Lag andrúmsloftsins

Eins og við sáum í fyrri færslu var Jörðin Það hefur mörg innri og ytri lög og samanstendur af fjórum undirkerfum. The lög jarðarinnar þeir voru í undirkerfi jarðhvolfsins. Á hinn bóginn höfðum við það lífríkið, það svæði jarðarinnar þar sem líf þróast. Vatnshvolfið var sá hluti jarðarinnar þar sem vatn er til. Við höfum aðeins annað undirkerfi jarðarinnar, lofthjúpinn. Hver eru lög lofthjúpsins? Við skulum sjá það.

Andrúmsloftið er loftlagið sem umlykur jörðina og hefur ýmsar aðgerðir. Meðal þessara aðgerða er sú staðreynd að hýsa það magn súrefnis sem nauðsynlegt er til að lifa. Önnur lífsnauðsynleg virkni sem andrúmsloftið hefur fyrir lífverur er að vernda okkur gegn geislum sólarinnar og ytri áhrifavöldum frá geimnum eins og minni loftsteinum eða smástirni.

Samsetning andrúmsloftsins

Andrúmsloftið samanstendur af mismunandi lofttegundum í mismunandi styrk. Það er aðallega samsett úr köfnunarefni (78%), En þetta köfnunarefni er hlutlaust, það er, við andum því að okkur en við umbrotum það ekki eða notum það ekki til neins. Það sem við notum til að lifa er súrefni fannst við 21%. Allar lífverur á jörðinni, nema loftfirrðar lífverur, þurfa súrefni til að lifa. Loks hefur andrúmsloftið það mjög lágur styrkur (1%) frá öðrum lofttegundum svo sem vatnsgufu, argoni og koltvísýringi.

Eins og við sáum í greininni um Loftþrýstingur, loftið er þungt og þess vegna er meira loft í neðri lögum lofthjúpsins vegna þess að loftið að ofan ýtir loftinu undir og er þéttara á yfirborðinu. Það er vegna þess 75% af heildarmassa lofthjúpsins það er staðsett á milli yfirborðs jarðar og fyrstu 11 kílómetranna í hæð. Þegar við vaxum í hæð verður andrúmsloftið minna þétt og þynnra, þó eru engar línur sem marka mismunandi lög andrúmsloftsins, heldur meira og minna samsetning og aðstæður breytast. Lína Karman, um 100 km hár, er talinn endir lofthjúps jarðar og upphaf geimsins.

Hver eru lög lofthjúpsins?

Eins og við höfum áður sagt, þegar við stígum upp, lendum við í mismunandi lögum sem andrúmsloftið hefur. Hver með samsetningu, þéttleika og virkni. Andrúmsloftið hefur fimm lög: Hitabeltishvolfið, heiðhvolfið, mesosphere, thermosphere og exosphere.

Hitabelti

Fyrsta lag lofthjúpsins er veðrahvolfið og er það næst yfirborði jarðar og þess vegna er það í því lagi sem við lifum. Það nær frá sjávarmáli í um 10-15 km hæð. Það er í veðrahvolfinu þar sem líf þróast á jörðinni. Handan veðrahvolfsins aðstæður leyfa ekki þróun lífsins. Hitinn og andrúmsloftið lækkar í veðrahvolfinu þegar við aukum hæðina sem við finnum okkur í.

Veðurfyrirbæri eins og við þekkjum þau eiga sér stað í hitabeltinu þar sem skýin þróast ekki þaðan. Þessi veðurfyrirbæri myndast við ójafna upphitun af völdum sólarinnar á mismunandi svæðum jarðarinnar. Þetta ástand veldur kröftun strauma og vinda, sem fylgja breytingum á þrýstingi og hitastigi, valda stormasömum hringrásum. Flugvélar fljúga inni í veðrahvolfinu og eins og við höfum nefnt áður, utan veðrahvolfsins myndast engin ský, svo það er engin rigning eða stormur.

