Земната атмосфера се формира от няколко слоя газове, които заобикалят Земята поради въздействието на гравитационното поле.
Всеки слой има специфичен състав на газове, които са организирани според тяхната плътност. По-плътните газове се изтеглят по-близо до повърхността на Земята, докато останалите остават по-далеч от планетата.
Поради различните атрибути, които имат газовете, слоевете на атмосферата имат свои собствени характеристики и играят специфични роли в отношенията си със Земята.
В пет слоя, които изграждат земната атмосфера са: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и екзосфера.
Тропосфера
Тропосферата е най-плътният слой на атмосферата и следователно най-близо до повърхността на Земята. Изчислено е, че общата атмосферна маса е 5x1018 кг, и че 75% от това количество се намира в тропосферата.
Дебелината на тропосферата варира от 8 км до 14 км, в зависимост от района на Земята. Най-тънките точки (където дебелината достига 8 км) са на северния и южния полюс.
Като най-ниският слой на атмосферата, тропосферата е отговорна за жилището на планетата и в нея се срещат почти всички метеорологични явления. Терминът тропосфера произлиза от гръцки
тропи (промяна), за да отрази динамичния характер на изменението на климата и поведението на този слой на атмосферата.Областта на тропосферата, която ограничава нейния край и началото на стратосферата, се нарича тропопауза. Тропопаузата е лесно разпознаваема чрез различните модели на налягане и температура на всеки слой.
състав на тропосферата
По отношение на обема, тропосферата се състои от 78,08% азот, 20,95% кислород, 0,93% аргон и 0,04% въглероден диоксид. Въздухът също се състои от променлив процент водна пара, която навлиза в тропосферата чрез явлението изпарение.
Тропосферна температура
Подобно на налягането, температурата в тропосферата също намалява с увеличаване на надморската височина. Това е така, защото земята поглъща по-голямата част от слънчевата енергия и загрява долните нива на тропосферата. По този начин, като се има предвид, че изпарението е по-голямо в по-топлите райони, водните пари са по-присъстващи на морското равнище и по-редки на по-голяма надморска височина.
Какво може да се намери в тропосферата?
Някои примери за това, което може да се намери в тропосферата, са:
- Климат
- Валежи като дъжд, сняг и градушка;
- Газове като азот, кислород, аргон и въглероден диоксид
- Облаци
- птици
Стратосфера
Стратосферата е вторият по големина слой на атмосферата и също така вторият най-близък до повърхността на Земята. Смята се, че съдържа около 15% от общата маса на земната атмосфера.
Дебелината на стратосферата е 35 км от тропопаузата, което означава, че тя се намира между тропосферата и мезосферата. Терминът стратосфера произлиза от гръцки прослойка (слой), за да обозначи факта, че самата стратосфера е подразделена на други, по-малки слоеве.
Слоевете на стратосферата се формират поради липсата на климатични явления, които смесват въздуха. По този начин има ясно разделение между студен, тежък въздух, който се намира отдолу, и топъл, лек въздух, който се намира отгоре. По този начин, по отношение на температурата, стратосферата работи точно по обратния начин на тропосферата.
Тъй като това е силно стабилен регион (тъй като няма обмен на въздух), самолетните пилоти са склонни да останат в началото на стратосферата, за да избегнат турбуленция. Именно на тази височина самолетите и балоните достигат максималната си ефективност.
Някои самолети, особено реактивни самолети, се изкачват в стратосферата, за да се избегне триене и обмен на въздух.
Стратосферата съдържа и познатото озонов слой, отговорни за поглъщането на по-голямата част от ултравиолетовото лъчение, излъчвано от слънцето. Без озоновия слой животът на Земята, какъвто го познаваме, не би бил възможен.
Подобно на тропосферата, стратосферата също има регион, който ограничава нейния край и маркира началото на мезосферата, наречен стратопауза.
Състав на стратосферата
Повечето елементи, открити на повърхността на Земята и в тропосферата, не достигат до стратосферата. Вместо това за тях е обичайно да:
- разлагат се в тропосферата
- се елиминират от слънчева светлина
- се връщат на повърхността на Земята от дъжд или други валежи
Поради инверсията в температурната динамика между тропосферата и стратосферата почти няма обмен на въздух между двата слоя, което води до съществуването на водни пари само в малки количества в стратосфера. Поради тази причина образуването на облаци в този слой е изключително трудно.
По отношение на газовете стратосферата се формира предимно от озон, присъстващ в озоновия слой. Смята се, че 90% от целия озон в атмосферата се намира в този регион. Освен това стратосферата съдържа елементи, пренесени чрез вулканични изригвания като азотни оксиди, азотна киселина, халогени и др.
температура в стратосферата
Температурата в стратосферата се увеличава с увеличаване на надморската височина, варираща от -51 ° C в най-ниската точка (тропопауза) до -3 ° C в най-високата точка (стратопауза).
Какво може да се намери в стратосферата?
