Atmosfer, Dünya'da yaşamı mümkün kılan şeydir. Atmosfer hakkında ilk bilgileri ve gerçekleri geri alıyoruz. ilkokul. Lisede coğrafya derslerinde bu kavrama daha çok aşina oluyoruz.
Dünya atmosferi kavramı
Sadece Dünya'nın değil, aynı zamanda başka bir atmosferi de vardır. gök cisimleri. Ona böyle diyorlar gaz kabuğu, çevredeki gezegenler. Bu gaz katmanının bileşimi farklı gezegenlerönemli ölçüde farklıdır. Hava olarak da adlandırılan hava hakkındaki temel bilgilere ve gerçeklere bakalım.
En önemli bileşeni oksijendir. Bazı insanlar yanılgıya düşerek dünya atmosferinin tamamen oksijenden oluştuğunu düşünürler, oysa gerçekte hava bir gaz karışımıdır. %78 nitrojen ve %21 oksijen içerir. Geriye kalan yüzde bir ise ozon, argon, karbondioksit ve su buharını içerir. İzin vermek yüzde bu gazlar küçüktür, ancak performans gösterirler önemli işlev- Güneş ışınımı enerjisinin önemli bir bölümünü emer, böylece armatürün gezegenimizdeki tüm yaşamı küle çevirmesini engeller. Atmosferin özellikleri yüksekliğe bağlı olarak değişir. Örneğin 65 km yükseklikte nitrojen %86, oksijen ise %19'dur.
Dünya atmosferinin bileşimi
- Karbondioksit Bitki beslenmesi için gereklidir. Canlı organizmaların solunumu, çürümesi ve yanması sonucu atmosferde ortaya çıkar. Atmosferde bulunmaması herhangi bir bitkinin varlığını imkansız hale getirir.
- Oksijen- insanlar için atmosferin hayati bir bileşeni. Onun varlığı tüm canlı organizmaların varlığının bir koşuludur. Yaklaşık %20’sini oluşturur toplam hacim atmosferik gazlar.
- Ozon canlı organizmalar üzerinde zararlı etkisi olan güneş ultraviyole radyasyonunun doğal bir emicisidir. Çoğu, atmosferin ayrı bir katmanını, yani ozon perdesini oluşturur. İÇİNDE son zamanlarda insan faaliyeti yavaş yavaş çökmeye başlamasına neden oluyor, ancak büyük önem taşıdığı için yürütülüyor aktif çalışma korunması ve restorasyonu için.
- su buharı havanın nemini belirler. İçeriği bağlı olarak değişebilir çeşitli faktörler: hava sıcaklığı, bölgesel konum, mevsim. Düşük sıcaklıklarda havada çok az su buharı bulunur, belki yüzde birden az, yüksek sıcaklıklarda ise bu miktar %4'e ulaşır.
- Yukarıdakilerin hepsine ek olarak, bileşim dünyanın atmosferi her zaman mevcut belli bir yüzde sert ve sıvı yabancı maddeler . Bunlar is, kül, deniz tuzu, toz, su damlaları, mikroorganizmalardır. Hem doğal olarak hem de antropojenik olarak havaya girebilirler.
Atmosferin katmanları
Ve sıcaklık, yoğunluk ve yüksek kaliteli kompozisyon hava aynı değil farklı yükseklikler. Bu nedenle atmosferin farklı katmanlarını ayırt etmek gelenekseldir. Her birinin kendine has özellikleri vardır. Atmosferin hangi katmanlarının ayırt edildiğini öğrenelim:
- Troposfer - atmosferin bu katmanı Dünya yüzeyine en yakın olanıdır. Yüksekliği kutuplardan 8-10 km, tropik bölgelerde ise 16-18 km'dir. Atmosferdeki su buharının %90'ı burada bulunur, dolayısıyla aktif eğitim bulutlar Ayrıca bu katmanda hava (rüzgar) hareketi, türbülans, konveksiyon gibi süreçler de gözlemlenir. Sıcak mevsimde tropik bölgelerde sıcaklıklar öğle saatlerinde +45 derece ile kutuplarda -65 derece arasında değişmektedir.
- Stratosfer atmosferin en uzak ikinci katmanıdır. 11 ila 50 km yükseklikte bulunur. Stratosferin alt katmanında sıcaklık yaklaşık -55 olup, Dünya'dan uzaklaştıkça +1˚С'ye çıkar. Bu bölgeye inversiyon denir ve stratosfer ile mezosferin sınırıdır.
- Mezosfer 50 ila 90 km yükseklikte bulunur. Onun üzerindeki sıcaklık alt sınır- yaklaşık 0, üstte -80...-90 ˚С'ye ulaşır. Dünya atmosferine giren meteorlar mezosferde tamamen yanar, bu nedenle burada hava parlamaları meydana gelir.
- Termosfer yaklaşık 700 km kalınlığındadır. Atmosferin bu katmanında ortaya çıkar Kuzey ışıkları. Etki nedeniyle ortaya çıkıyorlar kozmik radyasyon ve Güneş'ten gelen radyasyon.
- Ekzosfer havanın dağıldığı bölgedir. Burada gazların konsantrasyonu küçüktür ve yavaş yavaş gezegenler arası uzaya kaçarlar.
Dünya atmosferi arasındaki sınır ve uzay Hattın 100 km olduğu değerlendiriliyor. Bu hatta Karman hattı denir.
Atmosfer basıncı
Hava tahminlerini dinlerken sıklıkla barometrik basınç değerlerini duyarız. Peki atmosferik basınç ne anlama geliyor ve bizi nasıl etkileyebilir?
Havanın gazlardan ve yabancı maddelerden oluştuğunu anladık. Bu bileşenlerin her birinin kendi ağırlığı vardır, bu da atmosferin 17. yüzyıla kadar sanıldığı gibi ağırlıksız olmadığı anlamına gelir. Atmosfer basıncı, atmosferin tüm katmanlarının Dünya yüzeyine ve tüm nesnelere baskı yaptığı kuvvettir.
Bilim adamları karmaşık hesaplamalar yaptılar ve şunu kanıtladılar: metrekare atmosferin 10.333 kg'lık bir kuvvetle bastırdığı alan. Araç, insan vücudu ağırlığı 12-15 ton olan hava basıncına maruz kalır. Bunu neden hissetmiyoruz? Bizi kurtaran, dışarıyı dengeleyen iç baskımızdır. Atmosfer basıncını uçaktayken veya dağların yükseklerindeyken hissedebilirsiniz, çünkü atmosferik basınç yükseklikte çok daha azdır. Bu durumda fiziksel rahatsızlık, kulak tıkanıklığı ve baş dönmesi mümkündür.
