Atmosfera umożliwia życie na Ziemi. Otrzymujemy pierwsze informacje i fakty o atmosferze w szkole podstawowej. Już w liceum to pojęcie jest nam bardziej znane na lekcjach geografii.
Koncepcja atmosfery ziemskiej
Atmosfera jest dostępna nie tylko dla Ziemi, ale także dla innych ciał niebieskich. To jest nazwa gazowej powłoki otaczającej planety. Skład tej warstwy gazu na różnych planetach jest znacząco różny. Przyjrzyjmy się podstawowym informacjom i faktom dotyczącym atmosfery ziemskiej, inaczej zwanej powietrzem.
Tlen jest jego najważniejszym składnikiem. Niektórzy błędnie myślą, że ziemska atmosfera składa się wyłącznie z tlenu, ale powietrze jest w rzeczywistości mieszaniną gazów. Zawiera 78% azotu i 21% tlenu. Pozostały jeden procent to ozon, argon, dwutlenek węgla, para wodna. Niech procent tych gazów będzie niewielki, ale pełnią one ważną funkcję - pochłaniają znaczną część słonecznej energii promieniowania, zapobiegając w ten sposób oświetleniu przed zamienieniem całego życia na naszej planecie w popiół. Właściwości atmosfery zmieniają się w zależności odz wysokości. Na przykład na wysokości 65 km azot wynosi 86%, a tlen 19%.
Skład atmosfery ziemskiej
- Dwutlenek węgla jest niezbędny do odżywiania roślin. W atmosferze pojawia się w wyniku procesu oddychania organizmów żywych, gnicia, spalania. Jej brak w składzie atmosfery uniemożliwiłby istnienie jakichkolwiek roślin.
- Tlen jest ważnym składnikiem atmosfery dla ludzi. Jej obecność jest warunkiem istnienia wszystkich żywych organizmów. Stanowi około 20% całkowitej objętości gazów atmosferycznych.
- Ozon to naturalny pochłaniacz słonecznego promieniowania ultrafioletowego, które niekorzystnie wpływa na organizmy żywe. Większość z nich tworzy odrębną warstwę atmosfery - ekran ozonowy. W ostatnim czasie działalność człowieka doprowadziła do stopniowego niszczenia warstwy ozonowej, ale ponieważ ma to ogromne znaczenie, trwają aktywne prace nad jej zachowaniem i przywróceniem.
- Para wodna określa wilgotność powietrza. Jego zawartość może się różnić w zależności od różnych czynników: temperatury powietrza, położenia geograficznego, pory roku. W niskich temperaturach w powietrzu jest bardzo mało pary wodnej, może mniej niż jeden procent, a w wysokich jej ilość sięga 4%.
- Oprócz wszystkich powyższych, w składzie ziemskiej atmosfery zawsze znajduje się pewien procent zanieczyszczeń stałych i ciekłych. Są to sadza, popiół, sól morska, kurz, krople wody, mikroorganizmy. Mogą dostać się w powietrze zarówno naturalnie, jak i antropogenicznie.
Warstwy atmosfery
Temperatura, gęstość i skład jakościowy powietrza nie są takie same na różnych wysokościach. Z tego powodu zwyczajowo rozróżnia się różne warstwy atmosfery. Każdy z nich ma swoją własną charakterystykę. Sprawdźmy, które warstwy atmosfery wyróżniają się:
- Troposfera - ta warstwa atmosfery znajduje się najbliżej powierzchni Ziemi. Jej wysokość wynosi 8–10 km nad biegunami i 16–18 km w tropikach. Tutaj znajduje się 90% całej pary wodnej, która jest dostępna w atmosferze, więc istnieje aktywna formacja chmur. Również w tej warstwie zachodzą takie procesy jak ruch powietrza (wiatr), turbulencja, konwekcja. Temperatury wahają się od +45 stopni w południe w ciepłym sezonie w tropikach do -65 stopni na biegunach.
- Stratosfera to druga warstwa atmosfery najdalej od powierzchni Ziemi. Znajduje się na wysokości od 11 do 50 km. W dolnej warstwie stratosfery temperatura wynosi około -55, w odległości od Ziemi wzrasta do +1˚С. Region ten nazywany jest inwersją i stanowi granicę między stratosferą a mezosferą.
