Hvað er andrúmsloft og hvers vegna er það mikilvægt?

Á jörðinni okkar getum við lifað af þökk sé lagi af mismunandi lofttegundum sem umlykur alla jörðina. Þetta lag er áfram á jörðinni þökk sé þyngdaraflinu. Þetta snýst um lofthjúp jarðar og það er erfitt að ákvarða þykkt þess nákvæmlega, þar sem lofttegundirnar sem mynda það verða þéttari með hæðinni þar til þær hverfa næstum nokkur hundruð kílómetra frá yfirborðinu.

Andrúmsloftið uppfyllir ýmsar aðgerðir fyrir lífið á jörðinni og ef það væri ekki fyrir það gætum við ekki átt líf eins og við þekkjum það. Viltu vita allt um andrúmsloftið?

Samsetning andrúmsloftsins

Andrúmsloftið samanstendur af blöndu af lofttegundum, sem flestar eru einbeittar í svokölluðu homosphere, sem nær frá jörðu upp í 80-100 kílómetra hæð. Reyndar inniheldur þetta lag 99,9% af heildarmassa lofthjúpsins.

Meðal lofttegunda sem mynda andrúmsloftið, Kveikt verður á köfnunarefni (N2), súrefni (O2), argoni (Ar), koltvísýringi (CO2) og vatnsgufu. Mikilvægt er að vita að styrkur þessara lofttegunda er breytilegur eftir hæð og breytileiki í vatnsgufu er sérstaklega áberandi sem einbeitist sérstaklega í lögunum nálægt yfirborðinu.

Tilvist lofttegunda sem mynda loftið er nauðsynleg fyrir þróun lífs á jörðinni. Annars vegar gerir O2 og CO2 kleift að framkvæma mikilvægar aðgerðir dýra og plantna og hins vegar nærvera vatnsgufu og CO2, gerir hitastig á jörðinni kleift að vera fullnægjandi fyrir tilvist líftími. Vatnsgufa og CO2, ásamt öðrum lofttegundum, svo sem metani eða ósoni, eru svokallaðar gróðurhúsalofttegundir. Sólgeislun getur farið í gegnum þessar lofttegundir án erfiðleika, en geislunin sem kemur frá jörðinni (eftir upphitun með sólarorku) frásogast að hluta til af þeim án þess að geta flúið út í geiminn í heild sinni. Þökk sé tilvist þessara gróðurhúsaáhrifa getum við lifað við stöðugt hitastig. Ef ekki fyrir tilvist þessara lofttegunda sem halda hita og mynda þessi áhrif, Meðalhiti jarðar væri undir -15 gráður. Ímyndaðu þér við þetta hitastig næstum allt árið, líf á jörðinni eins og við þekkjum að það væri ómögulegt.

Í andrúmsloftinu er þéttleiki, samsetning og hitastig loftsins mismunandi eftir hæð.

Lag andrúmsloftsins

Andrúmsloftinu er skipt í nokkur lög eftir samsetningu þess, þéttleika og hitastigi. Hér er stutt yfirlit yfir lög andrúmsloftsins.

Hitabelti: Það er lægsta lagið, þar sem líf og flest veðurfyrirbæri þróast. Það nær í um það bil 10 km hæð við skautana og 18 km við miðbaug. Í veðrahvolfinu lækkar hitinn smám saman með hæðinni þar til hann nær -70 ° C. Efri mörk þess eru veðrahvolfið.

Heiðhvolf: Í þessu lagi eykst hitinn þar til hann nær um það bil -10 ° C í um 50 km hæð. Það er í þessu lagi þar sem hámarksstyrkur ósons er staðsettur, „ósonlagið“, lofttegund sem með því að taka í sig hluta af útfjólubláu og innrauðu geisluninni frá sólinni gerir kleift að búa við heppileg skilyrði fyrir líf á yfirborði jarðar. Efsti hluti þessa lags er kallaður stratopause.

Jarðhvolf: Í henni lækkar hitinn aftur með hæðinni í -140 ° C. Það nær 80 km hæð en í lok þess er mesopause.

