Структура зямной атмасферы
Атмасфера Зямлі — гэта пласт газаў, які акружае нашу планету і адыгрывае жыццёва важную ролю ў падтрыманні жыцця, абароне ад шкоднага выпраменьвання і рэгуляванні глабальнай тэмпературы. Яна складаецца з некалькіх элементаў і хімічных злучэнняў, прычым азот (78%) і кісларод (21%) з'яўляюцца найбуйнейшымі кампанентамі. Гэты пласт не з'яўляецца аднародным, а падзелены на некалькі слаёў у залежнасці ад іх фізічных і хімічных характарыстык. У гэтым артыкуле падрабязна разгледзім структуру зямной атмасферы, ад трапасферы да экзасферы.
Трапасфера: месца, дзе адбываецца жыццё і надвор'е
Найбліжэйшы да паверхні Зямлі пласт — гэта трапасфера, вышыня якой дасягае 8–15 км у залежнасці ад геаграфічнага становішча (больш тоўстая на экватары і танчэйшая на канцавоссях). Трапасфера ўтрымлівае амаль 75 % агульнай атмасфернай масы і з'яўляецца месцам жыцця і ўзнікнення пагодных з'яў.
Склад трапасферы:
– Азот (N2): Найбуйнейшы кампанент трапасферы, азот хімічна нерэактыўны і складае большую частку аб'ёму паветра.
– Кісларод (O2): неабходны для дыхання і гарэння аэробных арганізмаў.
– Аргон (Ar): інэртны газ, больш-менш стабільны па канцэнтрацыі.
– Вуглякіслы газ (CO2): Нягледзячы на тое, што ён прысутнічае ў невялікіх колькасцях, CO2 адыгрывае важную ролю ў працэсе фотасінтэзу і з'яўляецца парніковым газам.
– Вадзяная пара (H2O): яе колькасць у залежнасці ад умоў надвор'я і месцазнаходжання адказвае за ападкі і метэаралагічныя заканамернасці.
Тэмпература і стратыфікацыя надвор'я:
У цэлым, тэмпература ў трапасферы зніжаецца з павелічэннем вышыні прыкладна на 6.5°C на кіламетр. Гэтая з'ява вядомая як нармальны градыент тэмпературы. Забруджванне, часціцы пылу і аблокі таксама канцэнтруюцца ў гэтым пласце, уплываючы на штодзённы клімат і надвор'е.
Стратасфера: дом азонавага слоя
Над трапасферай знаходзіцца стратасфера, якая распасціраецца ад 15 да прыблізна 50 км над паверхняй Зямлі. Стратасфера характарызуецца павышэннем тэмпературы з вышынёй, у адрозненне ад тэндэнцыі зніжэння тэмпературы ў трапасферы. Гэта павышэнне выклікана паглынаннем ультрафіялетавага (УФ) выпраменьвання Сонца азонавым слоем (O3), які распаўсюджаны ў стратасферы.
Азонасфера (азонасфера):
Азонавы слой — гэта назапашванне малекул азону (O3), якія паглынаюць большую частку сонечнага выпраменьвання УФ-B і УФ-C, што робіць стратасферу вырашальнай для падтрымання здароўя арганізмаў на паверхні Зямлі. Без гэтага слоя шкоднае УФ-выпраменьванне дасягала б зямлі, павялічваючы рызыку раку скуры і пашкоджваючы экасістэмы.
Паветранае судна і стабільныя ўмовы:
Стратасфера вядомая сваімі больш стабільнымі ўмовамі, чым трапасфера. У гэтым пласце паветра, як правіла, менш змешваецца, таму камерцыйныя самалёты і звышгукавыя самалёты часта лятаюць у ніжняй стратасферы, каб скарыстацца больш спакойным паветрам.
Мезасфера: пласт, які палае метэоры
Мезасфера знаходзіцца над стратасферай і распасціраецца на вышыні прыкладна ад 50 да 85 км. У гэтым пласце тэмпература зноў паніжаецца, дасягаючы каля -90°C у верхняй частцы, што робіць яго самым халодным пластом атмасферы. Адной з асноўных з'яў у мезасферы з'яўляецца згаранне метэораў, якія трапляюць у атмасферу Зямлі. Трэнне аб малекулы паветра прыводзіць да таго, што метэоры згараюць, перш чым дасягнуць паверхні Зямлі, і часта іх бачаць як падаючыя зоркі.
Аэраномічныя з'явы:
Акрамя гарэння метэораў, мезасфера таксама з'яўляецца полем даследаванняў для навукоўцаў, якія вывучаюць розныя аэраномічныя працэсы, такія як ветравыя хвалі і фрагменты падаючых зорак.
Тэрмасфера: дзе адбываецца палярнае ззянне
Тэрмасфера, размешчаная над мезасферай, распасціраецца ад вышыні 85 км да прыкладна 600 км. У гэтым пласце тэмпература рэзка ўзрастае з вышынёй, дасягаючы 2000°C і больш. Аднак, паколькі малекулы газу ў тэрмасферы вельмі рэдкія, адчуванне цяпла не адчуваецца, нягледзячы на высокія тэмпературы.
Палярнае ззянне і ўздзеянне сонечнай радыяцыі:
Тэрмасфера знаходзіцца пад непасрэдным уплывам сонечнай актыўнасці і з'яўляецца месцам назірання палярнага ззяння (aurora borealis) і паўночнага ззяння (australis). Палярныя ззянні ўзнікаюць у выніку ўзаемадзеяння зараджаных часціц сонечнага ветру з магнітным полем Зямлі, што стварае ўражлівыя светлавыя эфекты ў палярным небе.
Экзасфера: самы вонкавы пласт
Экзасфера — гэта самы вонкавы пласт Зямлі, які распасціраецца ад вышыні каля 600 км да 10 000 км і больш. У экзасферы малекулы газу настолькі разрэджаныя, што міжмалекулярныя ўзаемадзеянні мінімальныя. Гэты пласт паступова вытанчаецца, перш чым нарэшце зліцца з прасторай.
Асаблівыя характарыстыкі:
Экзасфера — гэта вобласць, дзе знаходзяцца геастацыянарныя спадарожнікі і розныя створаныя чалавекам аб'екты, у тым ліку Міжнародная касмічная станцыя (МКС). Нягледзячы на тое, што яна не мае выразнай мяжы, экзасфера азначае сабой канчатковы пераход паміж атмасферай Зямлі і космасам.
Уплыў магнітнага поля Зямлі (магнітасферы):
Магнітасфера — гэта хутчэй вобласць уплыву магнітнага поля Зямлі, чым атмасферны пласт, які абараняе Зямлю ад касмічнай радыяцыі і сонечнага ветру, утрымліваючы зараджаныя часціцы ўздоўж ліній магнітнага поля ў цеплавым пласце і экзасферы.
Закрыццё
Атмасфера Зямлі — гэта складаная і шматмерная сістэма, неабходная для жыцця на гэтай планеце. Кожны пласт, ад трапасферы да экзасферы, мае ўнікальныя характарыстыкі і функцыі, якія ўзаемазвязаны. Трапасфера забяспечвае паветрам жывыя істоты і рэгулюе надвор'е; стратасфера выкарыстоўвае азонавы пласт для фільтрацыі ультрафіялетавага выпраменьвання; мезасфера абараняе Зямлю ад метэораў; тэрмасфера генеруе палярныя ззянні ў выніку ўзаемадзеяння з сонечным ветрам; а экзасфера азначае пераход у космас. Больш глыбокае разуменне структуры зямной атмасферы дазваляе нам больш разумна захоўваць і абараняць гэтыя пласты для нашага будучага выжывання.
