Τι είναι η ατμόσφαιρα και γιατί είναι σημαντικό;

Στον πλανήτη μας μπορούμε να επιβιώσουμε χάρη σε ένα στρώμα διαφορετικής σύνθεσης αερίων που περιβάλλει ολόκληρη τη Γη. Αυτό το στρώμα παραμένει στη Γη χάρη στη βαρύτητα. Πρόκειται για την ατμόσφαιρα της γης και είναι δύσκολο να προσδιοριστεί το πάχος του ακριβώς, καθώς τα αέρια που το συνθέτουν γίνονται λιγότερο πυκνά με το ύψος, έως ότου σχεδόν εξαφανιστούν μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα από την επιφάνεια.

Η ατμόσφαιρα εκπληρώνει διάφορες λειτουργίες για τη ζωή στον πλανήτη και αν δεν ήταν, δεν θα μπορούσαμε να έχουμε ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Θέλετε να μάθετε τα πάντα για την ατμόσφαιρα;

Σύνθεση της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα αποτελείται από ένα μείγμα αερίων, τα περισσότερα από τα οποία συγκεντρώνονται στη λεγόμενη ομόσφαιρα, η οποία εκτείνεται από το έδαφος έως και 80-100 χιλιόμετρα ύψος. Στην πραγματικότητα, αυτό το στρώμα περιέχει το 99,9% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας.

Μεταξύ των αερίων που συνθέτουν την ατμόσφαιρα, Πρέπει να επισημανθεί το άζωτο (N2), το οξυγόνο (O2), το αργό (Ar), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και οι υδρατμοί. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι η συγκέντρωση αυτών των αερίων ποικίλλει ανάλογα με το ύψος, ενώ οι διαφορές στους υδρατμούς είναι ιδιαίτερα έντονες, οι οποίες συγκεντρώνονται ειδικά στα στρώματα κοντά στην επιφάνεια.

Η παρουσία των αερίων που απαρτίζουν τον αέρα είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη της ζωής στη Γη. Από τη μία πλευρά, το O2 και το CO2 επιτρέπουν τη διεξαγωγή των ζωτικών λειτουργιών των ζώων και των φυτών, και από την άλλη, η παρουσία υδρατμών και CO2, επιτρέπουν στις θερμοκρασίες στη Γη να είναι επαρκείς για την ύπαρξη του Διάρκεια Ζωής. Υδρατμοί και CO2, μαζί με άλλα λιγότερο άφθονα αέρια όπως μεθάνιο ή όζον, ονομάζονται αέρια θερμοκηπίου. Η ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να περάσει από αυτά τα αέρια χωρίς δυσκολία, αλλά η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τη Γη (μετά τη θέρμανση με ηλιακή ενέργεια) απορροφάται εν μέρει από αυτά, χωρίς να μπορεί να διαφύγει στο διάστημα στο σύνολό της. Χάρη στην ύπαρξη αυτού του φαινομένου του θερμοκηπίου, μπορούμε να ζήσουμε με μια σταθερή θερμοκρασία. Εάν όχι για την παρουσία αυτών των αερίων που διατηρούν τη θερμότητα και παράγουν αυτό το αποτέλεσμα, Οι μέσες θερμοκρασίες της Γης θα ήταν κάτω από -15 βαθμούς. Φανταστείτε σε αυτές τις θερμοκρασίες σχεδόν όλο το χρόνο, τη ζωή στη Γη όπως ξέρουμε ότι θα ήταν αδύνατο.

Στην ατμόσφαιρα, η πυκνότητα, η σύνθεση και η θερμοκρασία του αέρα ποικίλλει ανάλογα με το υψόμετρο.

Στρώματα της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα χωρίζεται σε διάφορα στρώματα ανάλογα με τη σύνθεση, την πυκνότητα και τη θερμοκρασία. Εδώ είναι μια σύντομη περίληψη του τα στρώματα της ατμόσφαιρας.

Τροποσφαίρα: Είναι το χαμηλότερο στρώμα, στο οποίο αναπτύσσονται η ζωή και τα περισσότερα μετεωρολογικά φαινόμενα. Εκτείνεται σε υψόμετρο περίπου 10 km στους πόλους και 18 km στον ισημερινό. Στην τροπόσφαιρα, η θερμοκρασία μειώνεται σταδιακά με το ύψος μέχρι να φτάσει τους -70º C. Το ανώτατο όριό της είναι η τροπόπαυση.

Στρατόσφαιρα: Σε αυτό το στρώμα, η θερμοκρασία αυξάνεται μέχρι να φτάσει περίπου τους -10ºC σε περίπου 50 km υψόμετρο. Σε αυτό το στρώμα βρίσκεται η μέγιστη συγκέντρωση του όζοντος, το «στρώμα του όζοντος», ένα αέριο που απορροφώντας μέρος της υπεριώδους και υπέρυθρης ακτινοβολίας από τον Ήλιο επιτρέπει την ύπαρξη κατάλληλων συνθηκών για τη ζωή στην επιφάνεια της Γης. Η κορυφή αυτού του στρώματος ονομάζεται στρατόπαυση.

Μεσόσφαιρα: Σε αυτό, η θερμοκρασία μειώνεται ξανά με ύψος στους -140 ºC. Φτάνει σε υψόμετρο 80 χλμ., Στο τέλος του οποίου βρίσκεται η μεσοπάθεια.