Í hæsta hluta hitabeltisins finnum við landamerki sem kallast veðrahvolf. Í þessu mörkalagi nær hitastigið mjög stöðugu lágmarksgildi. Þess vegna kalla margir vísindamenn þetta lag sem „Hitalag“ Vegna þess að vatnsgufan héðan í veðrahvolfinu getur ekki hækkað lengra, þar sem hún er föst þegar hún breytist úr gufu í ís. Ef ekki vegna veðrahvolfsins gæti reikistjarnan okkar misst vatnið sem við höfum þegar það gufar upp og flust út í geiminn. Þú gætir sagt að veðrahvolfið sé ósýnileg hindrun sem heldur aðstæðum okkar stöðugum og gerir vatninu kleift að vera innan seilingar.

Heiðhvolf

Höldum áfram með lögum lofthjúpsins, finnum við nú heiðhvolfið. Það finnst frá veðrahvolfinu og nær frá 10-15 km á hæð í 45-50 km. Hitinn í heiðhvolfinu er hærri í efri hlutanum en í neðri hlutanum þar sem þegar hann eykst á hæðinni, þá gleypir það meira í sig sólargeislana og hitinn þinn eykst. Það er að segja, hegðun hitastigs í hæð er þveröfug við það í hitabeltinu. Það byrjar stöðugt en lítið og þegar hæðin eykst eykst hitinn.

Upptaka ljósgeisla stafar af ósonlagið sem er á milli 30 og 40 km hár. Ósonlagið er ekkert annað en svæði þar sem styrkur ósons í heiðhvolfinu er miklu hærri en í restinni af andrúmsloftinu. Óson er hvað ver okkur gegn skaðlegum geislum sólarinnarEn ef óson kemur fram á yfirborði jarðar er það sterkt andrúmsloftmengunarefni sem veldur húð, öndunarfærum og hjarta- og æðasjúkdómum.

Í heiðhvolfinu er varla hreyfing í lóðréttri átt loftsins, en vindar í láréttri átt geta náð oft 200 km / klst. Vandinn við þennan vind er að öll efni sem berast heiðhvolfinu dreifast um alla plánetuna. Dæmi um þetta eru CFC. Þessar lofttegundir samsettar úr klór og flúor eyðileggja ósonlagið og dreifast um reikistjörnuna vegna mikils vinds frá heiðhvolfinu.

Í lok heiðhvolfsins er stratopaus. Það er svæði lofthjúpsins þar sem mikill styrkur óson endar og hitastigið verður mjög stöðugt (yfir 0 gráður á Celsíus). Geislafræðin er sú sem víkur fyrir himnahvolfinu.

Jarðhvolf

Það er lag lofthjúpsins sem nær frá 50 km í meira og minna 80 km. Hegðun hitastigs í himinhvolfinu er svipuð og í hitabeltinu, þar sem það lækkar í hæð. Þetta lag lofthjúpsins, þrátt fyrir að vera kalt, er fær um að stöðva loftsteina þegar þeir falla í andrúmsloftið þar sem þeir brenna, skilja þeir eftir ummerki um eld á næturhimninum.

Mesosphere er þynnsta lag lofthjúpsins síðan inniheldur aðeins 0,1% af heildarmagni loftsins og í því er hægt að ná hitastigi allt að -80 gráður. Mikilvæg efnahvörf eiga sér stað í þessu lagi og vegna lágs þéttleika lofts myndast ýmis ókyrrð sem hjálpa geimförum þegar þau snúa aftur til jarðar, þar sem þau fara að taka eftir uppbyggingu bakgrunnsvindanna og ekki aðeins loftdýnamíska bremsuna skipsins.

Í lok jarðarinnar er mesopause. Það er jaðarlagið sem skilur að milli himinhvolfsins og hitahvolfsins. Það er staðsett um 85-90 km hátt og í honum er hitinn stöðugur og mjög lágur. Viðbrögð við vökva og loftolíumyndun eiga sér stað í þessu lagi.