Çevredeki atmosfer hakkında çok şey söylenebilir. Onun hakkında çok şey biliyoruz ilginç gerçekler ve bunlardan bazıları şaşırtıcı görünebilir:
- Dünya atmosferinin ağırlığı 5.300.000.000.000.000 tondur.
- Ses iletimini destekler. 100 km'den daha yüksek bir rakımda bu özellik, atmosferin bileşimindeki değişiklikler nedeniyle kaybolur.
- Atmosferin hareketi, Dünya yüzeyinin dengesiz ısınmasıyla tetiklenir.
- Hava sıcaklığını belirlemek için termometre, atmosfer basıncını belirlemek için ise barometre kullanılır.
- Atmosferin varlığı gezegenimizi her gün 100 ton meteordan kurtarıyor.
- Havanın bileşimi birkaç yüz milyon yıl boyunca sabit kaldı, ancak hızlı endüstriyel faaliyetlerin başlamasıyla birlikte değişmeye başladı.
- Atmosferin 3000 km yüksekliğe kadar uzandığına inanılıyor.
Atmosferin insanlar için önemi
Atmosferin fizyolojik bölgesi 5 km'dir. Deniz seviyesinden 5000 m yükseklikte kişi deneyimlemeye başlar oksijen açlığı Bu, performansında bir azalma ve refahın bozulmasıyla ifade edilir. Bu durum, bu şaşırtıcı gaz karışımının bulunmadığı bir ortamda insanın hayatta kalamayacağını göstermektedir.
Atmosferle ilgili tüm bilgi ve gerçekler, atmosferin insanlar için önemini doğrulamaktadır. Onun varlığı sayesinde Dünya'da yaşamın gelişmesi mümkün hale geldi. Zaten bugün, insanlığın hayat veren havaya eylemleriyle verebileceği zararın boyutunu değerlendirdikten sonra, atmosferi korumak ve onarmak için daha fazla önlem düşünmeliyiz.
Havanın ağırlığı sudan bin (kelimenin tam anlamıyla yaklaşık 1000) kat daha az olmasına rağmen yine de bir miktar ağırlığı vardır.
Ve ilk bakışta göründüğü kadar az değil.
Bu yüzden metreküp Deniz yüzeyindeki suyun miktarı 1000 litre kadardır ve buna bağlı olarak bir ton ağırlığındadır. Onlar. 1 metre x 1 metre x 1 metre boyutlarında suyla dolu kübik bir kabın ağırlığı (veya daha doğrusu kütlesi) 1000 kilogramdır. Kabın ağırlığını saymıyorum. Örneğin standart bir banyo bu küpün üçte birini içerir; 300 litre.
Havayla dolu olan aynı küpün (yani bizim konseptlerimize göre boş) ağırlığı 1,3 kilogramdır. Bu, kübik kabın içindeki havanın ağırlığıdır.
Ancak atmosferin hacmini doğru bir şekilde hesaplamak o kadar kolay bir iş değil. Birincisi, atmosferin bittiği ve havasız alanın başladığı yerin burası olup olmadığını güvenilir bir doğrulukla belirlemek pek mümkün değildir ve ikincisi, artan rakımla birlikte hava yoğunluğu keskin bir şekilde düşer.
Atmosferin 2000-3000 km kalınlığında olduğu ve kütlesinin yarısının yüzeyden 5 km içeride yer aldığı düşünülüyor.
Ancak çok daha başka bir şey daha var kesin yol Atmosferin ağırlığının ne kadar olduğunu öğrenin. 400 yıl önce seçkin bilim adamı, matematikçi, fizikçi, yazar ve filozof Blaise Pascal tarafından kullanıldı.
Atmosfer basıncının ne olduğunu (milimetre cıva cinsinden) ve deniz yüzeyinde ne olduğunu bilmek yeterlidir. normal koşullar bu aynı milimetrenin yaklaşık 760'ına eşittir.
Pascal'ın deneylerinden birkaç yıl önce bu gerçek, Galileo Evangelista Torricelli'nin öğrencisi İtalyan matematikçi ve fizikçi tarafından keşfedildi.
Yani atmosfer basıncını 1 ile dengelemek için santimetre kare Dünyanın deniz seviyesindeki yüzeyi 760 milimetre yüksekliğinde bir cıva sütunu gerektirir; bu cıva sütununun ağırlığı yaklaşık 1033 gramdır. Bu santimetre kareye baskı yapan hava aynı ağırlığa sahiptir, ancak yüksekliği çok daha fazladır - aynı 2000-3000 km şu andaönemli değil.
Artık dünya yüzeyinin alanını hesaplamak yeterli. Hepimizin hatırladığı gibi Dünya, yarıçapı yaklaşık 6.400 kilometre (veya ekvatordaki çevresi yaklaşık 40.000 km) olan bir toptur ve hepimizin hatırladığı gibi (8. sınıftan itibaren) lise) S küreleri = 4πR 2 .
Dünyanın toplam yüzey alanı yaklaşık 510.072.000 km²'dir. toplam kütle atmosfer, 5 x 10 21 gram veya 5 x 10 15 ton veya kelimelerle - 5 katrilyon ton çıkıyor!
Bu rakam o zamanlar Pascal'ı hayrete düşürmüştü çünkü çapı 10 km olan bir bakır topun aynı ağırlığa sahip olacağını hesaplamıştı.
O kadar hafif değil bu hava...
Not: Bu arada, üç yıl önceki bir yazıda atmosferik basınç veya daha doğrusu artan rakımla azalması ve bunun sonucunda ortaya çıkan sonuçlar hakkında birkaç ilginç gerçek. Karanlığa gömülmemeli...
Dünyanın atmosferi
Atmosfer(itibaren. diğer Yunanἀτμός - buhar ve σφαῖρα - top) - gaz kabuk ( jeosfer), gezegeni çevreleyen Toprak. İç yüzeyi kaplar hidrosfer ve kısmen havlamak, Dünya'ya yakın kısımla dış sınırlar uzay.
Atmosferi inceleyen fizik ve kimya dallarına genellikle denir. atmosfer fiziği. Atmosfer belirler hava durumu Dünya yüzeyinde hava durumunu inceliyor meteoroloji ve uzun vadeli değişiklikler iklim - iklimbilim.
Atmosferin yapısı
Atmosferin yapısı
Troposfer
Üst sınırı kutuplarda 8-10 km, ılıman enlemlerde 10-12 km ve tropik enlemlerde 16-18 km yükseklikte; kışın yaza göre daha düşüktür. Atmosferin alt, ana katmanı. Toplam kütlenin %80'inden fazlasını içerir atmosferik hava ve atmosferde bulunan tüm su buharının yaklaşık %90'ı. Troposferde oldukça gelişmiştir türbülans Ve konveksiyon, kalkmak bulutlar, gelişiyor kasırgalar Ve antisiklonlar. Sıcaklık ortalama dikey yükseklikle birlikte azalır degrade 0,65°/100m
Dünya yüzeyinde şu durumlar “normal koşullar” olarak kabul edilir: yoğunluk 1,2 kg/m3, barometrik basınç 101,35 kPa, sıcaklık artı 20 °C ve bağıl nem %50. Bu koşullu göstergelerin tamamen mühendislik önemi vardır.
