Straturile atmosferei

După cum am văzut într-o postare anterioară, Planeta Pământ Are multe straturi interne și externe și este alcătuit din patru subsisteme. straturi ale Pământului se aflau în subsistemul geosferei. Pe de altă parte, am avut biosfera, acea zonă a Pământului în care viața se dezvoltă. Hidrosfera a fost partea Pământului în care există apă. Avem doar celălalt subsistem al planetei, atmosfera. Care sunt straturile atmosferei? Să vedem.

Atmosfera este stratul de gaze care înconjoară Pământul și care are diverse funcții. Printre aceste funcții se numără faptul că adăpostește cantitatea de oxigen necesară pentru a trăi. O altă funcție vitală pe care o are atmosfera pentru ființele vii este de a ne proteja de razele soarelui și de agenții externi din spațiu, cum ar fi meteoriții mai mici sau asteroizii.

Compoziția atmosferei

Atmosfera este alcătuită din diferite gaze în diferite concentrații. Este compus în cea mai mare parte din azot (78%), Dar acest azot este neutru, adică îl respirăm, dar nu îl metabolizăm și nu îl folosim pentru nimic. Ceea ce obișnuim să trăim este oxigen găsit la 21%. Toate ființele vii de pe planetă, cu excepția organismelor anaerobe, au nevoie de oxigen pentru a trăi. În cele din urmă, atmosfera are o concentrație foarte scăzută (1%) din alte gaze precum vapori de apă, argon și dioxid de carbon.

După cum am văzut în articolul despre presiune atmosferică, aerul este greu și, prin urmare, există mai mult aer în straturile inferioare ale atmosferei, deoarece aerul de deasupra împinge aerul de dedesubt și este mai dens la suprafață. Din această cauză 75% din masa totală a atmosferei se află între suprafața pământului și primii 11 kilometri în altitudine. Pe măsură ce creștem în altitudine, atmosfera devine mai puțin densă și mai subțire, totuși, nu există linii care marchează diferitele straturi ale atmosferei, ci mai degrabă se schimbă compoziția și condițiile. Linia lui Karman, înalt de aproximativ 100 km, este considerat sfârșitul atmosferei Pământului și începutul spațiului cosmic.

Care sunt straturile atmosferei?

După cum am comentat anterior, pe măsură ce urcăm, găsim diferitele straturi pe care le are atmosfera. Fiecare cu compoziția, densitatea și funcția sa. Atmosfera are cinci straturi: Troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera și exosfera.

troposfera

Primul strat al atmosferei este troposfera și este cel mai aproape de suprafața pământului și, prin urmare, în acel strat trăim. Se extinde de la nivelul mării până la aproximativ 10-15 km înălțime. În troposferă se dezvoltă viața pe planetă. Dincolo de troposferă condițiile nu permit dezvoltarea vieții. Temperatura și presiunea atmosferică scad în troposferă pe măsură ce creștem înălțimea la care ne aflăm.

Fenomenele meteorologice așa cum le cunoaștem apar în troposferă, deoarece de acolo nu se dezvoltă nori. Aceste fenomene meteorologice sunt formate de încălzirea inegală cauzată de soare în diferitele regiuni ale planetei. Această situație provoacă convecția curenților și a vânturilor, care însoțite de schimbări de presiune și temperatură, dau naștere la cicloni furtunoși. Avioanele zboară în interiorul troposferei și așa cum am menționat anterior, în afara troposferei nu se formează nori, deci nu sunt ploi sau furtuni.

În partea cea mai înaltă a troposferei găsim un strat limită numit tropopauză. În acest strat limită, temperatura atinge valori minime foarte stabile. De aceea, mulți oameni de știință numesc acest strat așa „Stratul termic” Pentru că de aici, vaporii de apă din troposferă nu mai pot crește, deoarece sunt prinși atunci când se schimbă de la vapori la gheață. Dacă nu pentru tropopauză, planeta noastră ar putea pierde apa pe care o avem pe măsură ce se evaporă și migrează în spațiul cosmic. Ai putea spune că tropopauza este o barieră invizibilă care ne menține condițiile stabile și permite apei să rămână la îndemâna noastră.

Stratosferă

Continuând cu straturile atmosferei, găsim acum stratosfera. Se găsește din tropopauză și se întinde de la 10-15 km în înălțime până la 45-50 km. Temperatura în stratosferă este mai ridicată în partea superioară decât în ​​partea inferioară, deoarece, pe măsură ce crește în înălțime, absoarbe mai multe raze solare și temperatura crește. Adică, comportamentul temperaturii în înălțime este opusul celui din troposferă. Începe stabil dar scăzut și pe măsură ce altitudinea crește, temperatura crește.

Absorbția razelor de lumină se datorează stratul de ozon care are o înălțime cuprinsă între 30 și 40 km. Stratul de ozon nu este altceva decât o zonă în care concentrația de ozon stratosferic este mult mai mare decât în ​​restul atmosferei. Ozonul este ceea ce ne protejează de razele nocive ale soareluiDar dacă ozonul apare la suprafața pământului, acesta este un poluant atmosferic puternic care provoacă boli ale pielii, ale căilor respiratorii și cardiovasculare.

