Слојеви атмосфере

Као што смо видели у претходном посту, Планета Земља Има много унутрашњих и спољних слојева и састоји се од четири подсистема. Тхе слојеви Земље били су у подсистему геосфере. С друге стране, имали смо биосфера, то подручје Земље где се развија живот. Хидросфера је била део Земље у којој постоји вода. Имамо само други подсистем планете, атмосферу. Који су слојеви атмосфере? Дај да видимо.

Атмосфера је слој гасова који окружује Земљу и који има различите функције. Међу тим функцијама је чињеница да се у њој задржава количина кисеоника неопходна за живот. Још једна витална функција коју атмосфера има за жива бића је да нас заштити од сунчевих зрака и спољних агенаса из свемира као што су мањи метеорити или астероиди.

Састав атмосфере

Атмосферу чине различити гасови у различитим концентрацијама. Углавном је састављен од азот (78%), Али овај азот је неутралан, односно ми га удишемо, али га не метаболизујемо или користимо за било шта. Оно што ми користимо за живот је кисеоник који је 21%. Сва жива бића на планети, осим анаеробних организама, требају кисеоник за живот. И на крају, атмосфера је врло ниска концентрација (1%) из других гасова као што су водена пара, аргон и угљен-диоксид.

Као што смо видели у чланку о атмосферски притисак, ваздух је тежак, па према томе има више ваздуха у доњим слојевима атмосфере јер ваздух одозго потискује ваздух одоздо и гушћи је на површини. То је због тога 75% укупне масе атмосфере налази се између земљине површине и првих 11 километара надморске висине. Како растемо на надморској висини, атмосфера постаје мање густа и ређа, међутим, не постоје линије које обележавају различите слојеве атмосфере, већ се састав и услови мењају. Карманова линија, висок око 100 км, сматра се крајем Земљине атмосфере и почетком свемира.

Који су слојеви атмосфере?

Као што смо раније коментарисали, док се пењемо, проналазимо различите слојеве атмосфере. Свака са својим саставом, густином и функцијом. Атмосфера има пет слојева: Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и егзосфера.

Тропосфера

Први слој атмосфере је тропосфера и је најближи површини земље и зато је у том слоју који живимо. Простире се од нивоа мора до око 10-15 км висине. У тропосфери се развија живот на планети. Изузев тропосфере не дозвољавају развој живота. Температура и атмосферски притисак се смањују у тропосфери како повећавамо висину на којој се налазимо.

Метеоролошке појаве какве познајемо јављају се у тропосфери, јер се одатле облаци не развијају. Ови метеоролошки феномени настају неравномерним загревањем изазваним сунцем у различитим регионима планете. Ова ситуација узрокује конвекција струја и ветрова, који праћени променама притиска и температуре доводе до олујних циклона. Авиони лете унутар тропосфере и, као што смо раније рекли, ван тропосфере се не формирају облаци, тако да нема кише или олује.

У највишем делу тропосфере налазимо гранични слој тзв тропопауза. У овом граничном слоју температура достиже врло стабилне минималне вредности. Због тога многи научници називају овај слој као "Термички слој" Јер од овог тренутка водена пара у тропосфери не може даље да се подиже, јер је заробљена када се из паре промени у лед. Да није тропопаузе, наша планета би могла да изгуби воду коју имамо док испарава и мигрира у свемир. Могло би се рећи да је тропопауза невидљива баријера која одржава наше услове стабилним и омогућава да нам вода остане надохват руке.

Стратосфера

Настављајући са слојевима атмосфере, сада проналазимо стратосферу. Налази се из тропопаузе и протеже се од 10-15 км висине до 45-50 км. Температура у стратосфери је виша у горњем делу него у доњем делу, јер како се повећава у висини, она упија више сунчевих зрака, а температура расте. Односно, понашање температуре у висини је супротно оном у тропосфери. Почиње стабилно, али мало, а како се надморска висина повећава, температура се повећава.

Апсорпција светлосних зрака је због озонски омотач која је висока између 30 и 40 км. Озонски омотач није ништа друго до подручје где је концентрација стратосферског озона много већа него у остатку атмосфере. Озон је шта штити нас од штетних сунчевих зракаАли ако се озон појављује на земљиној површини, то је јак атмосферски загађивач који узрокује кожне, респираторне и кардиоваскуларне болести.

