Ваздухопловна медицина/Садржај/Ваздухопловна физиологија/Атмосфера

Извор: Викикњиге
Иди на навигацију Иди на претрагу

Земљина атмосфера је густ омотач ваздуха састављен од смеше гасова који окружују целокупну површину планете Земље и који задржава Земљина гравитација. Атмосфера штити живот на Земљи задржавајући у себи ултраљубичасто сунчево зрачење и смањујући температурне екстреме разлике између дана и ноћи.

Састав атмосфере[уреди]

Хемијски састав атмосфере

Атмосферски ваздух је смеша гасова која у себи укључује и тренутно присутне чврсте честице у суспензији. Ово су њене главне компоненте;

  • Азот - чини 78% волумена ваздуха. Састоји се од молекула који имају два атома азота, тако да је формула (N2). Азот је инертани гас, што значи да у правилу не реагујe са другим супстанцама.
  • Кисеоник - чини 21% волумена ваздуха. Састоји се од два молекула кисеоника тако да је формула (О2). То је високо реактиван гас, и већина бића на може да живи без дисања кисеоаника.
  • Остали гасови:од остаталих гасова у атмосфери;
    • Аргон (Аr), - око 0,9% волумена ваздуха и највише је заступљен. То је племенит гас који не реагују са било којом супстанцом.
    • Угљен диоксид - Његов молекул се састоји се од једног атома угљеника и два атома кисеоника , тако да је формула (СО2). Представља 0,03% од волумена ваздуха и учествује у важним процесима. Биљкама је потребан за фотосинтеза, а он је и остатак дисања и реакције сагоревања. Тај гас, заједно са испаравањем воде помаже да се сачува сунчева топлота и одржи атмосферска температура на вредностима које омогућавају живот.
    • Озон, је гас који се налази у мањим количинама у стратосфере. Његова је формула (O3), јер су његови молекули састављени од три атома кисеоника. То је од велике важности за живот на нашој планети, будући да упија већину ултраљубичастог зрачења сунца
  • Водена пара - Настаје испаравањем воде а у атмосфери је пронађена у врло промењљивим количинама и представља главни састојак облака.
  • Чврсте и течне честице; У ваздуху има много чврстих честица у суспензији, на пример, у току дизања прашине или полена ветром. Ови материјали имају врло промењљиву дистрибуцију, звисно о ветру и људским активностима. Међу течностима, најзаступљенија је вода у облику суспензије у облацима
Слојеви атмосфере (NОАА)

Подела атмосфере[уреди]

Атмосфера не завршава нагло. Почев од површине земље она полагано постаје ређе и посепено нестаје у свемиру. Не постоји коначна граница између атмосфере и свемира. Три четвртине масе атмосфере налази се унутар 11 км од површине Земље. До висине од 32 км садржано је 99 % укупне масе атмосфере, а преосталих 1% отпада на висину од 1000 км.

Подела атмосфере
Сфера(слојеви) Висина (km) Међуслој(пауза)
Тропосфера 10-12 Тропопауза
Стратосфера 50-60 Стратопауза
Мезосфера 80 Мезопауза
Термосфера 90 - 1000 Термопауза
Егзосфера 1000 - 1200 нема

Тропосфера

Тропосфера je слој најближи Земљиној површине, где живи живи свет. Њена висина је на половима око 8 км и око 16 км у зони Екатора. У овом слоју температура опада с висиномм за око 6,5 ºС на савки километар. Тропосфера садржи око 75% гасовито дела атмосфере као и готово сву количину водене паре.

Стратосфера

Стратосфера је слој између 12 и 50 км висине. У њој су гасови одвојени у облику слојева према њиховој тежини. Један од слојева је озонски који штити Земљу од претераног ултраљубичастог зрачења сунца, а количине кисеоника и угљен-диоксида су скоро на нули са повећаним уделом водоника у њеном саставу. Она делује као регулатор температуре, на њеном доњем делу температура је близу -60ºС и повећава се са висином на 10 или 17 ºС у стратопаузи.

Мезосфера

Мезосфера је слој у којем се температура поново смањењује и пада на -90ºС са повећањем надморске висине. Она се протеже од стратопаузе (контактна зона између стратосфере и мезосфере) у висину од око 80 км, где је температура до око -70 до -80 °С.

Термосфера

Термосфера је слој земљине атмосфере непосредно изнад мезосфера и непосредно испод егзосфере. У оквиру овог слоја, ултраљубичасто зрачење узрокује јонизацију.

Интернационална свемирска орбитална станица има стабилну орбиту у горњем делу термосфере, између 320 и 380 км.

У термосфери расте температура. Собзиром на надморску висину, она апсорује велике количине енергије сунца а поседује и мале количине преосталог кисеоника који је још увек заостао у њој. Температуре у термосфери су јако завистне од Сунчеве активности, и могу се попети на 1500 °С, а у високо разређеном гасу, температура у овом слоју може достићи и до 2500 °С), у току дана. Иако је температура тако висока, ми на нашем телу је не би је осетили, јер је средина тако близу вакууму и наше тело нема довољно контакта са топлотом јер неколико атома гаса не могу да изврше пренос топлоте. Нормалан термометар би прочитао температуру знатно испод 0°С.

Јоносфера

Јоносфера је слој који се налази између 90 и 800 км надморске висине. У њему се налазе слојеви формирани од електрички набијених атома - јона. Као слој са добром електричном проводљивошћу омогућава одржавање радио и телевизијских веза. У овом слоју претежни гас је водоник. У овом слоју долази до распада метеорита које сежу ка Земљи. Температура се повећава од -73 ºС до 1500 °С.

Егзосфера

Егзосфера или спољни слој Земље налази се изнад 800 км надморске висине. Она се састоји углавном од водоника и хелијума, а честице су сведена на нулу. У овом слоју дневна температура дању достиже 2500 °С, а ноћу се приближава температури од -273 °С.

Функционална подела атмосфере[уреди]

Промена атмосферског притиска и парцијалног притиска кисеоника са висином
Висина(m) Притисак (mmHg) Притисак кисеоника(mmHg)
на нивоу мора 760 (664-803) 159
5.500 380 75
11.000 190 38
15.000 88 18
20.000 47 0
  • Индиферентна зона (до 1780 м)- до ове висине атмосфере у организму човека не догађају се никакве промене са висином.
  • Зона потпуне компензације (до 300 м)-у овој зони код потпуно здравих људи не дешавају се никакве промене, али код болесника у овој зони могу се јавити први поремећаји изазвани недостатка кисеоника (хипоксија)
  • Зона непотпуне компензације (од 3000 до 5000 м)-у вој зони настају психофизиолошки поремећаји у организму
  • Смрта зона (изнад 5500 м)- у којој настају тешки психофизиолошки поремећаји до смртног исхода.
Промена атмосферског притиска и парцијалног притиска кисеоника и угљен диоксида у ваздуху и плућима са висином
Висина(m) Атмосферски притисак (mmHg) Притисак О2 у ваздуху(mmHg) Притисак О2 у плућима(mmHg) Притисак СО2 у плућима(mmHg)
на нивоу мора 760 (664-803) 159 109 40
5.500 380 75 40 31
11.500 155 30 12 30
19.500 47 0 0 0