Stratosfer
Atmosferin 11 ila 50 km yükseklikte bulunan katmanı. 11-25 km'lik katmanda (stratosferin alt katmanı) sıcaklıkta hafif bir değişiklik ve 25-40 km'lik katmanda -56,5'ten 0,8 °'ye bir artış ile karakterize edilir İLE(stratosferin veya bölgenin üst katmanı ters çevirmeler). Yaklaşık 40 km yükseklikte yaklaşık 273 K (neredeyse 0°C) değerine ulaşan sıcaklık, yaklaşık 55 km yüksekliğe kadar sabit kalır. Sabit sıcaklıktaki bu bölgeye denir stratopoz ve stratosfer arasındaki sınırdır ve mezosfer.
Stratopoz
Sınır katmanı Stratosfer ve mezosfer arasındaki atmosfer. Dikey sıcaklık dağılımında bir maksimum (yaklaşık 0 °C) vardır.
Mezosfer
Dünyanın atmosferi
Mezosfer 50 km yükseklikte başlar ve 80-90 km'ye kadar uzanır. Sıcaklık yükseklikle birlikte ortalama (0,25-0,3)°/100 m dikey eğimle azalır. Ana enerji süreci radyant ısı transferidir. Karmaşık fotokimyasal süreçler serbest radikaller, titreşimle uyarılan moleküller vb. atmosferin parlamasına neden olur.
Mezopoz
Mezosfer ve termosfer arasındaki geçiş tabakası. Dikey sıcaklık dağılımında bir minimum vardır (yaklaşık -90 °C).
Karman Hattı
Geleneksel olarak Dünya atmosferi ile uzay arasındaki sınır olarak kabul edilen deniz seviyesinden yükseklik.
Termosfer
Ana makale: Termosfer
Üst sınır yaklaşık 800 km'dir. Sıcaklık 200-300 km yüksekliğe kadar yükselir, burada 1500 K mertebesindeki değerlere ulaşır, daha sonra yüksek rakımlara kadar neredeyse sabit kalır. Ultraviyole ve röntgen etkisi altında güneş radyasyonu ve kozmik radyasyon, hava iyonizasyonu meydana gelir (“ auroralar") - ana alanlar iyonosfer termosferin içinde yer alır. 300 km'nin üzerindeki rakımlarda atomik oksijen hakimdir.
120 km yüksekliğe kadar atmosferik katmanlar
Ekzosfer (saçılma küresi)
Ekzosfer- 700 km'nin üzerinde bulunan termosferin dış kısmı olan dağılım bölgesi. Ekzosferdeki gaz çok nadirdir ve parçacıkları buradan gezegenler arası uzaya sızar ( dağılma).
100 km yüksekliğe kadar atmosfer homojen, iyi karışmış bir gaz karışımıdır. Daha yüksek katmanlarda, gazların yüksekliğe göre dağılımı molekül ağırlıklarına bağlıdır; daha ağır gazların konsantrasyonu, Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça daha hızlı azalır. Gaz yoğunluğunun azalması nedeniyle sıcaklık stratosferde 0 °C'den mezosferde -110 °C'ye düşer. Fakat kinetik enerji 200-250 km yükseklikteki bireysel parçacıklar ~1500 °C sıcaklığa karşılık gelir. 200 km'nin üzerinde zaman ve uzayda sıcaklık ve gazların yoğunluğunda önemli dalgalanmalar gözlenir.
Yaklaşık 2000-3000 km yükseklikte, ekzosfer yavaş yavaş sözde yakın uzay boşluğu Gezegenler arası gazın oldukça nadir parçacıklarıyla, özellikle de hidrojen atomlarıyla doludur. Ancak bu gaz gezegenler arası maddenin yalnızca bir kısmını temsil ediyor. Diğer kısım kuyruklu yıldız ve meteor kökenli toz parçacıklarından oluşur. Son derece inceltilmiş toz parçacıklarına ek olarak, güneş ve galaktik kökenli elektromanyetik ve korpüsküler radyasyon bu boşluğa nüfuz eder.
Troposfer, atmosferin kütlesinin yaklaşık% 80'ini, stratosfer - yaklaşık% 20'sini oluşturur; mezosferin kütlesi% 0,3'ten fazla değildir, termosfer ise atmosferin toplam kütlesinin% 0,05'inden azdır. Atmosferdeki elektriksel özelliklere göre nötronosfer ve iyonosfer birbirinden ayrılır. Şu anda atmosferin 2000-3000 km yüksekliğe kadar uzandığına inanılıyor.
Atmosferdeki gazın bileşimine bağlı olarak yayarlar. homosfer Ve heterosfer. Heterosfer - Bu, yerçekiminin gazların ayrılmasını etkilediği alandır, çünkü bu yükseklikte gazların karışması ihmal edilebilir düzeydedir. Bu, heterosferin değişken bir bileşimini ima eder. Altında atmosferin iyi karışmış, homojen bir kısmı bulunur. homosfer. Bu katmanlar arasındaki sınıra denir turbo duraklatma yaklaşık 120 km yükseklikte yer almaktadır.
Fiziksel özellikler
Atmosferin kalınlığı Dünya yüzeyinden itibaren yaklaşık 2000 – 3000 km kadardır. Toplam kütle hava- (5.1-5.3)×10 18 kg. Molar kütle temiz kuru hava 28.966'dır. Basınç 0 °C'de deniz seviyesinde 101.325 kPa; kritik sıcaklık?140,7 °C; kritik basınç 3,7 MPa; C P 1,0048×10 3 J/(kg·K) (0 °C'de), C v 0,7159×10 3 J/(kg·K) (0 °C'de). Havanın sudaki çözünürlüğü 0 °C'de %0,036, 25 °C - %0,22'dir.
Atmosferin fizyolojik ve diğer özellikleri
Zaten deniz seviyesinden 5 km yükseklikte eğitimsiz bir kişi gelişiyor oksijen açlığı ve adaptasyon olmadan kişinin performansı önemli ölçüde azalır. Atmosferin fizyolojik bölgesi burada bitiyor. Yaklaşık 115 km'ye kadar atmosferde oksijen bulunmasına rağmen, 15 km yükseklikte insanın nefes alması imkansız hale gelir.
Atmosfer bize nefes almamız için gerekli olan oksijeni sağlar. Ancak yükseklere çıkıldıkça atmosferin toplam basıncının düşmesi nedeniyle oksijenin kısmi basıncı da buna bağlı olarak azalır.
