Plasti ozračja

Kot smo videli v prejšnjem prispevku, Planet Zemlja Ima veliko notranjih in zunanjih slojev in je sestavljen iz štirih podsistemov. The plasti Zemlje bili so v podsistemu geosfere. Po drugi strani pa smo biosfera, območje Zemlje, kjer se razvija življenje. Hidrosfera je bila del Zemlje, kjer obstaja voda. Imamo samo drugi podsistem planeta, ozračje. Kakšne so plasti ozračja? Poglejmo.

Atmosfera je plast plinov, ki obdaja Zemljo in ima različne funkcije. Med temi funkcijami najdemo tudi količino kisika, ki je potrebna za življenje. Druga življenjska naloga, ki jo ima ozračje za živa bitja, je zaščita pred sončnimi žarki in zunanjimi dejavniki iz vesolja, kot so manjši meteoriti ali asteroidi.

Sestava ozračja

Ozračje sestavljajo različni plini v različnih koncentracijah. V glavnem je sestavljen iz dušik (78%), Toda ta dušik je nevtralen, torej ga vdihavamo, vendar ga ne presnavljamo ali uporabljamo za kar koli. To, kar uporabljamo za življenje, je kisik pri 21%. Vsa živa bitja na planetu, razen anaerobnih organizmov, potrebujejo kisik za življenje. Nazadnje, vzdušje je zelo nizka koncentracija (1%) iz drugih plinov, kot so vodna para, argon in ogljikov dioksid.

Kot smo videli v članku o zračni tlak, zrak je težek, zato je v spodnjih plasteh ozračja več zraka, ker zrak od zgoraj potiska zrak spodaj in je na površini bolj gost. Prav zaradi tega 75% celotne mase ozračja je med zemeljskim površjem in prvih 11 kilometrov nadmorske višine. Ko rastemo v nadmorski višini, postane ozračje manj gosto in tanjše, vendar ne obstajajo črte, ki bi označevale različne plasti ozračja, temveč se sestava in pogoji spreminjajo. Karmanova linija, visok približno 100 km, velja za konec zemeljske atmosfere in začetek vesolja.

Kakšne so plasti ozračja?

Kot smo že povedali, se ob vzponu srečujemo z različnimi plastmi ozračja. Vsak s svojo sestavo, gostoto in funkcijo. Vzdušje ima pet plasti: Troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera in eksosfera.

Troposfera

Prva plast ozračja je troposfera in je najbližje zemeljski površini in zato v tej plasti živimo. Razteza se od morske gladine do približno 10-15 km visoko. V troposferi se razvija življenje na planetu. Razmere v troposferi ne dovolite razvoja življenja. Temperatura in atmosferski tlak se v troposferi zmanjšujeta, ko povečujemo višino, na kateri smo se znašli.

Meteorološki pojavi, kakršne poznamo, se pojavljajo v troposferi, saj se od tam oblaki ne razvijejo. Ti meteorološki pojavi nastanejo zaradi neenakomernega segrevanja, ki ga v različnih predelih planeta povzroča sonce. Ta položaj povzroča konvekcija tokov in vetrov, ki jih spremljajo spremembe tlaka in temperature, povzročajo nevihtne ciklone. Letala letijo znotraj troposfere in kot smo že poimenovali, zunaj troposfere ne nastanejo oblaki, tako da ni dežja ali neviht.

V najvišjem delu troposfere najdemo tako imenovano mejno plast tropopavza. V tej mejni plasti temperatura doseže zelo stabilne minimalne vrednosti. Zato mnogi znanstveniki to plast imenujejo "Toplotna plast" Ker od tu vodna para v troposferi ne more več naraščati, saj je ujeta, ko se iz pare spremeni v led. Če ne bi bilo tropopavze, bi naš planet lahko izgubil vodo, ki jo imamo, ko izhlapi in se preseli v vesolje. Lahko bi rekli, da je tropopavza nevidna ovira, ki ohranja naše razmere stabilne in omogoča, da voda ostane na dosegu roke.

Stratosfera

Nadaljujemo s plastmi ozračja in zdaj najdemo stratosfero. Najdemo ga iz tropopavze in sega od 10-15 km v višino do 45-50 km. Temperatura v stratosferi je v zgornjem delu višja kot v spodnjem, saj s povečanjem višine absorbira več sončnih žarkov in vaša temperatura narašča. Se pravi, vedenje temperature v višini je nasprotno kot v troposferi. Začne se stabilno, a nizko, s povečevanjem nadmorske višine pa se temperatura povečuje.

Absorpcija svetlobnih žarkov je posledica ozonski plašč ki je visoka med 30 in 40 km. Ozonski plašč ni nič drugega kot območje, kjer je koncentracija stratosferskega ozona veliko višja kot v preostalem delu ozračja. Ozon je kaj nas ščiti pred škodljivimi sončnimi žarkiČe pa se ozon pojavi na zemeljski površini, gre za močno onesnaževalo zraka, ki povzroča kožne, dihalne in kardiovaskularne bolezni.

