Zemská atmosféra

Zem

Astronauti na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice urobili tento obrázok, ktorý ukazuje atmosféru Zeme a mesiac 31. júla 2011. (Obrázok: © ISS Crew Earth Observations Experiment and Image Science & Analysis Laboratory/Johnson Space Center.)





Skoč do:

Zem je jedinou planétou v slnečnej sústave s atmosférou, ktorá dokáže udržať život. Plynová prikrývka, ktorá obklopuje našu domovskú planétu, obsahuje nielen vzduch, ktorý dýchame, ale chráni nás aj pred výbuchmi tepla a žiarenia vychádzajúceho zo slnka. Cez deň planétu zahrieva a v noci chladí.

Zemská atmosféra je hrubá asi 480 kilometrov, ale väčšina z nej je do 16 kilometrov od povrchu. Tlak vzduchu klesá s nadmorskou výškou. Na hladine mora je tlak vzduchu asi 1 kilogram na centimeter štvorcový a atmosféra je relatívne hustá. Na 3 km (10 000 stôp) je tlak vzduchu 10 libier na štvorcový palec (0,7 kg na štvorcový cm), čo znamená, že molekuly plynu, ktoré tvoria atmosféru, sú menej husté. Pre človeka je ťažšie dýchať a získať dostatok kyslíka na život, aj keď existujú dôkazy o mikrobiálnom živote vysoko v oblakoch .

Súvisiace: Aká veľká je Zem?



Z čoho je vytvorená naša atmosféra?

Podľa NASA Medzi plyny v zemskej atmosfére patria:

  • Dusík - 78 percent
  • Kyslík - 21 percent
  • Argón - 0,93 percenta
  • Oxid uhličitý - 0,04 percenta
  • Stopové množstvá neónu, hélia, metánu, kryptónu a vodíka, ako aj vodnej pary

Aké sú vrstvy zemskej atmosféry?

Tento veľkolepý obraz západu slnka v Indickom oceáne urobili astronauti na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Obrázok predstavuje okrajový alebo končatinový pohľad na zemskú atmosféru pri pohľade z obežnej dráhy.

Tento veľkolepý obraz západu slnka v Indickom oceáne urobili astronauti na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Obrázok predstavuje okrajový alebo končatinový pohľad na zemskú atmosféru pri pohľade z obežnej dráhy.(Obrazový kredit: NASA)



Zemská atmosféra je rozdelená do piatich hlavných vrstiev: exosféra, termosféra, mezosféra, stratosféra a troposféra, podľa NASA . Atmosféra v každej vyššej vrstve redne, kým sa plyny nerozptýlia v priestore. Medzi atmosférou a priestorom neexistuje žiadna zreteľná hranica, ale imaginárna čiara asi 100 kilometrov od povrchu, nazývaná Karmanova čiara, je zvyčajne miestom, kde vedci tvrdia, že sa atmosféra stretáva s vesmírom.

The troposféra je vrstva najbližšie k povrchu Zeme. Je hrubý 7 až 20 km a obsahuje polovicu zemskej atmosféry. Vzduch je pri zemi teplejší a vyššie sa ochladzuje. V tejto vrstve je takmer všetka vodná para a prach v atmosfére, a preto sa tu nachádzajú mraky.

The stratosféra je druhá vrstva. Začína sa nad troposférou a končí asi 50 kilometrov nad zemou. Je tu veľa ozónu, ktorý ohrieva atmosféru a zároveň absorbuje škodlivé žiarenie zo slnka. Vzduch je tu veľmi suchý a je tu asi tisíc krát redší ako na úrovni hladiny mora. Z tohto dôvodu lietajú prúdové lietadlá a meteorologické balóny.



The mezosféra začína na 50 míľ (31 míľ) a siaha až do výšky 85 kilometrov (53 míľ). Vrchol mezosféry, nazývaný mezopauza, je najchladnejšou časťou zemskej atmosféry a priemerné teploty sú mínus 130 stupňov F (mínus 90 ° C). Túto vrstvu je ťažké študovať. Trysky a balóny nejdú dostatočne vysoko a satelity a raketoplány obiehajú príliš vysoko. Vedci to vedia meteory horieť v tejto vrstve.

The termosféra siaha od približne 90 míľ do 561 až 620 míľ (500 až 1 000 km). V tejto nadmorskej výške môžu teploty dosiahnuť až 2 700 stupňov F (1 500 ° C). Termosféra je považovaná za súčasť zemskej atmosféry, ale hustota vzduchu je taká nízka, že väčšina tejto vrstvy je to, čo sa bežne považuje za vonkajší priestor. V skutočnosti to je miesto, kde raketoplány letel a kde Medzinárodná vesmírna stanica obieha okolo Zeme. Toto je tiež vrstva, kde sa vyskytujú polárne žiary. Nabité častice z vesmíru narážajú na atómy a molekuly v termosfére a vzrušujú ich do vyšších stavov energie. Atómy uvoľňujú túto prebytočnú energiu vyžarovaním fotónov svetla, ktoré vidíme ako farebnú polárnu žiaru a polárnu žiaru.