İnsan akciğerleri sürekli olarak yaklaşık 3 litre alveolar hava içerir. Kısmi basınç Normal atmosferik basınçta alveolar havadaki oksijen 110 mm Hg'dir. Sanat, basınç karbondioksit- 40 mmHg. Sanat ve su buharı - 47 mm Hg. Sanat. Yükseklik arttıkça oksijen basıncı düşer ve akciğerlerdeki su ve karbondioksitin toplam buhar basıncı neredeyse sabit kalır - yaklaşık 87 mm Hg. Sanat. Ortam hava basıncı bu değere eşitlendiğinde akciğerlere oksijen verilmesi tamamen duracaktır.
Yaklaşık 19-20 km yükseklikte atmosfer basıncı 47 mm Hg'ye düşer. Sanat. Dolayısıyla bu yükseklikte insan vücudunda su ve dokulararası sıvı kaynamaya başlar. Bu irtifada basınçlı kabinin dışında ölüm neredeyse anında meydana gelir. Dolayısıyla insan fizyolojisi açısından “uzay” zaten 15-19 km yükseklikte başlıyor.
Yoğun hava katmanları - troposfer ve stratosfer - bizi radyasyonun zararlı etkilerinden korur. Havanın yeterli miktarda seyreltilmesiyle, 36 km'den daha yüksek rakımlarda iyonlaştırıcı maddeler vücut üzerinde yoğun bir etkiye sahiptir. radyasyon- birincil kozmik ışınlar; 40 km'nin üzerindeki rakımlarda güneş spektrumunun ultraviyole kısmı insanlar için tehlikelidir.
Dünya yüzeyinden daha yükseklere çıktıkça, atmosferin alt katmanlarında sesin yayılması, aerodinamiğin ortaya çıkması gibi tanıdık olaylar gözlemleniyor. kaldırmak ve direnç, ısı transferi konveksiyon vesaire.
Seyreltilmiş hava katmanlarında dağıtım ses imkansız olduğu ortaya çıkıyor. 60-90 km irtifalara kadar kontrollü aerodinamik uçuş için hava direncini ve kaldırma kuvvetini kullanmak hâlâ mümkündür. Ancak 100-130 km irtifalardan başlayarak her pilotun aşina olduğu kavramlar sayılar M Ve ses bariyeri anlamını yitirir, bir şart vardır Karman Hattı bunun ötesinde, yalnızca reaktif kuvvetler kullanılarak kontrol edilebilen, tamamen balistik uçuş alanı başlar.
100 km'nin üzerindeki rakımlarda, atmosfer başka bir dikkat çekici özellikten yoksundur: emme, iletme ve iletme yeteneği termal enerji konveksiyon yoluyla (yani havayı karıştırarak). Bu, yörüngesel uzay istasyonundaki çeşitli ekipman elemanlarının, genellikle uçakta yapıldığı gibi, hava jetleri ve hava radyatörleri yardımıyla dışarıdan soğutulamayacağı anlamına gelir. Böyle bir yükseklikte, genel olarak uzayda olduğu gibi, ısıyı aktarmanın tek yolu termal radyasyon.
Atmosfer bileşimi
Kuru havanın bileşimi
Dünyanın atmosferi esas olarak gazlardan ve çeşitli yabancı maddelerden (toz, su damlacıkları, buz kristalleri, deniz tuzları, yanma ürünleri).
Atmosferi oluşturan gazların konsantrasyonu, su (H2O) ve karbondioksit (CO2) dışında neredeyse sabittir.
|
Kuru havanın bileşimi |
||
|
Azot | ||
|
Oksijen | ||
|
Argon | ||
|
su | ||
|
Karbondioksit | ||
|
Neon | ||
|
Helyum | ||
|
Metan | ||
|
Kripton | ||
|
Hidrojen | ||
|
Ksenon | ||
|
nitröz oksit | ||
Tabloda belirtilen gazlara ek olarak atmosferde SO 2, NH 3, CO, ozon, hidrokarbonlar, HC1, HF, çiftler Hg, ben 2 ve ayrıca HAYIR ve küçük miktarlarda diğer birçok gaz. Sürekli olarak troposferde bulunur büyük sayı askıda katı ve sıvı parçacıklar ( aerosol).
Atmosfer oluşumunun tarihi
En yaygın teoriye göre, Dünya'nın atmosferi zaman içinde dört farklı bileşime sahip olmuştur. Başlangıçta hafif gazlardan oluşuyordu ( hidrojen Ve helyum), gezegenlerarası uzaydan yakalandı. Bu sözde birincil atmosfer(yaklaşık dört milyar yıl önce). Bir sonraki aşamada aktif volkanik aktivite, atmosferin hidrojen dışındaki gazlarla (karbondioksit, amonyak, su buharı). Bu şekilde oluştu ikincil atmosfer(günümüzden yaklaşık üç milyar yıl önce). Bu atmosfer onarıcıydı. Ayrıca, atmosfer oluşum süreci aşağıdaki faktörlerle belirlendi:
hafif gazların (hidrojen ve helyum) sızması gezegenlerarası uzay;
ultraviyole radyasyon, yıldırım deşarjı ve diğer bazı faktörlerin etkisi altında atmosferde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar.
Yavaş yavaş bu faktörler oluşumuna yol açtı. üçüncül atmosferçok daha düşük bir hidrojen içeriği ve çok daha yüksek bir nitrojen ve karbon dioksit içeriği ile karakterize edilir (sonuç olarak oluşur) kimyasal reaksiyonlar amonyak ve hidrokarbonlardan).
Azot
Büyük miktarda N2 oluşumu, amonyak-hidrojen atmosferinin, 3 milyar yıl önce başlayan fotosentez sonucunda gezegenin yüzeyinden gelmeye başlayan moleküler O2 tarafından oksidasyonundan kaynaklanmaktadır. Nitratların ve diğer nitrojen içeren bileşiklerin denitrifikasyonu sonucu atmosfere N2 de salınır. Azot ozonla NO'ya oksitlenir. üst katmanlar atmosfer.
Azot N2 yalnızca belirli koşullar altında (örneğin, yıldırım düşmesi sırasında) reaksiyona girer. Moleküler nitrojenin ozonla oksidasyonu elektrik deşarjları Azotlu gübrelerin endüstriyel üretiminde kullanılır. Düşük enerji tüketimi ile oksitleyip biyolojik hale dönüştürün aktif form olabilmek siyanobakteriler (mavi-yeşil algler) ve rizobiyal oluşturan nodül bakterileri simbiyozİle baklagiller sözde bitkiler yeşil gübre.