Някои примери за това, което може да се намери в стратосферата, са:
- Озонов слой
- Самолети и балони за времето
- някои птици
мезосфера
Мезосферата е последният атмосферен слой, в който газовете все още се смесват във въздуха и не се организират от тяхната маса. Счита се от науката за най-трудния за изучаване слой, така че има малко потвърдена информация за него.
Дебелината на мезосферата също е 35 км, отчетена от стратопаузата, което означава, че тя се намира между стратосферата и термосферата. Терминът мезосфера идва от гръцки месеци (среден), тъй като е третият сред петте слоя на земната атмосфера
Балоните и самолетите за времето не могат да достигнат толкова високо, че да достигнат мезосферата. В същото време сателитите могат да орбитират само над него, така че не могат да измерват правилно характеристиките на слоя. Понастоящем единственият начин за изучаване на мезосферата е чрез използването на звукови ракети, които събират малко информация за мисия.
Именно в мезосферата се получава изгарянето на небесни тела, които влизат в земната атмосфера, пораждайки явления като метеорни потоци.
Метеорен поток възниква, когато небесно тяло навлезе в земната атмосфера. Поради много високата температура небесното тяло изгаря и обикновено се разтваря на няколко по-малки парчета.
състав на мезосферата
Процентът на кислород, азот и въглероден диоксид в мезосферата е по същество същият като в слоевете по-долу. Водните пари са дори по-редки, отколкото в стратосферата, което от своя страна пренася част от озона в мезосферата.
Мезосферата съдържа също материал от метеори, който се изпарява при навлизане в атмосферата. По този начин мезосферата също се състои от относително висок дял на желязо и други метали.
температура в мезосферата
Температурата в мезосферата намалява с увеличаване на надморската височина, варираща от -3 ° C в най-ниската точка (стратопауза) и -143ºC в най-високата точка, мезопаузата, най-студеният регион в цялата атмосфера наземен.
Какво може да се намери в стратосферата?
Някои примери за това, което може да се намери в стратосферата, са:
- Изгаряне на метеори
- Ноктилуцентни облаци (специален тип облаци, които светят през нощта)
термосфера
Термосферата е разположена над мезосферата и под екзосферата. Дебелината му е приблизително 513 км, което е много по-голямо от всички долни слоеве, взети заедно.
Въпреки че термосферата се счита за част от земната атмосфера, плътността на въздуха е толкова ниска, че по-голямата част от слоя погрешно се разглежда като космическо пространство. Тази идея се подсилва от факта, че слоят няма достатъчно молекули, за да се движат звуковите вълни.
В термосферата ултравиолетовото лъчение причинява явленията на фотойонизация на молекулите, тоест създаването на йони чрез контакт между фотон и атом. Това явление е отговорно за създаването на йоносферата, разположена в термосферата. Йоносферата играе важна роля в разпространението на радиовълните в отдалечени райони на Земята.
В термосферата сателитите и Международната космическа станция (МКС) са в орбита. Освен това в термосферата се появява сиянието.
Полярното сияние се случва при сблъсъка на слънчеви частици с атмосферната плътност на Земята.
Думата термосфера идва от гръцки термос (топлина), отразяваща факта, че температурите са изключително високи в този слой.
Границата между термосферата и екзосферата се нарича термопауза.
Термосферен състав
За разлика от слоевете отдолу, в които се смесват газове, частиците в термосферата рядко се сблъскват, което води до равномерно разделяне на елементите. Освен това повечето от молекулите, присъстващи в термосферата, се разграждат от слънчевата светлина.
Горните части на термосферата са съставени от атомен кислород, атомен азот и хелий.
Температура на термосферата
Температурата в термосферата може да варира от 500 ° C до 2000 ° C. Това е така, защото голяма част от слънчевата светлина е абсурдна в този слой.
Какво може да се намери в термосферата?
Някои примери за това, което може да се намери в термосферата, са:
- Сателити
- Преди това космическата совалка
- МКС
- Северно сияние
- Йоносфера
екзосфера
Екзосферата е най-големият и най-външният слой на земната атмосфера. Той се простира на 600 км, докато се изтъни и се слее с междупланетното пространство. Това прави дебелината му 10 000 км. Най-отдалечената граница на екзосферата достига половината път до Луната.
Терминът екзосфера идва от гръцки екзо (външен), отбелязващ факта, че това е последният атмосферен слой преди вакуума на пространството.
състав на екзосферата
Частиците в екзосферата са изключително отдалечени и следователно не се класифицират като газове, тъй като плътността е твърде ниска. Възможно е една частица да измине стотици километри, преди да се сблъска с друга. Те също не се считат за плазма, тъй като не са електрически заредени.
В долните райони на екзосферата е възможно да се открият водород, хелий, въглероден диоксид и атомен кислород, оставащи минимално прикрепени към Земята от гравитационното поле.
температура в екзосферата
Поради факта, че екзосферата е почти вакуумна (поради липсата на взаимодействие между молекулите) температурата в слоя е постоянна и студена.
Какво може да се намери в екзосферата?
Някои примери за това, което може да се намери в екзосферата, са:
- космически телескоп Хъбъл
- Сателити
Вижте също:
- Атмосфера
- Тропосфера
- Стратосфера
- Сателит
- Вакуум
