Слои атмосферы

Атмосфера Земли образована несколькими слоями газов, которые очерчивают Землю из-за воздействия гравитационного поля.

Каждый слой имеет определенный состав газов, которые организованы в соответствии с их плотностью. Более плотные газы притягиваются ближе к поверхности Земли, в то время как другие остаются дальше от планеты.

Из-за различных атрибутов, которые присутствуют в газах, слои атмосферы имеют свои особенности и играют особую роль в их отношениях с Землей.

Пять слоев, которые формируют земную атмосферу : тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера.

Поделиться Tweet Tweet

тропосфера

Тропосфера - это самый плотный слой атмосферы, и, следовательно, самый близкий к поверхности Земли. Подсчитано, что общая масса атмосферы составляет 5x1018 кг, и что 75% этого количества находится в тропосфере.

Толщина тропосферы варьируется от 8 км до 14 км, в зависимости от региона Земли. Более тонкие точки (где толщина достигает 8 км) находятся на северном и южном полюсах.

Поскольку это самый нижний слой атмосферы, тропосфера ответственна за укрытие жизни на планете, и именно там происходят почти все климатические явления. Термин тропосфера получен из греческих тропов (изменение), чтобы отразить динамическую природу изменения климата и поведение этого слоя атмосферы.

Область тропосферы, которая ограничивает ее конец и начало стратосферы, называется тропопаузой. Тропопауза легко идентифицируется по различным схемам давления и температуры каждого из слоев.

Состав тропосферы

По объему тропосфера состоит из 78, 08% азота, 20, 95% кислорода, 0, 93% аргона и 0, 04% углекислого газа. Воздух также состоит из переменного процента водяного пара, попадающего в тропосферу в результате явления испарения.

Температура в тропосфере

Как и давление, температура в тропосфере также уменьшается с увеличением высоты. Это потому, что почва поглощает большую часть солнечной энергии и нагревает нижние уровни тропосферы. Таким образом, учитывая, что испарение больше в более жарких областях, водяной пар больше присутствует на уровне моря и реже на больших высотах.

Что можно найти в тропосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в тропосфере:

климат
Осадки, такие как дождь, снег и град;
Газы, такие как азот, кислород, аргон и углекислый газ
облака
домашняя птица

стратосфера

Стратосфера является вторым по величине слоем атмосферы, а также вторым, ближайшим к земной поверхности. По оценкам, он содержит около 15% от общей массы Земли в атмосфере.

Толщина стратосферы составляет 35 км от тропопаузы, что означает, что она расположена между тропосферой и мезосферой. Термин стратосфера происходит от греческого страто (слоя), чтобы обозначить тот факт, что сама стратосфера подразделяется на другие меньшие слои.

Слои стратосферы образуются из-за отсутствия климатических явлений, которые смешивают воздух. Таким образом, существует четкое разделение между холодным и тяжелым воздухом, который расположен ниже, и теплым, легким воздухом, расположенным выше. Таким образом, с точки зрения температуры стратосфера функционирует так, что это противоречит тропосфере

Будучи высокостабильным регионом (потому что нет никаких изменений воздуха), пилоты самолетов, как правило, остаются в начале стратосферы, чтобы избежать турбулентности. Именно на этой высоте самолеты и воздушные шары достигают максимальной эффективности.

Поделиться Tweet Tweet

Некоторые самолеты, особенно реактивные, поднимаются в стратосферу, чтобы избежать трения и изменений воздуха.

Стратосфера также содержит известный озоновый слой, который отвечает за поглощение большей части ультрафиолетового излучения, испускаемого солнцем. Без озонового слоя жизнь на Земле, как мы ее знаем, была бы невозможна.

Подобно тропосфере, стратосфера также имеет область, которая ограничивает ее конец и отмечает начало мезосферы, называемую стратопаузой.

Состав стратосферы

Большинство элементов, найденных на поверхности Земли и в тропосфере, не достигают стратосферы. Вместо этого они обычно:

разлагается в тропосфере
быть устраненным солнечным светом
быть возвращены на поверхность Земли через дождь или другие дожди

Из-за инверсии в динамике температуры между тропосферой и стратосферой почти не происходит воздухообмена между двумя слоями, в результате чего пары воды существуют в стратосфере только в незначительных количествах. По этой причине формирование облаков в этом слое чрезвычайно затруднено.

Что касается газов, стратосферу формирует преимущественно озон, присутствующий в озоновом слое. Считается, что 90% всего озона в атмосфере находится в этом регионе. Кроме того, стратосфера содержит элементы, переносимые извержениями вулканов, такие как оксиды азота, азотная кислота, галогены и т. Д.

Температура в стратосфере

Температура в стратосфере увеличивается с увеличением высоты, варьируя от -51 ° C в самой низкой точке (тропопауза) до -3 ° C в самой высокой точке (стратопауза).

