Atmosfääri kihid: tea, mis need on ja nende omadused

Maa atmosfääri moodustavad mitmed gaasikihid, mis ümbritsevad Maad gravitatsioonivälja mõjude tõttu.

Igal kihil on spetsiifiline gaaside koostis, mis on korraldatud vastavalt nende tihedusele. Tihedamad gaasid tõmmatakse Maa pinnale lähemale, teised aga jäävad planeedist kaugemale.

Gaaside erinevate omaduste tõttu on atmosfääri kihtidel oma eripärad ja nad mängivad spetsiifilisi rolle suhetes Maaga.

Kell viis kihti, mis moodustavad maa atmosfääri on: troposfäär, stratosfäär, mesosfäär, termosfäär ja eksosfäär.

Troposfäär

Troposfäär on atmosfääri kõige tihedam kiht ja seega kõige lähemal Maa pinnale. Hinnanguliselt on kogu atmosfääri mass 5x10¹⁸ kg ja see 75% sellest kogusest asub troposfääris.

Troposfääri paksus varieerub sõltuvalt Maa piirkonnast 8 km kuni 14 km. Kõige õhemad punktid (kus paksus ulatub 8 km-ni) asuvad põhja- ja lõunapoolusel.

Atmosfääri madalaima kihina vastutab troposfäär planeedi eluaseme eest ja seal esinevad ka peaaegu kõik ilmastikunähtused. Termin troposfäär tuleneb kreeka keelest

troopid (muutus), et kajastada kliimamuutuste dünaamilist olemust ja selle atmosfääri kihi käitumist.

Troposfääri piirkonda, mis piirab selle lõppu ja stratosfääri algust, nimetatakse tropopausi. Tropopaus on hõlpsasti tuvastatav iga kihi erineva rõhu- ja temperatuurimustriga.

troposfääri koostis

Mahu poolest koosneb troposfäär 78,08% lämmastikust, 20,95% hapnikust, 0,93% argoonist ja 0,04% süsinikdioksiidist. Õhk koosneb ka muutuvast protsendist veeauru, mis aurustumise nähtuse kaudu satub troposfääri.

Troposfääri temperatuur

Sarnaselt rõhule langeb ka troposfääri temperatuur kõrguse suurenemisega. Seda seetõttu, et maa neelab suurema osa päikeseenergiast ja soojendab troposfääri madalamaid tasemeid. Seega, kui arvestada, et aurumine on soojemates piirkondades suurem, on veeaurud rohkem merepinnal ja haruldasemad kõrgemal.

Mida võib leida troposfääris?

Mõned näited troposfääris leiduvatest on:

• Kliima
• Sademed nagu vihm, lumi ja rahe;
• Gaasid nagu lämmastik, hapnik, argoon ja süsinikdioksiid
• Pilved
• linnud

Stratosfäär

Stratosfäär on atmosfääri suuruselt teine ​​kiht ja ühtlasi teine ​​Maa pinnale kõige lähemal. Hinnanguliselt sisaldab see umbes 15% kogu Maa atmosfääri massist.

Stratosfääri paksus on tropopausist 35 km, mis tähendab, et see asub troposfääri ja mesosfääri vahel. Termin stratosfäär tuleneb kreeka keelest kiht (kiht), tähistamaks fakti, et stratosfäär ise jaguneb teisteks, väiksemateks kihtideks.

Stratosfääri kihid moodustuvad õhku segavate klimaatiliste nähtuste puudumise tõttu. Seega on selge jaotus külma, raske õhu, mis asub allpool, ja sooja, kerge õhu vahel, mis asub allpool. Seega töötab stratosfäär temperatuuri poolest täpselt vastupidiselt troposfäärile.

Kuna tegemist on väga stabiilse piirkonnaga (kuna õhuvahetust pole), kipuvad lennukipiloodid turbulentsi vältimiseks jääma stratosfääri algusesse. Sellel kõrgusel saavutavad lennukid ja õhupallid maksimaalse efektiivsuse.