Hitahvolf

Það er breiðasta lag lofthjúpsins. Það nær frá 80-90 km upp í 640 km. Á þessum tímapunkti er varla loft eftir og agnirnar sem eru til í þessu lagi eru jónaðar með útfjólublári geislun. Þetta lag er einnig kallað jónahvolf vegna árekstra jóna sem eiga sér stað í því. Jónahvolfið hefur mikil áhrif á fjölgun útvarpsbylgjna. Hluti orkunnar sem sendandi sendir út í jónahvolfið frásogast af jónaða loftinu og annað brotnar, eða beygist, aftur í átt að yfirborði jarðar.

Hitastigið í hitahvolfinu er mjög hátt og nær allt að þúsund gráður á Celsíus. Allar agnirnar sem finnast í hitahvolfinu eru mjög hlaðnar orku frá geislum sólarinnar. Við komumst einnig að því að lofttegundirnar dreifast ekki jafnt og raunin er með fyrri lög lofthjúpsins.

Í hitahvolfinu finnum við segulhvolfið. Það er það svæði lofthjúpsins þar sem þyngdarsvið jarðar verndar okkur fyrir sólvindinum.

Úthvolf

Síðasta lag andrúmsloftsins er exosphere. Þetta er lagið lengst frá yfirborði jarðar og vegna hæðar þess er það óákveðnasta og því í sjálfu sér ekki talið lag lofthjúpsins. Það nær meira og minna á bilinu 600-800 km á hæð upp í 9.000-10.000 km. Þetta lag andrúmsloftsins er hvað skilur jörðina frá geimnum og í því sleppa atómin. Það er aðallega samsett úr vetni.

Eins og þú sérð, mismunandi fyrirbæri koma fyrir í lögum lofthjúpsinss og hafa mismunandi hlutverk. Frá rigningu, vindum og þrýstingi, í gegnum ósonlagið og útfjólubláa geisla, hefur hvert lag lofthjúpsins það hlutverk sitt sem gerir líf á jörðinni eins og við þekkjum hana.

Saga andrúmsloftsins

La andrúmsloft sem við vitum í dag þetta hefur ekki alltaf verið svona. Síðan jörðin myndaðist til dagsins í dag eru milljónir ára liðin og það hefur valdið breytingum á samsetningu lofthjúpsins.

Fyrsta lofthjúpur jarðar sem er til er sprottinn af stærstu og lengstu rigningu sögunnar sem mynduðu höfin. Samsetning lofthjúpsins fyrir lífið eins og við þekkjum það varð til að mestu úr metani. Aftur þá gerir það það meira en 2.300 milljarða ára, lífverurnar sem lifðu þessar aðstæður af voru lífverur metanógen og anoxic, það er, þeir þurftu ekki súrefni til að lifa. Í dag lifa metanógen í seti stöðuvatna eða maga kúa þar sem ekkert súrefni er til. Jörðin var enn mjög ung og sólin skein minna, styrkur metans í andrúmsloftinu var hins vegar um 600 sinnum meira en er í dag með mengun. Það þýddist í gróðurhúsaáhrif nógu sterkt til að geta aukið hitastig jarðar þar sem metan heldur miklum hita.

Síðar, með fjölgun blábakteríur og þörungar, reikistjarnan fylltist af súrefni og breytti samsetningu lofthjúpsins þar til það varð smátt og smátt það sem við höfum í dag. Þökk sé plötusveiflu stuðlaði endurskipulagning heimsálfanna að dreifingu karbónats til allra jarðar. Og þess vegna var andrúmsloftið að breytast úr minnkandi andrúmslofti í oxandi. Súrefnisstyrkurinn sýndi háa og lága toppa þar til hann var meira og minna í stöðugum styrk 15%.