Θερμόσφαιρα: Είναι το τελευταίο στρώμα, το οποίο εκτείνεται σε αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα σε υψόμετρο, παρουσιάζοντας αυξανόμενες θερμοκρασίες έως και 1000 ºC. Εδώ τα αέρια έχουν πολύ χαμηλή πυκνότητα και ιονίζονται.

Γιατί είναι σημαντική η ατμόσφαιρα;

Η ατμόσφαιρά μας είναι σημαντική για πολλά πράγματα. Περισσότερο από το σημαντικό, πρέπει να πούμε ότι είναι απαραίτητο. Χάρη στην ατμόσφαιρα, η ζωή μπορεί να αναπτυχθεί στον πλανήτη μας, καθώς απορροφά ένα μεγάλο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο στο στρώμα του όζοντος. Σε περίπτωση που ένας μετεωρίτης εισέλθει σε τροχιά με τη Γη και πρόκειται να μας χτυπήσει, την ατμόσφαιρα είναι υπεύθυνη για την αποσύνθεσή τους σε σκόνη λόγω της τριβής που υποφέρουν όταν έρχονται σε επαφή με τον αέρα. Ελλείψει της ατμόσφαιρας, η ταχύτητα σύγκρουσης αυτών των αντικειμένων θα ήταν το άθροισμα της ταχύτητας αδράνειας του χώρου τους (μετρούμενη από τον πλανήτη μας) συν την επιτάχυνση που προκαλείται από τη βαρύτητα της Γης, οπότε είναι ζωτικής σημασίας να το έχουμε.

Αξίζει επίσης να αναφερθεί το γεγονός ότι η ατμόσφαιρα της γης δεν είχε πάντα την ίδια σύνθεση. Για εκατομμύρια χρόνια, η σύνθεση της ατμόσφαιρας αλλάζει και δημιουργεί άλλους τύπους ζωής. Για παράδειγμα, όταν η ατμόσφαιρα είχε σχεδόν καθόλου οξυγόνο, ήταν αέριο μεθάνιο που ρύθμισε το κλίμα και η ζωή που επικράτησε ήταν αυτή των μεθανογόνων. Μετά την εμφάνιση κυανοβακτηρίων, η ποσότητα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα αυξήθηκε και κατέστησε δυνατές διαφορετικές μορφές ζωής, όπως φυτά, ζώα και ανθρώπους.

Μια άλλη σημαντική λειτουργία της ατμόσφαιρας είναι η μαγνητόσφαιρα. Αυτή είναι μια περιοχή της ατμόσφαιρας που βρίσκεται στην εξωτερική περιοχή της Γης που μας προστατεύει από την εκτροπή των ηλιακών ανέμων που είναι φορτισμένοι με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Χάρη στο μαγνητικό πεδίο της Γης δεν καταναλώνουμε ηλιακές καταιγίδες.

Η ατμόσφαιρα έχει μεγάλη σημασία την ανάπτυξη βιογεωχημικών κύκλων. Η τρέχουσα σύνθεση της ατμόσφαιρας οφείλεται στη φωτοσύνθεση που πραγματοποιείται από τα φυτά. Είναι επίσης αυτό που ελέγχει το κλίμα και το περιβάλλον στο οποίο ζουν τα ανθρώπινα όντα (στην τροπόσφαιρα), δημιουργώντας μετεωρολογικά φαινόμενα όπως η βροχή (από την οποία παίρνουμε νερό) και έχοντας την απαραίτητη συγκέντρωση αζώτου, άνθρακα και οξυγόνου.

Η δράση του ανθρώπου στην ατμόσφαιρα

Δυστυχώς ο άνθρωπος προκαλεί τροποποίηση στη σύνθεση της ατμόσφαιρας. Λόγω των βιομηχανικών δραστηριοτήτων, αυξάνονται οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου όπως διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο και οξείδιο του αζώτου που προκαλούν όξινη βροχή.

Η συνεχής αύξηση αυτών των αερίων του θερμοκηπίου προκαλεί παγκόσμια υπερθέρμανση. Οι μέσες θερμοκρασίες σε όλα τα μέρη του πλανήτη αυξάνονται, αποσταθεροποιώντας την ισορροπία όλων των οικοσυστημάτων. Αυτό προκαλεί μια κλιματική αλλαγή που προκαλείται από μια τροποποίηση των καιρικών προτύπων. Για παράδειγμα, η κλιματική αλλαγή αυξάνει τη συχνότητα και την ένταση ακραίων καιρικών φαινομένων, όπως τυφώνες, ανεμοστρόβιλους, πλημμύρες, ξηρασίες κ.λπ. Οι κύκλοι φαινομένων όπως το El Niño και το La Niña αλλάζουν επίσης, πολλά είδη κινούνται ή πεθαίνουν εξαιτίας αλλαγών στους οικοτόπους τους, ο πάγος των πολικών παγοκυττάρων λιώνει με την επακόλουθη αύξηση της στάθμης της θάλασσας , και τα λοιπά.

Οπως βλέπεις, η ατμόσφαιρα παίζει θεμελιώδη ρόλο στη ζωή του πλανήτη μαςΑυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πρέπει να καταπολεμήσουμε την κλιματική αλλαγή και να διασφαλίσουμε ότι οι συγκεντρώσεις αερίων του θερμοκηπίου γίνονται σταθερές όπως στο παρελθόν, πριν από τη βιομηχανική επανάσταση.