Jordens atmosfære

Jordens atmosfære er den gasformige del af jorden, og er således den yderste planet mindre tæt lag. Den består af flere gasser med varierende tykkelse afhængigt af trykket ved forskellige højder. Denne gasblanding, som danner atmosfæren generisk kaldes luft. 75% af atmosfærisk masse er i det første 11 km højde fra havoverfladen. De vigtigste bestanddele er oxygen og nitrogen.

Atmosfæren og hydrosfæren er systemet med overfladen fluid lag af planeten, hvis dynamiske bevægelser er nært beslægtede. Luftstrømme drastisk at reducere de temperaturforskelle mellem dag og nat, distribuere varme omkring planetens overflade. Dette lukkede system forhindrer nætterne er frysning og dagene er meget varme.

Atmosfæren beskytter livet på Jorden ved at absorbere en stor del af den ultraviolette stråling i sol ozonlaget. Det fungerer også som et skjold mod meteoritter, som nedbrydes til pulver som følge af friktion lider ved kontakt med luft.

Over millioner af år, har livet ændret sig igen og igen sammensætningen af ​​atmosfæren. For eksempel; betydelig mængde af frit oxygen er muligt takket være de former for liv er som planter-der konverterer kuldioxid til ilt, som er åndbar, til gengæld af andre former for liv, såsom mennesker og dyr i almindelighed.

Sammensætning

I Jordens atmosfære er der to regioner med forskellig sammensætning, og heterosphere homosphere.

Homosphere

Homosphere indtager den nederste for 100 km og har en ensartet og konstant sammensætning.

Heterosphere

Den heterosphere strækker sig fra 80 km til den øvre grænse for atmosfæren; lamineres, dvs. dannet af flere lag med forskellig sammensætning.

  • 80-400 km - lag af molekylært kvælstof
  • 400-1100 km - lag af atomare ilt
  • 1100-3500 km - helium lag
  • 3500-10000 km - brint lag

Pres variation med højden

Variationen med højden af ​​atmosfærisk tryk med den viden, vi har om magnetisme eller atmosfærisk tæthed er hvad der er kendt som barometrisk lov.

Trykforskellen mellem to lag adskilt af en IS:

som den konstante tæthed antages.

Loven af ​​luften tætheden antager en ideel gas

påført på overfladen af ​​Jorden er en massefylde.

  • Vi agter at bestige et bjerg ikke er for høj, og vi ønsker at vide, hvordan man kan mindske presset som vi klatre

I en isoterm atmosfære trykket varierer med højden efter loven:

hvor M er molekylmasse, g tyngdeaccelerationen, H-H0 højdeforskellen mellem niveauerne P og tryk P0 og T er den gennemsnitlige absolutte temperatur mellem de to niveauer, og R er den ideelle gaskonstant . Den omstændighed, at temperaturændringerne gør begrænse gyldigheden af ​​formlen. Derimod variationen af ​​tyngdeaccelerationen er så mild, at ikke påvirket.

Scale højde

Højden skalaen er den højde, der skal rejses i en atmosfære, så atmosfærisk tryk falder med en faktor e = 2,718182. Dvs. trykfaldet er at beregne bare sætte det i barometrisk lov:

For Jordens atmosfære skala højder H er 8,42 km.

Afhængig af omfanget af tryk højder H kan udtrykkes:

og tilsvarende for densiteten:

Lag af Jordens atmosfære og temperatur

Temperaturen af ​​atmosfæren varierer med højden. Forholdet mellem højde og temperatur er forskellig afhængigt af den betragtede atmosfæriske lag: troposfæren, stratosfæren, mesosfæren og Termosfære.

Divisionerne mellem et lag og en anden kaldes tropopausen, stratopause, mesopause og termopausa.

Troposfæren

Dens vigtigste funktioner er:

  • Dens tykkelse når fra jorden til en variabel højde fra 6 km i de polare regioner og de 18 eller 20 km i troperne. Dette skyldes, ved polerne, centripetal kraft forårsager bevægelsen af ​​jordens rotation, mens i troperne skyldes centrifugalkraften, der forårsager rotation.
  • Da den stiger, det sænker temperaturen i troposfæren, undtagen nogle tilfælde af inversion der altid på grund af lokale eller regionalt specifikke årsager.
  • I troposfæren fænomener, der udgør det, vi kalder vejr.
  • Bundlaget af troposfæren kaldes geografiske lag, hvor den største andel af geografiske fænomener, både inden for fysisk geografi og inden for human geografi.
  • Den mindste temperatur nåede i slutningen af ​​troposfæren er -50 ° C ca..

Stratosfæren

Dens navn stammer fra der er arrangeret mere eller mindre vandrette lag. Det spænder mellem 9 og 18 km til 50 km højde. Stratosfæren er det andet lag af jordens atmosfære. Da den stiger temperaturen i stratosfæren stiger. Denne temperaturstigning skyldes ultraviolette stråler til at omdanne oxygen til ozon, varme proces, der involverer: at ionisere luften, bliver det en god leder af elektricitet og dermed varme. Derfor er en vis højde er en relativ overflod af ozon, som også indebærer, at temperaturen stiger til ca. -3 ° C eller derover. Dette er imidlertid en meget tynd, meget tyndt lag.

