Vrstvy atmosféry

Ako sme videli v predchádzajúcom príspevku, Planéta Zem Má veľa vnútorných a vonkajších vrstiev a je tvorený štyrmi subsystémami. The vrstvy Zeme boli v subsystéme geosféry. Na druhej strane sme mali biosféra, tá oblasť Zeme, kde sa vyvíja život. Hydrosféra bola časť Zeme, kde existuje voda. Máme iba druhý subsystém planéty, atmosféru. Aké sú vrstvy atmosféry? Uvidíme.

Atmosféra je vrstva plynov, ktorá obklopuje Zem a ktorá má rôzne funkcie. Medzi tieto funkcie patrí skutočnosť, že v sebe skrýva množstvo kyslíka potrebného na život. Ďalšou dôležitou funkciou, ktorú má atmosféra pre živé bytosti, je chrániť nás pred slnečnými lúčmi a vonkajšími faktormi z vesmíru, ako sú menšie meteority alebo asteroidy.

Zloženie atmosféry

Atmosféra je tvorená rôznymi plynmi v rôznych koncentráciách. Skladá sa väčšinou z dusík (78%), ale tento dusík je neutrálny, to znamená, že ho dýchame, ale nemetabolizujeme ho a nepoužívame na nič. To, čo žijeme, je kyslík nájdený na 21%. Všetko živé na planéte, s výnimkou anaeróbnych organizmov, potrebuje k životu kyslík. A nakoniec, atmosféra má veľmi nízka koncentrácia (1%) z iných plynov, ako sú vodná para, argón a oxid uhličitý.

Ako sme videli v článku na atmosferický tlak, vzduch je ťažký, a preto je v spodných vrstvách atmosféry viac vzduchu, pretože vzduch zhora tlačí vzduch dole a je na povrchu hustejší. Je to kvôli tomu 75% z celkovej hmotnosti atmosféry nachádza sa medzi zemským povrchom a prvými 11 kilometrami nadmorskej výšky. S rastom nadmorskej výšky sa atmosféra zmenšuje a redne. Neexistujú však čiary, ktoré by označovali rôzne vrstvy atmosféry, skôr sa mení zloženie a podmienky. Karmanova línia, vysoký asi 100 km, sa považuje za koniec zemskej atmosféry a začiatok vesmíru.

Aké sú vrstvy atmosféry?

Ako sme už skôr komentovali, pri výstupe sa stretávame s rôznymi vrstvami, ktoré má atmosféra. Každý svojím zložením, hustotou a funkciou. Atmosféra má päť vrstiev: Troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra.

Troposféra

Prvá vrstva atmosféry je troposféra a je to najbližšie k zemskému povrchu a preto žijeme v tejto vrstve. Siaha od hladiny mora po asi 10 - 15 km vysokú. Nachádza sa v troposfére, kde sa na planéte vyvíja život. Za troposférou podmienky neumožňujú rozvoj života. Teplota a atmosférický tlak sa v troposfére znižujú, keď zvyšujeme výšku, v ktorej sa nachádzame.

Meteorologické javy, ako ich poznáme, sa vyskytujú v troposfére, pretože odtiaľ sa mraky nevyvíjajú. Tieto meteorologické javy sú tvorené nerovnomerným zahriatím spôsobeným slnkom v rôznych oblastiach planéty. Táto situácia spôsobuje konvekcia prúdov a vetrov, ktoré sprevádzané zmenami tlaku a teploty spôsobujú vznik búrlivých cyklónov. Lietadlá lietajú vo vnútri troposféry a ako sme už pomenovali, mimo troposféry sa netvoria mraky, takže neexistujú dažde ani búrky.

V najvyššej časti troposféry nájdeme hraničnú vrstvu tzv tropopauza. V tejto medznej vrstve teplota dosahuje veľmi stabilné minimálne hodnoty. Preto veľa vedcov nazýva túto vrstvu ako „Tepelná vrstva“ Pretože odtiaľto nemôže vodná para v troposfére ďalej stúpať, pretože je zachytená pri zmene z pary na ľad. Keby nebolo tropopauzy, naša planéta by mohla stratiť vodu, ktorú máme, pretože sa odparuje a migruje do vesmíru. Dalo by sa povedať, že tropopauza je neviditeľná bariéra, ktorá udržuje naše podmienky stabilné a umožňuje vode zostať v našom dosahu.

Stratosféra

Pokračovaním s vrstvami atmosféry teraz nachádzame stratosféru. Nachádza sa od tropopauzy a siaha od výšky 10 - 15 km do 45 - 50 km. Teplota v stratosfére je vyššia v hornej časti ako v dolnej časti, pretože s rastúcou výškou absorbuje viac slnečných lúčov a vaša teplota sa zvyšuje. To znamená, správanie teploty vo výške je opačné ako v troposfére. Začína sa stabilne, ale nízko a so zvyšovaním nadmorskej výšky sa zvyšuje teplota.

Absorpcia svetelných lúčov je spôsobená ozónová vrstva ktorá je vysoká medzi 30 a 40 km. Ozónová vrstva nie je nič iné ako oblasť, kde je koncentrácia stratosférického ozónu oveľa vyššia ako vo zvyšku atmosféry. Ozón je čo chráni nás pred škodlivými slnečnými lúčmiAk sa ale ozón vyskytne na zemskom povrchu, je to silná látka znečisťujúca ovzdušie, ktorá spôsobuje kožné, dýchacie a kardiovaskulárne choroby.