Oksijen
Atmosferin bileşimi Dünya'nın ortaya çıkışıyla birlikte kökten değişmeye başladı. canlı organizmalar sonuç olarak fotosentez oksijenin salınması ve karbondioksitin emilmesiyle birlikte. Başlangıçta oksijen, indirgenmiş bileşiklerin (amonyak, hidrokarbonlar, nitro formu) oksidasyonu için harcandı. bez okyanuslarda bulunur vb. Bu aşamanın sonunda atmosferdeki oksijen içeriği artmaya başladı. Yavaş yavaş oksitleyici özelliklere sahip modern bir atmosfer oluştu. Çünkü bu durum, birçok süreçte meydana gelen ciddi ve ani değişikliklere neden oldu. atmosfer, litosfer Ve biyosfer, bu etkinliğe çağrıldı Oksijen felaketi.
İçin Fanerozoik atmosferin bileşimi ve oksijen içeriği değişikliklere uğradı. Bunlar öncelikle organik maddenin birikme hızıyla ilişkilidir. tortul kayaçlar. Böylece, kömürün biriktiği dönemlerde atmosferdeki oksijen içeriği, görünüşe göre, modern seviyeyi önemli ölçüde aştı.
Karbondioksit
Atmosferdeki CO 2 içeriği volkanik aktiviteye bağlıdır ve kimyasal süreçler dünyanın kabuklarında, ama hepsinden önemlisi - biyosentezin yoğunluğundan ve organik maddenin ayrışmasından biyosfer Toprak. Gezegenin mevcut biyokütlesinin neredeyse tamamı (yaklaşık 2,4 × 1012 ton) ) atmosferik havada bulunan karbondioksit, nitrojen ve su buharından oluşur. Gömülü okyanus, V bataklıklar ve içinde ormanlar organik maddeye dönüşür kömür, yağ Ve doğal gaz. (santimetre. Jeokimyasal karbon döngüsü)
Soy gazlar
İnert gazların kaynağı - argon, helyum Ve kripton- volkanik patlamalar ve radyoaktif elementlerin bozunması. Genel olarak Dünya ve özel olarak atmosfer, uzaya kıyasla inert gazlardan yoksundur. Bunun nedeninin gazların gezegenler arası uzaya sürekli sızmasında yattığına inanılıyor.
Hava kirliliği
Son zamanlarda atmosferin evrimi şunlardan etkilenmeye başlamıştır: İnsan. Faaliyetlerinin sonucu, önceki jeolojik çağlarda biriken hidrokarbon yakıtların yanması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit içeriğinde sürekli önemli bir artış oldu. Fotosentez sırasında büyük miktarlarda CO2 tüketilir ve dünya okyanusları tarafından emilir. Bu gaz, karbonatın ayrışması nedeniyle atmosfere girer. kayalar ve bitki ve hayvan kökenli organik maddelerin yanı sıra volkanizma ve insan endüstriyel faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Geçtiğimiz 100 yılda atmosferdeki CO2 içeriği %10 arttı ve büyük kısmı (360 milyar ton) yakıtın yanmasından kaynaklandı. Yakıt yanma hızındaki artış devam ederse, önümüzdeki 50 - 60 yıl içinde atmosferdeki CO2 miktarı iki katına çıkacak ve küresel iklim değişikliği.
Yakıtın yanması kirletici gazların ana kaynağıdır ( CO, HAYIR, BU YÜZDEN 2 ). Kükürt dioksit atmosferik oksijen tarafından oksitlenir. BU YÜZDEN 3 atmosferin üst katmanlarında su ve amonyak buharı ile etkileşime girer ve sonuçta ortaya çıkan sülfürik asit (H 2 BU YÜZDEN 4 ) Ve amonyum sülfat ((NH 4 ) 2 BU YÜZDEN 4 ) sözde şeklinde Dünya yüzeyine dönün. asit yağmuru. Kullanım içten yanmalı motorlar nitrojen oksitler, hidrokarbonlar ve kurşun bileşikleri ile önemli miktarda atmosferik kirliliğe yol açar ( tetraetil kurşun Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).
Atmosferin aerosol kirliliği hem doğal nedenlerden (volkanik patlamalar, toz fırtınaları, deniz suyu damlalarının ve bitki polenlerinin taşınması vb.) ve insani ekonomik faaliyetler (madencilik cevherleri ve inşaat malzemeleri, yakıt yakma, çimento yapımı vb.). Partikül maddenin atmosfere yoğun ve büyük ölçekli salınımı, gezegendeki iklim değişikliğinin olası nedenlerinden biridir.
Atmosfer(Yunan atmosferinden - buhar ve spharia - top) - hava zarfı Dünya da onunla birlikte dönüyor. Atmosferin gelişimi, gezegenimizde meydana gelen jeolojik ve jeokimyasal süreçlerin yanı sıra canlı organizmaların faaliyetleriyle de yakından ilişkiliydi.
Hava topraktaki en küçük gözeneklere nüfuz ettiğinden ve suda bile çözündüğünden atmosferin alt sınırı Dünya yüzeyiyle çakışır.
2000-3000 km yükseklikteki üst sınır yavaş yavaş uzaya geçmektedir.
Oksijen içeren atmosfer sayesinde Dünya'da yaşam mümkündür. atmosferik oksijenİnsanların, hayvanların ve bitkilerin nefes alma sürecinde kullanılır.
Eğer atmosfer olmasaydı Dünya Ay kadar sessiz olurdu. Sonuçta ses, hava parçacıklarının titreşimidir. Gökyüzünün mavi rengi şu şekilde açıklanmaktadır: güneş ışınları sanki bir mercekten geçiyormuş gibi atmosferden geçerek bileşen renklerine ayrıştırılırlar. Bu durumda en çok mavi ve mavi renklerin ışınları saçılır.
Atmosfer devam ediyor çoğu Canlı organizmalar üzerinde zararlı etkisi olan güneşten gelen ultraviyole radyasyon. Aynı zamanda ısıyı Dünya yüzeyine yakın tutarak gezegenimizin soğumasını önler.
Atmosferin yapısı
Atmosferde yoğunluk bakımından farklılık gösteren birkaç katman ayırt edilebilir (Şekil 1).
Troposfer
Troposfer- kutupların üzerinde kalınlığı 8-10 km, ılıman enlemlerde - 10-12 km ve ekvatorun üstünde - 16-18 km olan atmosferin en alt katmanı.
Pirinç. 1. Dünya atmosferinin yapısı
Troposferdeki hava, dünya yüzeyi yani kara ve su tarafından ısıtılır. Dolayısıyla bu katmandaki hava sıcaklığı yükseklikle birlikte her 100 m'de ortalama 0,6 °C azalır. Troposferin üst sınırında -55 °C'ye ulaşır. Aynı zamanda troposferin üst sınırındaki ekvator bölgesinde hava sıcaklığı -70 °C olup, bölgede Kuzey Kutbu-65°C.