Ozonosfæren

Det kaldes ozonlaget eller ozonosfæren, området af Jordens stratosfæren indeholdende en relativt høj koncentration af ozon. Dette lag, der strækker sig ca. 15 km til 40 km højde, opfylder 90% af ozon i atmosfæren og absorberer 97% til 99% af ultraviolet stråling med høj frekvens.

Mesosfaeren

Det er det tredje lag af Jordens atmosfære. Det spænder mellem 50 og 80 km i højden, kun indeholder 0,1% af den samlede masse af luft. Det er den koldeste del af atmosfæren, kan nå -80 ° C. Det er vigtigt for ionisering og kemiske reaktioner, der opstår deri. Den lave luft tæthed i mesosfæren bestemmer dannelsen af ​​turbulens og atmosfæriske bølger, der opererer på meget store rumlige og tidslige skalaer.

Ionosfæren

I Termosfære og ionosfæren, temperaturen stiger med højden, deraf navnet. Ionosfæren er den fjerde lag af Jordens atmosfære. Det ligger over mesosfaeren. På dette tidspunkt, luften er tynd og temperaturen ændrer sig med graden af ​​solstråling både om dagen og i løbet af året. Hvis solen er aktiv, kan temperaturen i Termosfære nå 1500 ° C og endnu højere. Jordens Termosfære omfatter også området kaldet ionosfæren. Det er 0,1% af gasserne.

Exosphere

Det sidste lag af Jordens atmosfære er exosphere. Det er det område, hvor atomerne slippe ud i rummet. Som navnet antyder, er den længst væk fra Jordens overflade atmosfæriske region. Dens øvre grænse ligger i højder på op til 960 og endda 1000 km., Og er relativt udefineret. Det er den transitområdet mellem Jordens atmosfære og interplanetariske rum.

Atmosfæriske regioner

  • Ozonosfera: region atmosfæren, hvor det meste af ozon koncentreres. Det er placeret i stratosfæren, mellem 15 og 32 km, ca. Dette lag beskytter os mod ultraviolet stråling fra solen.
  • Ionosfæren: region ioniseret ved bombardement fra solstråling. Det svarer stort set til alle Termosfære.
  • Magnetosfære: uden Jorden, hvor det magnetiske felt genereret af Jordens kerne, virker som beskytter af solvinden regionen.
  • Himmellys lag: er placeret i nærheden af ​​mesopausa lag, karakteriseret ved luminescens forårsaget af omstruktureringer atomer som molekyler, som blev ioniseret af sollys i løbet af dagen eller ved kosmisk stråling. De vigtigste lag er OH, omkring 85 km, og O2, der ligger omkring 95 km høje, begge med en tykkelse på omkring 10 km.

Atmosfæriske dynamikker

atmosfæriske dynamik og atmosfæriske dynamik til en del af termodynamik, der studerer fysik og energistrømme er involveret i atmosfæriske processer kaldes. Disse processer har en meget kompleks for det enorme udvalg af mulige interaktioner både inden for samme stemning som de andre dele af vores planet.

Tre termodynamikkens love stater, ud over hvad der er kendt som nulte lov om termodynamik. Disse tre love, der styrer al fysisk-naturlige verden og give det videnskabelige grundlag for de processer, der udgør området for atmosfæriske dynamik. Således atmosfæriske dynamik involverer alle de bevægelser, der opstår inden for Jordens atmosfære, og også studerer årsagerne til sådanne bevægelser, virkningerne heraf og generelt alle strømme af termisk, elektrisk, fysisk kemiske og andre typer, der forekommer i luften, der omgiver jorden.

ATM funktioner

Atmosfærisk friktion

Atmosfæren fungerer som et beskyttende skjold mod virkningerne af enorme energi, der ville forårsage selv små rum objekter kolliderer med høj hastighed mod overfladen af ​​planeten.

Ingen atmosfære, kollision hastighed af disse objekter er summen af ​​sin egen inerti plads hastighed over accelerationen som følge af terrestrisk gravitation.

Den kinetiske energi meteoritter omdannes til varme ved friktion af dem i luften og fra overfladen ser vi en meteor, meteor eller stjerneskud også.

Friktion er den makroskopiske manifestation af en overførsel af kinetisk energi, eller omdannelse til en anden form for energi, oprettelse af et organ "mister" cediéndoselo flytte til en anden enten ved at overføre en del af egen drift eller bliver molekylære bevægelser

Konstant hastighed i frit fald

Et organ i frit fald i atmosfæren kan have faldende hastighed, fordi den tyngdepåvirkning producerer en jævnt accelereret bevægelse kun i et vakuum.

Hvis et legeme begynder at falde gennem atmosfæren, det accelererer, indtil deres vægt er lig friktionskraften fremstilles ved at rejse i luften. Så stopper han accelererer, og dens hastighed begynder at falde, da luft massefylde stiger, hvilket medfører en større friktionskraft.