Hitahvolf: Þetta er síðasta lagið sem nær allt að nokkur hundruð kílómetra hæð og sýnir hækkandi hitastig upp í 1000 ° C. Hér hafa lofttegundirnar mjög lágan þéttleika og eru jónaðar.

Af hverju er andrúmsloftið mikilvægt?

Andrúmsloftið er mikilvægt fyrir nokkra hluti. Meira en mikilvægt, við ættum að segja að það sé nauðsynlegt. Þökk sé andrúmsloftinu getur líf þróast á plánetunni okkar þar sem það gleypir stóran hluta útfjólubláa geislunar frá sólinni í ósonlaginu. Ef loftsteinn kemst á braut með jörðinni og ætlar að lemja okkur, lofthjúpinn ber ábyrgð á því að sundra þeim í duft vegna núnings sem þeir verða fyrir við snertingu við loftið. Í fjarveru lofthjúpsins væri árekstrarhraði þessara hluta summan af eigin tregðuhraða þeirra (mælt frá plánetunni okkar) auk hröðunar vegna þyngdarafls jarðar, svo það er mjög mikilvægt að hafa hann.

Einnig er vert að minnast á þá staðreynd að andrúmsloft jarðarinnar hefur ekki alltaf haft sömu samsetningu. Í milljónir ára hefur samsetning andrúmsloftsins verið að breytast og mynda aðrar gerðir af lífi. Til dæmis þegar andrúmsloftið hafði varla súrefni var það metangas sem stjórnaði loftslaginu og lífið sem ríkti var líf metanógena. Eftir að sýanóbakteríur komu fram jókst súrefnismagnið í andrúmsloftinu og gerði mögulegt mismunandi lífsform svo sem plöntur, dýr og menn.

Önnur mikilvæg virkni lofthjúpsins er segulhvolfið. Þetta er svæði lofthjúpsins sem finnst á ytra svæði jarðarinnar sem ver okkur með því að beygja sólvinda hlaðna rafsegulgeislun. Það er segulsviði jarðarinnar að þakka að við eyðumst ekki af sólstormum.

Andrúmsloftið hefur mikla þýðingu í þróun lífefnafræðilegra hringrása. Núverandi samsetning lofthjúpsins er vegna ljóstillífun sem framkvæmd er af plöntum. Það er líka sá sem stjórnar loftslagi og umhverfi sem mennirnir búa í (í veðrahvolfinu), myndar veðurfyrirbæri eins og rigningu (sem við fáum vatn úr) og hefur nauðsynlegan styrk köfnunarefnis, kolefnis og súrefnis.

Aðgerð mannsins við andrúmsloftið

Því miður, mannveran er að valda breytingu á samsetningu andrúmsloftsins. Vegna iðnaðarstarfsemi eykst losun gróðurhúsalofttegunda svo sem koltvísýringur og metan og köfnunarefnisoxíð sem valda súru rigningu.

Stöðug aukning þessara gróðurhúsalofttegunda veldur hnatthlýnun. Meðalhiti í öllum hlutum jarðar er að aukast og gerir jafnvægi allra vistkerfa óstöðug. Þetta veldur loftslagsbreytingum sem verða til vegna breytinga á veðurfari. Til dæmis eykur loftslagsbreytingar tíðni og styrk mikilla veðuratburða eins og fellibylja, hvirfilbylja, flóða, þurrka o.s.frv. Hringrás fyrirbæra eins og El Niño og La Niña er einnig að breytast, margar tegundir hreyfast eða deyja vegna breytinga á búsvæðum þeirra, ísinn á skautahettunum bráðnar með tilheyrandi hækkun sjávarstöðu o.s.frv.

Eins og þú sérð, andrúmsloftið gegnir grundvallarhlutverki í lífi plánetunnar okkarÞess vegna verðum við að berjast gegn loftslagsbreytingum og tryggja að styrkur gróðurhúsalofttegunda verði stöðugur eins og áður, fyrir iðnbyltinguna.