Mõni lennuk, eriti reaktiivlennuk, ronib stratosfääri, et vältida hõõrdumist ja õhuvahetust.

Stratosfäär sisaldab ka tuntud osoonikiht, mis vastutab suurema osa päikese kiirgatava ultraviolettkiirguse neelamise eest. Ilma osoonikihita poleks elu Maal, nagu me seda teame, võimalik.

Sarnaselt troposfääriga on ka stratosfääris piirkond, mis piiritleb selle lõpu ja tähistab mesosfääri algust, mida nimetatakse stratopausiks.

Stratosfääri koostis

Enamik Maa pinnal ja troposfääris leiduvaid elemente ei jõua stratosfääri. Selle asemel on neil tavaline:

• lagunevad troposfääris
• elimineeritakse päikesevalguse mõjul
• viiakse vihma või muude sademete mõjul tagasi Maa pinnale

Troposfääri ja stratosfääri vahelise temperatuuri dünaamika inversiooni tõttu ei toimu peaaegu mingit vahetust õhk kahe kihi vahel, põhjustades veeaurude esinemist vees aurudes vaid minutites stratosfäär. Sel põhjusel on pilve teke selles kihis äärmiselt keeruline.

Gaaside osas moodustab stratosfääri valdavalt osoonikihis olev osoon. Arvatakse, et selles piirkonnas leidub 90% kogu atmosfääris olevast osoonist. Lisaks sisaldab stratosfäär vulkaanipursete kaudu kantavaid elemente nagu lämmastikoksiidid, lämmastikhape, halogeenid jne.

temperatuur stratosfääris

Temperatuur stratosfääris tõuseb kõrguse kasvades, ulatudes vahemikus -51 ° C madalaimas punktis (tropopaus) kuni -3 ° C kõrgeimas punktis (stratopaus).

Mida võib leida stratosfäärist?

Mõned näited stratosfäärist leiate:

• Osoonikiht
• Lennukid ja ilmaõhupallid
• mõned linnud

mesosfäär

Mesosfäär on viimane atmosfääri kiht, milles gaasid segunevad endiselt õhus ega ole nende massi järgi korrastatud. Teadus peab seda kõige raskemini uuritavaks kihiks, seega on selle kohta vähe kinnitatud teavet.

Mesosfääri paksus on samuti 35 km, arvestatuna stratopausist, mis tähendab, et see asub stratosfääri ja termosfääri vahel. Mõiste mesosfäär pärineb kreeka keelest kuud (keskel), kuna see on Maa atmosfääri viie kihi seas kolmas

Ilmapallid ja õhusõidukid ei ole võimelised jõudma nii kõrgele, et jõuda mesosfääri. Samal ajal suudavad satelliidid tiirleda ainult selle kohal, nii et nad ei suuda kihi omadusi korralikult mõõta. Ainus viis mesosfääri uurimiseks on helirakettide kasutamine, mis koguvad missiooni kohta vähe teavet.

Mesosfääris toimub Maa atmosfääri sisenevate taevakehade põlemine, mis tekitab selliseid nähtusi nagu meteoorid.

Meteoorivool tekib siis, kui taevakeha siseneb Maa atmosfääri. Väga kõrge temperatuuri tõttu põleb taevakeha ja lahustub tavaliselt mitmeks väiksemaks tükiks.

mesosfääri koostis

Hapniku, lämmastiku ja süsinikdioksiidi protsent mesosfääris on põhimõtteliselt sama mis allpool olevates kihtides. Veeaurud on veelgi haruldasemad kui stratosfääris, mis omakorda kannab osa osoonist mesosfääri.

Mesosfäär sisaldab ka meteooride materjali, mis aurustub atmosfääri sisenemisel. Seega koosneb mesosfäär ka suhteliselt suurest osast rauast ja muudest metallidest.

temperatuur mesosfääris

Mesosfääri temperatuur langeb kõrguse suurenemisega, jäädes madalaimas punktis vahemikku -3 ° C (stratopaus) ja -143ºC kõrgeimas punktis, mesopausis, kogu atmosfääri kõige külmemas piirkonnas maapealne.

