Что после атмосферы земли
27 интересных фактов об атмосфере Земли
Блестящий синий мрамор (Земля) очаровал нас с тех пор, как мы впервые начали ходить по его поверхности. На сегодняшний день это единственная известная нам планета, на которой существует жизнь. За последние несколько веков мы многое узнали о Земле, но сколько на самом деле знает средний человек о нашей планете?
1. Смесь
Атмосфера Земли имеет толщину 480 км и состоит из смеси около 16 газов:
Другими газами являются окись углерода, двуокись серы, двуокись азота и аммиак, которые занимают 0,00003% атмосферы Земли.
2. Пять слоев
Атмосфера делится на 5 слоев:
3. Большая высота, тонкая атмосфера
По мере увеличения высоты атмосфера становится все тоньше и тоньше. Давление воздуха в экзосфере (самый высокий слой) чрезвычайно низкое из-за его большой высоты и расстояния между молекулами, которые у него есть.
4. Линия Кармана
Согласно Международной авиационной федерации, высота в 100 км над уровнем моря Земли представляет собой границу между атмосферой и космосом. Эта граница называется линией Кармана.
5. Тропосфера плотнее
6. Температура Земли растет
Глобальный климат нагревался и охлаждался на протяжении всей истории. В настоящее время мы наблюдаем необычное быстрое потепление. Это происходит из-за парниковых газов, которые увеличиваются из-за человеческой деятельности, и они задерживают тепло в атмосфере.
7. Озоновый слой
Одной из самых важных вещей в атмосфере является озоновый слой. Это 19-32 км над поверхностью Земли. Это острый запах голубого газа, который поглощает большую часть ультрафиолетового излучения солнца.
В 1985 году над Антарктикой была обнаружена дыра в озоновом слое. Ситуация улучшилась после запрета хлорфторуглерода.
8. Хлор влияет на озон
Один атом хлора может уничтожить более ста тысяч молекул озона. Это ухудшение позволяет огромному количеству ультрафиолетовых лучей B достигать Земли, что может вызвать рак кожи и катаракту у людей, а также нанести вред животным.
9. Северное сияние
Аврора (ы) (также называемая полярным светом) видна в областях высоких широт. Это мерцающие завесы света, видимые ночью. Они образуются из-за заряженных частиц от Солнца, ударяющих верхнюю атмосферу над полюсами.
10. Почему Земля кажется синей?
Солнечный свет рассеивается во всех направлениях всеми газами, присутствующими в атмосфере Земли. Поскольку синий свет имеет короткие длины волн, он рассеивается больше, чем другие цвета. Это дает Земле синий ореол при наблюдении из космоса на борту МКС на высоте от 402 до 424 км.
11. Температура на каждом слое
12. Метеоры сгорают в атмосфере
Метеоры сгорают в холодной атмосфере Земли – слой мезосферы. Когда метеорит начинает входить в этот слой, он быстро натыкается на частицы мезосферы и царапает их. А поскольку скорость метеорита очень высока, он быстро генерирует большое количество тепла (из-за высокого трения между частицами мезосферы и метеором). Он начинает светиться.
13. Кислотный дождь
14. Ионосферный слой
Магнитное поле Земли достигает 58 000 км в космос, и эта область называется магнитосферой. Она предотвращает попадание на Землю большинства частиц Солнца, переносимых солнечным ветром. У Солнца и других планет есть магнитосферы, но у Земли самая сильная из всех. Кроме того, южный и магнитный полюсы Земли изменяются с нерегулярными интервалами в сотни тысяч лет.
16. Природа экзосферы
Частицы, присутствующие в экзосфере, на самом деле не ведут себя как газы. Это связано с тем, что частицы находятся так далеко друг от друга, что могут перемещаться на тысячи километров, не сталкиваясь. Свободно движущиеся частицы непрерывно уходят в космос, следуя баллистическим траекториям.
17. Инверсионные следы
Возможно, вы видели струи, оставляющие белые следы конденсации. Они обычно образуются, когда холодный атмосферный воздух смешивается с горячим, влажным выхлопом. Через доли секунды выходящий из выхлопа пар замерзает и становится видимым. Это очень похоже на ваше теплое дыхание в холодную погоду.
Эти следы становятся тонкими на больших высотах и при низкой влажности. Чем влажнее атмосфера, тем толще следы.
18. Загрязненный воздух
Приблизительно 20 процентов населения мира дышит сильно загрязненным воздухом, особенно с помощью диоксида серы и оксида углерода, возникающих в результате промышленных операций. Это повышает количество респираторных заболеваний, особенно среди пожилых людей и детей.
19. Общее количество воды в атмосфере
Каждый год это огромное количество воды перерабатывается 40 раз. Каждая молекула водяного пара проводит в атмосфере всего 9 дней.
20. Энергия, необходимая для испарения воды
Для испарения одного грамма воды требуется около 600 калорий. И когда природа превращает эту воду в жидкость, такая же энергия выделяется в атмосферу.
21. Пассаты
Пассивные ветра дуют в самых теплых частях Земли, между 23,5 °С и 23,5 °С. Именно поэтому большинство гроз и муссонов происходят в этих нестабильных регионах. Чем слабее становятся пассаты, тем больше осадков можно ожидать в соседних массивах.
22. Атмосфера Земли протекает
23. Почему закат выглядит красным?
На закате большая часть световых лучей отражается и рассеивается в атмосфере, а Солнце кажется тусклым. Кажется, что цвет самого Солнца меняется сначала на оранжевый, а затем на красный. Это происходит потому, что более короткие волны (зеленый и синий) рассеивают больше, оставляя только более длинные волны (красный и оранжевый). Вот почему закат выглядит красным.
24. Живые Микробы
В статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показано, что в атмосфере на высоте от 8 до 15 км над поверхностью Земли существует множество различных видов микроорганизмов. Многие из микробов, обнаруженных высоко в небе, похожи на те, что обитают в океанах и пресноводных средах. Около 25 процентов микробов были похожи на те, которые были найдены в фекалиях.
25. Тепло от молнии
26. Показатель преломления воздуха
27. Преодоление звукового барьера
В 2012 году австрийский парашютист Феликс Баумгартнер прыгнул с гелиевого шара на высоте 37 км (верхняя стратосфера). Первоначально он свободно падал на атмосферном уровне низкого давления со скоростью, превышающей скорость звука, достигая максимальной скорости 1358 км в час. Сделав это, он стал первым человеком, преодолевшим звуковой барьер без помощи автотранспорта. Когда он упал, воздух сгустился, что помогло ему замедлиться.
Вертикальное строение атмосферы
Тропосфера
Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 м
Тропопауза
Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.
Стратосфера
Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.
Стратопауза
Мезосфера
Мезопауза
Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90 °C).
Линия Кармана
Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. Линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.
Граница атмосферы Земли
Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.
Термосфера
Термопауза
Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.
Экзосфера (сфера рассеяния)
Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).
До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре
150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.
На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные частицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.
На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.
В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.
Слои атмосферы
Состав атмосферы
Атмосфера состоит из разных газов с разной концентрацией. Он в основном состоит из азот (78%), но этот азот нейтрален, то есть мы дышим им, но не усваиваем его и не используем ни для чего. Что мы действительно используем, чтобы жить, кислород найден на 21%. Все живые существа на планете, кроме анаэробных организмов, нуждаются в кислороде для жизни. Наконец, атмосфера очень низкая концентрация (1%) от других газов, таких как водяной пар, аргон и диоксид углерода.
Как мы видели в статье о атмосферное давление, воздух тяжелый, и поэтому в нижних слоях атмосферы больше воздуха, потому что воздух сверху выталкивает воздух ниже и более плотен на поверхности. