Ваздухопловна медицина/Садржај/Ваздухопловна физиологија/Атмосфера
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
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
Подела атмосфере
уредиАтмосфера 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.
| 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| 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.
| 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 |