Mida võib leida stratosfäärist?

Mõned näited stratosfäärist leiate:

• Meteooride põletamine
• Noctilucent pilved (eriline pilvede tüüp, mis hõõguvad öösel)

termosfäär

Termosfäär asub mesosfääri kohal ja eksosfääri all. Selle paksus on umbes 513 km, mis on palju suurem kui kõik alumised kihid kokku.

Ehkki termosfääri peetakse Maa atmosfääri osaks, on õhu tihedus nii madal, et enamikku kihist peetakse ekslikult kosmoseks. Seda ideed kinnitab asjaolu, et kihil pole piisavalt laineid helilainete liikumiseks.

Termosfääris põhjustab ultraviolettkiirgus molekulide fotoionisatsiooni nähtusi, see tähendab ioonide teket footoni ja aatomi kokkupuutel. See nähtus vastutab termosfääris asuva ionosfääri loomise eest. Ionosfäär mängib olulist rolli raadiolainete levimisel Maa kaugematesse piirkondadesse.

Satelliidid ja Rahvusvaheline Kosmosejaam (ISS) tiirlevad just termosfääris. Veelgi enam, aurora borealis esineb termosfääris.

Aurora borealis toimub päikeseosakeste kokkupõrkel Maa atmosfääritihedusega.

Sõna termosfäär pärineb kreeka keelest termosed (kuumus), peegeldades asjaolu, et selles kihis on temperatuurid äärmiselt kõrged.

Termosfääri ja eksosfääri vahelist piiri nimetatakse termopausiks.

Termosfääri koostis

Erinevalt allpool olevatest kihtidest, milles gaasid segunevad, põrkuvad termosfääris olevad osakesed harva kokku, mille tulemuseks on elementide ühtlane jagunemine. Pealegi lagundab päikesevalgus enamiku termosfääris leiduvatest molekulidest.

Termosfääri ülemised osad koosnevad aatomhapnikust, aatomlämmastikust ja heeliumist.

Termosfääri temperatuur

Temperatuur termosfääris võib olla vahemikus 500 ° C kuni 2000 ° C. Seda seetõttu, et suur osa päikesevalgusest on selles kihis absurdne.

Mida võib leida termosfäärist?

Mõned näited selle kohta, mida termosfääris leidub, on:

• Satelliidid
• Varem kosmosesüstik
• ISS
• Virmalised
• Ionosfäär

eksosfäär

Eksosfäär on Maa atmosfääri suurim ja äärmine kiht. See venib 600 km, kuni see hõreneb ja sulandub planeetidevahelise ruumiga. See teeb selle paksuseks 10 000 km. Eksosfääri kõige kaugem piir ulatub poole kuuni.

Mõiste eksosfäär pärineb kreeka keelest eksole (välimine), tähistades asjaolu, et see on viimane atmosfääri kiht enne ruumi vaakumit.

eksosfääri koostis

Eksosfääri osakesed asuvad üksteisest äärmiselt kaugel ja seetõttu ei klassifitseerita neid gaasideks, kuna tihedus on liiga väike. On võimalik, et üks osake läbib sadu kilomeetreid, enne kui teisega kokku põrkab. Samuti ei peeta neid plasmaks, kuna nad pole elektriliselt laetud.

Eksosfääri madalamatest piirkondadest on võimalik leida vesinikku, heeliumi, süsinikdioksiidi ja aatomi hapnikku, jäädes gravitatsioonivälja abil Maa külge minimaalselt kinnitatud.

temperatuur eksosfääris

Tulenevalt asjaolust, et eksosfäär on peaaegu vaakum (molekulide vahelise interaktsiooni puudumise tõttu), on kihi temperatuur püsiv ja külm.

Mida võib leida eksosfäärist?

Mõned näited sellest, mida eksosfääris leidub, on:

• kosmoseteleskoop Hubble
• Satelliidid

Vaadake ka:

• Atmosfäär
• Troposfäär
• Stratosfäär
• Satelliit
• Vaakum