لایه های جو

همانطور که در پست قبلی دیدیم ، سیاره زمین این لایه های داخلی و خارجی زیادی دارد و از چهار زیر سیستم تشکیل شده است. لایه های زمین آنها در زیر سیستم ژئوسفر بودند. از طرف دیگر ، ما داشتیم زیست کره، آن منطقه از زمین که زندگی در آن توسعه می یابد. هیدروسفر بخشی از زمین بود که آب در آن وجود دارد. ما فقط زیر سیستم دیگر سیاره ، جو را داریم. لایه های جو چیست؟ بیایید ببینیمش

جو لایه ای از گازها است که زمین را احاطه کرده و عملکردهای مختلفی دارد. از جمله این عملکردها ، مسکن قرار دادن میزان اکسیژن لازم برای زندگی است. عملکرد حیاتی دیگری که جو برای موجودات زنده دارد ، محافظت از ما در برابر اشعه خورشید و عوامل خارجی در فضا مانند شهاب سنگ های کوچک یا سیارک ها است.

ترکیب جو

جو از گازهای مختلف در غلظت های مختلف تشکیل شده است. بیشتر از آن تشکیل شده است نیتروژن (78٪) ، اما این نیتروژن خنثی است ، یعنی ما آن را تنفس می کنیم اما متابولیزه نمی کنیم یا برای هر چیزی استفاده نمی کنیم. کاری که ما برای زندگی استفاده می کنیم این است اکسیژن 21٪. همه موجودات زنده روی کره زمین ، به جز موجودات بی هوازی ، برای زندگی به اکسیژن نیاز دارند. سرانجام ، جو حاکم است غلظت بسیار کم (1٪) از گازهای دیگر مانند بخار آب ، آرگون و دی اکسید کربن.

همانطور که در مقاله در مورد مشاهده کردیم فشار جو، هوا سنگین است و بنابراین هوای بیشتری در لایه های پایین جو وجود دارد زیرا هوای بالا هوای زیر را هل می دهد و از سطح متراکم تر است. به همین دلیل است 75٪ جرم کل جو این فاصله بین سطح زمین و 11 کیلومتر اول از نظر ارتفاع است. هرچه در ارتفاع رشد می کنیم ، جو از چگال و نازک تری برخوردار می شود ، با این حال ، هیچ خطی وجود ندارد که لایه های مختلف جو را مشخص کند ، بلکه ترکیب و شرایط تغییر می کند. خط کارمان، حدود 100 کیلومتر ارتفاع ، پایان جو زمین و آغاز فضای بیرونی محسوب می شود.

لایه های جو چیست؟

همانطور که قبلاً اظهار نظر کردیم ، هنگام صعود ، با لایه های مختلفی که جو دارد مواجه هستیم. هر کدام با ترکیب ، چگالی و عملکرد خود. جو پنج لایه دارد: تروپوسفر ، استراتوسفر ، مزوسفر ، ترموسفر و اگزوسفر.

تروپوسفر

اولین لایه جو تروپوسفر است و همان است نزدیکترین سطح زمین و بنابراین ، ما در آن لایه زندگی می کنیم. از سطح دریا تا حدود 10-15 کیلومتر ارتفاع امتداد دارد. این در تروپوسفر است که زندگی در این سیاره رشد می کند. فراتر از تروپوسفر شرایط توسعه زندگی را مجاز نمی دانند. با افزایش ارتفاعی که در آن هستیم دما و فشار جو در تروپوسفر در حال کاهش است.

همانطور که می دانیم پدیده های هواشناسی در تروپوسفر اتفاق می افتند ، زیرا ابرها از آنجا رشد نمی کنند. این پدیده های هواشناسی در اثر گرم شدن ناهموار ناشی از خورشید در مناطق مختلف کره زمین بوجود می آیند. این وضعیت باعث می شود همرفت جریان و باد ، که همراه با تغییر در فشار و دما ، باعث ایجاد طوفان های طوفانی می شود. هواپیماها در داخل تروپوسفر پرواز می کنند و همانطور که قبلاً نامگذاری کردیم ، در خارج از تروپوسفر هیچ ابر ایجاد نمی شود ، بنابراین باران یا طوفان وجود ندارد.

