Երկրի մթնոլորտի կառուցվածքը
Երկրի մթնոլորտը գազերի շերտ է, որը շրջապատում է մեր մոլորակը և կարևոր դեր է խաղում կյանքի պահպանման, վնասակար ճառագայթումից մեզ պաշտպանելու և գլոբալ ջերմաստիճանը կարգավորելու գործում: Այն կազմված է մի քանի տարրերից և քիմիական միացություններից, որոնցից ամենամեծ բաղադրիչներն են ազոտը (78%) և թթվածինը (21%): Այս շերտը միատարր չէ, այլ բաժանված է մի քանի շերտերի՝ հիմնվելով դրանց ֆիզիկական և քիմիական բնութագրերի վրա: Այս հոդվածում մանրամասն կքննարկվի Երկրի մթնոլորտի կառուցվածքը՝ տրոպոսֆերայից մինչև էկզոսֆերա:
Տրոպոսֆերա. որտեղ կյանքն ու եղանակը տեղի են ունենում
Երկրի մակերևույթին ամենամոտ շերտը տրոպոսֆերան է, որը, կախված աշխարհագրական դիրքից, հասնում է 8-15 կմ բարձրության (հասարակածում ավելի հաստ է, բևեռներում՝ ավելի բարակ): Տրոպոսֆերան պարունակում է մթնոլորտի ընդհանուր զանգվածի գրեթե 75%-ը և այնտեղ է, որտեղ տեղի են ունենում կյանք և եղանակային երևույթներ :
Տրոպոսֆերայի կազմը.
– Ազոտ (N2): Տրոպոսֆերայի ամենամեծ բաղադրիչը՝ ազոտը, քիմիապես անռեակտիվ է, կազմելով օդի ծավալի մեծ մասը։
– Թթվածին (O2): Անհրաժեշտ է աէրոբ օրգանիզմների շնչառության և այրման համար։
– Արգոն (Ar): Իներտ գազ, որի կոնցենտրացիան ավելի կամ պակաս կայուն է։
– Ածխածնի երկօքսիդ (CO2): Չնայած փոքր քանակությամբ առկա լինելուն, CO2-ը կարևոր դեր է խաղում ֆոտոսինթեզի գործընթացում և որպես ջերմոցային գազ:
– Ջրային գոլորշի (H2O): Եղանակային պայմաններից և տեղանքից կախված՝ ջրային գոլորշին պատասխանատու է տեղումների երևույթների և եղանակային օրինաչափությունների համար։
Ջերմաստիճանի և եղանակի շերտավորում.
Ընդհանուր առմամբ, տրոպոսֆերայում ջերմաստիճանը նվազում է բարձրության աճին զուգընթաց՝ մոտ 6.5°C մեկ կիլոմետրի վրա արագությամբ: Այս երևույթը հայտնի է որպես նորմալ ջերմաստիճանի գրադիենտ: Աղտոտումը, փոշու մասնիկները և ամպերը նույնպես կենտրոնանում են այս շերտում՝ ազդելով ամենօրյա կլիմայի և եղանակի վրա :
Ստրատոսֆերա. օզոնային շերտի օրրանը
Տրոպոսֆերայից վերև գտնվում է ստրատոսֆերան, որը տարածվում է Երկրի մակերևույթից 15-ից մինչև մոտ 50 կմ բարձրության վրա: Ստրատոսֆերան բնութագրվում է բարձրության հետ ջերմաստիճանի աճով, ի տարբերություն տրոպոսֆերայի ջերմաստիճանի նվազման միտման: Այս աճը պայմանավորված է Արեգակից եկող ուլտրամանուշակագույն (UV) ճառագայթման կլանմամբ օզոնային շերտի (O3) կողմից, որը տարածված է ստրատոսֆերայում:
Օզոնային շերտ (Օզոնոլորտ):
Օզոնային շերտը օզոնային մոլեկուլների (O3) կուտակում է, որը կլանում է արևի UV-B և UV-C ճառագայթման մեծ մասը, ինչը ստրատոսֆերան դարձնում է Երկրի մակերևույթին գտնվող օրգանիզմների առողջության պահպանման համար կարևորագույն նշանակություն ունեցող։ Առանց այս շերտի վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը կհասներ երկիր՝ մեծացնելով մաշկի քաղցկեղի առաջացման ռիսկը և վնասելով էկոհամակարգերը։
Օդանավը և կայուն պայմանները.
