Таырып: 5.Газдар трлері, оларды пайдалану
5.1Атмосфераны рамы мен асиеттері
5.2 Атмосферадаы газдар, оларды пайдалану
Атмосфера пайда боланнан бері жздеген миллион жылдар тті, барлы
тіршілік иелері оны рамы бойынша алыптасан. Газ абаты барлы тірі организмдерді ультрафиолеттік, рентгенді жне космосты сулелерден орайды. Атмосфера жерді метеориттерді лауынан орайды. Атмосферада кн сулесі таралып, сзілетін боландытан біралыпты жары береді жне де дыбыс таралатын орта болып есептеледі. Гравитациялы кштерді серінен атмосфера аламда таралмайдыда жермен бірге айналып жреді. Атмосфераны рамы мен асиеті ртрлі биіктікте ртрлі келеді, сондытан да оны тропо-, страто-, мезо-, термо- жне экзосфера деп бледі:
1. Трофосфера ( полюстен 0-ден 7 км-ге дейін жне экватордан 18 км-ге дейін). Трофосферада барлы атмосфераны 80%-ы болады, ол жерде бкіл су буы болады. Трофосферада температура орта есеппен р 100 м сайын 0,60С згереді. Мнда барлы ауа-райы дамиды. Жердегі ауа-райы мен климат атмосферадаы жылу, ысым мен су буыны рамына байланысты дамиды. Ауадаы барлы былыстар, яни жабыр, блт, тман, жел, дауыл, ар осы трофосферада болады. Су буы кн энергиясын жтып алады, ауа тыыздыын арттырады жне барлы шгінділерді кзі болып табылады. Трофосфераны температурасы 10-12 км биіктікте азайып -550С-ге дейін згереді. Трофосфераны шекарасында жіішке жа абатша – тропопауза орналасан. зендер сияты белгілі арнасы жо, желді ыайымен жретін тропопаузаны зындыы мыдаан км-ге, ені жздеген км-ге, биіктігі 1-ден 3-км-ге дейін созылып жатады. Мнда немі атты дауыл болып, желді жылдамдыы секундына 80-100 метрге дейін жетеді.Содан со стратосфера орналасан.
2.Стратосфера (40км-ге дейін). Трофосфераны жоары блігі 55 км
тірегінде болады. Бл ауаны блігінде ауа температурасы рбір 100 м сайын 0,1-0,20С шамасында згереді. Температура біртіндеп 00
С-а дейін тмендейді. Стросферада ауаны шамамен 19 % болады, су буыны шамасы азаяды. 22-24км биіктікте озон абаты орналасан. Оны клемі аз, жалпы салмаы 3,29х10 тоннадай шамасында болады. Озон абатын жер бетіндегі атмосфералы ысыма сай ысыммен алып арайтын болса, онда оны алыдыы 3мм шамасында болады. Сондытан да те жа, жердегі тршілік шін ерекше орын алатын осы озон абатын сатауа аса кіл блген жн.
Озонны екінші асиеті - те трасыз. Ол тез бзылып жоалып кетеді.
Секунд сайын 100 тонна озон абаты пайда болып, соншасы жоалып кетіп жатады. Ауада озонны бір жылдан арты саталмайды. Озон абаты кнні ультраклгін сулесіні серімен ауадаы оттегі мен азот остотыы жне баса да газдарды осылуы нтижесінде пайда болады. Стросферада ауа тменнен жоарыа арай жылжитын боландытан озон абатын 25-50 км биіктікке дейін табуа болады, алайда алыдау тараан абаты 25-30 км аралыында. Озон абаты зындыы 200-300 нанометр шамасындаы ультраклгін тстес кн сулесін толытай стап, жер бетіне жібермейді. Соны нтижесінде 30-60 км биіктіктегі ауа 300С-а дейін жылынса, одан тменгі абаттарда те салын – 60-700С шамасында болады. Озонны тез бзылып, жоалуына адамдар кінлі. Халышаруашылы салаларында трлі аэрозолдарды шашуа, бояуларды сйылтуа, сырды жылтыр трін кетіруге олданылатын хлорфторметандар атмосфераа зиянсыз газ ретінде осылады да 30 км биіктікке ктерілген со кнні ультраклгін тстес сулесіні серімен хлора, фтора блініп, кейін осы екеуіні септігінен озон абаты бзылады.
Атмосферада атом бомбаларын сынау, арыша ракетамен жерсеріктерін
шыру, жоары биіктікке шатын шатар да озон абатына з зиянын тигізеді.
