Просвещение», 1975, 223 стр.
 Н. В. Гусакова «Химия окружающей среды», Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 192 с ISBN 5-222-05386-5
 Соколов В. А. Геохимия природных газов, М., 1971;
 МакИвен М., Филлипс Л. Химия атмосферы, М., 1978;
 Уорк K., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М.. 1980;
 Мониторинг фонового загрязнения природных сред. в. 1, Л., 1982.

Երկրի կառուցվածք