Troposfera jest jedną z warstw atmosfery ziemskiej. Ma największy wpływ na planetę i jest najlepiej badany przez człowieka. Jaki jest skład troposfery? Jakie ma właściwości?
Warstwy atmosfery
Gazowa powłoka naszej planety nazywana jest atmosferą. Wydaje się otaczać Ziemię. W dolnej części styka się ze skorupą ziemską i powierzchnią hydrosfery, w górnej łączy się z przestrzenią kosmiczną.
Atmosfera porusza się wraz z planetą i jest utrzymywana wokół niej dzięki siłom grawitacji. Jego właściwości, takie jak gęstość, skład, temperatura, wilgotność, nie są takie same na różnych poziomach. W zależności od ich charakteru, bańka gazowa podzielona jest na kilka stref - warstw. Jakie są warstwy atmosfery?
Troposfera jest najniższa. Tworzy się tu pogoda, pojawiają się chmury. Dalej jest stratosfera. Zawiera dużo ozonu, który zatrzymuje część promieniowania ultrafioletowego, dzięki czemu jest dla nas mniej niebezpieczny. Najzimniejszą warstwą jest mezosfera. Temperatura w nim spada poniżej -90 stopni.
W przybliżeniu na wysokości od 90 do 500 kilometrów znajduje się termosfera. To w tej warstwie występuje zorza polarna. Z powoduduża liczba zjonizowanych atomów, mezosfera i termosfera są połączone pod nazwą „jonosfera”. Ostatnia warstwa to egzosfera. Jest bardzo rozrzedzony i nie ma wyraźnej granicy zewnętrznej, płynnie łącząc się z przestrzenią międzyplanetarną.
Troposfera
Troposfera to warstwa atmosfery, która zaczyna się od samej powierzchni Ziemi. Ma największy wpływ na planetę. Wysokość troposfery zależy od szerokości geograficznej. W rejonach polarnych kończy się na wysokości 10 kilometrów, w rejonach równikowych jego górna granica sięga 18 kilometrów.
Dolna część troposfery nazywana jest planetarnym poziomem granic. Jego grubość wynosi od jednego do dwóch kilometrów. Tutaj zachodzi najbardziej aktywna interakcja powłoki powietrznej z hydrosferą i powierzchnią stałej ziemi.
Troposfera nie sąsiaduje bezpośrednio ze stratosferą. Pomiędzy nimi znajduje się warstwa pośrednia - tropopauza, której grubość waha się od kilkuset metrów do dwóch kilometrów. Temperatura w nim nie zmienia się wraz z wysokością, w przeciwieństwie do troposfery. Wysokość warstwy może się zmieniać: z cyklonami maleje, z antycyklonami wzrasta.
Skład
Troposfera jest najważniejszą częścią atmosfery. Stanowi ponad 75% masy powłoki gazowej. Troposfera zawiera prawie całą znajdującą się w powietrzu parę wodną (98%). Pozostałe warstwy są praktycznie pozbawione tego składnika.
Na niższym poziomie powierzchni warstwy znajduje się 99% aerozoli obecnych w bańce gazu. Oni reprezentujądrobne cząstki unoszone z powierzchni ziemi przez masy powietrza: kurz, cząsteczki dymu, zarodniki roślin, sól morska.
Powietrze w troposferze jest mocno nasycone tlenem i azotem. Uczestniczą w cyklu substancji w przyrodzie i są głównymi składnikami niezbędnymi do podtrzymania życia na Ziemi. Łącznie tlen stanowi 21% masy atmosfery, a 78% azotu.
Troposfera ma wysoką zawartość argonu i dwutlenku węgla w porównaniu z innymi warstwami. Ponadto zawiera inne składniki atmosferyczne (neon, amoniak, ksenon, radon, hel, wodór, ozon itp.), ale w niewielkich ilościach.
Właściwości fizyczne
Główne parametry fizyczne warstwy to gęstość, wilgotność, temperatura i ciśnienie. Właściwości te są ważnym czynnikiem w kształtowaniu klimatu i pogody na Ziemi. Na różnych obszarach i w różnych szerokościach geograficznych ich wydajność nie jest taka sama.
Powierzchnia planety, zwłaszcza Oceanu Światowego, akumuluje ciepło słoneczne i oddaje je do powietrza. Dlatego poniżej temperatura w troposferze jest wyższa. Wilgotność wzrasta również w dolnych partiach warstwy i maleje wraz z wysokością. Ma to również wpływ na temperaturę - na każde sto metrów wysokości spada ona o 0,65 stopnia, aż do osiągnięcia tropopauzy.
Gęstość i ciśnienie również spadają wraz z wysokością. Na przykład ciśnienie w górnej części warstwy jest 6-7 razy mniejsze niż na poziomie morza. Gęstość spada nieco wolniej, ale jej zmiany są również zauważalne.
Powietrze staje się rozrzedzone i zawiera mniej tlenu i azotu na jednostkę objętości. Z tego powoduw górach z reguły trudniej jest oddychać, a długi pobyt na dużych wysokościach objawia się głodem tlenu.
Kształtowanie pogody
Troposfera to warstwa atmosfery, która najaktywniej oddziałuje z powierzchnią Ziemi. Jego właściwości fizyczne wpływają na pogodę na planecie.
Różnica ciśnienia, gęstości i temperatury powoduje ruch powietrza. Chłodniejsze i gęstsze masy powietrza przemieszczają się w kierunku obszarów o mniejszej gęstości i temperaturze. Z tego powodu powstają fronty, cyklony i antycyklony, które determinują pogodę.
Wiatr w troposferze wzrasta wraz z wysokością. Na granicy z tropopauzą jest trzykrotnie wyższa niż na powierzchni ziemi. Zapewnia cyrkulację atmosfery, poruszając się zarówno w kierunku południkowym, jak i równoleżnikowym.
Wiatr bierze również udział w przenoszeniu wilgoci i aerozoli. Gazy cieplarniane (metan, ozon, dwutlenek węgla) zatrzymują je w troposferze, uniemożliwiając ich unoszenie się wyżej. Gromadzą się w atmosferze, przyczyniając się do powstawania różnego rodzaju chmur. A ich kondensacja prowadzi do opadów.
