ATMOSFERANING TUZILISHI VA TARKIBI
Yerning havo qobig’iga atmosfera deb ataladi. Atmosfe-raning tarkibi va
tuzilishi har doim ham hozirgidek bo’lmagan. Bu geosfera Yer tabiatining bir qismi
sifatida butun tabiat bilan birgalikda rivojlanib kelgan. Shu bilan birga havo qobig’i
butun planetamiz tabiatining shakllanishiga faol ta’sir ko’rsatadi.
Atmosferaning qalinligi 3000 km ga yetadi. Atosferaning massasi esa har xil
gazlarning mexanik aralashmasidan iborat. Atmosfera gidrosfera masasidan 100
marta, litosfera massasidan 1000 marta kam bo’lib, 5,157-1015 tonnaga teng.
Atmosfera planetamiz uchun ayniqsa, uning biosfera uchun, jonli organizmning
nafas olishi uchun katta ahamiyatga ega. Bulardan tashqari, yerning havo qobigi
go’yoki planetamiz yuzasini kunduzi qattiq qizib ketishidan, kechasi sovishdan
saqlovchi bir ko’rpa vazifasini o’taydi.
Atmosferaning tarkib topishi Yer taraqqiyotidan ajralgan holda ro’y bermagan.
Atmosfera taxmin qilishlaricha, taraq-qiyotning uch bosqichini o’tagan.
Birinchi bosqich. Yerning dastlabki atmosferasi, qadimda, suv bug’lari,
vodorod, ammiak, ma’lum miqdorda vodorod sulfiddan iborat bo’lgan, suv bug’lari
Quyoshning ultrabinafsha nurlari ta’sirida vodorod bilan kislorodga parchalanib
turgan bo’lsa ham, u vaqtdagi atmosferada erkin kislorod bo’lmagan. Erkin kislorod
ammiak oksidlanib, azot va suvga aylanishiga, shuningdek, metan bilan uglerod
(karbon)ning oksidlanishiga sarf bo’lgan. Vodorodning bir qismi kosmik fazoga
tarqalib turgan. Karbonat angidrid yer po’stining boshqa elementlari bilan
reaksiyaga kirishib, ohaktosh va boshqa karbonatli jinslar to’plamlarini xosil qilgan.
Ikkinchi bosqich. Bu bosqichda atmosfera karbonat angidriddan iborat bo’lgan.
Bu gaz hozirgiga o’xshab, vulkanlar otilganida Yerning ichidan chiqib kelgan; Yer
yosh vaqtida vulkanlar ko’p otilib turgan. Atmosferaning faqat karbonat angidriddan
iborat bosqichi toshko’mir davrida tugagan. Bu davrda yasxil o’simliklar fotosintez
jarayonida karbonat angidridni yutib, havoga erkin kislorod chiqargan.
Uchinchi bosqich. Atmosfera paleozoy oxiridan boshlab hozirgidek tarkibga
ega bo’lgan. Bunday havo tarkibining shakillanishida va saqlanib qolishida
akademik V.I.Vernadskiy ko’rsatib o’tganidek, tirik organizmlar muhim rol
o’ynagan.
Atmosfera Yer yuzasi yaqinda asosan azot 78,08% va kislorod 20,95% iborat
bo’lib unda kamroq miqdorda argon 0,93% karbonat angidrid 0,03% geliy, neon,
kseon, kripton, vodorod, azon, ammiak, yod va boshqa gazlar (0,01%) bor (1-rasm).
Atmosfera tarkibidagi gazlarning % miqdori uning quyi qismida o’zgarmaydi.
Faqat karbonot angidrid gazining miqdori sanoatlashgan katta shaharlarda bir oz
ko’proq, aksincha, Arktika, Antarktida va okeanlar ustida bir oz kamroq bo’ladi.
Kislorod Yerda eng keng tarqalgan elementlardan biri hisoblanadi. Uning
asosiy qismi bog’langan (birikkan) holda mavjud, barcha kislorod miqdorining faqat
0,01 qismigina erkin holdadir. Erkin kislorod dastlab suv bug’larining Quyoshning
ultrabinafsha nurlari ta’siri ostida fotoximik parchalanishidan hosil bo’lgan. Lekin
erkin kislorodning asosiy qismi yasxil o’sim-liklar fotosintez vaqtida suv va
karbonat angidridni parchalashi natijasida hosil bo’lgan. Biroq atmosferadagi
kislorod fotosintez vaqtida hosil bo’ladigan kisloroddan og’irroqdir. Uning og’irligi
SO2 gazining ultrabinafsha nurlar ta’sirida parchalanishidan hosil bo’ladigan
«og’ir» kislorod hisobiga ortadi.
Tabiatda kislorod juda katta ahamiyatga ega. Uning atmosferada mavjud
bo’lishi hayot omili nafas olishning zaruriy shartidir. Kislorod organizmlarni hosil
qiluvchi biopolimerlar tarkibiga kiradi. Organizmlar hayot kechirishi uchun zarur
1-rasm. Atmosferaning gaz tarkibi
78,08%
20,95%
0,93%
0,03%
0,01%
Azot
Kislorod
Argon
Karbonat angidrit
Boshqalar
bo’l-gan energiyani oksidlanish hisobiga oladi. Atmosferada taxminan 1015 t
kislorod bor.
Azotning manbai ammiak 4NH + 3O2=2N2+6H2O bo’lishi mumkin. Azot
bog’langan holda organik birikmalarda keng tar-qalgan. Bunday azot asosan
bakteriyalarning erkin azotni to’pla-nishidan hosil bo’ladi. Azotning birikmalardan
ajralib chiqishi ham, asosan, bakteriyalar ta’sirida ro’y beradi. Atmosferada azot
kislorod aralashmasi rolini o’ynab, oksidlanish sur’atini va, bino-barin, biologik
jarayonlarni tartibga solib turadi.
Karbonat angidrid havoga vulkanlardan, gidrosfera suvi-dan, organizmlar nafas
olishidan, shuningdek, organik moddalar-ning parchalanishidan keladi.
Hozirgi vaqtda yasxil o’simliklarning fotosintezi bilan joni-vorlarning nafas
olishi miqdori teng jarayonlar bo’lib, atmosfe-radagi kislorod va karbonat angidrid
miqdorini muvozanatlash-tirib turadi.
Karbonat angidrid gazi katta ahamiyatga ega. Yuqorida qayd qilib o’tilganidek,
u o’simliklar uchun zarurdir. Suv tarkibidagi karbonat angidrid gazi suvning
erituvchanlik xossasini oshiradi va u tog’ jinslarining nurashida asosiy omil bo’ladi.
Karbonat angidrid gazi Yer issiqlik balansini tartibga solib turuvchi omillardan
biridir, chunki u qisqa to’lqinli quyosh radiatsiyasini o’tkazib yuborib, Yer
tarqatadigan uzun to’lqinli issiqlik nurini tutib qoladi.
Atmosferada yana ozon O3 ham bor, u kislorod moleku-lasining O2
ultrabinafsha nurlar va elektr razryadlari ta’sirida atomlarga parchalanishi, so’ngra
bu atomlarning molekulalar bilan qo’sxilishi natijasida hosil bo’ladi:
O2 + O = O3.
Ozon - beqaror gaz va buning ustiga kuchli oksidlovchidir. Uning miqdori yer
yuzasida juda kam; chaqmoqdan keyin hamda tog’larda balandlikka ko’tarilgan sari
bir oz ortadi. Bu gazning asosiy massasi stratosferada to’plagan, u joyda ozon pardasi
(qatlami)ni hosil qiladi.