Atmosfer kütlesinin yaklaşık% 80'i troposferde yoğunlaşır, su buharının neredeyse tamamı bulunur, fırtınalar, fırtınalar, bulutlar ve yağışlar meydana gelir ve havanın dikey (konveksiyon) ve yatay (rüzgar) hareketi meydana gelir.
Havanın esas olarak troposferde oluştuğunu söyleyebiliriz.
Stratosfer
Stratosfer- Troposferin üzerinde 8 ila 50 km yükseklikte bulunan atmosfer katmanı. Bu katmanda gökyüzünün rengi mor görünür, bu da havanın inceliğiyle açıklanır, bu nedenle güneş ışınları neredeyse hiç dağılmaz.
Stratosfer atmosfer kütlesinin %20'sini içerir. Bu katmandaki hava nadirdir, neredeyse hiç su buharı yoktur ve bu nedenle neredeyse hiç bulut ve yağış oluşmaz. Ancak stratosferde hızı 300 km/saat'e ulaşan sabit hava akımları gözlemleniyor.
Bu katman konsantre ozon(ozon ekranı, ozonosfer), emen bir katman ultraviyole ışınları onların Dünya'ya ulaşmasını engelliyor ve böylece gezegenimizdeki canlı organizmaları koruyor. Ozon sayesinde stratosferin üst sınırındaki hava sıcaklığı -50 ila 4-55 °C arasında değişmektedir.
Mezosfer ve stratosfer arasında bir geçiş bölgesi vardır - stratopoz.
Mezosfer
Mezosfer- 50-80 km yükseklikte bulunan atmosfer katmanı. Buradaki hava yoğunluğu Dünya yüzeyine göre 200 kat daha azdır. Mezosferde gökyüzünün rengi siyah görünür ve gün boyunca yıldızlar görünür. Hava sıcaklığı -75 (-90)°C'ye düşer.
80 km yükseklikte başlıyor termosfer. Bu katmandaki hava sıcaklığı keskin bir şekilde 250 m yüksekliğe yükselir ve ardından sabit hale gelir: 150 km yükseklikte 220-240 ° C'ye ulaşır; 500-600 km yükseklikte 1500 °C'yi aşıyor.
Mezosfer ve termosferin etkisi altında kozmik ışınlar Gaz molekülleri yüklü (iyonize) atomik parçacıklara ayrışır, bu yüzden atmosferin bu kısmına denir. iyonosfer- 50 ila 1000 km yükseklikte bulunan, esas olarak iyonize oksijen atomları, nitrojen oksit molekülleri ve serbest elektronlardan oluşan çok seyrekleştirilmiş bir hava tabakası. Bu katman, yüksek elektrifikasyon ile karakterize edilir ve uzun ve orta radyo dalgaları, tıpkı bir ayna gibi ondan yansıtılır.
İyonosferde var auroralar- Güneş'ten uçan elektrik yüklü parçacıkların etkisi altında seyrekleşmiş gazların parlaması - ve manyetik alanda keskin dalgalanmalar gözlenir.
Ekzosfer
Ekzosfer- atmosferin 1000 km'nin üzerinde bulunan dış katmanı. Gaz parçacıkları burada yüksek hızla hareket ettiğinden ve uzaya saçılabildiğinden bu katmana saçılma küresi de deniyor.
Atmosfer bileşimi
Atmosfer, azot (%78,08), oksijen (%20,95), karbondioksit (%0,03), argon (%0,93), az miktarda helyum, neon, ksenon, kripton (%0,01), ozon ve diğer gazlar, ancak içerikleri ihmal edilebilir düzeydedir (Tablo 1). Modern kompozisyon Dünya'nın havası yüz milyon yıldan fazla bir süre önce kuruldu, ancak keskin bir şekilde arttı üretim faaliyeti adam yine de değişimine yol açtı. Şu anda CO 2 içeriğinde yaklaşık %10-12 civarında bir artış var.
Atmosferi oluşturan gazlar çeşitli fonksiyonel roller üstlenirler. Bununla birlikte, bu gazların asıl önemi, öncelikle radyant enerjiyi çok güçlü bir şekilde absorbe etmeleri ve dolayısıyla üzerinde önemli bir etkiye sahip olmaları gerçeğiyle belirlenir. sıcaklık rejimi Dünyanın yüzeyi ve atmosferi.
Tablo 1. Kimyasal bileşim Dünya yüzeyine yakın kuru atmosferik hava
|
Hacim konsantrasyonu. % |
Molekül ağırlığı, birimler |
|
|
Oksijen |
||
|
Karbondioksit |
||
|
nitröz oksit |
||
|
0'dan 0,00001'e |
||
|
Kükürt dioksit |
yazın 0'dan 0,000007'ye; kışın 0'dan 0,000002'ye |
|
|
0'dan 0,000002'ye |
46,0055/17,03061 |
|
|
Azog dioksit |
||
|
Karbon monoksit |
Azot, Atmosferdeki en yaygın gazdır ve kimyasal olarak çok az aktiftir.
Oksijen Azottan farklı olarak kimyasal olarak çok aktif eleman. Özel işlev oksijen - oksidasyon organik madde volkanlar tarafından atmosfere salınan heterotrofik organizmalar, kayalar ve az oksitlenmiş gazlar. Oksijen olmasaydı ölü organik maddelerin ayrışması olmazdı.
Karbondioksitin atmosferdeki rolü son derece büyüktür. Yanma süreçleri, canlı organizmaların solunumu, çürüme sonucu atmosfere girer ve her şeyden önce ana maddedir. yapı malzemesi fotosentez sırasında organik madde oluşturmak. Bunun yanı sıra, büyük önem karbondioksit, kısa dalga güneş radyasyonunu iletme ve termal uzun dalga radyasyonunun bir kısmını absorbe etme özelliğine sahiptir; sera etkisi hangisi hakkında konuşacağız altında.
Atmosfer süreçleri, özellikle stratosferin termal rejimi de şunlardan etkilenir: ozon. Bu gaz, güneşten gelen ultraviyole radyasyonun doğal bir emicisi olarak görev yapar ve güneş radyasyonunun emilmesi havanın ısınmasına yol açar. Ortalama aylık değerler genel içerik Atmosferdeki ozon, enlem ve yılın zamanına bağlı olarak 0,23-0,52 cm aralığında değişmektedir (bu, ozon tabakasının yer basıncı ve sıcaklıktaki kalınlığıdır). Ekvatordan kutuplara doğru ozon içeriğinde artış yaşanıyor. yıllık kurs En az sonbaharda, en fazla ise ilkbaharda.
