8. Что называют атмосферой и каково ее строение?

Атмосфера – это газовая оболочка небесного (или астрономического) тела, которая удерживается вокруг него благодаря действию гравитационных сил. Она есть не только у нашей планеты, а и у большинства массивных космических тел.

Оболочка, исходя из названия, состоит из смеси определенных газов. Стоит отметить, что ее изначальный химический состав определяется свойствами Солнца, когда планета находится на начальной стадии формирования. Затем наличие и количество тех или иных веществ меняется вследствие эволюции.

В состав атмосферы Земли входят преимущественно газы, а также разные примеси, например, частицы воды, пыль, лед, продукты горения и др. На 78% оболочка состоит из азота, на 21% – из кислорода. Среди прочих компонентов присутствуют аргон, углекислый газ, гелий, водород и др.

Ученые выделяют основные и дополнительные, пограничные слои в составе атмосферы. В порядке возрастания они располагаются следующим образом: планетарный пограничный слой; тропосфера; тропопауза; стратосфера; стратопауза; мезосфера; мезопауза; линия Кармана; термосфера; термопауза; экзосфера.

Планетарный пограничный слой Самый нижний шар тропосферы. Его толщина составляет 1-2 км. Состояние атмосферы в этой области и различные ее изменения напрямую зависят от земной поверхности или, как ее еще называют, подстилающей. Данный слой также разделяют на 3 дополнительных (по возрастанию): слой шероховатости; приземный; Экмана.

Тропосфера Тропосфера – первый из базовых слоев. Располагается на высоте от 6 до 20 км (зависит от широты: ниже в полярных, выше – в тропических широтах). В целом летом тропосфера находится выше, чем зимой.

Тропопауза служит промежуточным слоем между тропосферой и стратосферой. В данной области понижение температуры прекращается. Наличие переходного шара было установлено французским метеорологом Леоном де Бором в 1902 г. Толщина тропопаузы варьируется от нескольких сотен метров до пары километров. Встречаются ее разрывы в некоторых областях, а также повторные переходные слои.

Стратосфера Следующий базовый слой – стратосфера, расположенная на высоте 11-50 км. Условия в этом шаре постоянно меняются с высотой. Например, в промежутке 11-25 км температура начинает повышаться практически незначительно. Выше 25 км (до 40 км) она резко увеличивается до 0℃, а далее остается относительно стабильной.

Мезосфера начинается выше 50 км и заканчивается на высоте примерно 80-90 км. Чем выше, тем сильнее опускается температура. Холоднее всего рядом со следующим пограничным слоем – около -80℃.

Мезопауза служит границей между мезосферой и термосферой. В мезопаузе температура доходит до минимума – около -100℃. Примерная высота расположения слоя – 80-90 км. Он также является границей области, в которой происходит активное поглощение ультрафиолетового солнечного излучения. Как и стратопауза, встречается на других планетах.

Линия Кармана. Еще выше мезопаузы проходит линия Кармана (условная) – на высоте 100 км, согласно данным Международной авиационной федерации. Она служит границей между земной атмосферой и открытым космосом, хотя воздушная оболочка здесь еще не заканчивается. Также на данной высоте заканчиваются границы всех государств.

Термосфера начинается на высоте около 90 км и заканчивается ближе к 800 км. Характеризуется интенсивным возрастанием температуры с высотой (до 300 км, затем остается стабильно высокой). Но ввиду неоднородной солнечной активности, поглощения УФ излучения, ее показатель колеблется в пределах 200-2000 К.

Термопауза находится на высоте 400-800 км, в зависимости от солнечной активности. Для данного слоя атмосферы характерна относительно стабильная температура. Она может колебаться в пределах 500-2000 К. Постоянная температура объясняется тем, что на этой высоте нет других источников энергии, кроме Солнца.

Экзосфера Внешняя часть атмосферы, расположенная на высоте около 500-1000 км. Состоит из разреженного газа (плазмы), который рассеивается в космическом пространстве. Приближаясь к отметке в 2000 км, экзосфера постепенно становится ближнекосмическим вакуумом.