در بالاترین قسمت تروپوسفر یک لایه مرزی پیدا می کنیم به نام تروپوپوز در این لایه مرزی ، دما به حداقل مقادیر بسیار پایدار می رسد. به همین دلیل بسیاری از دانشمندان این لایه را اینگونه می نامند "لایه حرارتی" زیرا از اینجا به بعد بخار آب در تروپوسفر دیگر نمی تواند افزایش یابد ، زیرا هنگام تغییر از بخار به یخ به دام می افتد. اگر tropopause نبود ، سیاره ما می تواند با تبخیر شدن و مهاجرت به فضای خارج از آب ، آب را از دست بدهیم. می توانید بگویید که تروپوپوز سدی نامرئی است که شرایط ما را پایدار نگه می دارد و اجازه می دهد آب در دسترس باشد.

استراتوسفر

با ادامه لایه های جو ، اکنون استراتوسفر را پیدا می کنیم. از تروپوپاز یافت می شود و از 10-15 کیلومتر طول تا 45-50 کیلومتر امتداد دارد. درجه حرارت در استراتوسفر در قسمت فوقانی بالاتر از قسمت تحتانی است زیرا با افزایش ارتفاع ، اشعه های خورشیدی بیشتری را جذب می کند و درجه حرارت شما افزایش می یابد. که این است که بگوییم، رفتار دما در ارتفاع مخالف آن است که در تروپوسفر وجود دارد. از ابتدا پایدار اما کم شروع می شود و با افزایش ارتفاع ، دما نیز افزایش می یابد.

جذب پرتوهای نور به این دلیل است لایه ازن که بین 30 تا 40 کیلومتر طول دارد. لایه ازن چیزی بیشتر از منطقه ای نیست که غلظت ازن استراتوسفر بسیار بیشتر از بقیه جو باشد. ازن چیست ما را در برابر اشعه های مضر خورشید محافظت می کنداما اگر ازن در سطح زمین ایجاد شود ، یک آلاینده جوی قوی است که باعث بیماری های پوستی ، تنفسی و قلبی عروقی می شود.

در استراتوسفر به سختی هیچ حرکتی در جهت عمودی هوا وجود دارد ، اما بادهای در جهت افقی می توانند برسند اغلب 200 کیلومتر در ساعت. مشکل این باد این است که هر ماده ای که به استراتوسفر برسد در سراسر کره زمین پخش می شود. نمونه ای از این موارد CFC هستند. این گازها که از کلر و فلوئور تشکیل شده اند ، لایه ازن را از بین می برند و به دلیل وزش باد شدید از استراتوسفر ، در سراسر کره زمین پخش می شوند.

در انتهای استراتوسفر قرار دارد استراتوپوز منطقه ای از اتمسفر است که غلظت های بالای ازن به پایان می رسد و دما بسیار پایدار می شود (بالای 0 درجه سانتیگراد). استراتوپوز آن است که جای خود را به مزوسفر می دهد.

ماسوسفر

این لایه جو است که از 50 کیلومتر تا کم و بیش 80 کیلومتر امتداد دارد. رفتار دما در مزوسفر از آنجا که در ارتفاع پایین می آید شبیه تروپوسفر است. این لایه از جو ، با وجود سرد بودن ، قادر است شهاب سنگ ها را متوقف کند همانطور که در اتمسفر می سوزند ، در این روش آثاری از آتش را در آسمان شب باقی می گذارند.

از آن زمان تاکنون ، مزوسفر نازک ترین لایه جو است فقط حاوی 0,1٪ از کل توده هوا است و در آن می توان به درجه حرارت تا -80 درجه رسید. واکنش های شیمیایی مهمی در این لایه رخ می دهد و از آنجا که شروع به مشاهده ساختار بادهای پس زمینه و نه تنها ترمز آیرودینامیکی می کنند ، تلاطم های مختلفی ایجاد می شود که به فضاپیماها هنگام بازگشت به زمین کمک می کند. از کشتی

در انتهای ماسوسفر قرار دارد یائسگی. این لایه مرزی است که مزوسفر و ترموسفر را از هم جدا می کند. حدود 85-90 کیلومتر ارتفاع دارد و در آن دما پایدار و بسیار پایین است. واکنشهای شیمی لومینسانس و آئرولومینسانس در این لایه اتفاق می افتد.

