Шари атмосфери

Як ми бачили в попередньому дописі, Планета Земля Він має багато внутрішніх і зовнішніх шарів і складається з чотирьох підсистем. шари Землі вони знаходились у підсистемі геосфери. З іншого боку, ми мали біосферу, той район Землі, де розвивається життя. Гідросфера була частиною Землі, де існує вода. У нас є лише інша підсистема планети - атмосфера. Які шари атмосфери? Подивимось.

Атмосфера - це шар газів, який оточує Землю і виконує різні функції. Серед цих функцій є факт накопичення кількості кисню, необхідного для життя. Ще однією життєво важливою функцією, яку має атмосфера для живих істот, є захист нас від сонячних променів та від зовнішніх факторів з космосу, таких як менші метеорити або астероїди.

Склад атмосфери

Атмосфера складається з різних газів у різних концентраціях. Він здебільшого складається з азот (78%), але цей азот нейтральний, тобто ми вдихаємо його, але не переробляємо і не використовуємо для чого-небудь. Те, чим ми звикли жити, - це кисень виявляється на рівні 21%. Всім живим істотам на планеті, крім анаеробних організмів, для кисню потрібен кисень. Нарешті, атмосфера є дуже низька концентрація (1%) з інших газів, таких як водяна пара, аргон та вуглекислий газ.

Як ми бачили у статті про атмосферний тиск, повітря важке, а отже, в нижніх шарах атмосфери більше повітря, оскільки повітря згори штовхає повітря знизу і є більш щільним на поверхні. Саме через це 75% загальної маси атмосфери він розташований між земною поверхнею і першими 11 кілометрами висоти. По мірі зростання висоти атмосфера стає менш щільною і тоншою, однак, немає ліній, що позначають різні шари атмосфери, але більш-менш склад і умови змінюються. Лінія Кармана, висотою близько 100 км, вважається кінцем атмосфери Землі і початком космічного простору.

Які шари атмосфери?

Як ми вже коментували раніше, піднімаючись, ми стикаємося з різними шарами атмосфери. Кожен зі своїм складом, щільністю та функцією. Атмосфера складається з п’яти шарів: Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера та екзосфера.

Тропосфера

Першим шаром атмосфери є тропосфера і є найближче до земної поверхні а отже, саме в цьому шарі ми живемо. Простягається від рівня моря до приблизно 10-15 км заввишки. Саме в тропосфері розвивається життя на планеті. За межами тропосфери умови не дозволяють розвитку життя. Температура та атмосферний тиск знижуються в тропосфері, коли ми збільшуємо висоту, на якій опиняємось.

Метеорологічні явища, як ми їх знаємо, трапляються у тропосфері, оскільки звідти хмари не розвиваються. Ці метеорологічні явища утворюються внаслідок нерівномірного нагрівання, спричиненого сонцем у різних регіонах планети. Така ситуація спричиняє конвекція течій та вітрів, що супроводжуються зміною тиску і температури, породжують бурхливі циклони. Літаки літають всередині тропосфери, і, як ми вже називали раніше, за межами тропосфери не утворюються хмари, тому немає дощів та штормів.

У найвищій частині тропосфери ми знаходимо прикордонний шар, який називається тропопауза. У цьому прикордонному шарі температура досягає дуже стабільних мінімальних значень. Ось чому багато вчених називають цей шар як "Тепловий шар" Оскільки відтепер водяна пара в тропосфері не може підніматися далі, оскільки вона потрапляє в пастку, коли вона перетворюється з пари на лід. Якби не тропопауза, наша планета могла б втратити воду, яку ми маємо, випаровуючись і мігруючи у відкритий космос. Можна сказати, що тропопауза - це невидимий бар’єр, який підтримує наші умови стабільними і дозволяє воді залишатися в межах нашої досяжності.

Стратосфера

Продовжуючи шари атмосфери, ми зараз знаходимо стратосферу. Водиться з тропопаузи і простягається від 10-15 км у висоту до 45-50 км. Температура в стратосфері вище у верхній частині, ніж у нижній, оскільки, збільшуючись у висоту, вона поглинає більше сонячних променів, і ваша температура зростає. Тобто, поведінка температури у висоті протилежна поведінці в тропосфері. Починається стабільно, але низько, і з підвищенням висоти температура зростає.

Поглинання світлових променів відбувається завдяки озоновий шар що має висоту від 30 до 40 км. Озоновий шар - це не що інше, як зона, де концентрація стратосферного озону набагато вища, ніж у решті атмосфери. Озон - це що захищає нас від шкідливих сонячних променівАле якщо озон потрапляє на земну поверхню, це сильний забруднювач атмосфери, який викликає шкірні, респіраторні та серцево-судинні захворювання.

У стратосфері навряд чи відбувається рух у вертикальному напрямку повітря, але вітри в горизонтальному напрямку можуть досягати часто 200 км / год. Проблема цього вітру полягає в тому, що будь-яка речовина, яка потрапляє в стратосферу, розсіюється по всій планеті. Прикладом цього є ХФУ. Ці гази, що складаються з хлору та фтору, руйнують озоновий шар і поширюються по всій планеті через сильний вітер із стратосфери.

В кінці стратосфери є стратопауза. Це область атмосфери, де закінчуються високі концентрації озону, і температура стає дуже стабільною (вище 0 градусів Цельсія). Стратопауза - це та, що поступається місцем мезосфері.

Мезосфера

Це шар атмосфери, що простягається від 50 км до більш-менш 80 км. Поведінка температури в мезосфері подібне до температури в тропосфері, оскільки вона спускається по висоті. Цей шар атмосфери, незважаючи на холод, здатний зупинити метеорити потрапляючи в атмосферу, де вони горять, таким чином вони залишають сліди вогню на нічному небі.

Мезосфера - найтонший шар атмосфери, оскільки містить лише 0,1% від загальної маси повітря і в ньому можна досягти температури до -80 градусів. У цьому шарі відбуваються важливі хімічні реакції, і через низьку щільність повітря утворюються різні турбулентності, які допомагають космічним кораблям при поверненні на Землю, оскільки вони починають помічати структуру фонових вітрів, а не тільки аеродинамічне гальмо. корабля.

В кінці мезосфери знаходиться мезопауза. Саме прикордонний шар розділяє мезосферу і термосферу. Він знаходиться близько 85-90 км у висоту і в ньому температура стабільна і дуже низька. У цьому шарі відбуваються реакції хемілюмінесценції та аеролюмінесценції.

Термосфера

Це найширший шар атмосфери. Він поширюється від 80-90 км до 640 км. На даний момент повітря майже не залишилося, а частинки, що існують у цьому шарі, іонізуються ультрафіолетовим випромінюванням. Цей шар також називається іоносфера через зіткнення іонів, що в ньому відбуваються. Іоносфера має великий вплив на поширення радіохвиль. Частина енергії, яку випромінює передавач у напрямку до іоносфери, поглинається іонізованим повітрям, а інша заломлюється або відхиляється назад до поверхні Землі.

Температура в термосфері дуже висока, досягає до тисяч градусів Цельсія. Всі частинки, що знаходяться в термосфері, сильно заряджені енергією від сонячних променів. Ми також виявляємо, що гази не розподіляються рівномірно, як у випадку з попередніми шарами атмосфери.

У термосфері ми знаходимо магнітосфера. Це той регіон атмосфери, в якому гравітаційне поле Землі захищає нас від сонячного вітру.

Екзосфера

Останній шар атмосфери - екзосфера. Це шар, найвіддаленіший від земної поверхні, і завдяки своїй висоті він є найбільш невизначеним і тому сам по собі не вважається шаром атмосфери. Більш-менш вона простягається між 600-800 км у висоту до 9.000-10.000 км. Цей шар атмосфери є що відокремлює планету Земля від космічного простору і в ньому атоми втікають. Він складається в основному з водню.

Як ти бачиш, різні шари відбуваються в шарах атмосфериs і мають різні функції. Від дощу, вітрів та тиску, через озоновий шар та ультрафіолетові промені кожен із шарів атмосфери виконує свою функцію, яка робить життя на планеті такою, яку ми знаємо.

Історія атмосфери

La атмосфера що ми знаємо сьогодні це було не завжди так. З моменту формування планети Земля до сьогоднішнього дня пройшло мільйони років, і це спричинило зміни у складі атмосфери.

Перша атмосфера Землі, що існувала, виникла через найбільший і довготривалий дощ в історії, який утворив Світовий океан. Склад атмосфери до життя, як ми її знаємо, складався переважно з метану. Тоді так і робиться більше 2.300 млрд років, організми, які пережили ці умови, були організмами метаногени та аноксичні, тобто їм не потрібен був кисень для життя. Сьогодні метаногени живуть в осадках озер або шлунках корів, де немає кисню. Планета Земля була ще дуже молода, і сонце світило менше, проте концентрація метану в атмосфері була приблизно в 600 разів більше, ніж сьогодні із забрудненням. Це перетворюється на парниковий ефект, достатньо сильний, щоб можна було підвищувати глобальну температуру, оскільки метан зберігає багато тепла.

Пізніше, з розповсюдженням ціанобактерії та водорості, планета наповнилася киснем і змінила склад атмосфери, поки потроху не стала тим, що ми маємо сьогодні. Завдяки тектоніці плит реорганізація материків сприяла розподілу карбонату по всіх частинах Землі. І тому атмосфера трансформувалась із відновної в окислювальну. Концентрація кисню демонструвала високі та низькі піки, поки більш-менш вона не залишалася в постійній концентрації 15%.