Atmosferin karakteristik bir özelliği, ana gazların (azot, oksijen, argon) içeriğinin rakımla birlikte biraz değişmesidir: 65 km yükseklikte atmosferdeki nitrojen içeriği% 86, oksijen - 19, argon - 0,91'dir. 95 km yükseklikte - nitrojen 77, oksijen - 21,3, argon -% 0,82. Atmosfer havasının bileşiminin dikey ve yatay olarak sabitliği, karıştırılmasıyla korunur.
Havada gazların yanı sıra su buharı Ve parçacık madde. İkincisi hem doğal hem de yapay (antropojenik) kökene sahip olabilir. Bunlar polen, küçük tuz kristalleri, yol tozu ve aerosol yabancı maddeleridir. Güneş ışınları pencereden içeri girdiğinde çıplak gözle görülebilir.
Özellikle şehirlerin ve büyük şehirlerin havasında çok sayıda partikül madde bulunmaktadır. sanayi merkezleri yakıtın yanması sırasında oluşan zararlı gaz emisyonlarının ve bunların safsızlıklarının aerosollere eklendiği yer.
Atmosferdeki aerosol konsantrasyonu, havanın şeffaflığını belirler ve bu, Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışınımını etkiler. En büyük aerosoller yoğunlaşma çekirdekleridir (enlem. yoğunlaşma- sıkıştırma, kalınlaşma) - su buharının su damlacıklarına dönüşmesine katkıda bulunur.
Su buharının değeri öncelikle uzun dalga boyunu geciktirmesiyle belirlenir. termal radyasyon dünyanın yüzeyi; büyük ve küçük nem döngülerinin ana bağlantısını temsil eder; su yataklarının yoğunlaşması sırasında hava sıcaklığını artırır.
Atmosferdeki su buharı miktarı zamana ve mekana göre değişir. Bu nedenle, dünya yüzeyindeki su buharı konsantrasyonu tropik bölgelerde %3 ile Antarktika'da %2-10 (15) arasında değişmektedir.
Ilıman enlemlerde atmosferin dikey sütunundaki ortalama su buharı içeriği yaklaşık 1,6-1,7 cm'dir (bu, yoğunlaşmış su buharı tabakasının kalınlığıdır). Atmosferin farklı katmanlarındaki su buharına ilişkin bilgiler çelişkilidir. Örneğin, 20 ila 30 km arasındaki rakım aralığında özgül nemin rakımla birlikte güçlü bir şekilde arttığı varsayılmıştır. Ancak sonraki ölçümler stratosferin daha fazla kuru olduğunu gösteriyor. Görünen o ki, stratosferdeki özgül nem yüksekliğe çok az bağlıdır ve 2-4 mg/kg'dır.
Troposferdeki su buharı içeriğinin değişkenliği, buharlaşma, yoğunlaşma ve yatay taşınma işlemlerinin etkileşimi ile belirlenir. Su buharının yoğunlaşması sonucu bulutlar oluşur ve yağışlar yağmur, dolu ve kar şeklinde düşer.
Süreçler faz geçişleri su esas olarak troposferde akar, bu nedenle sedefli ve gümüşi olarak adlandırılan stratosferdeki (20-30 km yükseklikte) ve mezosferdeki (mezopozun yakınında) bulutlar nispeten nadir görülürken, troposferik bulutlar genellikle suyun yaklaşık% 50'sini kaplar. tüm dünya yüzeyi.
Havada bulunabilecek su buharı miktarı hava sıcaklığına bağlıdır.
-20 ° C sıcaklıkta 1 m3 hava 1 g'dan fazla su içeremez; 0 °C'de - en fazla 5 g; +10 °C'de - en fazla 9 g; +30 °C'de - en fazla 30 g su.
Çözüm: Hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla su buharı içerebilir.
Hava olabilir zengin Ve doymamış su buharı. Dolayısıyla, +30 °C sıcaklıkta 1 m3 hava 15 g su buharı içeriyorsa, hava su buharına doymamış demektir; 30 g ise - doymuş.
Mutlak nem 1 m3 havada bulunan su buharı miktarıdır. Gram cinsinden ifade edilir. Mesela “mutlak nem 15” derlerse bu 1 mL’de 15 gr su buharı var demektir.
Bağıl nem- bu, 1 m3 havadaki gerçek su buharı içeriğinin, belirli bir sıcaklıkta 1 m L'de bulunabilen su buharı miktarına oranıdır (yüzde olarak). Örneğin, radyo bağıl nemin %70 olduğunu bildiren bir hava durumu raporu yayınlıyorsa bu, havanın o sıcaklıkta tutabileceği su buharının %70'ini içerdiği anlamına gelir.
Bağıl nem ne kadar yüksek olursa, yani Hava doygunluğa ne kadar yakınsa yağış olasılığı da o kadar yüksektir.
Her zaman yüksek (%90'a kadar) bağıl hava nemi gözlenir ekvator bölgesiÇünkü orada hava sıcaklığı yıl boyunca yüksek kalıyor ve okyanusların yüzeyinden büyük miktarda buharlaşma meydana geliyor. Aynı yüksek bağıl nem kutup bölgelerinde de vardır, ancak ne zaman düşük sıcaklıklar Az miktardaki su buharı bile havayı doymuş veya doymaya yakın hale getirir. Ilıman enlemlerde bağıl nem mevsimlere göre değişir; kışın daha yüksek, yazın daha düşüktür.
Çöllerdeki bağıl hava nemi özellikle düşüktür: 1 m 1 hava, belirli bir sıcaklıkta mümkün olandan iki ila üç kat daha az su buharı içerir.
Bağıl nemi ölçmek için bir higrometre kullanılır (Yunanca higros - ıslak ve metreco - ölçerim).
Doymuş hava soğuduğunda aynı miktarda su buharını tutamaz; yoğunlaşarak sis damlacıklarına dönüşür. Sis yaz aylarında açık ve serin bir gecede görülebilir.
Bulutlar- bu aynı sistir, ancak dünya yüzeyinde değil, belli bir yükseklikte oluşur. Hava yükseldikçe soğur ve içindeki su buharı yoğunlaşır. Ortaya çıkan küçük su damlacıkları bulutları oluşturur.
Bulut oluşumu aynı zamanda şunları içerir: parçacık madde Troposferde asılı kaldı.
Bulutlar olabilir farklı şekil oluşum koşullarına bağlıdır (Tablo 14).