V stratosferi se skorajda ne premika v navpični smeri zraka, vendar vetrovi v vodoravni smeri lahko dosežejo pogosto 200 km / h. Težava tega vetra je, da je vsaka snov, ki pride v stratosfero, razpršena po vsem planetu. Primer tega so CFC. Ti plini, sestavljeni iz klora in fluora, zaradi močnega vetra iz stratosfere uničujejo ozonski plašč in se širijo po vsem planetu.

Na koncu stratosfere je stratopavza. To je območje ozračja, kjer se visoke koncentracije ozona končajo in temperatura postane zelo stabilna (nad 0 stopinj Celzija). Stratopavza je tista, ki se umakne mezosferi.

Mezosfera

To je plast ozračja, ki se razteza od 50 km do več ali manj 80 km. Obnašanje temperature v mezosferi je podobno vedenju v troposferi, saj se spušča po višini. Ta plast ozračja, čeprav je hladna, lahko ustavi meteorite s hitenjem v ozračje, kjer gorijo, na ta način pustijo sledi ognja na nočnem nebu.

Mezosfera je najtanjša plast ozračja, saj vsebuje le 0,1% celotne zračne mase in v njem je mogoče doseči temperature do -80 stopinj. V tej plasti se pojavijo pomembne kemične reakcije in zaradi majhne gostote zraka nastanejo različne turbulence, ki pomagajo vesoljskim plovilom, ko se vrnejo na Zemljo, saj začnejo opažati strukturo vetrov v ozadju in ne samo aerodinamične zavore. ladje.

Na koncu mezosfere je mezopavza. Mejna plast je tista, ki ločuje mezosfero in termosfero. Nahaja se približno 85-90 km visoko in v njem je temperatura stabilna in zelo nizka. V tej plasti potekajo reakcije kemiluminescence in aeroluminescence.

termosfero

Je najširša plast ozračja. Sega od 80-90 km do 640 km. Na tej točki skorajda ni več zraka in delci, ki obstajajo v tej plasti, ionizirajo ultravijolično sevanje. Ta plast se imenuje tudi ionosfera zaradi trkov ionov, ki se v njem dogajajo. Ionosfera ima velik vpliv na širjenje radijskih valov. Del energije, ki jo oddaja oddajnik proti ionosferi, absorbira ioniziran zrak, drugi pa se lomi ali odbije nazaj proti površju Zemlje.

Temperatura v termosferi je zelo visoka in doseže do tisoč stopinj Celzija. Vsi delci, ki jih najdemo v termosferi, so močno nabiti z energijo sončnih žarkov. Ugotovimo tudi, da plini niso enakomerno razpršeni, kot je to v primeru prejšnjih plasti ozračja.

V termosferi, ki jo najdemo magnetosfera. To je tisto območje ozračja, v katerem nas gravitacijsko polje Zemlje ščiti pred sončnim vetrom.

Eksosfera

Zadnja plast ozračja je eksosfera. To je sloj, ki je najbolj oddaljen od zemeljske površine in je zaradi svoje višine najbolj nedoločen in zato sam po sebi ne velja za plast ozračja. Bolj ali manj se razteza med 600-800 km v višino do 9.000-10.000 km. Ta plast ozračja je kaj ločuje planet Zemljo od vesolja in v njem atomi pobegnejo. Sestavljen je večinoma iz vodika.

Kot lahko vidite, v plasteh ozračja se pojavljajo različni pojaviin imajo različne funkcije. Od dežja, vetrov in pritiskov, skozi ozonski plašč in ultravijolične žarke ima vsaka plast ozračja svojo funkcijo, ki naredi življenje na planetu, kot ga poznamo.

Zgodovina ozračja

La vzdušje kar poznamo danes ni bilo vedno tako. Od nastanka planeta Zemlja do danes so minili milijoni let, kar je povzročilo spremembe v sestavi ozračja.

Prvo obstojno ozračje na Zemlji je nastalo iz največjega in najdaljšega dežja v zgodovini, ki je tvoril oceane. Sestavo ozračja pred življenjem, kot ga poznamo, je večinoma sestavljalo metan. Takrat se več kot 2.300 milijarde let, organizmi, ki so preživeli te pogoje, so bili organizmi metanogeni in anoksični, to pomeni, da za življenje niso potrebovali kisika. Danes metanogeni živijo v sedimentih jezer ali v želodcih krav, kjer ni kisika. Planet Zemlja je bil še zelo mlad in sonce je sijalo manj, vendar je bila koncentracija metana v ozračju približno 600-krat več, kot je danes z onesnaženjem. To se je spremenilo v učinek tople grede, ki je dovolj močan za zvišanje svetovnih temperatur, saj metan zadržuje veliko toplote.

Kasneje, s širjenjem cianobakterije in alge, planet se je napolnil s kisikom in spreminjal sestavo ozračja, dokler ni po malem postal to, kar imamo danes. Zahvaljujoč tektoniki plošč je reorganizacija celin prispevala k porazdelitvi karbonata na vse dele Zemlje. In zato se je ozračje iz reducirajočega spreminjalo v oksidacijsko. Koncentracija kisika je pokazala visoke in nizke vrhove, dokler ni več ali manj ostala konstantna koncentracija 15%.