V stratosfére sa takmer vôbec nepohybuje vo vertikálnom smere vzduchu, ale vetry v horizontálnom smere môžu dosiahnuť často 200 km / h. Problém tohto vetra spočíva v tom, že akákoľvek látka, ktorá sa dostane do stratosféry, je rozptýlená po celej planéte. Príkladom toho sú CFC. Tieto plyny zložené z chlóru a fluóru ničia ozónovú vrstvu a šíria sa po celej planéte v dôsledku silného vetra zo stratosféry.

Na konci stratosféry je stratopauza. Je to oblasť atmosféry, kde končia vysoké koncentrácie ozónu a teplota sa stáva veľmi stabilnou (nad 0 stupňov Celzia). Stratopauza je tá, ktorá ustupuje mezosfére.

Mezosféra

Je to vrstva atmosféry, ktorá siaha od 50 km do viac alebo menej 80 km. Chovanie teploty v mezosfére je podobné ako v troposfére, pretože klesá v nadmorskej výške. Táto vrstva atmosféry, napriek tomu, že je studená, je schopný zastaviť meteority ako padajú do atmosféry, kde horia, zanechávajú tak na nočnej oblohe stopy ohňa.

Mezosféra je odvtedy najtenšou vrstvou atmosféry obsahuje iba 0,1% z celkovej hmotnosti vzduchu a v ňom možno dosiahnuť teploty až -80 stupňov. V tejto vrstve prebiehajú dôležité chemické reakcie a kvôli nízkej hustote vzduchu sa vytvárajú rôzne turbulencie, ktoré pomáhajú kozmickým lodiam pri návrate na Zem, pretože si začínajú všímať štruktúru vetrov pozadia a nielen aerodynamickú brzdu lode.

Na konci mezosféry je mezopauza. Je to hraničná vrstva, ktorá oddeľuje mezosféru a termosféru. Nachádza sa asi 85 - 90 km vysoko a v ňom je teplota stabilná a veľmi nízka. V tejto vrstve prebiehajú chemiluminiscenčné a aeroluminiscenčné reakcie.

Termosféra

Je to najširšia vrstva atmosféry. Siaha od 80-90 km až 640 km. V tomto okamihu už nezostáva takmer žiadny vzduch a častice, ktoré existujú v tejto vrstve, sú ionizované ultrafialovým žiarením. Táto vrstva sa tiež nazýva ionosféra v dôsledku kolízií iónov, ktoré v ňom prebiehajú. Ionosféra má veľký vplyv na šírenie rádiových vĺn. Časť energie vyžarovanej vysielačom smerom do ionosféry je absorbovaná ionizovaným vzduchom a ďalšia sa láme alebo odkláňa späť k povrchu Zeme.

Teplota v termosfére je veľmi vysoká, dosahuje až tisíce stupňov Celzia. Všetky častice nachádzajúce sa v termosfére sú vysoko nabité energiou zo slnečných lúčov. Zistili sme tiež, že plyny nie sú rovnomerne rozptýlené, ako je to v prípade predchádzajúcich vrstiev atmosféry.

V termosfére nachádzame magnetosféra. Je to tá oblasť atmosféry, v ktorej nás gravitačné pole Zeme chráni pred slnečným vetrom.

Exosféra

Poslednou vrstvou atmosféry je exosféra. Toto je vrstva najvzdialenejšia od zemského povrchu a vzhľadom na svoju výšku je najviac neurčitá, a preto sa sama o sebe nepovažuje za vrstvu atmosféry. Viac-menej dosahuje 600 až 800 km na výšku až 9.000 10.000 až XNUMX XNUMX km. Táto vrstva atmosféry je aká oddeľuje planétu Zem od vesmíru a v ňom atómy unikajú. Skladá sa väčšinou z vodíka.

Ako môžeš vidieť, vo vrstvách atmosféry sa vyskytujú rôzne javys a majú rôzne funkcie. Od dažďa, vetra a tlakov, cez ozónovú vrstvu a ultrafialové lúče, každá z vrstiev atmosféry má svoju funkciu, ktorá robí život na planéte tak, ako ju poznáme.

Dejiny atmosféry

La atmosféra ktoré dnes vieme nie vždy to tak bolo. Odkedy sa planéta Zem formovala až dodnes, prešli milióny rokov, čo spôsobilo zmeny v zložení atmosféry.

Prvá existujúca atmosféra Zeme vznikla z najväčšieho a najdlhšie trvajúceho dažďa v histórii, ktorý tvoril oceány. Zloženie atmosféry pred životom, ako ju poznáme, bola zložená prevažne z metánu. Vtedy to platí viac ako 2.300 miliardy rokov, organizmy, ktoré prežili tieto podmienky, boli organizmy metanogény a anoxikáTo znamená, že k životu nepotrebovali kyslík. Dnes metanogény žijú v sedimentoch jazier alebo v žalúdkoch kráv, kde nie je kyslík. Planéta Zem bola stále veľmi mladá a slnko menej svietilo, avšak koncentrácia metánu v atmosfére bola asi 600-krát viac ako dnes so znečistením. To sa pretavilo do skleníkového efektu, ktorý je dostatočne silný na to, aby dokázal zvýšiť globálne teploty, pretože metán zadržiava veľa tepla.

Neskôr s rozširovaním sinice a riasy, planéta sa naplnila kyslíkom a zmenila zloženie atmosféry, až sa postupne stala tým, čo máme dnes. Vďaka doskovej tektonike prispela reorganizácia kontinentov k distribúcii uhličitanu do všetkých častí Zeme. A preto sa atmosféra transformovala z redukčnej atmosféry na oxidačnú. Koncentrácia kyslíka vykazovala vysoké a nízke vrcholy, až kým viac-menej nezostala na konštantnej koncentrácii 15%.