Vrstvy atmosféry

Atmosféra Zeme je tvorená niekoľkými vrstvami plynov, ktoré kontúrujú Zem vplyvom účinkov gravitačného poľa.

Každá vrstva má špecifické zloženie plynov, ktoré sú usporiadané podľa ich hustoty. Hustšie plyny sú ťahané bližšie k zemskému povrchu, zatiaľ čo ostatné zostávajú ďalej od planéty.

Vzhľadom na rôzne atribúty, ktoré plyny predstavujú, majú vrstvy atmosféry svoje vlastné charakteristiky a hrajú špecifické úlohy vo vzťahu k Zemi.

Päť vrstiev, ktoré tvoria pozemskú atmosféru, sú: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra.

Zdieľať Tweet Tweet

troposféra

Troposféra je najhustejšia vrstva atmosféry, a teda najbližšie k zemskému povrchu. Odhaduje sa, že celková atmosferická hmotnosť je 5x1018 kg a že 75% tohto množstva sa nachádza v troposfére.

Hrúbka troposféry sa pohybuje od 8 km do 14 km, v závislosti od oblasti Zeme. Jemnejšie body (kde hrúbka dosahuje 8 km) sú na severnom a južnom póle.

Pretože je to najnižšia vrstva atmosféry, troposféra je zodpovedná za ukrývanie života na planéte, a tiež tam, kde sa vyskytujú takmer všetky klimatické javy. Pojem troposféra je odvodený z gréckych tropov (zmena), aby odrážal dynamický charakter zmeny klímy a správania sa tejto vrstvy atmosféry.

Oblasť troposféry, ktorá ohraničuje jej koniec a začiatok stratosféry, sa nazýva tropopause. Tropopause je ľahko identifikovateľná prostredníctvom rôznych vzorov tlaku a teploty každej z vrstiev.

Zloženie troposféry

Z hľadiska objemu sa troposféra skladá zo 78, 08% dusíka, 20, 95% kyslíka, 0, 93% argónu a 0, 04% oxidu uhličitého. Vzduch sa tiež skladá z variabilného percenta vodnej pary vstupujúcej do troposféry fenoménom odparovania.

Teplota v troposfére

Rovnako ako tlak, teplota v troposfére tiež klesá s rastúcou výškou. Je to preto, že pôda absorbuje väčšinu slnečnej energie a ohrieva nižšie úrovne troposféry. Vzhľadom na to, že odparovanie je väčšie v teplejších oblastiach, je vodná para prítomnejšia na hladine mora a vo vyšších nadmorských výškach vzácnejšia.

Čo možno nájsť v troposfére?

Niektoré príklady toho, čo sa nachádza v troposfére, sú:

podnebie
Zrážky ako dážď, sneh a krupobitie;
Plyny ako dusík, kyslík, argón a oxid uhličitý
mraky
hydina

stratosféra

Stratosféra je druhá najväčšia vrstva atmosféry a tiež druhá najbližšia k zemskému povrchu. Odhaduje sa, že obsahuje približne 15% celkovej hmotnosti Zeme.

Hrúbka stratosféry je 35 km od tropopause, čo znamená, že sa nachádza medzi troposférou a mezosférou. Pojem stratosféra je odvodený z gréckej vrstvy (vrstvy), aby sa označila skutočnosť, že samotná stratosféra je rozdelená na ďalšie menšie vrstvy.

Vrstvy stratosféry sa vytvárajú v dôsledku absencie klimatických javov, ktoré miešajú vzduch. Existuje teda jasné rozdelenie medzi studeným a ťažkým vzduchom, ktorý sa nachádza pod ním, a teplým, ľahkým vzduchom umiestneným nad ním. Takže pokiaľ ide o teplotu, stratosféra funguje spôsobom, ktorý je v rozpore s troposférou

Ako vysoko stabilný región (pretože nedochádza k výmene vzduchu), piloti lietadiel majú tendenciu zostať na začiatku stratosféry, aby sa vyhli turbulenciám. V tejto nadmorskej výške dosahujú lietadlá a balóny maximálnu účinnosť.

