Mis on atmosfäär ja miks see oluline on?

Meie planeedil suudame ellu jääda tänu kogu Maad ümbritsevale erineva koostisega gaasikihile. See kiht jääb Maale tänu raskusjõule. See räägib maa atmosfäärist ja selle paksust on raske täpselt kindlaks määrata, kuna seda moodustavad gaasid muutuvad kõrgusega vähem tihedaks, kuni praktiliselt kaovad mõnisada kilomeetrit pinnalt.

Atmosfäär täidab planeedi elu jaoks erinevaid funktsioone ja kui seda ei oleks, ei oleks meil elu, nagu me seda teame. Kas soovite teada kõike atmosfääri kohta?

Atmosfääri koostis

Atmosfäär koosneb gaaside segust, millest enamik on koondunud nn homosfääri, mis ulatub maast kuni 80–100 kilomeetri kõrguseni. Tegelikult sisaldab see kiht 99,9% kogu atmosfääri massist.

Atmosfääri moodustavate gaaside hulgas on Lämmastik (N2), hapnik (O2), argoon (Ar), süsinikdioksiid (CO2) ja veeaur tuleks esile tõsta. Oluline on teada, et nende gaaside kontsentratsioon varieerub sõltuvalt kõrgusest, eriti väljenduvad veeauru variatsioonid, mis koonduvad eriti pinna lähedastesse kihtidesse.

Õhu moodustavate gaaside olemasolu on Maal elu arendamiseks hädavajalik. Ühelt poolt võimaldavad O2 ja CO2 täita loomade ja taimede elutähtsaid funktsioone ning teiselt poolt veeauru ja CO2 olemasolu võimaldavad Maal temperatuurid olla piisavad kogu eluajaks. Veeaur ja CO2 koos muude vähem leiduvate gaasidega, nagu metaan või osoon, neid nimetatakse kasvuhoonegaasideks. Päikesekiirgus võib neid gaase raskusteta läbida, kuid Maa kiiratav kiirgus (pärast päikeseenergiaga kuumutamist) neelab nad osaliselt, ilma et oleks võimalik tervikuna kosmosesse pääseda. Tänu selle kasvuhooneefekti olemasolule saame elada stabiilse temperatuuriga. Kui mitte nende gaaside olemasolu, mis hoiavad soojust ja tekitavad selle efekti, Maa keskmine temperatuur oleks alla –15 kraadi. Kujutage ette, et nendel temperatuuridel oleks peaaegu aasta ringi, elu oleks Maa peal võimatu, nagu me seda teame.

Atmosfääris varieerub õhu tihedus, koostis ja temperatuur sõltuvalt kõrgusest.

Atmosfääri kihid

Atmosfäär on jaotatud mitmeks kihiks vastavalt koostisele, tihedusele ja temperatuurile. Siin on lühike kokkuvõte atmosfääri kihid.

Troposfäär: See on madalaim kiht, milles areneb elu ja enamik meteoroloogilisi nähtusi. See ulatub postidel umbes 10 km ja ekvaatoril 18 km kõrgusele. Troposfääris langeb temperatuur koos kõrgusega järk-järgult, kuni see jõuab -70º C. Selle ülemine piir on tropopausi aeg.

Stratosfäär: Selles kihis tõuseb temperatuur kuni umbes -10ºC saavutamiseni umbes 50 km kõrgusel. Just selles kihis asub osooni maksimaalne kontsentratsioon, "osoonikiht", gaas, mis absorbeerides osa Päikese ultraviolett- ja infrapunakiirgust, võimaldab Maa pinnal eluks sobivate tingimuste olemasolu. Selle kihi ülaosa nimetatakse stratopausiks.

Mesosfäär: Selles langeb temperatuur taas kõrgusega -140 ºC. See jõuab 80 km kõrgusele, mille lõpus on mesopaus.

Termosfäär: See on viimane kiht, mis ulatub kuni mitusada kilomeetrit kõrgusele ja mille temperatuur tõuseb kuni 1000 ºC. Siin on gaasid väga väikese tihedusega ja ioniseeritud.

Miks on atmosfäär oluline?

Meie atmosfäär on oluline mitme asja jaoks. Rohkem kui oluline, peaksime ütlema, et see on vajalik. Tänu atmosfäärile võib meie planeedil areneda elu, kuna see neelab suure osa osoonikihis olevast päikesest ultraviolettkiirgusest. Juhul kui meteoor satub koos Maaga orbiidile ja tabab meid, siis atmosfääri vastutab nende pulbriks lagunemise eest hõõrdumise tõttu, mida nad õhuga kokkupuutel kannatavad. Atmosfääri puudumisel oleks nende objektide kokkupõrkekiirus nende enda kosmose inertskiiruse (mõõdetuna meie planeedilt) ja Maa gravitatsiooni põhjustatud kiirenduse summa, seega on selle olemasolu ülioluline.

Mainimist väärib ka asjaolu, et maa atmosfäär pole alati olnud sama koostisega. Miljonite aastate jooksul on atmosfääri koostis muutnud ja tekitanud muud tüüpi elu. Näiteks kui atmosfääris oli vaevu hapnikku, siis oli metaangaas, kes reguleeris kliimat ja valitsev elu oli metanogeenide oma. Pärast tsüanobakterite ilmnemist suurenes hapniku hulk atmosfääris ja võimaldas erinevaid eluvorme nagu taimed, loomad ja inimesed.

Teine oluline atmosfääri funktsioon on magnetosfäär. See on atmosfääri ala, mis asub Maa välimises piirkonnas kaitseb meid, suunates elektromagnetkiirgusega koormatud päikesetuule. Tänu Maa magnetväljale ei tarbi meid päikesetormid.

Atmosfääril on suur tähtsus aastal biogeokeemiliste tsüklite areng. Atmosfääri praegune koostis on tingitud taimede fotosünteesist. Samuti kontrollib see kliimat ja keskkonda, kus inimesed elavad (troposfääris), tekitades selliseid meteoroloogilisi nähtusi nagu vihm (millest saame vett) ning millel on vajalik lämmastiku, süsiniku ja hapniku kontsentratsioon.

Inimese tegevus atmosfääris

Kahjuks inimene põhjustab atmosfääri koostises muutusi. Tööstustegevuse tõttu suurenevad kasvuhoonegaaside, nagu süsinikdioksiid ja metaan, ning lämmastikoksiidide heited, mis põhjustavad happevihmasid.

Nende kasvuhoonegaaside pidev suurenemine põhjustab Globaalne soojenemine. Keskmised temperatuurid planeedi kõigis osades tõusevad, destabiliseerides kõigi ökosüsteemide tasakaalu. See põhjustab kliimamuutusi, mis käivitatakse ilmastikutingimuste muutmisel. Näiteks suurendab kliimamuutus selliste äärmuslike ilmastikunähtuste sagedust ja intensiivsust nagu orkaanid, tornaadod, üleujutused, põuad jne. Muutuvad ka selliste nähtuste tsüklid nagu El Niño ja La Niña, paljud liigid liiguvad või surevad oma elupaikade muutuste tõttu, polaarmütside jää sulab koos sellele järgneva merepinna tõusuga jne.

Nagu sa näed, atmosfäär mängib meie planeedi elus fundamentaalset rolliSeetõttu peame võitlema kliimamuutustega ja tagama, et kasvuhoonegaaside kontsentratsioon muutuks stabiilseks nagu varem, enne tööstusrevolutsiooni.