Соы 10-12 жылда озон абатыны бзылу арыныны кшеюіне
байланысты 1985 жылы наурыз айында 37 мемлекет жне Еуропалы экономикалы ода «Озон абатын орау жнінде халыаралы Вена конвенциясына» ол ойды. Онда озон абатын немі баылау, зиянды заттарды тізімін бекіту, хлорфторметан алдытарын атмосфераа шыармау туралы келісті. Стратосфера стратопаузамен аяталынады.
3.Мезосфера (80 км-ге дейін). Онда температура – 60-800С-а дейін тмендейді. Мнда полярлы кріністерді пайда болуына себеп болатын газдар ионы жоары екені байалады. Мезосфера мезапаузамен бітеді.
4.Термосфера 800 км-ге дейінгі ашытыта орналасан. Жеіл газдарды – сутегі мен гелийді жне зарядталан иондар саны кбееді. Термосферада газдар ионды жадайда болан со кейде ионосферада деп те атайды. Ауаны ионды болуы оны электрлік асиетіне байланысты. Мнда, мысалы, критон-85 (Кr) кп жинаталандытан жерді кедергі жасау кші азайып, тіпті згеруі де ммкін.
5.Экзосфера (1500-2000 (3000) км-ге дейін.) Мнда космосты кеістікке
атмосфералы газды сейілуі болады. Ол атмосфераны е жоары блігі болып есептелінеді. Ауаны е жоары, те селдір, биіктей келе крінбей кететін протондардан тратын, 1000-1200 км-ден 1500 км-ге дейінгі аралыты Протоносфера деп атайды. Длірек айтанда, протоносфера да жерді шегі емес, оны оршап жатан радиациялы белдеу деп аталатын абат бар. Ондаы ауа кн сулесімен келіп, жерді магнитті рісі арнасына осылан протон мен электроннан ралан.Олар жерді магнитті рісіні кшімен шиыршы сым секілді айналып жреді. Радиациялы белдеу (1500 км-ден 60000 км-ге дейінгі аралы) 3-ке блінеді:
-ішкі жаы- жерден 1500-4000 км аралыында, те уатты протондардан
трады;
- орта жаы-12000-20000 км аралыында, уааты аз электрондардан трады;
-жоары жаы - 50000-60000 км аралыында, уаты аз электрондардан трады.
Осы абатта уаты 10 миллион амперге жететін оршаулы то жер шарын
айналып жреді.
Жерді арышты белбеуін блу иын, йткені ол магниттік ріспен тыыз байланысты. Бл ріс жерді 15 радиусына дейін кшін жоймайды. Яни бл 6371х15=96,5 мы км-ге дейін созылады деген сз. Бл аралыты (60000-95000 км) магнитосфера деп атайды. Жерді жаласы ретінде гравитациялы (материалдар арасындаы зара сер) рісті айтуа болады. Дниежзіндегі барлы заттарды магниттік рісі бар.
5.2 Атмосферадаы газдар, оларды пайдалану
Жер шарын оршап тран, ша-тоза, бу мен газдан ралан атмосфера ауасы кн сулесін жер бетіне жеткенше са блшектерге бліп, жан-жаа шашыратып жатады. Кн сулесін жер бетіне ткізіп, жерден ктерілген жылуды лем жзіне жібермей стап трады. Егер атмосферада ауа болмаса кк 21 аспан ап-араы болып, кн адамны кзін шаылыстыратын жары суле шашып, жер беті кеуіп, жарылып, одан рі ыза тсер еді. Блт пен жел, жауын-шашын болмай, жер бетіндегі температура кндіз +1000С-тан астам ысты, тнде - 1000С-а дейін тмендеп ааан аяз болар еді. Сйтіп бір тулік ішінде температура 2000С-а згеріп отырар еді. Атмосфералы ауа барды зінде ауа-райы Батыс Сібірде ыста -600С, ал жазда +300С болып, жыл бойы 900С-а згеріп жатанда рине онда мекендеп жатан тіршілік иелеріні мір сруіне олайсыз жадайлар туып жатады.Ал егер бдан екі есе кп темрературалы зреістер жыл бойы емес, тулік ішінде болып жатса, онда жер бетінде ешандай тіршілік болуы ммкін емес. Атмосфералы ауа тым жеіл, 1 м3-те 1300 грамм ауа болады. Соан арамастан жер бетіне тсетін ысым (салма) рбір 1 см2-ге 1 кг-нан келеді. Адам денесіні млшері орта есеппен 1,5 м2 болса, оан тсетін салма 1,5 тоннаа жетіп алады. Егер адамны ішкі ысымы атмосфералы ысымнан азіргідей те болмай, аз болса, олар ауаны салмаынан жаншылып алар еді. Жерді е алашы ауасы сутектен, метаннан, аммиактан, су буларынан жне ошау, басалармен осылмайтын (инертті) гелий, неон сияты газдардан тран.
