Шари атмосфери

Атмосфера Землі утворена кількома шарами газів, які контурують Землю за рахунок впливу гравітаційного поля.

Кожен шар має специфічний склад газів, які організовані відповідно до їх щільності. Щільніші гази наближаються до поверхні Землі, а інші залишаються далі від планети.

У зв'язку з різними ознаками, які присутні в газах, шари атмосфери мають свої особливості і відіграють певну роль у їхньому зв'язку з Землею.

П'ять шарів, що утворюють земну атмосферу : тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера і екзосфера.

Поділитися твітів

Тропосфера

Тропосфера - найбільш щільний шар атмосфери, а отже, найбільш близький до поверхні Землі. Підраховано, що загальна маса атмосфери становить 5х1018 кг, і що 75% цієї кількості знаходиться в тропосфері.

Товщина тропосфери коливається від 8 км до 14 км, залежно від регіону Землі. Тонкі точки (де товщина досягає 8 км) знаходяться на північному і південному полюсах.

Оскільки вона є найнижчим шаром атмосфери, тропосфера відповідає за збереження життя на планеті, і тут також відбуваються майже всі кліматичні явища. Термін «тропосфера» походить від грецьких тропів (зміни), щоб відобразити динамічну природу зміни клімату та поведінку цього шару атмосфери.

Область тропосфери, яка розмежовує її кінець і початок стратосфери, називається тропопауза. Тропопауза легко ідентифікувати через різні тиски і температурні структури кожного з шарів.

Склад тропосфери

За обсягом тропосфера складається з 78, 08% азоту, 20, 95% кисню, 0, 93% аргону та 0, 04% діоксиду вуглецю. Повітря також складається з змінної частки водяної пари, що надходить у тропосферу через явище випаровування.

Температура в тропосфері

Як і тиск, температура в тропосфері також зменшується по мірі збільшення висоти. Це пояснюється тим, що грунт поглинає більшу частину сонячної енергії і нагріває нижчі рівні тропосфери. Таким чином, враховуючи, що випаровування більше в гарячих областях, водяна пара є більш присутнім на рівні моря і рідше на великих висотах.

Що можна знайти в тропосфері?

Деякі приклади того, що можна знайти в тропосфері:

Клімат
Опади, як дощ, сніг і град;
Гази, такі як азот, кисень, аргон і діоксид вуглецю
Хмари
Птахи

Стратосфера

Стратосфера є другим за величиною шаром атмосфери, а також другим найближчим до земної поверхні. За оцінками, воно містить близько 15% загальної маси атмосфери Землі.

Товщина стратосфери знаходиться в 35 км від тропопаузи, що означає, що вона розташована між тропосферою і мезосферою. Термін стратосфера походить від грецького strato (шару), щоб позначити той факт, що сама стратосфера підрозділяється на інші менші шари.

Шари стратосфери утворюються через відсутність кліматичних явищ, які змішують повітря. Таким чином, існує чіткий розподіл між холодним і важким повітрям, який знаходиться нижче, і теплим, світлим повітрям, розташованим вище. Таким чином, з точки зору температури, стратосфера функціонує таким чином, що суперечить тропосфері

Будучи надзвичайно стабільним регіоном (оскільки немає змін повітря), пілоти літаків, як правило, залишаються на початку стратосфери, щоб уникнути турбулентності. Саме на цій висоті літаки і повітряні кулі досягають своєї максимальної ефективності.

Поділитися твітів

Деякі літаки, особливо реактивні, піднімаються в стратосферу, щоб уникнути змін тертя і повітря.

Стратосфера також містить відомий озоновий шар, відповідальний за поглинання більшої частини ультрафіолетового випромінювання, що випромінюється сонцем. Без озонового шару життя на Землі, як відомо, не було б можливим.

Як і тропосфера, стратосфера також має область, яка розмежовує її кінець і позначає початок мезосфери, яка називається стратопауза.

Склад стратосфери

Більшість елементів, що знаходяться на поверхні Землі і в тропосфері, не досягають стратосфери. Натомість для них звичайно:

розкладається в тропосфері
усунути сонячним світлом
бути повернуті на поверхню Землі через дощ або інші опади

Через інверсію в температурній динаміці між тропосферою і стратосферою майже немає повітряного обміну між двома шарами, що призводить до того, що водяна пара існує лише у малих кількостях у стратосфері. З цієї причини формування хмар в цьому шарі надзвичайно важко.

Що стосується газів, то стратосфера утворюється переважно озоном, присутній в озоновому шарі. Вважається, що 90% всього озону в атмосфері знаходиться в цьому регіоні. Крім того, стратосфера містить елементи, що проходять через виверження вулканів, такі як оксиди азоту, азотна кислота, галогени тощо.

Температура в стратосфері

Температура в стратосфері збільшується по мірі збільшення висоти, починаючи від -51 ° C в нижній точці (тропопауза) до -3 ° C у найвищій точці (стратопаузі).

