Земна атмосфера - Відкрийте
Подібні статті
Чому Земля не рівна?
Ератосфен - як він обчислював окружність Землі?
З сухого простору планети одна частина занадто гаряча, інша занадто холодна, занадто суха або занадто посушлива; занадто крутий або занадто високий, щоб мати для нас користь. Ми повинні визнати, що це значною мірою наша вина. Що стосується пристосованості, люди трохи безпорадні.
Наше щастя в тому, що у нас атмосфера, і вона зігріває нас і захищає. Без нього Земля була б застиглою, неживою кулькою із середньою температурою -50 ° C. Крім того, атмосфера поглинає або відбиває космічні промені, електрично заряджені частинки та ультрафіолетові промені.
Атмосфера нашої планети практично на 100% газоподібна і містить 78,2% азоту (азоту), двоатомного молекулярного кисню (20,5%), аргону (0,92%), вуглекислого газу (0,03%), озон, одноатомний кисень, одноатомний азот та інші гази, пил та інші зважені частинки.
Хімічний склад впливав на кліматичні процеси. 4,56 мільярда років тому водень і гелій вже були. Через низьку питому щільність і вагу цих газів планета більше не могла їх залучати і утримувати, поступово розсіюючись у космічний простір.
Завдяки охолодженню планети та вулканічній діяльності на поверхню виносилися різні гази, що виникають в результаті хімічних реакцій внутрішніх шарів.
Відсутність опадів з того періоду утворення пояснюється тим, що, незважаючи на наявність води, включаючи водяну пару, гаряча поверхня Землі не допускала їх конденсації.
Ультрафіолетове випромінювання спричинило фотохімічне розкладання молекул води, метану та аміаку, накопичуючи, таким чином, вуглекислий газ та азот. Більш легкі гази, такі як гелій та водень, піднімалися до верхніх шарів атмосфери, згодом розсіюючись у космос.
Більш важкі гази, такі як вуглекислий газ, значною мірою розчиняються у воді океану. Кисень з’явився 3,5 мільярда років тому, виділився завдяки фотосинтетичній активності бактерій.
Атмосфера має масу приблизно 5,15 х 1018 кг, з яких три чверті припадають на перші 11 км поверхні. З висотою атмосфера стає тоншою без чіткої межі між атмосферою та космічним простором. Лінія Кармана, 100 км або 1,57% радіуса Землі, часто використовується як межа між атмосферою і космічним простором.
Атмосферні ефекти стають помітними під час повернення космічних кораблів на висоту близько 120 км. В атмосфері можна виділити кілька шарів на основі таких характеристик, як температура та склад.
Шари атмосфери
Атмосфера розділена на п'ять нерівних шарів: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу та екзосферу.
Наступний шар - стратосфера. Побачивши, як вершина хмари сплющується, ви фактично помічаєте межу між тропосферою та стратосферою. Після виходу з тропосфери температура знову піднімається до приблизно 4 ° C через поглинаючу дію озону, потім різко падає до -90 ° C у мезосфері до підвищення до 1500 ° C. Температура може змінюватися на понад 500 ° C вдень та вночі, хоча слід зазначити, що на такій висоті "температура" стає дещо теоретичним поняттям. Температура насправді є лише показником активності молекул. На рівні моря молекули повітря настільки важкі, що одна молекула може пройти крихітну відстань - приблизно одну восьму мільйонної частки сантиметра до зіткнення з іншою. Оскільки вони постійно стикаються, вони передають велику кількість тепла. Але на висоті 80 км повітря настільки розріджене, що будь-які дві молекули майже ніколи не контактують. Таким чином, хоча кожна молекула дуже гаряча, їх взаємодія невелика, а тепловіддача невелика.
Термосфера є наступним шаром і знаходиться між 80 і 400-800 км. Його ще називають іоносферою. Назва "термо-" пов'язана з відносно раптовим підвищенням температури з висотою, а "іоно-" з явищем іонізації існуючих атомів кисню та азоту, які, таким чином, стають хорошими провідниками електрики та впливають на радіопередачі. У верхній частині температура сягає до 1000 ° С.
Екзосфера - останній шар, розташований на висотах вище 800 км, де повітря надзвичайно розріджений. Через цей шар поступово здійснюється перехід до міжпланетного вакууму, в якому є лише атоми гелію та водню.
Що змушує Землю зберігати свою атмосферу?
Відповідь - гравітація - та сама сила, яка тримає нас на якорі на Землі. І все ж Земля постійно втрачає атмосферу в космосі. Молекули в нашій атмосфері рухаються постійно, стимулюючи енергійне світло Сонця. Швидкість гравітаційного втечі на Землі становить трохи більше 11 кілометрів на секунду. Якби Земля була менш масивною, як Марс, гравітація була б слабшою. Це також причина, чому Марс втратив більшу частину своєї атмосфери.
Однак атмосфера Землі тут залишається. І це добре, бо воно захищає нас від ультрафіолетового випромінювання та допомагає підтримувати температуру, придатну для життя, зменшуючи температурні екстремуми вдень та вночі.