Zdieľať Tweet Tweet

Niektoré lietadlá, najmä prúdové lietadlá, sa dostanú do stratosféry, aby sa zabránilo treniu a zmenám vzduchu.

Stratosféra tiež obsahuje známu ozónovú vrstvu, ktorá je zodpovedná za absorpciu väčšiny ultrafialového žiarenia emitovaného slnkom. Bez ozónovej vrstvy by život na Zemi, ako ju poznáme, nebol možný.

Stratosféra má rovnako ako troposféra aj oblasť, ktorá vymedzuje jej koniec a označuje začiatok mezosféry, nazývanej stratopauza.

Zloženie stratosféry

Väčšina prvkov nachádzajúcich sa na povrchu Zeme av troposfére nedosahuje stratosféru. Namiesto toho je bežné, že:

rozkladá sa v troposfére
byť eliminované slnečným svetlom
byť prenesený späť na povrch Zeme cez dážď alebo iné zrážky

Kvôli inverzii teplotnej dynamiky medzi troposférou a stratosférou nedochádza takmer k žiadnej výmene vzduchu medzi týmito dvoma vrstvami, čo spôsobuje, že vodná para existuje v stratosfére len v nepatrných množstvách. Z tohto dôvodu je tvorba oblakov v tejto vrstve mimoriadne ťažká.

Pokiaľ ide o plyny, stratosféra je tvorená prevažne ozónom prítomným v ozónovej vrstve. Predpokladá sa, že 90% celkového ozónu v atmosfére je v tejto oblasti. Okrem toho stratosféra obsahuje prvky nesené sopečnými erupciami, ako sú oxidy dusíka, kyselina dusičná, halogény atď.

Teplota v stratosfére

Teplota v stratosfére sa zvyšuje so zvyšujúcou sa nadmorskou výškou v rozmedzí od -51 ° C v najnižšom bode (tropopause) do -3 ° C v najvyššom bode (stratopauza).

Čo možno nájsť v stratosfére?

Niektoré príklady toho, čo sa dá nájsť v stratosfére sú:

Ozónová vrstva
Lietadlá a klimatické balóny
Niektoré vtáky

mezosféra

Mezosféra je posledná atmosférická vrstva, v ktorej sú plyny stále miešané vo vzduchu a nie sú organizované podľa ich hmotnosti. Veda je považovaná za najťažšiu vrstvu na štúdium, takže o nej nie je málo potvrdených informácií.

Hrúbka mezosféry je tiež 35 km, počítaná od stratopauzy, čo znamená, že sa nachádza medzi stratosférou a termosférou. Termín mesosphere pochádza z gréckych mesos (uprostred), ktorý je tretím z piatich vrstiev zemskej atmosféry

Klimatické balóny a lietadlá nie sú schopné dostať sa tak vysoko, ako sa dostanú do mezosféry. Satelity sú zároveň schopné obiehať nad ním len takým spôsobom, že nedokážu správne merať vlastnosti vrstvy. Jediný spôsob, ako študovať mezosféru dnes, je použitie zvukových rakiet, ktoré zbierajú málo informácií na misiu.

Práve v mezosfére vstupuje spaľovanie nebeských telies do pozemskej atmosféry, čo vedie k javom, ako sú meteorické sprchy.

Zdieľať Tweet Tweet

Meteorická sprcha nastáva, keď nebeské telo vstupuje do atmosféry Zeme. Vzhľadom k veľmi vysokej teplote, nebeské telo horí a všeobecne sa rozpúšťa na niekoľko menších kusov.

Zloženie mezosféry

Percentuálny podiel kyslíka, dusíka a oxidu uhličitého v mezosfére je v podstate rovnaký ako podiel nižšie uvedených vrstiev. Vodné pary sú dokonca zriedkavejšie ako v stratosfére, ktorá zase prenáša časť ozónu do mezosféry.