ترموسفر

این گسترده ترین لایه جو است. از گسترش می یابد 80-90 کیلومتر تا 640 کیلومتر. در این مرحله ، به سختی هوا باقی مانده و ذراتی که در این لایه وجود دارند ، توسط اشعه ماورا بنفش یونیزه می شوند. این لایه نیز نامیده می شود یون کره به دلیل برخورد یونهایی که در آن اتفاق می افتد. یونوسفر تأثیر زیادی بر روی دارد انتشار امواج رادیویی. بخشی از انرژی تابش شده توسط فرستنده به سمت یونوسفر توسط هوای یونیزه شده جذب می شود و دیگری شکسته می شود ، یا به سمت سطح زمین منحرف می شود.

درجه حرارت در ترموسفر بسیار بالا است و به آن می رسد تا هزاران درجه سانتیگراد. تمام ذرات موجود در ترموسفر از انرژی پرتوهای خورشید به شدت شارژ می شوند. ما همچنین دریافتیم که گازها به طور مساوی پراکنده نیستند ، همانطور که در لایه های قبلی جو وجود دارد.

در ترموسفر پیدا می کنیم مغناطیس کره. آن منطقه از جو است که در آن میدان گرانشی زمین از ما در برابر باد خورشیدی محافظت می کند.

اگزوسفر

آخرین لایه جو ، اگزوسفر است. این لایه دورترین سطح از سطح زمین است و به دلیل ارتفاع آن ، نامشخصترین لایه است و بنابراین به خودی خود لایه ای از جو محسوب نمی شود. کم و بیش از 600 تا 800 کیلومتر طول تا 9.000 تا 10.000 هزار کیلومتر امتداد دارد. این لایه از جو چیست سیاره زمین را از فضا جدا می کند و در آن اتم ها فرار می کنند. بیشتر از هیدروژن تشکیل شده است.

همانطور که می بینید، پدیده های مختلفی در لایه های جو رخ می دهدs و عملکردهای مختلفی دارند. از طریق باران ، بادها و فشارها ، از طریق لایه ازن و اشعه ماورا بنفش ، هر یک از لایه های جو عملکرد خود را دارد که زندگی را بر روی کره زمین همانطور که می شناسیم ایجاد می کند.

تاریخچه جو

La جو که امروز می دانیم همیشه اینگونه نبوده است. از زمان شکل گیری سیاره زمین تا به امروز ، میلیون ها سال می گذرد و این باعث تغییراتی در ترکیب جو شده است.

اولین اتمسفر زمین موجود از بزرگترین و طولانی ترین باران تاریخ که اقیانوس ها را تشکیل داده بوجود آمده است. ترکیب اتمسفر قبل از زندگی ، همانطور که می دانیم ، بیشتر از متان تشکیل شده بود. در آن زمان ، این کار را می کند بیش از 2.300 میلیارد سالموجوداتی که از این شرایط جان سالم به در بردند موجوداتی بودند مواد متان زا و آنوکسیک، یعنی آنها برای زندگی به اکسیژن نیاز نداشتند. امروزه متانوژن ها در رسوبات دریاچه ها یا معده گاوهایی که اکسیژن وجود ندارد زندگی می کنند. سیاره زمین هنوز بسیار جوان بود و خورشید کمتر می درخشید ، با این حال ، غلظت متان در جو بود حدود 600 برابر بیشتر از آلودگی امروز. این به یک اثر گلخانه ای تبدیل شده است که به اندازه کافی قوی است و می تواند دمای کره زمین را افزایش دهد ، زیرا متان گرمای زیادی را در خود نگه می دارد.

بعداً ، با گسترش سلاح های هسته ای سیانوباکتریوم و جلبک ، این سیاره پر از اکسیژن شد و ترکیب جو را تغییر داد تا اینکه کم کم به آنچه امروز داریم تبدیل شد. به لطف تکتونیک صفحات ، سازماندهی مجدد قاره ها به توزیع کربنات در تمام نقاط زمین کمک کرد. و به همین دلیل جو از جو کاهنده به اتمسفر اکسید کننده تبدیل می شد. غلظت اکسیژن قله های کم و زیاد را نشان داد تا اینکه کم و بیش در غلظت ثابت 15٪ باقی ماند.