У стратосфери се ретко креће у вертикалном смеру ваздуха, али ветрови у хоризонталном смеру могу досећи често 200 км / х. Проблем овог ветра је у томе што се свака супстанца која дође у стратосферу распрши широм планете. Пример за то су ЦФЦ. Ови гасови састављени од хлора и флуора уништавају озонски омотач и шире се широм планете услед јаког ветра из стратосфере.

На крају стратосфере је стратопауза. То је подручје атмосфере у којем се завршавају високе концентрације озона и температура постаје врло стабилна (изнад 0 степени Целзијуса). Стратопауза је оно што уступа место мезосфери.

Мезосфера

То је слој атмосфере који се протеже од 50 км до мање-више 80 км. Понашање температуре у мезосфери слично је понашању тропосфере, јер се спушта у надморској висини. Овај слој атмосфере, упркос томе што је хладан, је у стању да заустави метеорите док упадају у атмосферу где горе, на тај начин остављају трагове ватре на ноћном небу.

Мезосфера је најтањи слој атмосфере, будући да садржи само 0,1% укупне ваздушне масе а у њему се могу достићи температуре до -80 степени. У овом слоју се јављају важне хемијске реакције и због мале густине ваздуха настају разне турбуленције које помажу свемирским летелицама када се врате на Земљу, јер почињу да примећују структуру позадинских ветрова, а не само аеродинамичку кочницу брода.

На крају мезосфере је мезопауза. Гранични слој је тај који раздваја мезосферу и термосферу. Налази се око 85-90 км високо и у њему је температура стабилна и врло ниска. У овом слоју се одвијају реакције хемилуминесценције и аеролуминесценце.

Термосфера

То је најшири слој атмосфере. Простире се од 80-90 км до 640 км. У овом тренутку једва да је остало ваздуха и честице које постоје у овом слоју се јонизују ултраљубичастим зрачењем. Овај слој се такође назива ионосфера услед судара јона који се у њему дешавају. Јоносфера има велики утицај на ширење радио таласа. Део енергије који зрачи предајник према јоносфери апсорбује јонизовани ваздух, а други се прелама или одбија назад према површини Земље.

Температура у термосфери је врло висока и достиже до хиљаде степени Целзијуса. Све честице које се налазе у термосфери су веома напуњене енергијом сунчевих зрака. Такође смо открили да гасови нису равномерно распршени, као што је случај са претходним слојевима атмосфере.

У термосфери коју налазимо магнетосфера. То је онај део атмосфере у којем нас гравитационо поље Земље штити од сунчевог ветра.

Егзосфера

Последњи слој атмосфере је егзосфера. Ово је слој најудаљенији од земљине површине и због своје висине је најнеодређенији и самим тим се не сматра слојем атмосфере. Мање-више протеже се између 600-800 км у висину до 9.000-10.000 км. Овај слој атмосфере је шта одваја планету Земљу од свемира и у њему атоми беже. Састоји се углавном од водоника.

Као што видите, у слојевима атмосфере јављају се различите појавес и имају различите функције. Од кише, ветрова и притисака, преко озонског омотача и ултраљубичастих зрака, сваки слој атмосфере има своју функцију која чини живот на планети какву познајемо.

Историја атмосфере

La атмосфера које данас знамо није увек било овако. Прошли су милиони година од формирања планете Земље до данас, а то је проузроковало промене у саставу атмосфере.

Прва Земљина атмосфера која је постојала настала је од највеће и најдуготрајније кише у историји која је формирала океане. Састав атмосфере пре живота каквог познајемо настао је углавном од метана. Тада јесте више од 2.300 милијарде година, организми који су преживели ове услове били су организми метаногени и аноксичари, односно кисеоник им није био потребан за живот. Данас метаногени живе у седиментима језера или стомаку крава где нема кисеоника. Планета Земља је још увек била врло млада и сунце је мање сијало, међутим концентрација метана у атмосфери је била око 600 пута више него што је данас са загађењем. То се претворило у ефекат стаклене баште довољно јак да може повећати глобалне температуре, јер метан задржава пуно топлоте.

Касније, са ширењем цијанобактерије и алге, планета се напунила кисеоником и променила састав атмосфере све док мало-помало није постала оно што имамо данас. Захваљујући тектоници плоча, реорганизација континената допринела је дистрибуцији карбоната у све делове Земље. И зато се атмосфера трансформисала из редукујуће у оксидациону. Концентрација кисеоника је показивала високе и ниске врхове док више или мање није остала на константној концентрацији од 15%.