Kas yra atmosfera ir kodėl ji yra svarbi?

Mūsų planetoje galime išgyventi dėl skirtingos dujų sudėties sluoksnio, kuris supa visą Žemę. Šis sluoksnis lieka Žemėje gravitacijos dėka. Tai apie žemės atmosferą ir sunku tiksliai nustatyti jo storį, nes jį sudarančios dujos tampa mažiau tankios aukščio atžvilgiu, kol praktiškai išnyksta keli šimtai kilometrų nuo paviršiaus.

Atmosfera atlieka įvairias gyvenimo planetoje funkcijas ir, jei ne ji, mes negalėtume turėti tokio gyvenimo, kokį jį pažįstame. Ar norite sužinoti viską apie atmosferą?

Atmosferos sudėtis

Atmosfera susideda iš dujų mišinio, kurio dauguma susitelkę vadinamojoje homosferoje, kuri tęsiasi nuo žemės iki 80–100 kilometrų aukščio. Iš tikrųjų šiame sluoksnyje yra 99,9% visos atmosferos masės.

Tarp atmosferą sudarančių dujų, Reikia pabrėžti azotą (N2), deguonį (O2), argoną (Ar), anglies dioksidą (CO2) ir vandens garus. Svarbu žinoti, kad šių dujų koncentracija kinta priklausomai nuo aukščio, ypač ryškūs vandens garų pokyčiai, kurie ypač koncentruojasi šalia paviršiaus esančiuose sluoksniuose.

Orą sudarančių dujų buvimas yra būtinas gyvybei Žemėje vystytis. Viena vertus, O2 ir CO2 leidžia atlikti gyvybiškai svarbias gyvūnų ir augalų funkcijas, kita vertus, esant vandens garams ir CO2, Žemėje temperatūra gali būti pakankama, kad egzistuotų gyvenimas. Vandens garai ir CO2 kartu su kitomis mažiau gausiomis dujomis, tokiomis kaip metanas ar ozonas, yra vadinamosios šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Saulės spinduliuotė gali be sunkumų praeiti per šias dujas, tačiau Žemės skleidžiamą radiaciją (pašildžius saulės energija) jos iš dalies absorbuoja, nesugebėdamos ištrūkti į visą kosmosą. Dėl šio šiltnamio efekto egzistavimo galime gyventi esant stabiliai temperatūrai. Jei ne dėl šių dujų, kurios sulaiko šilumą ir sukuria šį efektą, Vidutinė Žemės temperatūra būtų žemesnė nei –15 laipsnių. Įsivaizduokite, kad esant tokiai temperatūrai beveik ištisus metus, Žemėje, kaip mes ją žinome, gyvybė būtų neįmanoma.

Atmosferoje oro tankis, sudėtis ir temperatūra skiriasi priklausomai nuo aukščio.

Atmosferos sluoksniai

Atmosfera yra suskirstyta į kelis sluoksnius pagal jos sudėtį, tankį ir temperatūrą. Čia yra trumpa santrauka atmosferos sluoksniai.

Troposfera: Tai žemiausias sluoksnis, kuriame išsivysto gyvybė ir dauguma meteorologinių reiškinių. Jis tęsiasi maždaug iki 10 km aukščio ašigaliuose ir 18 km aukštyje ties pusiauju. Troposferoje temperatūra palaipsniui mažėja aukštyn, kol pasiekia –70º C. Viršutinė jos riba yra tropopauzė.

Stratosfera: Šiame sluoksnyje temperatūra pakyla, kol 10 km aukštyje pasiekia maždaug -50ºC. Būtent šiame sluoksnyje yra didžiausia ozono koncentracija - „ozono sluoksnis“ - dujos, kurios sugerdamos dalį saulės ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių leidžia Žemės paviršiuje egzistuoti tinkamoms gyvenimo sąlygoms. Šio sluoksnio viršus vadinamas stratopauze.