- Mezosfera znajduje się na wysokości od 50 do 90 km. Temperatura na dolnej granicy wynosi około 0, w górnej osiąga -80 … -90 ˚С. Meteoryty wchodzące w ziemską atmosferę wypalają się całkowicie w mezosferze, co powoduje tu poświatę.
- Termosfera ma około 700 km grubości. W tej warstwie atmosfery pojawiają się zorzy polarne. Pojawiają się w wyniku jonizacji powietrza pod wpływem promieniowania kosmicznego i promieniowania pochodzącego ze Słońca.
- Egzosfera to strefa rozproszenia powietrza. Tutajstężenie gazów jest niewielkie i następuje ich stopniowa ucieczka w przestrzeń międzyplanetarną.
Granica między atmosferą ziemską a przestrzenią kosmiczną jest uważana za linię o długości 100 km. Ta linia nazywa się linią Karmana.
Ciśnienie atmosferyczne
Podczas słuchania prognozy pogody często słyszymy odczyty ciśnienia atmosferycznego. Ale co oznacza ciśnienie atmosferyczne i jak może na nas wpływać?
Odkryliśmy, że powietrze składa się z gazów i zanieczyszczeń. Każdy z tych elementów ma swoją wagę, co oznacza, że atmosfera nie jest nieważka, jak sądzono aż do XVII wieku. Ciśnienie atmosferyczne to siła, z jaką wszystkie warstwy atmosfery naciskają na powierzchnię Ziemi i na wszystkie obiekty.
Naukowcy przeprowadzili skomplikowane obliczenia i dowiedli, że atmosfera naciska na jeden metr kwadratowy z siłą 10 333 kg. Oznacza to, że na ciało ludzkie działa ciśnienie powietrza, którego waga wynosi 12–15 ton. Dlaczego tego nie czujemy? Oszczędza nam swoje ciśnienie wewnętrzne, które równoważy ciśnienie zewnętrzne. Możesz poczuć ciśnienie atmosfery w samolocie lub wysoko w górach, ponieważ ciśnienie atmosferyczne na wysokości jest znacznie mniejsze. Może to powodować dyskomfort fizyczny, zatkane uszy, zawroty głowy.
Ciekawe informacje i fakty
Wiele można powiedzieć o atmosferze otaczającej kulę ziemską. Znamy na jej temat wiele ciekawostek, a niektóre z nich mogą wydawać się zaskakujące:
- Atmosfera Ziemi waży 5 300 000 000 000 000 ton.
- Przyczynia się do transmisji dźwięku. Powyżej 100 km właściwość ta znika z powodu zmian w składzie atmosfery.
- Ruch atmosfery jest wywoływany przez nierównomierne ogrzewanie powierzchni Ziemi.
- Termometr służy do określania temperatury powietrza, a barometr służy do określania ciśnienia atmosfery.
- Obecność atmosfery ratuje naszą planetę przed 100 tonami meteorytów dziennie.
- Skład powietrza został ustalony na kilkaset milionów lat, ale zaczął się zmieniać wraz z początkiem gwałtownej działalności przemysłowej.
- Uważa się, że atmosfera rozciąga się w górę do wysokości 3000 km.
Znaczenie atmosfery dla ludzi
Strefa fizjologiczna atmosfery wynosi 5 km. Na wysokości 5000 m n.p.m. człowiek zaczyna odczuwać głód tlenu, co wyraża się spadkiem zdolności do pracy i pogorszeniem samopoczucia. To pokazuje, że człowiek nie może przetrwać w przestrzeni, w której ta niesamowita mieszanina gazów nie istnieje.
Wszystkie informacje i fakty dotyczące atmosfery tylko potwierdzają jej znaczenie dla ludzi. Dzięki jej obecności pojawiła się możliwość rozwoju życia na Ziemi. Już dziś, po ocenie rozmiarów szkód, jakie ludzkość jest zdolna wyrządzić swoim działaniem życiodajnemu powietrzu, powinniśmy pomyśleć o dalszych środkach zachowania i przywrócenia atmosfery.