The exosféra , najvyššia vrstva, je extrémne tenká a je miestom, kde sa atmosféra spája s vonkajším priestorom. Skladá sa z veľmi široko rozptýlených častíc vodíka a hélia.

Aký je rozdiel medzi podnebím a počasím?

Saharská púšť sa rozprestiera na východ od Atlantického oceánu asi 3 000 míľ k rieke Níl a k Červenému moru a na juh od marockých a atlasských hôr viac ako 1 000 míľ k savane nazývanej Sahel.

Saharská púšť v severnej Afrike má horúce a suché podnebie. Počasie na Sahare môže zahŕňať prachové búrky a dni, ktoré dosahujú viac ako 117 stupňov Fahrenheita (47 ° C).(Obrazový kredit: prístroj MODIS agentúry NASA (spektroradiometer s miernym rozlíšením).)

Zem je schopná podporovať rôzne živé bytosti vďaka svojmu rôznorodému regionálnemu podnebiu, ktoré siaha od extrémnych chladov na póloch až po tropické horúčavy na rovníku. Regionálne podnebie je definované Univerzitná spoločnosť pre výskum atmosféry ako priemerné počasie na mieste viac ako 30 rokov. Podnebie regiónu je často popisované napríklad ako slnečné, veterné, suché alebo vlhké. Môžu tiež popisovať počasie na určitom mieste, ale zatiaľ čo počasie sa môže zmeniť len za niekoľko hodín, podnebie sa mení v dlhšom časovom období.

Globálna klíma Zeme je priemerom regionálneho podnebia. Globálna klíma sa v priebehu histórie ochladzovala a otepľovala. Dnes sme svedkami neobvykle rýchleho otepľovania. Vedecký konsenzus, ako uvádza dokument Medzivládny panel o zmene klímy Je to tak, že skleníkové plyny, ktoré sa zvyšujú v dôsledku ľudskej činnosti, zachytávajú teplo v atmosfére.

Zem, Venuša a Mars: Porovnajte vzduch

Aby vedci lepšie porozumeli vzniku a zloženiu Zeme, niekedy porovnávajú našu planétu s Venušou a Marsom. Všetky tri tieto planéty sú skalnaté a sú súčasťou vnútornej slnečnej sústavy, čo znamená, že sa nachádzajú medzi slnkom a pásom asteroidov.

Venuša má an takmer úplne atmosféra oxidu uhličitého , so stopami dusíka a kyseliny sírovej. Planéta má však na svojom povrchu aj utečený skleníkový efekt. Vesmírne lode musia byť silne vystužené, aby prežili tlakový tlak (90-krát ťažší ako Zem) a teploty podobné peci (872 Fahrenheita alebo 467 Celzia), ktoré sa nachádzajú na jeho povrchu. Mraky sú tiež také silné, že povrch je vo viditeľnom svetle neviditeľný. Pretože na povrch nedosahuje veľa slnka, znamená to, že Venuša nemá žiadne výrazné sezónne zmeny teploty.

Mars má tiež a väčšinou atmosféra oxidu uhličitého , so stopami dusíka, argónu, kyslíka, oxidu uhoľnatého a niektorých ďalších plynov. Na tejto planéte je atmosféra asi 100 krát tenšia ako na Zemi - veľmi odlišná situácia od dávnej minulosti, keď geologické dôkazy ukazujú, že voda kedysi tiekla na povrchu pred viac ako 4,5 miliardami rokov. Vedci naznačujú, že marťanská atmosféra sa časom mohla zriediť, a to buď preto, že slnko odstránilo ľahšie molekuly v atmosfére, alebo preto, že atmosféru spôsobil obrovský náraz asteroidu alebo kométy. Mars prechádza teplotnými výkyvmi ovplyvnenými množstvom slnečného svetla, ktoré dopadá na povrch, čo ovplyvňuje aj jeho polárne ľadovce (ďalší veľký vplyv na atmosféru.)

Vedci bežne porovnávajú malé skalnaté exoplanéty so Zemou, Venušou a Marsom, aby získali lepší pocit z ich obývateľnosti. Bežne akceptovaná definícia „obývateľnosti“ je, že planéta je dostatočne blízko hviezdy, aby na jej povrchu mohla existovať tekutá voda. Príliš ďaleko a voda sa stáva ľadovou; príliš blízko a voda sa odparí. Obývateľnosť však nezávisí len od vzdialenosti hviezdnej planéty, ale aj atmosféry planéty, variability hviezdy a ďalších faktorov.

Dodatočné zdroje

  • Pozrite sa na NOAA SciJinks stránka s vysvetlením detskej úrovne o tom, ako sa formovala zemská atmosféra.
  • Získajte viac informácií o historickom zvýšení atmosférického oxidu uhličitého z roku Climate.gov .
  • Prečítajte si o fascinujúcom svete atmosférický mikrobióm vo Scientific American.

Ďalšie správy od prispievateľky portálu guesswhozoo.com Elizabeth Howellovej. Tento článok bol aktualizovaný 20. júla 2021 prispievateľom guesswhozoo.com Vicky Stein.