Na našej planéte môžeme prežiť vďaka vrstve plynu s rôznym zložením, ktorá obaľuje celú Zem. Táto vrstva zostáva na Zemi vďaka gravitácii. Je to zemská atmosféra a jej presnú hrúbku je ťažké určiť, pretože plyny, ktoré ju tvoria, sa s nadmorskou výškou zmenšujú a prakticky miznú niekoľko stoviek kilometrov nad povrchom.
Atmosféra plní rôzne funkcie pre život na planéte a nebyť jej, nemohli by sme mať život taký, aký ho poznáme. Chcete vedieť všetko o atmosfére?
Zloženie atmosféry
Atmosféra je tvorená zmesou plynov, z ktorých väčšina je koncentrovaná v takzvanej homosfére, ktorá sa rozprestiera od zeme až do výšky 80 - 100 kilometrov. Táto vrstva v skutočnosti obsahuje 99,9% celkovej hmotnosti atmosféry.
Medzi plynmi, ktoré tvoria atmosféru, sú najdôležitejšie dusík (N2), kyslík (O2), argón (Ar), oxid uhličitý (CO2) a vodná para. Je dôležité vedieť, že koncentrácia týchto plynov sa mení s nadmorskou výškou, pričom zmeny vo vodnej pare sú obzvlášť výrazné, pretože je koncentrovaná prevažne vo vrstvách blízko povrchu.
Prítomnosť plynov, ktoré tvoria vzduch, je nevyhnutná pre vývoj života na Zemi. Na jednej strane O2 a CO2 umožňujú živočíchom a rastlinám vykonávať ich životne dôležité funkcie a na druhej strane prítomnosť vodnej pary a CO2 umožňuje, aby teploty na Zemi boli vhodné pre život. Vodná para a CO2, spolu s ďalšími menej hojnými plynmi, ako je metán a ozón, sa nazývajú skleníkové plyny . Slnečné žiarenie môže cez tieto plyny ľahko prechádzať, ale žiarenie vyžarované Zemou (po ohriatí slnečnou energiou) je nimi čiastočne absorbované a nemôže úplne uniknúť do vesmíru. Vďaka tomuto skleníkovému efektu môžeme žiť so stabilnou teplotou. Bez týchto plynov zachytávajúcich teplo, ktoré tento efekt vytvárajú, by priemerné globálne teploty boli pod -15 stupňov Celzia. Predstavte si tieto teploty takmer po celý rok; život na Zemi, ako ju poznáme, by bol nemožný.
V atmosfére sa hustota, zloženie a teplota vzduchu menia s nadmorskou výškou. To znamená, že každá vrstva atmosféry má svoje vlastné charakteristiky, ako je vidieť na štruktúre atmosféry a tiež v tomto článku o zložení atmosféry.
Vrstvy atmosféry
Atmosféra je rozdelená do niekoľkých vrstiev na základe ich zloženia, hustoty a teploty. Tu je stručný prehľad atmosférických vrstiev.
Troposféra: Toto je najnižšia vrstva, kde sa vyvíja život a dochádza k väčšine poveternostných javov. Rozprestiera sa do približnej výšky 10 km na póloch a 18 km na rovníku. V troposfére teplota postupne klesá s nadmorskou výškou a dosahuje -70 °C. Jej hornou hranicou je tropopauza.
Stratosféra: V tejto vrstve teplota stúpa približne na -10 °C v nadmorskej výške asi 50 km. Práve v tejto vrstve sa nachádza najvyššia koncentrácia ozónu, „ozónová vrstva“, čo je plyn, ktorý absorbovaním časti ultrafialového a infračerveného žiarenia Slnka umožňuje podmienky vhodné pre život na zemskom povrchu. Vrchná časť tejto vrstvy sa nazýva stratopauza.
Mezosféra: V tejto vrstve teplota s nadmorskou výškou opäť klesá a dosahuje -140 °C. Rozprestiera sa do nadmorskej výšky 80 km, na konci ktorej sa nachádza mezopauza.
Termosféra: Toto je najvzdialenejšia vrstva, ktorá sa rozprestiera do výšky niekoľkých stoviek kilometrov a dosahuje teploty až 1000 °C. Plyny majú tu veľmi nízku hustotu a sú ionizované. Ak sa chcete dozvedieť viac o tom, ako sa teplota mení s nadmorskou výškou , môžete si pozrieť ďalšie zdroje.
Prečo je dôležitá atmosféra?
Naša atmosféra je dôležitá z niekoľkých dôvodov. Mali by sme povedať, že je nevyhnutná, viac než dôležitá. Vďaka atmosfére sa na našej planéte môže rozvíjať život, pretože absorbuje veľkú časť ultrafialového žiarenia slnka v ozónovej vrstve. Ak by meteorit vstúpil na obežnú dráhu Zeme a zasiahol by nás, atmosféra by ho rozložila na prach v dôsledku trenia, ktoré vzniká pri kontakte so vzduchom . Bez atmosféry by bola rýchlosť zrážky týchto objektov súčtom ich vlastnej zotrvačnej rýchlosti vo vesmíre (meranej z našej planéty) plus zrýchlenia v dôsledku zemskej gravitácie, takže jej existencia je životne dôležitá.
Je tiež dôležité spomenúť, že zemská atmosféra nemala vždy rovnaké zloženie . Milióny rokov sa jej zloženie menilo, čo viedlo k vzniku rôznych druhov života. Napríklad, keď mala atmosféra veľmi málo kyslíka, klímu reguloval metán a prevládal metanogénny život. Po objavení sa siníc sa množstvo kyslíka v atmosfére zvýšilo, čo umožnilo vznik rôznych foriem života, ako sú rastliny, zvieratá a ľudia. Tento proces súvisí s dôležitosťou zemskej atmosféry.
Ďalšou dôležitou funkciou atmosféry je magnetosféra. Je to oblasť atmosféry nachádzajúca sa mimo Zeme, ktorá nás chráni odkláňaním slnečného vetra nasýteného elektromagnetickým žiarením . Vďaka magnetickému poľu Zeme nás slnečné búrky nestrávia.
Atmosféra zohráva kľúčovú úlohu vo vývoji biogeochemických cyklov. Jej súčasné zloženie je spôsobené fotosyntézou, ktorú vykonávajú rastliny. Taktiež riadi klímu a prostredie, v ktorom ľudia žijú (v troposfére), pričom vytvára meteorologické javy, ako je dážď (z ktorého získavame vodu), a udržiava potrebné koncentrácie dusíka, uhlíka a kyslíka. Okrem toho je jej štúdium základom pre pochopenie aspektov, ako je vertikálny rozmer oblakov.
Pôsobenie človeka na atmosféru
Ľudia bohužiaľ menia zloženie atmosféry. Priemyselné činnosti zvyšujú emisie skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý a metán, ako aj emisie oxidov dusíka, ktoré spôsobujú kyslé dažde.
Neustály nárast týchto skleníkových plynov spôsobuje globálne otepľovanie. Priemerné teploty na celej planéte stúpajú, čo narúša rovnováhu všetkých ekosystémov. To spôsobuje klimatické zmeny, ktoré vyvolávajú zmeny v poveternostných podmienkach. Napríklad klimatické zmeny zvyšujú frekvenciu a intenzitu extrémnych poveternostných javov, ako sú hurikány, tornáda, záplavy, suchá atď. Narúšajú tiež cykly javov ako El Niño a La Niña, mnoho druhov migruje alebo umiera v dôsledku zmien v ich biotopoch, ľadovce sa topia, čo vedie k stúpaniu hladiny morí atď. Ak chcete lepšie porozumieť účinkom globálneho otepľovania na našu atmosféru, môžete si o tom prečítať viac v tomto súvisiacom článku o mestách, ktoré by mohli zmiznúť.
Ako vidíte, atmosféra zohráva zásadnú úlohu v živote našej planéty , a preto musíme bojovať proti zmene klímy a zabezpečiť, aby sa koncentrácie skleníkových plynov stabilizovali na úrovni, akú mali v minulosti, pred priemyselnou revolúciou.
