З чого складається атмосфера: хімічний склад та шари?

З чого складається атмосфера?

Дізнайтеся з чого складається атмосфера Землі. Атмосфера Землі захищає планету більш ніж одним способом. Ця тонка смужка повітря є унікальною для Землі, і без неї ми б не змогли існувати.

Атмосфера Землі – це тонка смуга повітря, що складається з численних шарів, які залежать від температури. Без цієї захисної оболонки життя на Землі не існувало б, оскільки вона захищає нас від тепла та радіації, що випромінює сонце, і містить повітря, яким ми дихаємо. З чого складається атмосфера, з кисню?

Хоча кисень має вирішальне значення для життя на Землі, він не є основним компонентом нашої атмосфери.

Що таке екватор: яка важливість цієї уявної лінії?

З чого складається атмосфера: хімічний склад?

За даними освітнього сайту Vision Learning, атмосфера Землі складається приблизно з 78 відсотків азоту, 21 відсотка кисню, 0,93 відсотка аргону, 0,04 відсотка вуглекислого газу, а також незначних кількостей неону, гелію, метану, криптону, озону і водню, а також водяної пари.

З чого складається атмосфера: хімічний склад? |Photo: https://www.australianenvironmentaleducation.com.au/education-resources/earths-atmosphere/
З чого складається атмосфера: хімічний склад? |Photo: https://www.australianenvironmentaleducation.com.au/education-resources/earths-atmosphere/

Але як високо простягається атмосфера Землі?

Це залежить від того, кого ви запитаєте! За даними NASA, верхній шар земної атмосфери – екзосфера – простягається до 6 200 миль (10 000 км), вище якого атмосфера і космос зливаються воєдино.

Хоча не всі згодні з тим, де насправді починається космос, більшість вчених сходяться на думці, що лінія Кармана, розташована на висоті 62 милі (100 км) над рівнем моря, позначає точку переходу між Землею і космосом. Оскільки 99,99997 відсотка атмосфери Землі знаходиться нижче цієї точки, вона вважається прийнятною висотою для проведення межі між Землею і космосом.

З чого складається атмосфера: пять шарів атмосфери та їх особливості

Атмосфера Землі складається з п’яти основних шарів від найнижчого до найвищого:

  • тропосфери,
  • стратосфери,
  • мезосфери,
  • термосфери та
  • екзосфери.

За даними Національного інституту водних і атмосферних досліджень (NIWA), шари розділені на основі температури. Атмосфера розріджується в кожному вищому шарі, поки гази не розсіюються в просторі. Тиск повітря зменшується з висотою.

На рівні моря тиск повітря становить близько 14,7 фунтів на квадратний дюйм (1 кілограм на квадратний сантиметр), і атмосфера є відносно щільною.

На висоті 10 000 футів (3 км) тиск повітря становить 10 фунтів на квадратний дюйм (0,7 кг на квадратний сантиметр), а це означає, що молекули газу, які складають атмосферу, менш щільні. Це ускладнює дихання і отримання людиною достатньої кількості кисню для життя, хоча існують докази існування мікробного життя високо в хмарах.

З чого складається атмосфера: пять шарів атмосфери та їх особливості | Photo: https://www.worldatlas.com/articles/what-is-the-earth-s-atmosphere-made-of.html
З чого складається атмосфера: пять шарів атмосфери та їх особливості | Photo: https://www.worldatlas.com/articles/what-is-the-earth-s-atmosphere-made-of.html

Тропосфера

Тропосфера – це найнижчий і найщільніший шар атмосфери, і за даними NIWA, приблизно 75% всього повітря в атмосфері знаходиться в цьому шарі. Тропосфера простягається від поверхні Землі до висоти приблизно 5-9 миль (8-14,5 км).

За даними NASA, висота тропосфери нижча на полюсах Землі і вища на екваторі.
“Тропос” у перекладі з грецької означає “зміна”, і цей шар атмосфери повністю відповідає своїй назві.

У тропосфері відбувається постійне перемішування газів, і саме тут формується більша частина погоди на Землі. Згідно з освітнім сайтом CK-12, турбулентність у тропосфері створюється, коли сонце нагріває поверхню Землі, прогріваючи повітря над нею. Тепле повітря піднімається, а потім розширюється (через нижчий атмосферний тиск) і охолоджується. Холодне повітря опускається, утворюючи системи високого тиску. За даними WorldAtlas, більшість гелікоптерів і легких літаків літають у тропосфері.

Що є причиною змін пір року на Землі?

Стратосфера

Стратосфера – це другий шар атмосфери Землі. Стратосфера починається над тропосферою і простягається приблизно на 31 милю (50 км) у висоту. Більша частина озону, що міститься в атмосфері Землі, знаходиться в стратосфері.

Озон захищає нас, поглинаючи шкідливі ультрафіолетові промені від сонця. Поглинання УФ-випромінювання нагріває стратосферу, і температура в цьому шарі фактично зростає з висотою. За даними Weather.gov температура в стратосфері коливається від приблизно -60 градусів за Фаренгейтом (-51 градус за Цельсієм) внизу до 5 градусів за Фаренгейтом (-15 градусів за Цельсієм) вгорі.

Комерційні літаки, як правило, літають у нижніх шарах стратосфери, щоб уникнути впливу погодних систем у тропосфері, згідно з авіаційним освітнім сайтом Aero Corner.

Мезосфера

Мезосфера – це третій шар атмосфери Землі. Мезосфера починається трохи вище стратосфери і простягається приблизно до висоти 53 миль (85 км).

Верхня частина мезосфери, яка називається мезопаузою, є найхолоднішою частиною атмосфери Землі, з температурою в середньому близько мінус 130 градусів за Фаренгейтом (мінус 90 градусів за Цельсієм), згідно з даними Національного центру атмосферних досліджень.

Мезосферу складно аналізувати, оскільки літаки та повітряні кулі не піднімаються достатньо високо, а супутники літають надто високо, щоб безпосередньо вивчати цей шар. Однак ми знаємо, що більшість метеорів згорають у цьому шарі, а високі хмари, відомі як нічні хмари (також відомі як полярні мезосферні хмари), час від часу формуються в мезосфері.

Термосфера

Четвертим шаром атмосфери Землі є термосфера. Вона починається безпосередньо над мезосферою і простягається до висоти приблизно 372 миль (600 км). Термосфера – це ще один шар атмосфери, де температура зростає з висотою. Потепління спричинене поглинанням ультрафіолетового світла та рентгенівських променів, що випромінюються Сонцем.

Екзосфера

Екзосфера – це найвищий шар земної атмосфери, який простягається від верхньої частини термосфери приблизно на 6 200 миль (10 000 км) над поверхнею Землі. Екзосфера складається з частинок водню і гелію, які настільки широко розсіяні, що рідко стикаються.

Іоносфера

Іоносфера – це дуже активний шар атмосфери Землі, який охоплює мезосферу, термосферу та екзосферу. Вона не є окремим шаром і фактично зростає і зменшується залежно від того, скільки енергії вона поглинає від Сонця.

Саме іоносфері ми завдячуємо прекрасними полярними сяйвами, які танцюють у нічному небі. Тут іони сонячного вітру стикаються з молекулами атмосферного кисню і водню, збуджуючи їх до більш високих енергетичних станів. Атоми віддають цю надлишкову енергію, випромінюючи фотони світла, які ми бачимо у вигляді барвистих полярних сяйв – північного та південного.

Джерело: https://www.space.com

Подібні новини