În stratosferă nu există aproape nici o mișcare în direcția verticală a aerului, dar vânturile în direcție orizontală pot ajunge frecvent 200 km / h. Problema cu acest vânt este că orice substanță care ajunge în stratosferă este răspândită pe toată planeta. Un exemplu în acest sens sunt CFC-urile. Aceste gaze compuse din clor și fluor distrug stratul de ozon și se răspândesc pe toată planeta datorită vânturilor puternice din stratosferă.

La capătul stratosferei este stratopauza. Este o zonă a atmosferei în care concentrațiile mari de ozon se termină și temperatura devine foarte stabilă (peste 0 grade Celsius). Stratopauza este cea care lasă loc mezosferei.

Mezosfera

Este stratul atmosferei care se extinde de la 50 km la mai mult sau mai puțin de 80 km. Comportamentul temperaturii în mezosferă este similar cu cel al troposferei, deoarece coboară în altitudine. Acest strat al atmosferei, în ciuda faptului că este rece, este capabil să oprească meteoriții pe măsură ce cad în atmosfera în care ard, în acest fel lasă urme de foc pe cerul nopții.

Mesosfera este cel mai subțire strat al atmosferei, deoarece conține doar 0,1% din masa totală de aer iar în el se pot atinge temperaturi de până la -80 grade. În acest strat apar reacții chimice importante și, datorită densității reduse a aerului, se formează diverse turbulențe care ajută navele spațiale la întoarcerea pe Pământ, deoarece încep să observe structura vânturilor de fundal și nu numai frâna aerodinamică. a navei.

La sfârșitul mezosferei este mezopauza. Este stratul limită care separă mezosfera și termosfera. Se află la aproximativ 85-90 km înălțime și temperatura este stabilă și foarte scăzută. În acest strat au loc reacții de chimioluminiscență și aeroluminescență.

Termosferă

Este cel mai larg strat al atmosferei. Se extinde de la 80-90 km până la 640 km. În acest moment, abia mai rămâne aer, iar particulele care există în acest strat sunt ionizate de radiațiile ultraviolete. Acest strat este, de asemenea, numit ionosferă datorită coliziunilor ionilor care au loc în el. Ionosfera are o mare influență asupra propagarea undelor radio. O parte din energia radiată de un emițător către ionosferă este absorbită de aerul ionizat, iar alta este refractată sau deviată înapoi spre suprafața Pământului.

Temperatura în termosferă este foarte ridicată, ajungând până la mii de grade Celsius. Toate particulele găsite în termosferă sunt puternic încărcate cu energie din razele soarelui. De asemenea, constatăm că gazele nu sunt dispersate uniform, așa cum este cazul straturilor anterioare ale atmosferei.

În termosferă găsim magnetosfera. Este acea regiune a atmosferei în care câmpul gravitațional al Pământului ne protejează de vântul solar.

exosfera

Ultimul strat al atmosferei este exosfera. Acesta este stratul cel mai îndepărtat de suprafața pământului și, datorită înălțimii sale, este cel mai nedefinit și, prin urmare, nu este considerat în sine un strat al atmosferei. Mai mult sau mai puțin se întinde între 600-800 km în înălțime până la 9.000-10.000 km. Acest strat al atmosferei este ceea ce separă planeta Pământ de spațiul cosmic și în ea atomii scapă. Este compus în principal din hidrogen.

După cum puteți vedea, în straturile atmosferei apar diferite fenomenes și au funcții diferite. De la ploaie, vânturi și presiuni, prin stratul de ozon și razele ultraviolete, fiecare dintre straturile atmosferei are funcția sa care face viața pe planetă așa cum o cunoaștem noi.

Istoria atmosferei

La atmosferă pe care o știm astăzi nu a fost întotdeauna așa. Au trecut milioane de ani de când s-a format planeta Pământ până astăzi și acest lucru a provocat schimbări în compoziția atmosferei.

Prima atmosferă a Pământului care a existat a apărut din cea mai mare și mai lungă ploaie din istorie care a format oceanele. Compoziția atmosferei înainte de viață, așa cum o știm, a fost formată în principal din metan. Pe atunci, da peste 2.300 miliarde de ani, organismele care au supraviețuit acestor condiții au fost organisme metanogeni și anoxici, adică nu aveau nevoie de oxigen pentru a trăi. Astăzi metanogenii trăiesc în sedimentele lacurilor sau în stomacul vacilor unde nu există oxigen. Planeta Pământ era încă foarte tânără și soarele strălucea mai puțin, cu toate acestea, concentrația de metan în atmosferă era de aproximativ 600 de ori mai mult decât există astăzi cu poluare. Acest lucru s-a tradus într-un efect de seră suficient de puternic pentru a putea crește temperaturile globale, deoarece metanul păstrează multă căldură.

Mai târziu, odată cu proliferarea cianobacterii și alge, planeta s-a umplut cu oxigen și a schimbat compoziția atmosferei până când, încetul cu încetul, a devenit ceea ce avem astăzi. Datorită tectonicii plăcilor, reorganizarea continentelor a contribuit la distribuirea carbonatului către toate părțile Pământului. Și de aceea atmosfera se transforma dintr-o atmosferă reducătoare în una oxidantă. Concentrația de oxigen a arătat vârfuri ridicate și scăzute până când a rămas mai mult sau mai puțin la o concentrație constantă de 15%.