La атмосфера Це газова оболонка, яка оточує Землю і прикріплена до неї силою тяжіння. Цей життєво важливий шар не лише містить гази, необхідні для виживання живих істот, але також діє як щит від шкідливого сонячного випромінювання та має важливе значення для кругообігу води. Щоб дізнатися більше про важливість атмосфери для нашої планети, ви можете відвідати атмосфера Землі.
З моменту свого утворення приблизно 4600 мільйони років, атмосфера зазнала ряд істотних змін свого складу. Спочатку атмосфера складалася переважно з вуглекислого газу (CO2), з невеликим вмістом кисню або без нього. Лише завдяки фотосинтетичній діяльності перших живих організмів кисень почав накопичуватися, зрештою створивши атмосферу, подібну до тієї, яку ми знаємо сьогодні. Щоб дізнатися більше про склад атмосфери, див Ця стаття про склад атмосфери.
Атмосферу можна розділити на горизонтальні шари, що визначаються різними змінними, наприклад тиск, температура, щільність, хімічний склад y електричний і магнітний молекулярний стан. Ці шари неоднорідні по всій планеті, оскільки їх товщина та характеристики можуть значно відрізнятися залежно від географічного розташування та кліматичних умов. Щодо шарів атмосфери детальний аналіз можна знайти в Цей ресурс на шарах атмосфери.
Нижче наведено детальний опис основних шарів атмосфери, починаючи від поверхні Землі і виходячи в космос:
1. Гомосфера
La гомосфера Він простягається на висоту приблизно 80 км. У цьому першому шарі хімічний склад газів відносно однорідний. Тут застосовуються закони ідеального газу, і спостерігається безперервне змішування компонентів атмосфери, що призводить до коливань щільності та тиску на різних висотах. У гомосфері відбуваються метеорологічні явища та більшість погодних явищ, які ми відчуваємо. Зміни в структурі атмосфери, включаючи гомосферу, важливі для розуміння клімату, тому не соромтеся читати більше на Ця стаття про зміну температури з висотою.
2. Гетеросфера
Над гомосферою знаходиться гетеросфера, яка починається на висоті 80 км і тягнеться в космос. У цьому регіоні хімічний склад починає змінюватися, оскільки більш легкі гази, такі як гелій і водень, як правило, розташовані у верхніх шарах, тоді як більш важкі гази, такі як кисень і азот, знаходяться ближче до Землі. Тут тиск і температура значно знижуються, а газова суміш менш однорідна. Для отримання інформації про явища в цьому шарі рекомендуємо відвідати Ця стаття про атмосферу.
Гетеросфера поділяється на кілька підшарів: шар азоту (до 200 км), шар атомарного кисню (від 200 до 1.000 км) і шар гелію (від 1.000 до 3.500 км). Розділення газу відбувається внаслідок дифузії, що призводить до зменшення щільності зі збільшенням висоти.
3. Тропосфера
La тропосфера Це найближчий до поверхні Землі шар, висота якого різна 9 і 18 км залежно від розташування: нижче на полюсах і вище на екваторі. Ця повітряна оболонка не тільки містить більшу частину життя на Землі, але й містить приблизно 75% маси атмосфери. У цьому шарі температура знижується з висотою, в середньому зменшуючись приблизно на 0.65 °C на 100 м висоти. Додаткову інформацію про те, як працюють ці шари, пропонуємо прочитати Ця стаття про шари Землі.
У тропосфері відбуваються такі метеорологічні явища, як дощі, вітри та шторми. У верхній частині тропосфери знаходиться тропопауза, яка позначає межу між тропосферою та стратосферою, де температура залишається відносно постійною, а конвективна активність зведена до мінімуму. Щоб дізнатися більше про типи хмар, які утворюються в цьому шарі, див Ця стаття про висококупчасті.
4. Стратосфера
La стратосфера тягнеться від тропопаузи, яка розташована приблизно 15 км на поверхні, аж до стратопаузи 50 км висока. У цьому шарі температура починає зростати з висотою, це явище пов’язане з наявністю озоновий шар. Цей озоновий шар має вирішальне значення, оскільки він поглинає більшу частину шкідливого ультрафіолетового випромінювання сонця, таким чином захищаючи життя на Землі. Щоб глибше дослідити релевантність цього шару, відвідайте Ця стаття про озоновий шар.
Озон концентрується між 20 і 30 км висоти. У стратосфері також літають комерційні літаки, щоб уникнути турбулентного впливу тропосфери.
5. Мезосфера
Розташований між с 50 і 85 км висоти, в мезосфера Це найхолодніший шар атмосфери, температура якого може опускатися до -85 ° C на максимальній висоті. Це шар, де метеорити розпадаються через високу щільність атмосфери. Крім того, у цьому регіоні відбуваються явища падаючої зірки. Щоб дізнатися більше про те, як відбуваються ці явища, див У цій статті пояснюється утворення перистих хмар.
La мезопауза це термін, який використовується для позначення верхньої межі цього шару.
6. Термосфера
La термосфера, яка простягається від 85 км вгору 600 км, відчуває значне підвищення температури, яке може досягати до 1500 ° C. У цьому шарі помітна іонізація газів, що призводить до формування північного та південного сяйвів. Коли гази іонізуються, вони стають електрично зарядженими частинками, які впливають на радіозв’язок та інші технологічні системи. Щоб зрозуміти, як температура змінюється з висотою, відвідайте .
Міжнародна космічна станція обертається в цьому шарі, функціонуючи як міжнародна дослідницька лабораторія.
7. Екзосфера
La екзосфера Це самий зовнішній шар атмосфери, який тягнеться від 600 км вгору 10.000 км. У цьому шарі гази надзвичайно рідкісні та знаходяться в атомарному стані, що означає, що вони мають дуже низьку ймовірність зіткнення один з одним. Цей шар містить низькоорбітальні та геостаціонарні супутники, а також є областю, де атмосфера починає зливатися з космічним простором. Тут супутники рухаються з величезною швидкістю, а атмосфери майже немає.
Екзосфера також містить Ремені Ван Аллена, які є областями інтенсивного випромінювання, де заряджені частинки захоплюються магнітним полем Землі. Щоб дізнатися більше про те, як атмосфери інших планет порівнюються з нашою, ми запрошуємо вас прочитати Ця стаття про атмосферу Юпітера.
Вплив змін клімату на структуру атмосфери
Останні дослідження показали, що діяльність людини змінює структуру атмосфери. Наприклад, парникові гази викликали розширення тропосфери і стиснення стратосфери. Це явище може бути причиною зміни погодних умов і частоти екстремальних погодних явищ. Щоб отримати ширше бачення впливу парникових газів, ви можете відвідати Ця стаття про перетворення парникових газів у каміння.
Тропопауза, яка відокремлює тропосферу від стратосфери, значно зросла за останні кілька десятиліть, що свідчить про те, що шар атмосфери, найближчий до життя на Землі, потовщується з прогресуванням глобального потепління. Це згущення може призвести до більшої інтенсивності штормів та інших метеорологічних явищ.
Крім того, потоншення стратосфери було пов’язане зі змінами в розподілі температури, демонструючи, що зміна клімату продовжує впливати на атмосферу різними способами, підкреслюючи нагальну потребу вирішити проблему викидів парникових газів.
Атмосфера у своїй складній стратифікації є не лише важливим компонентом життя на Землі, але й життєво важливим індикатором екологічних змін, які ми відчуваємо. Вкрай важливо, щоб ми продовжували вивчати та розуміти ці зміни, щоб захистити нашу планету та забезпечити стале майбутнє.