Suv bug’lari havoning doimiy tarkibiy qismidir. Atmosfera massasida 0,2– 4%
gacha suv bug’i bo’lib, shuning 9/10 qismi 5 km gacha balandlikda bo’lgan pastki
qismida uchraydi.
Havodagi suv bug’larining miqdori cho’llarda foizning ulushlaridan tortib, nam
ekvatorial havoda 4 % gacha yetadi.
Atmosferaga suv bug’lari suv havzalari yuzasidan, tuproq-dan, o’simlik
barglaridan o’tadi va juda muhim tabiiy jarayonlar-dan biri bo’lgan tabiatda suv
aylanishida bir bug’in hisoblanadi. Bundan tashqari, suv bug’i, aytib o’tilganidek,
atmosferada issiq-lik saqlanishiga imkon yaratadi: bug’ quyosh nurini yerga o’tazib,
yerdan tarqaladigan issiqlikni ushlab qoladi. Suv bug’i karbonat angidrid bilan birga
Yer yuzasining issqlik balansida ishtirok etadi.
Atmosferadagi suv tuman, bulut va yomg’ir tomchilari sifati-da suyuq holatda,
bulutdagi muz, sovuq havoda va qor yog’ayot-ganda qattiq-kristall holatda bo’ladi.
Atmosferadagi aerozollar (qattiq zarrachalar) miqdori yanada ko’proq o’zgarib
turadi. Havoga chang ochiq (yalang) yer yuzasidan ko’tariladi. Dengiz ham havo
tarkibiga ancha ta’sir ko’rsatadi: to’lqin qirg’oqqa chiqarib tashlagan tuzlar ancha
uzoqqa olib ketiladi va bulut hosil bo’lishida kattagina rol o’ynaydi. Sanoat
korxonalari ham havoni ifloslantiradi. Vulkanlar otilganda atmosferaga vulkan kuli
o’tadi. Atmosferaga kosmik chang ham keladi. Atmosferada hamma vaqt
bakteriyalar, o’sim-lik sporalari, urug’lari bo’ladi. Bularning hammasi atmosferada
aerozollarni hosil qiladi.
Binobarin, atmosfera murakkab aralashma bo’lib, undagi asosiy gazlar tarkibi
deyarli doimiy (o’zgarmas), aralashmalar miqdori esa juda o’zgaruvchandir.
Atmosferaning og’irligi 5-1015 t ga yaqin (taxminan Yer massasining milliarddan
bir ulushiga teng).
Atmosfera shuningdek, Yerni kosmosdan keladigan ko’plab metiorlardan
saqlaydi. Metiorlar atmosferada qizib yonib ketib, yerga yetib kela olmaydi.
1000-1200 km balandlikda atmosfera asosan kislorod va azotdan, undan
yo’qorida 2500 km gacha bo’lgan qismida geliy gazidan, 2500 km dan yo’qorida esa
eng yengil gaz vodoroddan iborat.
Atmosferaning turli balandliklardagi xususiyatlari farqlidir. Haroratning
balandlik ortgan sayin o’zgarishiga qarab atmosfera bir qator qatlamlarga bo’linadi
(2-rasm).
Troposfera. Atmosferaning yer sirtiga yondashgan quyi qatlami troposfera
deyilib, uning qalinligi turlicha: ekvator ustida 16 - 18 km, qutb ustida 8 - 10 km ga
teng. Unda havoning qariyb 80% va atmosferadagi suv bug’larining deyarli hammasi
mavjud. Shuning uchun ob-havo va iqlimning barcha o’zgarishlari tropo-sfera
qatlamida sodir bo’ladi.
Troposferada balandlik ortishi bilan harorat uzluksiz pasaya boradi va balandlik
har 1 km ga oshganda harorat o’rta hisobga 6,0°C pasayadi. Troposfera bilan uning
ustidagi stratosfera qatla-mini ajratib turuvchi havo qatlami tropopauza deyilib, u
1899 – yilda aniqlangan. Bu qatlam chegarasi ko’pincha yaqqol ajralib turmaydi.