Що можна знайти в стратосфері?

Деякі приклади того, що можна знайти в стратосфері:

Озоновий шар
Літаки та кліматичні повітряні кулі
Деякі птахи

Мезосфера

Мезосфера - це останній шар атмосфери, в якому гази все ще змішуються в повітрі і не організовані їх масою. Наука вважає найскладнішим шаром для вивчення, так що мало підтверджена інформація про нього.

Товщина мезосфери також становить 35 км, що враховується від стратопаузи, що означає, що вона розташована між стратосферою і термосферою. Термін мезосфера походить від грецького mesos (середнього), будучи третім серед п'яти шарів атмосфери Землі

Кліматичні повітряні кулі та літаки не здатні досягати мезосфери. У той же час супутники здатні орбіті над нею тільки так, що вони не можуть правильно виміряти характеристики шару. Єдиним способом вивчення мезосфери сьогодні є використання звукових ракет, які збирають мало інформації на місію.

Саме в мезосфері горіння небесних тіл потрапляє в земну атмосферу, викликаючи такі явища, як метеорні потоки.

Поділитися твітів

Метеорний душ відбувається, коли небесне тіло входить в атмосферу Землі. Через дуже високу температуру небесне тіло згорає і, як правило, розчиняється на кілька дрібних частин.

Склад мезосфери

Відсоток кисню, азоту та діоксиду вуглецю в мезосфері по суті є таким же, як і у шарів нижче. Водяна пара ще рідше, ніж у стратосфері, яка, у свою чергу, переносить частину озону в мезосферу.

Мезосфера також має матеріал, що надходить від метеорів, які випаровуються при надходженні в атмосферу. Таким чином, мезосфера також складається з відносно високої частки заліза та інших металів.

Температура в мезосфері

Температура в мезосфері зменшується по мірі збільшення висоти, починаючи від -3 ° C у найнижчій точці (стратопаузі) до -143 ° C у найвищій точці, мезопаузі, найхолоднішій області всієї атмосфери Землі.

Що можна знайти в стратосфері?

Деякі приклади того, що можна знайти в стратосфері:

Засоби спалювання
Нічні хмари (особливий тип хмар, що світяться вночі)

Термосфера

Термосфера розташована над мезосферою і нижче екзосфери. Його товщина становить приблизно 513 км, тобто набагато більше, ніж у всіх нижчих шарах об'єднаних.

Хоча термосфера вважається частиною атмосфери Землі, щільність повітря настільки низька, що більша частина шару помилково розглядається як зоряне простір. Ця ідея підкріплюється тим, що шар не має достатньої кількості молекул для проходження звукових хвиль.

У термосфері ультрафіолетове випромінювання викликає явища фотоіонізації молекул, тобто створення іонів через контакт між фотоном і атомом. Це явище відповідає за створення іоносфери, розташованої в межах термосфери. Іоносфера відіграє важливу роль у поширенні радіохвиль на віддалені області Землі.

Саме в термосфері, що обертається навколо супутників і Міжнародної космічної станції (МКС). Крім того, саме в термосфері виникає полярне сяйво.

Поділитися твітів

Полярне сяйво відбувається при зіткненні сонячних частинок з земною щільністю атмосфери.

Слово термосфера походить від грецького термінового термоса, що відображає той факт, що в цьому шарі температура надзвичайно висока.

Межа між термосферою і екзосферою називається термопауза.

Склад термосфери

На відміну від шарів нижче, в яких гази змішуються, в термосфері частки рідко стикаються, що призводить до рівномірного поділу елементів. Крім того, велика частина молекул, присутніх в термосфері, порушується сонячним світлом.

У верхній частині термосфери знаходяться атомарний кисень, атомний азот і гелій.

Температура термосфери

Температура в термосфері може становити від 500 ° C до 2000 ° C. Це пов'язано з тим, що в цьому шарі так багато сонячного світла.

Що можна знайти в термосфері?

Деякі приклади того, що можна знайти в термосфері:

Супутники
У старі часи космічний човник
МКС
Північне сяйво
Іоносфера

Екзосфера

Екзосфера - найбільший зовнішній шар атмосфери Землі. Він простягається на 600 км, поки не звужується і змішується з міжпланетним простором. Це робить його товщина 10000 км. Найбільш далека межа екзосфери досягає півдороги до Місяця.

Термін екзосфера походить від грецького екзо (зовнішнього), що позначає те, що це останній атмосферний шар перед космічним вакуумом.

Склад екзосфери

Частинки в екзосфері надзвичайно далекі і тому не класифікуються як гази, оскільки щільність занадто низька. Цілком можливо, що частинка подорожує за сотні миль, поки вона не зіткнеться з іншою. Вони також не розглядаються як плазма, оскільки вони не є електрично зарядженими.

У нижніх областях екзосфери можна знайти водень, гелій, вуглекислий газ і атомарний кисень, що залишаються мінімально прив'язаними до Землі гравітаційним полем.