Straturi de atmosferă: știți ce sunt și caracteristicile lor

Atmosfera Pământului este formată din mai multe straturi de gaze care înconjoară Pământul datorită efectelor câmpului gravitațional.

Fiecare strat are o compoziție specifică de gaze care sunt organizate în funcție de densitatea lor. Gazele mai dense sunt trase mai aproape de suprafața Pământului, în timp ce celelalte rămân mai departe de planetă.

Datorită diferitelor atribute pe care le au gazele, straturile atmosferei au propriile caracteristici și joacă roluri specifice în relația lor cu Pământul.

La cinci straturi care alcătuiesc atmosfera pământului sunt: ​​troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera și exosfera.

Troposfera

Troposfera este cel mai dens strat al atmosferei și, prin urmare, cel mai apropiat de suprafața Pământului. Se estimează că masa atmosferică totală este de 5x10¹⁸ kg și că 75% din această cantitate se află în troposferă.

Grosimea troposferei variază de la 8 km la 14 km, în funcție de regiunea Pământului. Cele mai subțiri puncte (unde grosimea ajunge la 8 km) sunt la polul nord și sud.

Fiind cel mai jos strat al atmosferei, troposfera este responsabilă pentru adăpostirea vieții de pe planetă și, de asemenea, se întâmplă aproape toate fenomenele meteorologice. Termenul de troposferă este derivat din greacă tropii (schimbare) pentru a reflecta natura dinamică a schimbărilor climatice și comportamentul acestui strat al atmosferei.

Regiunea troposferei care îi delimitează sfârșitul și începutul stratosferei se numește tropopauză. Tropopauza este ușor de identificat prin diferitele tipuri de presiune și temperatură ale fiecărui strat.

compoziția troposferei

În ceea ce privește volumul, troposfera este compusă din 78,08% azot, 20,95% oxigen, 0,93% argon și 0,04% dioxid de carbon. Aerul este, de asemenea, compus dintr-un procent variabil de vapori de apă care intră în troposferă prin fenomenul de evaporare.

Temperatura troposferei

La fel ca presiunea, temperatura în troposferă scade și odată cu creșterea altitudinii. Acest lucru se datorează faptului că solul absoarbe cea mai mare parte a energiei solare și încălzește nivelurile inferioare ale troposferei. Astfel, având în vedere că evaporarea este mai mare în zonele mai calde, vaporii de apă sunt mai prezenți la nivelul mării și mai rari la altitudini mai mari.

Ce se poate găsi în troposferă?

Câteva exemple de ceea ce poate fi găsit în troposferă sunt:

• Climat
• Precipitații precum ploaia, zăpada și grindina;
• Gazele precum azotul, oxigenul, argonul și dioxidul de carbon
• Nori
• păsări

Stratosferă

Stratosfera este al doilea cel mai mare strat al atmosferei și, de asemenea, al doilea cel mai apropiat de suprafața Pământului. Se estimează că va conține aproximativ 15% din masa totală a atmosferei Pământului.

Grosimea stratosferei este de 35 km de tropopauză, ceea ce înseamnă că este situată între troposferă și mezosferă. Termenul de stratosferă este derivat din greacă strat (strat), pentru a desemna faptul că stratosfera în sine este subdivizată în alte straturi mai mici.

Straturile stratosferei se formează din cauza absenței fenomenelor climatice care amestecă aerul. Astfel, există o diviziune clară între aerul rece și greu, care este situat dedesubt, și aerul cald și ușor, care este situat deasupra. Astfel, în ceea ce privește temperatura, stratosfera funcționează exact în sens opus față de troposferă.

Deoarece este o regiune foarte stabilă (deoarece nu există schimb de aer), piloții de avion tind să rămână la începutul stratosferei pentru a evita turbulențele. La această altitudine avioanele și baloanele ating eficiența maximă.

Unele aeronave, în special avioanele cu reacție, urcă în stratosferă pentru a evita fricțiunile și schimburile de aer.

Stratosfera conține, de asemenea, binecunoscutul strat de ozon, responsabil pentru absorbția majorității radiațiilor ultraviolete emise de soare. Fără stratul de ozon, viața pe Pământ așa cum o știm nu ar fi posibilă.

La fel ca troposfera, stratosfera are și o regiune care-și delimitează sfârșitul și marchează începutul mezosferei, numită stratopauză.

Compoziția stratosferică

Majoritatea elementelor găsite pe suprafața Pământului și în troposferă nu ajung în stratosferă. În schimb, este obișnuit ca:

• descompune în troposferă
• sunt eliminate de lumina soarelui
• sunt readuse la suprafața Pământului de ploaie sau alte precipitații

Datorită inversării dinamicii temperaturii între troposferă și stratosferă, nu există aproape niciun schimb de aer între cele două straturi, determinând vapori de apă să existe doar în cantități mici în stratosferă. Din acest motiv, formarea norilor în acest strat este extrem de dificilă.

În ceea ce privește gazele, stratosfera este formată predominant de ozon prezent în stratul de ozon. Se crede că 90% din tot ozonul din atmosferă se găsește în această regiune. În plus, stratosfera conține elemente transportate prin erupții vulcanice precum oxizi de azot, acid azotic, halogeni etc.

temperatura în stratosferă

Temperatura în stratosferă crește odată cu creșterea altitudinii, variind de la -51 ° C în punctul cel mai de jos (tropopauză) până la -3 ° C în punctul cel mai înalt (stratopauză).

Ce se poate găsi în stratosferă?

Câteva exemple de ceea ce poate fi găsit în stratosferă sunt:

• Strat de ozon
• Avioane și baloane meteorologice
• niște păsări

mezosfera

Mezosfera este ultimul strat atmosferic în care gazele sunt încă amestecate în aer și nu sunt organizate după masa lor. Este considerat de știință cel mai dificil strat de studiu, deci există puține informații confirmate despre acesta.