En alçak ve en ağır bulutlar stratus'tur. Dünya yüzeyinden 2 km yükseklikte bulunurlar. 2 ila 8 km yükseklikte daha pitoresk kümülüs bulutları gözlemlenebilir. En yüksek ve en hafif bulutlar sirüs bulutlarıdır. 8 ila 18 km yükseklikte bulunurlar dünyanın yüzeyi.
|
Aileler |
Bulut çeşitleri |
Dış görünüş |
|
A. Üst bulutlar - 6 km'nin üzerinde |
I. Cirrus |
İplik benzeri, lifli, beyaz |
|
II. sirrokümülüs |
Küçük pullardan ve buklelerden oluşan katmanlar ve çıkıntılar, beyaz |
|
|
III. Sirostratüs |
Şeffaf beyazımsı peçe |
|
|
B. Orta seviye bulutlar - 2 km'nin üzerinde |
IV. Altokümülüs |
Beyaz ve gri renkteki katmanlar ve sırtlar |
|
V. Alt tabakalı |
Sütlü gri renkte pürüzsüz örtü |
|
|
B. Alçak bulutlar - 2 km'ye kadar |
VI. Nimbostratus |
Katı şekilsiz gri katman |
|
VII. Stratokümülüs |
Şeffaf olmayan katmanlar ve gri renkli sırtlar |
|
|
VIII. Katmanlı |
Yarı saydam olmayan gri örtü |
|
|
D. Dikey gelişim bulutları - alttan üste doğru |
IX. Kümülüs |
Kulüpler ve kubbeler parlak beyazdır, kenarları rüzgarda yırtılmıştır |
|
X. Kümülonimbus |
Koyu kurşun renginde kümülüs şeklindeki güçlü kütleler |
Atmosfer koruması
Ana kaynak sanayi işletmeleri ve arabalar. İÇİNDE büyük şehirler ana gaz kirliliği sorunu ulaşım yollarıçok keskin. Bu yüzden birçok durumda büyük şehirlerÜlkemiz de dahil olmak üzere tüm dünyada, araç egzoz gazlarının toksisitesinin çevresel kontrolü uygulamaya konmuştur. Uzmanlara göre havadaki duman ve toz, arzı yarı yarıya azaltabilir güneş enerjisi doğal koşullarda değişikliklere yol açacak şekilde dünya yüzeyine.
Atmosfer olarak bilinen Dünya gezegenimizi çevreleyen gaz örtüsü beş ana katmandan oluşur. Bu katmanlar gezegenin yüzeyinde deniz seviyesinden (bazen aşağıda) kaynaklanır ve aşağıdaki sırayla uzaya yükselir:
- Troposfer;
- Stratosfer;
- Mezosfer;
- Termosfer;
- Ekzosfer.
Dünya atmosferinin ana katmanlarının şeması
Bu beş ana katmanın her birinin arasında geçiş bölgeleri Hava sıcaklığında, bileşiminde ve yoğunluğunda değişikliklerin meydana geldiği "duraklamalar" olarak adlandırılır. Duraklamalarla birlikte Dünya'nın atmosferi toplam 9 katman içerir.
Troposfer: Havanın meydana geldiği yer
Troposfer, atmosferin tüm katmanları arasında (farkında olsanız da olmasanız da) en aşina olduğumuz katmandır, çünkü onun dibinde, yani gezegenin yüzeyinde yaşıyoruz. Dünyanın yüzeyini kaplar ve birkaç kilometre yukarıya doğru uzanır. Troposfer kelimesi "yerkürenin değişmesi" anlamına gelir. Bu katman günlük hava koşullarının oluştuğu yer olduğundan çok uygun bir isim.
Troposfer, gezegenin yüzeyinden başlayarak 6 ila 20 km yüksekliğe kadar yükselir. Bize en yakın olan katmanın alt üçte birlik kısmı tüm atmosferik gazların %50'sini içerir. Bu, tüm atmosferin nefes alan tek kısmıdır. Havanın, Güneş'in termal enerjisini emen dünya yüzeyi tarafından aşağıdan ısıtılması nedeniyle, yükseklik arttıkça troposferin sıcaklığı ve basıncı azalır.
En üstte tropopoz adı verilen ve troposfer ile stratosfer arasında bir tampon görevi gören ince bir katman vardır.
Stratosfer: ozonun evi
Stratosfer atmosferin bir sonraki katmanıdır. Dünya yüzeyinden 6-20 km'den 50 km'ye kadar uzanır. Bu, çoğu ticari uçağın uçtuğu ve sıcak hava balonlarının seyahat ettiği katmandır.
Burada hava yukarı aşağı akmaz, çok hızlı hava akımlarıyla yüzeye paralel hareket eder. Yükseldikçe, güneş radyasyonu ve oksijenin bir yan ürünü olan ve güneşin zararlı ultraviyole ışınlarını absorbe etme yeteneğine sahip, doğal olarak oluşan ozonun (O3) bolluğu sayesinde sıcaklık artar (meteorolojide rakımla sıcaklıktaki herhangi bir artış bilinmektedir) "ters çevirme" olarak).
Stratosferin alt kısmında daha sıcak, üst kısmında ise daha soğuk sıcaklıklar bulunduğundan, konveksiyon (dikey hareketler) hava kütleleri) atmosferin bu bölümünde nadirdir. Aslında troposferde şiddetli bir fırtınayı stratosferden görebilirsiniz çünkü katman, fırtına bulutlarının nüfuz etmesini önleyen bir konveksiyon başlığı görevi görür.
Stratosferden sonra yine bu kez stratopoz adı verilen bir tampon tabaka bulunur.
Mezosfer: orta atmosfer
Mezosfer, Dünya yüzeyinden yaklaşık 50-80 km uzaklıkta bulunur. Üst mezosfer, sıcaklıkların -143°C'nin altına düşebildiği, Dünya üzerindeki en soğuk doğal yerdir.
Termosfer: Üst atmosfer
Mezosfer ve mezopozdan sonra, gezegenin yüzeyinin 80 ila 700 km yukarısında yer alan termosfer gelir ve atmosferik zarftaki toplam havanın %0,01'inden azını içerir. Buradaki sıcaklıklar +2000° C'ye kadar ulaşır, ancak havanın güçlü bir şekilde seyrelmesi ve ısıyı aktaracak gaz moleküllerinin bulunmaması nedeniyle bunlar yüksek sıcaklıklarçok soğuk algılanıyor.
Ekzosfer: Atmosfer ile uzay arasındaki sınır
Dünya yüzeyinden yaklaşık 700-10.000 km yükseklikte ekzosfer bulunur - atmosferin dış kenarı, uzayı çevreleyen. Burada hava durumu uyduları Dünya'nın etrafında dönüyor.
İyonosfer ne olacak?
İyonosfer ayrı bir katman olmayıp aslında terim 60 ila 1000 km yükseklik arasındaki atmosferi ifade etmek için kullanılıyor. Mezosferin en üst kısımlarını, termosferin tamamını ve ekzosferin bir kısmını içerir. İyonosfer adını alır çünkü Güneş'ten gelen radyasyon atmosferin bu kısmından geçerken iyonize olur. manyetik alanlar ve üzerine iner. Bu fenomen yerden kuzey ışıkları olarak gözlemlenmektedir.