Mesosféra má aj materiál prichádzajúci z meteorov, ktorý sa pri vstupe do atmosféry odparuje. Mesosféra sa teda skladá aj z relatívne vysokého podielu železa a iných kovov.

Teplota v mezosfére

Teplota v mezosfére klesá s rastúcou nadmorskou výškou v rozmedzí od -3 ° C v najnižšom bode (stratopauze) do -143 ° C v najvyššom bode, mesopauze, najchladnejšej oblasti celej atmosféry Zeme.

Čo možno nájsť v stratosfére?

Niektoré príklady toho, čo sa dá nájsť v stratosfére sú:

Spôsoby spaľovania
Nočné svietiace mraky (špeciálny typ mrakov, ktoré svietia v noci)

thermosphere

Termosféra sa nachádza nad mezosférou a pod exosférou. Jeho hrúbka je približne 513 km, to znamená, že je omnoho väčšia ako všetky nižšie vrstvy.

Hoci termosphere je považovaná za súčasť atmosféry Zeme, hustota vzduchu je tak nízka, že väčšina vrstvy je mylne považovaná za hviezdny priestor. Táto myšlienka je posilnená skutočnosťou, že vrstva nemá dostatok molekúl pre zvukové vlny na cestovanie.

V termosfére spôsobuje ultrafialové žiarenie fenomény fotoionizácie molekúl, to znamená vytváranie iónov kontaktom medzi fotónom a atómom. Tento jav je zodpovedný za vytvorenie ionosféry, ktorá sa nachádza v termosfére. Ionosféra hrá dôležitú úlohu pri šírení rádiových vĺn do vzdialených oblastí Zeme.

Je v termosfére, ktorá obieha okolo satelitov a Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Okrem toho sa v termosfére vyskytuje aurora borealis.

Zdieľať Tweet Tweet

Aurora borealis sa deje s kolíziou slnečných častíc s pozemskou atmosférickou hustotou.

Slovo thermosphere pochádza z gréckeho výrazu termoska, čo odráža skutočnosť, že teploty sú v tejto vrstve extrémne vysoké.

Hranica medzi termosférou a exosférou sa nazýva termopauza.

Zloženie termosféry

Na rozdiel od vrstiev, v ktorých sa plyny miešajú, sa v termosfére častice zrážajú len zriedka, čo vedie k rovnomernému rozdeleniu prvkov. Okrem toho väčšina molekúl prítomných v termosfére je rozbitá slnečným svetlom.

V hornej časti termosféry sa skladá atómový kyslík, atómový dusík a hélium.

Teplota termosféry

Teplota v termosfére sa môže pohybovať od 500 ° C do 2000 ° C. Je to preto, že toľko slnečného svetla je v tejto vrstve absurdné.

Čo možno nájsť v termosfére?

Niektoré príklady toho, čo sa nachádza v termosfére, sú:

satelity
Za starých čias raketoplán
ISS
Polárna žiara
ionosféra

exosféra

Exosféra je najväčšia vonkajšia vrstva zemskej atmosféry. Rozprestiera sa na 600 km, kým sa zužuje a mieša s medziplanetárnym priestorom. To robí jeho hrúbka 10000 km. Najvzdialenejšia hranica exosféry siaha do polovice mesiaca.

Termín exosféra pochádza z gréckeho exo (vonkajšieho), čo poukazuje na skutočnosť, že toto je posledná atmosférická vrstva pred vákuom vesmíru.

Zloženie exosféry

Častice v exosfére sú veľmi vzdialené od seba, a preto nie sú klasifikované ako plyny, pretože hustota je príliš nízka. Je možné, že častice putujú stovky míľ, kým sa nezhodujú s inou. Nie sú tiež považované za plazmu, pretože nie sú elektricky nabité.

V dolných oblastiach exosféry je možné nájsť vodík, hélium, oxid uhličitý a atómový kyslík, ktoré sú minimálne viazané na zem gravitačným poľom.