Grosimea mezosferei este, de asemenea, de 35 km, numărată de la stratopauză, ceea ce înseamnă că este situată între stratosferă și termosferă. Termenul mezosferă provine din greacă luni (mijloc), deoarece este al treilea dintre cele cinci straturi ale atmosferei Pământului

Baloanele meteorologice și avioanele nu sunt capabile să ajungă atât de sus încât să ajungă la mezosferă. În același timp, sateliții pot orbita numai deasupra acestuia, astfel încât nu pot măsura corect caracteristicile stratului. Singura modalitate de a studia mezosfera, în prezent, este prin utilizarea rachetelor sonore care colectează puține informații pe misiune.

În mezosferă are loc arderea corpurilor cerești care intră în atmosfera Pământului, dând naștere unor fenomene precum averse de meteoriți.

O ploaie de meteori apare atunci când un corp ceresc intră în atmosfera Pământului. Datorită temperaturii foarte ridicate, corpul ceresc arde și de obicei se dizolvă în mai multe bucăți mai mici.

compoziția mezosferei

Procentul de oxigen, azot și dioxid de carbon din mezosferă este în esență același ca în straturile de mai jos. Vaporii de apă sunt chiar mai rare decât în ​​stratosferă, care la rândul său transferă o porțiune de ozon în mezosferă.

Mesosfera conține, de asemenea, materiale de la meteori care se vaporizează la intrarea în atmosferă. Astfel, mezosfera este, de asemenea, compusă dintr-o proporție relativ mare de fier și alte metale.

temperatura în mezosferă

Temperatura din mezosferă scade odată cu creșterea altitudinii, variind de la -3 ° C în punctul cel mai de jos (stratopauză) și -143ºC în cel mai înalt punct, mezopauză, cea mai rece regiune din întreaga atmosferă terestru.

Ce se poate găsi în stratosferă?

Câteva exemple de ceea ce poate fi găsit în stratosferă sunt:

• Arderea meteorilor
• Nori noctilucenți (un tip special de nori care strălucesc noaptea)

termosfera

Termosfera este situată deasupra mezosferei și sub exosferă. Grosimea sa este de aproximativ 513 km, ceea ce este mult mai mare decât toate straturile inferioare combinate.

Deși termosfera este considerată o parte a atmosferei Pământului, densitatea aerului este atât de scăzută încât cea mai mare parte a stratului este văzută în mod eronat ca spațiu cosmic. Această idee este întărită de faptul că stratul nu are suficiente molecule pentru ca undele sonore să circule.

În termosferă, radiațiile ultraviolete determină fenomenele de fotoionizare a moleculelor, adică crearea ionilor prin contactul dintre un foton și un atom. Acest fenomen este responsabil pentru crearea ionosferei, situată în interiorul termosferei. Ionosfera joacă un rol important în propagarea undelor radio către regiunile îndepărtate ale Pământului.

În termosferă orbitează sateliții și Stația Spațială Internațională (ISS). Mai mult, în termosferă apare aurora boreală.

Aurora boreală se întâmplă odată cu coliziunea particulelor solare cu densitatea atmosferică a Pământului.

Cuvântul termosferă provine din greacă termos (căldură), reflectând faptul că temperaturile sunt extrem de ridicate în acest strat.

Limita dintre termosferă și exosferă se numește termopauză.

Compoziția termosferei

Spre deosebire de straturile de mai jos, în care se amestecă gazele, particulele din termosferă se ciocnesc rar, rezultând o împărțire uniformă a elementelor. Mai mult, majoritatea moleculelor prezente în termosferă sunt descompuse de lumina soarelui.

Părțile superioare ale termosferei sunt compuse din oxigen atomic, azot atomic și heliu.

Temperatura termosferei

Temperatura în termosferă poate varia de la 500 ° C la 2000 ° C. Acest lucru se datorează faptului că o mare parte din lumina soarelui este absurdă în acest strat.

Ce se poate găsi în termosferă?

Câteva exemple de ceea ce poate fi găsit în termosferă sunt:

• Sateliți
• Anterior, naveta spațială
• ISS
• Auroră boreală
• Ionosfera

exosferă

Exosfera este cel mai mare și mai exterior strat al atmosferei Pământului. Se întinde pe 600 km până când se subțiază și se amestecă cu spațiul interplanetar. Acest lucru face ca grosimea sa să fie de 10000 km. Limita cea mai exterioară a exosferei ajunge la jumătatea drumului spre Lună.

Termenul de exosferă provine din greacă exo (exterior), marcând faptul că acesta este ultimul strat atmosferic înainte de vidul spațiului.

compoziția exosferei

Particulele din exosferă sunt extrem de îndepărtate și, prin urmare, nu sunt clasificate ca gaze, deoarece densitatea este prea mică. Este posibil ca o particulă să parcurgă sute de kilometri înainte de a se ciocni cu alta. De asemenea, nu sunt considerați plasmă, deoarece nu sunt încărcați electric.

În regiunile inferioare ale exosferei, este posibil să se găsească hidrogen, heliu, dioxid de carbon și oxigen atomic, rămânând atașat minim de Pământ de câmpul gravitațional.

temperatura în exosferă

Datorită faptului că exosfera este aproape vid (datorită absenței interacțiunii dintre molecule) temperatura din strat este constantă și rece.

Ce se poate găsi în exosferă?

Câteva exemple de ceea ce poate fi găsit în exosferă sunt:

• telescop spațial Hubble
• Sateliți

Vezi și:

• Atmosfera
• Troposfera
• Stratosferă
• Satelit
• Vid