Ստրատոսֆերան հայտնի է իր ավելի կայուն պայմաններով, քան տրոպոսֆերան։ Այս շերտում օդը հակված է ավելի քիչ խառնվել, ուստի առևտրային ինքնաթիռներն ու գերձայնային ինքնաթիռները հաճախ թռչում են ստորին ստրատոսֆերայում՝ ավելի հանգիստ օդից օգտվելու համար։
Մեզոսֆերա. Մետեորի այրվող շերտը
Մեզոսֆերան գտնվում է ստրատոսֆերայից վերև և տարածվում է մոտ 50-ից 85 կմ բարձրության վրա: Այս շերտում ջերմաստիճանը կրկին իջնում է՝ հասնելով մոտ -90°C-ի իր գագաթնակետին, ինչը այն դարձնում է մթնոլորտի ամենացուրտ շերտը: Մեզոսֆերայի հիմնական երևույթներից մեկը Երկրի մթնոլորտ մտնող երկնաքարերի այրումն է: Օդի մոլեկուլների հետ շփումը հանգեցնում է երկնաքարերի այրմանը նախքան Երկրի մակերեսին հասնելը, որոնք հաճախ դիտվում են որպես ընկնող աստղեր:
Աերոնոմիկ երևույթներ.
Բացի երկնաքարերի այրումից, մեզոսֆերան նաև գիտնականների համար հետազոտական դաշտ է՝ ուսումնասիրելու տարբեր աերոնոմիկ գործընթացներ, ինչպիսիք են քամու ալիքները և ընկնող աստղի բեկորները։
Ջերմոլորտ. Որտեղ է առաջանում Ավրորա
Գտնվելով մեզոսֆերայից վերև՝ ջերմոլորտը տարածվում է 85 կմ-ից մինչև մոտ 600 կմ բարձրության վրա: Այս շերտում ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է բարձրության հետ՝ հասնելով մինչև 2000°C կամ ավելի: Սակայն, քանի որ գազի մոլեկուլները ջերմոլորտում շատ նոսր են, ջերմության զգացողությունը չի զգացվում՝ չնայած բարձր ջերմաստիճաններին:
Ավրորա և արեգակնային ճառագայթման հետևանքները.
Ջերմոլորտը անմիջականորեն ենթարկվում է արեգակնային ակտիվության ազդեցությանը և այնտեղ են գտնվում բևեռափայլը և ավստրալիսը (բևեռային լույսեր): Բևեռափայլերը առաջանում են արեգակնային քամու լիցքավորված մասնիկների և Երկրի մագնիսական դաշտի փոխազդեցությունից, ինչը բևեռային երկնքում ստեղծում է տպավորիչ լուսային դրսևորումներ:
Էկզոսֆերա. Արտաքին շերտ
Էկզոսֆերան Երկրի ամենահեռավոր շերտն է, որը տարածվում է մոտ 600 կմ բարձրությունից մինչև 10.000 կմ կամ ավելի։ Էկզոսֆերայում գազի մոլեկուլները այնքան նոսր են, որ միջմոլեկուլային փոխազդեցությունները նվազագույնի են հասցվում։ Այս շերտը աստիճանաբար նոսրանում է, նախքան տիեզերքի հետ վերջնականապես միաձուլվելը։
Հատուկ բնութագրեր՝
Էկզոսֆերան այն տարածաշրջանն է, որտեղ գտնվում են գեոստացիոնար արբանյակները և տարբեր մարդածին օբյեկտներ, այդ թվում՝ Միջազգային տիեզերակայանը (ՄՏԿ): Չնայած այն հստակ սահման չունի, էկզոսֆերան նշում է Երկրի մթնոլորտի և տիեզերքի միջև վերջնական անցումը:
Երկրի մագնիսական դաշտի (մագնիսոլորտ) ազդեցությունը.
Մագնիսոսֆերան ավելի շատ Երկրի մագնիսական դաշտի ազդեցության շրջան է, քան մթնոլորտային շերտ, որը պաշտպանում է Երկիրը տիեզերական ճառագայթումից և արեգակնային քամուց՝ ջերմային շերտում և էկզոսֆերայում մագնիսական դաշտի գծերի երկայնքով լիցքավորված մասնիկները որսալով։
Penutup
Երկրի մթնոլորտը բարդ և բազմաչափ համակարգ է, որն անհրաժեշտ է այս մոլորակի վրա կյանքի համար: Յուրաքանչյուր շերտ՝ տրոպոսֆերայից մինչև էկզոսֆերա, ունի յուրահատուկ բնութագրեր և գործառույթներ, որոնք փոխկապակցված են: Տրոպոսֆերան ապահովում է օդը կենդանի օրգանիզմների համար և կարգավորում է եղանակը, ստրատոսֆերան օգտագործում է օզոնային շերտը՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը զտելու համար, մեզոսֆերան պաշտպանում է Երկիրը երկնաքարերից, ջերմոլորտը առաջացնում է բևեռափայլեր արեգակնային քամու հետ փոխազդեցությունից, իսկ էկզոսֆերան նշում է անցումը դեպի տիեզերք : Երկրի մթնոլորտի կառուցվածքի ավելի խորը ըմբռնումը թույլ է տալիս մեզ ավելի իմաստուն կերպով պահպանել և պաշտպանել այս շերտերը մեր ապագա գոյատևման համար:
