Atmosfääri kihid

Maa atmosfääri moodustavad mitmed gaasikihid, mis moodustavad maapinna gravitatsiooniväli mõjude tõttu.

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

Erinevate omaduste tõttu, mida gaasid esinevad, on atmosfääri kihtidel oma iseloomulikud tunnused ja nad mängivad spetsiifilist rolli nende suhetes Maaga.

Viis maapealse atmosfääri moodustavat kihti on: troposfäär, stratosfäär, mesosfäär, termosfäär ja eksosfäär.

Jaga Tweet Tweet

Troposfäär

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

Troposfääri paksus varieerub 8 km kuni 14 km, sõltuvalt Maa piirkonnast. Peenemad punktid (kus paksus ulatub 8 km) on põhja- ja lõunapoolusel.

Kuna see on atmosfääri madalaim kiht, vastutab troposfäär planeedi elu hoidmise eest ning see on ka seal, kus esineb peaaegu kõiki ilmastikunähtusi. Mõiste troposfäär on tuletatud Kreeka tropidest (muutustest), et kajastada kliimamuutuse dünaamilist olemust ja selle atmosfääri kihi käitumist.

Troposfääri piirkonda, mis piirab selle lõppu ja stratosfääri algust, nimetatakse tropopausiks. Tropopaus on kergesti tuvastatav iga kihi erinevate rõhu- ja temperatuurimustrite kaudu.

Troposfääri koostis

Mahu poolest koosneb troposfäär 78, 08% lämmastikust, 20, 95% hapnikust, 0, 93% argoonist ja 0, 04% süsinikdioksiidist. Õhk koosneb ka muutuvast kogusest veeaurust, mis siseneb troposfääri aurustamisnähtuse kaudu.

Temperatuur troposfääris

Nagu rõhk, väheneb ka kõrgus troposfääri kõrgusel. Seda seetõttu, et muld neelab suurema osa päikeseenergiast ja soojendab troposfääri madalamat taset. Seega, arvestades, et kuumematel aladel on aurustamine suurem, on veeaur merepinnal suurem ja kõrgematel kõrgustel haruldasem.

Mida võib leida troposfääris?

Mõned näited troposfääri kohta on järgmised:

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

Stratosfäär

Stratosfäär on suuruselt teine atmosfääri kiht ja teine maa pinnale lähim. Hinnanguliselt sisaldab see umbes 15% Maa atmosfääri kogumassist.

Stratosfääri paksus on 35 km kaugusel tropopausist, mis tähendab, et see paikneb troposfääri ja mesosfääri vahel. Termin stratosfäär on tuletatud Kreeka kihist (kiht), et tähistada asjaolu, et stratosfäär ise on jagatud teisteks väiksemateks kihtideks.

Stratosfääri kihid moodustuvad õhu segunemise tõttu ilmastikutingimuste puudumise tõttu. Seega on allpool asuva külma ja raske õhu ning ülal asuva sooja ja kerge õhu vahel selge jaotus. Seega toimib stratosfäär temperatuuri poolest viisil, mis on vastuolus troposfääriga

Olles väga stabiilne piirkond (kuna puudub õhu muutus), kipuvad lennuki piloodid turbulentsi vältimiseks jääma stratosfääri algusesse. Sellel kõrgusel saavutavad lennukid ja õhupallid maksimaalse tõhususe.

Jaga Tweet Tweet

Mõned lennukid, eriti jetlennukid, ronivad stratosfääri, et vältida hõõrdumist ja õhu muutusi.

Stratosfäär sisaldab ka teadaolevat osoonikihti, mis vastutab suurema osa päikese poolt kiirgatava ultraviolettkiirguse eest. Ilma osoonikihita ei oleks Maa peal elu, nagu me seda teame, võimalik.

Sarnaselt troposfäärile on stratosfääril ka piirkond, mis piirab selle otsa ja tähistab mesosfääri algust, mida nimetatakse stratopausiks.

Stratosfääri koostis

Enamik Maa pinnal ja troposfääris leiduvatest elementidest ei jõua stratosfääri. Selle asemel on tavaline, et nad:

laguneb troposfääris
kõrvaldada päikesevalguse teel
taaskasutatakse Maa pinnale vihma või muu sademe kaudu

Troposfääri ja stratosfääri vahelise temperatuuri dünaamika ümberpööramise tõttu ei ole kahe kihi vahel peaaegu mingit õhuvahetust, mis põhjustab stratosfääris veeauru olemasolu ainult minutites. Sel põhjusel on selles kihis pilvede moodustamine äärmiselt raske.

Gaaside puhul moodustub stratosfäär peamiselt osoonikihis olevast osoonist. Arvatakse, et 90% atmosfääris olevast osoonist on selles piirkonnas. Lisaks sisaldab stratosfäär elemente, mis viiakse läbi vulkaanipurske, nagu lämmastikoksiidid, lämmastikhape, halogeenid jne.

Temperatuur stratosfääris

Stratosfääri temperatuur tõuseb kõrgusel, ulatudes -51 ° C madalaimast punktist (tropopaus) kuni -3 ° C kõrgeimale punktile (stratopause).

Mida võib leida stratosfääris?

Mõned näited stratosfääri kohta on järgmised:

Osoonikiht
Lennukid ja õhupallid
Mõned linnud

Mesosfäär

Mesosfäär on viimane atmosfääri kiht, milles gaasid on endiselt õhku segatud ja mitte nende massi järgi. Teadus peab seda kõige keerulisemaks õppimiseks, mistõttu on selle kohta vähe kinnitatud teavet.