9. Опишите газовый состав атмосферного и выдыхаемого воздуха

По химическому составу чистый атмосферный воздух (слой воздуха, прилегающий к земле -тропосфера) представляет собой смесь газов: Атмосферный воздух представляет собой смесь: · кислорода - 20,95 %; · азота - 78,08 %; · инертных газов - 0,94 %; · углекислого газа - 0,03 %. Состав атмосферного и выдыхаемого человеком воздуха Газ. Атмосферный воздух, % по объему. Выдыхаемый воздух, % по объему. Кислород 15,4 – 16,7 Азот 74, 6, углекслый газ- 3,7

10. Зоогигиенические значение влажности воздуха и ее колебаний. Приборы для определения влажности воздуха

В атмосферу водяные пары поступают в результате испарения влаги с поверхности водоемов, почвы и растений.

Абсолютная влажность - количество водяных паров (в граммах), содержащихся в 1 м3 воздуха.

Максимальная влажность - предельное количество водяных паров (в граммах), которое может находиться в 1 м3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, характеризует степень или процент насыщения воздуха водяными парами. В животноводческих помещениях она составляет 50-85%, а иногда выше.

Дефицит насыщения (влажный дефицит) - разность между максимальной и абсолютной влажностью при данной температуре, характеризует способность воздуха поглощать водяные пары. Чем больше дефицит насыщения, тем выше скорость испарения и высушивающее действие воздуха.

Точка росы - температура, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, достигают полного насыщения и указывают на приближение абсолютной влажности к максимальной.

С повышением температуры воздуха возрастают максимальная, абсолютная влажность, дефицит насыщения, точка росы и уменьшается относительная влажность.

Количество водяных паров в воздухе животноводческих помещений, как правило, больше, чем в атмосферном. Количество влаги, выделенное от влажного пола, потолка, поилок и системы канализации, составляет 10-30% количества влаги, выделяемой животными. До 75% водяных паров выделяют в воздух сами животные (с кожи, в результате дыхания и др.). Так, например, при нормальной температуре воздуха в помещении корова массой около 500 кг при удое 10-15 кг/сут выделяет около 10 кг водяных паров, рабочая лошадь — около 8, ремонтный подсвинок массой около 100 кг — 3,3 кг/сут.

В свинарниках, в отличие от других помещений, количество водяных паров, испаряющихся с пола, может достигать 150% влаги, выделяемой животными с выдыхаемым воздухом. Это связано с постоянным и значительным увлажнением полов в свинарниках. Однако, когда влажность воздуха в неотапливаемых свинарниках достигает 90% и выше, интенсивное испарение с пола прекращается.

Влияние влажности воздуха на организм животных. Влажность воздуха влияет на климат и микроклимат окружающей среды. Высокая влажность отрицательно действует на организм, на его теплоотдачу как при высоких, так и при низких температурах воздуха. Из организма животных влага удаляется через кожу (в результате транспирации — в виде пота и перспирации — в газообразной форме) и дыхательные пути. Однако если воздух слишком насыщен водяными парами, то отдача теплоты организмом в результате испарения невозможна. Поэтому при высокой влажности и повышенной температуре, а также при одновременно низкой скорости движения воздуха (в сырых, душных, плохо вентилируемых помещениях, вагонах) затормаживается отдача теплоты и наступает перегревание организма (тепловой удар).

Теплоемкость влажного воздуха несколько больше, чем теплоемкость сухого. Поэтому при низких температурах среды с влажным воздухом и его повышенной подвижностью организм быстро переохлаждается. В сырых, холодных помещениях часто возникают заболевания простудного характера, кожи и конечностей. Вследствие снижения переваримости кормов в организме животного накапливаются недоокисленные продукты обмена.

При высокой влажности воздуха в животноводческих помещениях происходит конденсация водяных паров на потолке, стенах, металлических конструкциях, уменьшается их воздухо- и паропроницаемость и увеличивается теплопроводность. В таких условиях интенсивно развиваются различные микроорганизмы, в том числе грибы, поражающие конструкции помещения, корма и животных.

Для животных вреден не только слишком влажный, но и слишком сухой (ниже 40%) воздух (высыхают кожа, слизистые оболочки дыхательных путей и ротовой полости, увеличивается потоотделение, снижается сопротивляемость организма к возбудителям инфекционных заболеваний). В результате длительного действия на организм сухого воздуха высыхают копытный рог и кожа, образуются трещины, у овец ломается шерсть. Чем суше воздух, тем больше содержится пыли в помещениях. Поэтому в помещениях для животных, особенно птицы, необходимо поддерживать оптимальный уровень (50-75%) влажности воздуха.