Det kan bremse hastigheden af ​​faldet ikke blot tætheden af ​​atmosfæren, men også af variationen i krydset tværsnitsareal, hvilket øger friktionen. De frit fald antenne akrobater kan variere deres sats på efteråret accelerere eller decelerere: hvis de flytter hovedet accelereret at balancere din vægt, og hvis de åbner deres arme og ben langsomt.

Biogeokemiske kredsløb

Atmosfæren spiller en vigtig rolle i biogeokemiske cyklusser. Den nuværende sammensætning af atmosfæren skyldes aktiviteten af ​​biosfæren, det styrer klima og miljø, vi lever i, og omfatter to af de tre væsentlige elementer; Udover oxygen.

Menneskelig aktivitet er at ændre sammensætning, såsom øget kuldioxid og metan, der forårsager drivhuseffekten eller nitrogenoxider, der forårsager syreregn.

Filter solstråling

Skadelig solstråling, såsom ultraviolet, absorberes næsten 90% af ozonlaget i stratosfæren. Den mutagene aktivitet strålingen er meget høj, forårsaget thymin-dimerer, som inducerer udseendet af huden melanom. Uden dette filter, ville livet uden for beskyttelseszonen vandet ikke være mulig.

Greenhouse

Takket være atmosfæren, jorden er ikke store temperaturforskelle kontraster; på grund af den naturlige drivhuseffekt, som er produceret af alle gasformige komponenter af luft, som absorberer en stor del af den infrarøde stråling genudstrålet af jordens overflade; Denne varme tilbageholdes i atmosfæren i stedet for at gå tabt i rummet gennem to air fysiske egenskaber: dens sammentrykkelighed, som komprimerer luften i kontakt med jordoverfladen ved egen vægt i atmosfæren, som til gengæld bestemmer større absorption af varme fra luften under forøget tryk og diathermancy, hvilket betyder, at atmosfæren lader sollyset knapt varm, mens absorbere store mængder af mørke varme returneres af overfladen og især akvatiske vores planet. Dette drivhus har en central rolle i den globale gennemsnitstemperatur mild. Så i betragtning af den solarkonstanten, ville den gennemsnitlige globale temperatur være -27 ° C, uforenelig med livet som vi kender det; men dens reelle værdi er omkring 15 ° C skyldes netop til drivhuseffekten.

Evolution

Sammensætningen af ​​jordens atmosfære ikke forbliver stationær, men varierer over tid af forskellige årsager. Desuden de lette elementer kontinuerligt undslippe Jordens tyngdekraft; i virkeligheden, i øjeblikket omkring tre kg af brint og helium 50 gram per sekund, tal i geologisk tid er kritisk, men forskudt i det mindste for en stor del modtog emnet fra solen energi som utæt. Denne kompensation også en tendens til balance i tide, i henhold til graden af ​​solenergi modtaget, genererer en kompleks cyklus, dagligt, sæsonbetinget og længere perioder, og en tilsvarende reaktion af atmosfæren i nævnte energioplagring og efterfølgende frigivelse i rummet. For eksempel dannelsen af ​​ozon i laget navngivet præcist ozonlaget absorberer det meste af den ultraviolette stråling modtaget fra solen, men giver ret til at blive omdannet natten til ilt.

Du kan indstille forskellige evolutionære stadier af atmosfæren afhængig af deres sammensætning:

Kilde

Dets oprindelse er produceret af:

  • Tab af gassen lag af den oprindelige tåge.
  • Forøgelse af massen af ​​Jorden, der forårsagede en stigning i sværhedsgrad.
  • Køling af Jorden.
  • Dannelse af den primitive atmosfære.
  • Afgasning af jordskorpen.
  • Danner et lag af gasser primitive atmosfære. Denne atmosfære, har en lignende sammensætning de nuværende vulkanske emissioner, der dominerer N2, CO2, HCl og SO2.
  • Nogle gasser og H2O ekstern kilde.

Prebiotisk etape

Før livet, atmosfæren lidt nogle ændringer:

  • Kondensation af vanddamp: hav dannelse og opløsning af gasser i dem.
  • Main gasatmosfære ifølge præparat deraf: Nitrogen.
  • Der var ingen ilt.

Mikrobiologisk etape

Stage med fremkomsten af ​​de første anaerobe og fotosyntetiske bakterier:

  • O2 produktion havet begynder.
  • Den producerede O2 anvendes til at oxidere det reducerede stof havet. Beviset på dette er aflejring af banded jern formationer:
  • Når oxiderede stoffer, til fremstilling af O2 atmosfære begynder.
  • O2 frigivet er brugt til at oxidere reducerede stoffer i jordskorpen. Bevis for dette er dannelsen af ​​røde lag af kontinentale oprindelse.

Biologisk etape

Stage med fremkomsten af ​​eukaryote organismer med en mere effektiv fotosyntese:

  • Forøg O2 i atmosfæren til den aktuelle koncentration.
  • Lag dannelse af O3, så kolonisering af levende væsener af landområdet.
Forrige artikel Juan Vera
Næste artikel Joe Lauzon