Mezosfera: Joje temperatūra vėl sumažėja aukštyn iki -140 ºC. Jis pasiekia 80 km aukštį, kurio pabaigoje yra mezopauzė.

Termosfera: Tai paskutinis sluoksnis, besitęsiantis iki kelių šimtų kilometrų aukščio, kylantis iki 1000 ºC. Čia dujos yra labai mažo tankio ir jonizuojamos.

Kodėl atmosfera yra svarbi?

Mūsų atmosfera yra svarbi keliems dalykams. Daugiau nei svarbu, turėtume pasakyti, kad tai būtina. Dėl atmosferos gyvybė gali vystytis mūsų planetoje, nes ji sugeria didelę ultravioletinių spindulių dalį iš saulės ozono sluoksnyje. Tuo atveju, kai meteoras pateks į orbitą kartu su žeme ir pataikys į mus, atmosferą Jis yra atsakingas už jų išskaidymą į dulkes dėl trinties, kurią jie patiria kontaktuodami su oru. Jei nebūtų atmosferos, šių objektų susidūrimo greitis būtų jų pačių erdvės inercinio greičio (matuojamo nuo mūsų planetos) ir Žemės gravitacijos sukelto pagreičio suma, todėl gyvybiškai svarbu jį turėti.

Reikėtų paminėti ir tai, kad žemės atmosfera ne visada turėjo tą pačią kompoziciją. Milijonus metų atmosferos sudėtis kinta ir kuria kitokį gyvenimą. Pavyzdžiui, kai atmosferoje beveik nebuvo deguonies, ji buvo metano dujos, kurios reguliavo klimatą ir vyravęs gyvenimas buvo metanogenų. Pasirodžius cianobakterijoms, deguonies kiekis atmosferoje padidėjo ir leido atsirasti įvairioms gyvybės formoms, pavyzdžiui, augalams, gyvūnams ir žmonėms.

Kita svarbi atmosferos funkcija yra magnetosfera. Tai yra atmosferos plotas, esantis išoriniame Žemės regione apsaugo mus nukreipdamas saulės vėjus, apkrautus elektromagnetine spinduliuote. Žemės magnetinio lauko dėka mūsų nevartoja saulės audros.

Ši atmosfera yra labai svarbi biogeocheminių ciklų raida. Dabartinę atmosferos sudėtį lemia augalų vykdoma fotosintezė. Tai taip pat kontroliuoja klimatą ir aplinką, kurioje gyvena žmonės (troposferoje), generuodami tokius meteorologinius reiškinius kaip lietus (iš kurio gauname vandens) ir turėdami reikiamą azoto, anglies ir deguonies koncentraciją.

Žmogaus veiksmai atmosferoje

Deja, žmogus sukelia atmosferos sudėties pokyčius. Dėl pramoninės veiklos padidėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip anglies dvideginis ir metano bei azoto oksido, išmetimai, sukeliantys rūgštų lietų.

Tai sukelia nuolatinis šių šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio didėjimas visuotinis atšilimas. Vidutinė temperatūra visose planetos dalyse didėja, destabilizuodama visų ekosistemų pusiausvyrą. Tai sukelia klimato pokyčius, kuriuos lemia oro sąlygų pokyčiai. Pavyzdžiui, dėl klimato pokyčių padidėja ekstremalių oro reiškinių, tokių kaip uraganai, tornadai, potvyniai, sausros ir kt., Dažnis ir intensyvumas. Taip pat keičiami tokių reiškinių kaip „El Niño“ ir „La Niña“ ciklai, daugelis rūšių juda ar žūsta dėl buveinių pokyčių, poliarinių dangtelių ledas tirpsta ir dėl to kyla jūros lygis ir kt.

Kaip matai, atmosfera vaidina pagrindinį vaidmenį mūsų planetos gyvenimeŠtai kodėl turime kovoti su klimato kaita ir užtikrinti, kad šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija taptų stabili kaip ir anksčiau, prieš pramoninę revoliuciją.