Земната атмосфера - Открийте

Подобни статии

Защо Земята не е плоска?

Ератостен - как той изчислява обиколката на Земята?

От сухото пространство на планетата една част е твърде гореща, друга твърде студена, твърде суха или твърде суха; твърде стръмен или твърде висок, за да ни бъде от полза. Трябва да признаем, че до голяма степен ние сме виновни. По отношение на адаптивността хората са малко безпомощни.

Не обичаме горещите точки и сме много по-чувствителни от другите видове. В най-суровите условия, пеша, без вода в гореща пустиня, повечето хора изпадат в делириум и падат на земята. Ние сме също толкова неподготвени да се справим със студа. Ние генерираме топлина, но тъй като имаме толкова малко коса, не сме в състояние да я запазим. Дори при относително умерено време половината от изгорените калории отиват за поддържане на телесната температура. И ние имаме много нисък толеранс - тялото трябва постоянно да се поддържа при температура 36-37 ° C - и това изисква енергия.

Нашият късмет е, че имаме атмосферата и тя ни топли и ни предпазва. Без него Земята би била замръзнала, безжизнена топка със средна температура -50 ° C. Освен това атмосферата поглъща или отблъсква космически лъчи, електрически заредени частици и ултравиолетови лъчи.

Атмосферата на нашата планета е практически 100% газообразна и съдържа 78,2% азот (азот), двуатомен молекулярен кислород (20,5%), аргон (0,92%), въглероден диоксид (0,03%), озон, едноатомен кислород, едноатомен азот и други газове, прах и други суспендирани частици.

С течение на времето съставът на атмосферата се е променил много, преминавайки през няколко междинни фази. Не само химичният състав се е променил, но и други характеристики като плътност, дебелина или прозрачност.

Химичният състав е повлиял на климатичните процеси. Преди 4,56 милиарда години водородът и хелийът вече са присъствали. Поради ниската специфична плътност и тегло на тези газове, те вече не могат да бъдат привлечени и задържани от планетата, като постепенно се разсейват в космоса.

Поради охлаждането на планетата и поради вулканичната активност, различни газове бяха изнесени на повърхността, в резултат на химичните реакции на вътрешните слоеве.

Липсата на валежи от този период на формиране се обяснява с факта, че въпреки наличието на вода, включително в състоянието на водни пари, горещата повърхност на Земята не позволява тяхната кондензация.

Ултравиолетовото лъчение предизвика фотохимично разлагане на водните молекули, метан и амоняк, като по този начин натрупва въглероден диоксид и азот. По-леки газове, като хелий и водород, се издигаха до горните слоеве на атмосферата, по-късно се разсейваха в космоса.

По-тежките газове, като въглеродния диоксид, са се разтворили до голяма степен в океанската вода. Кислородът се появи преди 3,5 милиарда години, освободен поради фотосинтетичната активност на бактериите.

Атмосферата има маса приблизително 5,15 х 1018 кг, от които три четвърти са в първите 11 км повърхност. С надморска височина атмосферата става по-тънка без точна граница между атмосферата и космическото пространство. Линията на Карман, 100 км или 1,57% от радиуса на Земята, често се използва като граница между атмосферата и космическото пространство.

Атмосферните ефекти стават видими по време на повторното влизане на космически кораби на височина около 120 км. В атмосферата могат да се разграничат няколко слоя въз основа на характеристики като температура и състав.

Слоевете на атмосферата

Атмосферата е разделена на пет неравни слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера.

Тропосферата съдържа достатъчно топлина и кислород, за да ни позволи да живеем, но докато се изкачваме в горните й слоеве, тя става все по-враждебна към живота. Тропосферата е с дебелина 16 км при екватора, а в умерените райони само 10 - 11 км. На височина 10 км температурата може да спадне до -57 ° C.

Следващият слой е стратосферата. Когато видите върха на облака, който се изравнява, всъщност забелязвате границата между тропосферата и стратосферата. След напускане на тропосферата температурата отново се повишава до около 4 ° C поради абсорбиращите ефекти на озона, след което рязко спада до -90 ° C в мезосферата, преди да се повиши до 1500 ° C. Температурата може да варира с над 500 ° C между деня и нощта, въпреки че трябва да се спомене, че на такава височина "температурата" се превръща в малко теоретично понятие. Температурата всъщност е само мярка за активността на молекулите. На морското равнище молекулите на въздуха са толкова тежки, че една молекула може да се премести на малко разстояние - около една осма от милионната част от сантиметъра, преди да се сблъска с друга. Тъй като те се сблъскват постоянно, те пренасят големи количества топлина. Но на височина 80 км въздухът е толкова оскъден, че всякакви две молекули почти никога не влизат в контакт. По този начин, въпреки че всяка молекула е много гореща, взаимодействията им са малко, а преносът на топлина е малък.

Термосферата е следващият слой и се намира между 80 и 400-800 км. Нарича се още йоносфера. Името "термо-" е свързано с относително внезапното повишаване на температурата с надморска височина, а "йоно-" с явлението йонизация на съществуващи кислородни и азотни атоми, които по този начин стават добри проводници на електричество и оказват влияние върху радиопредаванията. В горната част температурата достига до 1000 ° C.

Екзосферата е последният слой, разположен на надморска височина над 800 км, където въздухът е изключително оскъден. Чрез този слой постепенно се извършва преходът към междупланетния вакуум, в който има само хелий и водородни атоми.

Какво кара Земята да запази атмосферата си?

Отговорът е гравитацията - същата сила, която ни държи закотвени на Земята. И все пак Земята постоянно губи атмосферата си в космоса. Молекулите в нашата атмосфера се движат постоянно, стимулирайки енергизиращата светлина на Слънцето. Скоростта на гравитационното бягство на Земята е малко над 11 километра в секунда. Ако Земята беше по-малко масивна, подобно на Марс, гравитацията би била по-слаба. Това също е причина Марс да е загубил по-голямата част от атмосферата си.

Земната атмосфера обаче е тук, за да остане. И това е хубаво нещо, защото ни предпазва от ултравиолетово лъчение и помага да поддържаме подходяща температура за цял живот, намалявайки температурните крайности между деня и нощта.