Mesosfääri paksus on ka 35 km, loetud stratopausist, mis tähendab, et see paikneb stratosfääri ja termosfääri vahel. Mõiste mesosfäär pärineb kreeka mesost (keskelt), olles kolmandik Maa atmosfääri viiest kihist

Kliima õhupallid ja õhusõidukid ei suuda saada nii kõrgele kui nad jõuavad mesosfääri. Samal ajal on satelliidid võimelised selle ümber orbiidile nii, et nad ei suuda kihi omadusi nõuetekohaselt mõõta. Ainus viis mesosfääri uurimiseks on tänapäeval heli rakettide kasutamine, mis koguvad vähe teavet missiooni kohta.

Taevakehade põletamine maismaatmosfääri siseneb mesosfääris, põhjustades selliseid nähtusi nagu meteoorid.

Jaga Tweet Tweet

Meteori dušš tekib siis, kui taevakeha siseneb Maa atmosfääri. Väga kõrge temperatuuri tõttu põleb taevakeha ja üldiselt lahustub mitmeks väiksemaks.

Mesosfääri koostis

Hapniku, lämmastiku ja süsinikdioksiidi protsent mesosfääris on sisuliselt sama, mis allpool toodud kihtidel. Veeaur on isegi harvem kui stratosfääris, mis omakorda kannab osa osoonist mesosfääri.

Mesosfääril on ka meteooridest pärit materjal, mis aurustub atmosfääri sisenemisel. Seega koosneb mesosfäär ka rauast ja teistest metallidest suhteliselt suurest osast.

Temperatuur mesosfääris

Mesosfääri temperatuur langeb, kui kõrgus suureneb, vahemikus -3 ° C madalaimast punktist (stratopause) kuni -143 ° C-ni kõrgeimale punktile, mesopausile, Maa kogu atmosfääri kõige külmemale piirkonnale.

Mida võib leida stratosfääris?

Mõned näited stratosfääri kohta on järgmised:

Põlemisvahendid
Noctilucent pilved (eriline tüüpi pilved, mis säravad öösel)

Thermosphere

Termosphere asub mesosfääri ja eksosfääri all. Selle paksus on umbes 513 km, see on palju suurem kui kõik alumine kiht.

Kuigi termosfääri peetakse Maa atmosfääri osaks, on õhutihedus nii madal, et enamik kihte on ekslikult vaadeldud kui külgruum. Seda ideed tugevdab asjaolu, et kihtil ei ole piisavalt molekule, et heli lained reisiksid.

Termosfääris põhjustab ultraviolettkiirgus molekulide fotionisatsiooni nähtusi, st ioonide teket fotoni ja aatomi vahelise kontakti kaudu. See nähtus vastutab termosfääris paikneva ionosfääri loomise eest. Ionosfäär mängib olulist rolli raadiolainete levimisel Maa kaugematesse piirkondadesse.

See on satelliitide orbiidil paiknev termosfäär ja rahvusvaheline kosmosejaam (ISS). Lisaks esineb termosfääris aurora borealis.

Jaga Tweet Tweet

Aurora borealis toimub päikeseosakeste kokkupõrkega maapinna atmosfääri tihedusega.

Sõna termosfäär pärineb kreeka terminist termos, mis peegeldab asjaolu, et temperatuur on selles kihis äärmiselt kõrge.

Termosfääri ja eksosfääri vahelist piiri nimetatakse termopausiks.

Termosfääri koostis

Erinevalt allpool olevatest kihtidest, milles gaasid segunevad, põrkuvad osakesi harva termosfääris harva, mille tulemuseks on elementide ühtlane jaotus. Lisaks on päikesevalguse tõttu palju termosfääris esinevaid molekule.

Termosfääri ülemistes osades on aatomi hapnik, aatomi lämmastik ja heelium.

Temperatuuri temperatuur

Termosfääris võib temperatuur olla vahemikus 500 ° C kuni 2000 ° C. Seda seetõttu, et nii palju päikesevalgust on selles kihis absurdne.

Mida võib leida termosfääris?

Mõned näited sellest, mida võib leida termosfäärist, on:

Satelliidid
Vanasti, kosmosesüstik
ISS
Põhja tuled
Ionosfäär

Eksosfäär

Eksosfäär on Maa atmosfääri suurim välimine kiht. See ulatub 600 km kaugusele, kuni see kitseneb ja seguneb planeetidevahelise ruumiga. Selle paksus on 10000 km. Eksosfääri kaugeim piir ulatub kuu poole poole.

Mõiste eksosfäär pärineb kreeka eksost (välimine), mis tähistab asjaolu, et see on viimane atmosfäärikiht enne ruumi vaakumit.

Eksosfääri koostis

Eksosfääris olevad osakesed on äärmiselt kaugel ja seetõttu ei liigitata neid gaasideks, kuna tihedus on liiga madal. On võimalik, et tahkete osakestega sõidetakse sadu miile, kuni see kokku puutub teise. Neid ei peeta ka plasmaks, kuna neid ei ole elektriliselt laetud.

Eksosfääri madalamates piirkondades on võimalik leida vesinikku, heeliumi, süsinikdioksiidi ja aatomi hapnikku, jäädes gravitatsiooniväljaga minimaalselt maaga seotuks.