Что можно найти в стратосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в стратосфере:

Озоновый слой
Самолеты и климатические шары
Некоторые птицы

мезосфера

Мезосфера - последний атмосферный слой, в котором газы все еще смешаны в воздухе и не организованы их массой. Наука считается наиболее сложным слоем для изучения, поэтому о ней мало что подтверждено.

Толщина мезосферы также составляет 35 км, считая от стратопаузы, что означает, что она расположена между стратосферой и термосферой. Термин мезосфера происходит от греческого мезоса (в центре), являющегося третьим среди пяти слоев земной атмосферы.

Климатические воздушные шары и самолеты не могут подняться так высоко, как они достигают мезосферы. В то же время спутники могут вращаться над ним только таким образом, что они не могут должным образом измерить характеристики слоя. Единственный способ изучения мезосферы сегодня - это использование звуковых ракет, которые собирают мало информации за одну миссию.

Именно в мезосфере сгорание небесных тел проникает в земную атмосферу, вызывая такие явления, как метеорные потоки.

Поделиться Tweet Tweet

Метеоритный дождь происходит, когда небесное тело входит в атмосферу Земли. Из-за очень высокой температуры небесное тело горит и, как правило, растворяется на несколько более мелких кусочков.

Состав мезосферы

Процентное содержание кислорода, азота и углекислого газа в мезосфере, по существу, такое же, как и в слоях ниже. Водяной пар еще реже, чем в стратосфере, которая, в свою очередь, переносит часть озона в мезосферу.

Мезосфера также имеет материал, поступающий от метеоров, которые испаряются при входе в атмосферу. Таким образом, мезосфера также состоит из относительно высокой доли железа и других металлов.

Температура в мезосфере

Температура в мезосфере уменьшается с увеличением высоты, варьируя от -3 ° C в самой низкой точке (стратопауза) до -143 ° C в самой высокой точке, мезопаузе, самой холодной области всей атмосферы Земли.

Что можно найти в стратосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в стратосфере:

Средства сгорания
Серебристые облака (особый тип облаков, сияющих ночью)

термосфера

Термосфера расположена над мезосферой и ниже экзосферы. Его толщина составляет около 513 км, то есть намного больше, чем все нижние слои вместе взятые.

Хотя термосфера считается частью атмосферы Земли, плотность воздуха настолько низка, что большая часть слоя ошибочно воспринимается как звездное пространство. Эта идея подкрепляется тем фактом, что в слое недостаточно молекул для распространения звуковых волн.

В термосфере ультрафиолетовое излучение вызывает явления фотоионизации молекул, то есть образование ионов через контакт между фотоном и атомом. Это явление ответственно за создание ионосферы, расположенной внутри термосферы. Ионосфера играет важную роль в распространении радиоволн в отдаленные районы Земли.

Именно в термосфере орбиты спутников и Международной космической станции (МКС). Кроме того, именно в термосфере происходит северное сияние.

Поделиться Tweet Tweet

Северное сияние происходит при столкновении солнечных частиц с земной плотностью атмосферы.

Слово термосфера происходит от греческого термина термос, отражая тот факт, что температура в этом слое чрезвычайно высока.

Граница между термосферой и экзосферой называется термопаузой.

Состав термосферы

В отличие от нижележащих слоев, в которых смешиваются газы, в термосфере частицы редко сталкиваются, что приводит к равномерному разделению элементов. Кроме того, многие молекулы, присутствующие в термосфере, разрушаются солнечным светом.

В верхних частях термосферы сложены атомарный кислород, атомарный азот и гелий.

Температура термосферы

Температура в термосфере может составлять от 500 до 2000 ° С. Это потому, что так много солнечного света абсурдно в этом слое.

Что можно найти в термосфере?

Некоторые примеры того, что можно найти в термосфере:

спутники
В старые времена космический челнок
МКС
Северное сияние
ионосфера

экзосфера

Экзосфера - самый большой внешний слой атмосферы Земли. Он простирается на 600 км, пока не сузится и не смешается с межпланетным пространством. Это делает его толщину 10000 км. Самая дальняя граница экзосферы достигает половины пути до Луны.

Термин экзосфера происходит от греческого экзо (внешнего), обозначающего тот факт, что это последний атмосферный слой перед космическим вакуумом.

Состав экзосферы

Частицы в экзосфере чрезвычайно далеки друг от друга и поэтому не классифицируются как газы, потому что плотность слишком низкая. Возможно, что частица проходит сотни миль, пока не столкнется с другой. Они также не считаются плазмой, потому что они не заряжены электрически.

В нижних областях экзосферы можно найти водород, гелий, углекислый газ и атомарный кислород, оставаясь минимально связанными с Землей гравитационным полем.