Жер бетінде тіршілік пайда болан кезден бастап жерді бастапы ауасына жер ойнауыны жне сімдіктерден блінген ккіртті сутек пен кмір ышыл газдары осыла бастады. Алашы кзге крінбейтін са организмдер ауадаы метан, аммиак, ккіртті сутек газдарды брте-бірте азайта берді. Мысалы, сутек бактериялары ауадаы сутекті, ккірт бактериялары жанар таулардан блінген ккіртті сутекті толытырып, ара ошыл, кк жне кк жасыл балдырлар кмірышыл газды пайдаланып, ауаа оттек газын бле бастады. Ауа газдары рамыны згеруі, ауада оттекті кбеюі жер бетіндегі тіршілікті - сімдіктер жне жануарлар болып екіге блінуіне себепші болды. Бгінгі атмосфералы ауадаы газдар рамы биосфераны кп жылдар бойы дамуыны нтижесі. Тірі организмдер осы рама бден йренген, кндіккен, егер ол згере алса, тіршілікті осы кні алыптасан жадайы мен трі згеруі ммкін.
Атмосферадаы ауа рамы келесідей трде болады: азот (N) – 78,08, оттегі (O2) – 20,95, аргон (Ar) – 0,93, кмір ышылы (CO2)-0,03, неон (Ne), гелий (He), ксенон (Хе), родон (Rn) эне т.б.-ы 0,01. Блардан баса ауа рамында алып жрген ша-тоза жне су булары бар. Ауадаы алыптасан млшерде болатын ша-тоза атмосферада болып жататын процестер шін ажет. Олар буларды сйы кйге айналдыруа, кн сулесін азайтып жерді те ысып кетуден сатауа, жер бетіндегі жылуды арыша тарап кетпеуіне, жауын-шашын келетін блттарды жинауа атысады. Жер бетінен ктерілген жылы ша-тоза ауаны араласуына серін тигізеді. Алайда осы ша-тозаны ауада болуы миллиондаан жылдар бойы алыптасан млшерде болса ана пайдалы. Егер з алпынан кбеетін болса, онда келтіретін зияны да аз емес. Адамдар ауа болмаса мір сре алмайды, ауа болмаан жадайда андай ауа болса да дем алуа мжбр болады. Егер тамасыз 7 кн, сусыз 5 кн мір сруге болатын болса, ал ауасыз 5 минут та мір сре алмайды.
Тулігіне адамдар кпесі арылы 25 кг немесе 10-11 мы литр ауа тсе, оны млшері ой шін 20000, жылыа 86000 литр ауа ажет екен. Ауаны негізгі компонентіне азот атады. Атмосфераны жоары абаттарында оны болуы 78,09 %-ды райды. Газ кйінде ол инертті трде келеді, ал нитрат сияты осылыс трінде кездессе затарды биологиялы зат алмасуында жоры рол атарады.
Бисофералы процестер кезінде е реткеттілеуі оттегі. Оны атмосферадаы млшері 20,94 % райды. Атмосфераны таы бір негізгі раушысы – кміртегі диоксиді – СО2, ол 0,03 % райды. Ол жердегі ауа мен климата тікелей сер етеді. Оны млшері ртрлі келеді. йткені ол вулкан, орман ртенгенде пайда болады. Бгінгі атмосфералы ауадаы газдар рамы биосфераны кп жылдар бойы дамуыны нтижесі. Тірі организмдер осы рама бден йренген, кндіккен, егер ол згере алса тіршілікті осы кні алыптасан жадайы да, трінде згеруі ммкін.
Атмосфералы ауа таусылмайтын табии ора жатады. Оны жалпы салмаы 500 триллион (5х10) тонна, оны ішінде оттек 105 триллион тонна. Жыл сайын 10 миллиард тонна оттек жмсалып, осыншама ауаа осылып жатады. Ауаны таза болуы, алыптасан рамыны саталуы адамдар мен баса организмдерді мір сруіні негізгі талабы. Таза ауа нерксіпке де керек. сіресе вакцина (жпалы аурулара арсы егілетін лсіз микробтар), антибиотиктер (пинициллин, стрептомицин жне т.б. дрілер), жартылай ткізгіштер, дл лшейтін аспаптар жне т.б.-ды шыару шін керек.
Лекция №6