Tropopauza qatlamidagi havoning o’rtacha harorati qutb ustida qariyb -50°C sovuq
bo’ladi, ekvator ustida esa sovuq -75 – -80°C ga yetadi.
Stratosfera. XX asrning boshlarida stratosfera ochilgan bo’lib, o’z navbatida
ikki qatlamga - quyi va yuqori qatlamlarga bo’linadi. Quyi stratosfera tropopauzadan
boshlanib, shu qatlam ustidagi taxminan 25 km ga teng bo’lgan havo qatlamini
qamrab oladi. Bu qatlamda harorat -50 – -55°C sovuq bo’lib, deyarli o’zgarmaydi.
Stratosferaning yuqori qatlamida harorat balandlik ortishi bilan har 1 km
balandlikda o’rtacha 1 – 2 darajaga isib boradi va 50 – 55 km balandlikda uning
harorati -20 – +20°C o’rtasida bo’la-di.
Stratosferada suv bug’lari juda kam miqdorda uchraydi. Shu sababli bu
qatlamda bulutlar hosil bo’lmaydi. Lekin ba’zida suv bug’lari to’yinib, taxminan
yerdan 30 km balandlikda sadafsimon bulutlar hosil qiladi.
Stratosferada haroratning ko’tarilishiga uning tarkibidagi ozon gazi (03) sabab
bo’ladi.
Ozon gazi Quyoshning ultrabinafsha nurlari ta’siri ostida hosil bo’ladi.
Ozon gazining umumiy miqdori juda kam bo’lishiga qaramasdan, uning
atmosferada kuzatiladigan jarayonlardagi ahamiyati beqiyosdir. Ozon gazi Quyosh
radiatsiyasining ultra-binafsha nurlarini yutishi natijasida tirik mayjudot va o’simlik
dunyosini uning halokatli ta’siridan asraydi.
2-rasm. Haroratning balandlik bo’yicha standart taqsimlanishi.
Stratosfera bilan uning ustidagi mezosfera qatlamini ajratib turavchi havo
qatlami stratopauza deb ataladi. Stratopauza qat-lami yerdan 50–55 km yuqorida
joylashgan bo’lib, bu qatlamda harorat bir xil bo’ladi, ya’ni bu qatlamda harorat
balandlik bo’yicha deyarli o’zgarmaydi.
Mezosfera. Stratopauzadan yuqorida mezosfera qatlami joy-lashgan bo’lib,
uning yuqori chegarasi Yerdan taxminan 85 km balandlikda kuzatiladi. «Mezosfera»
bu «oraliq sfera» degan ma’noni bildiradi. Mezosferada harorat balandlik bo’yicha
pasa-yib boradi va uning yuqori chegarasida, ya’ni 75 – 80 km baland-likda -90°C
sovuq bo’ladi. Mezosferadan yuqorida uni termosfe-radan ajratib turuvchi qatlam
mezopauza deb ataladi. Mezopauza qatlamida haroratning pasayishi to’xtaydi va
uning yana ko’tari-lishi kuzatiladi. Bu joyda tong yorishganda yoki qosh qorayganda
havo ochiq payti ingichka yaltiroq ko’kimtir-kumushrang bulut-lar kuzatiladi.
Termosfera. Mezosferadan yuqorida termosfera qatlami boshlanadi. Bu
qatlamda harorat balandlik bo’yicha uzluksiz ko’tarilib boradi. Raketalar yordamida
olingan ma’lumotlarga qaraganda 200 km balandlikda harorat +500°C dan yuqori
bo’ladi. 500 - 600 km balandlikda esa +1500°C dan oshadi. Lekin termosfe-rada
issiqlik uzatish jarayonida qatnashuvchi molekulalar soni juda kam bo’lganligi
sababli, bu qatlamda uchraydigan jismlarga, masalan, raketalarga issiqlik ta’siri
unchalik sezilmaydi.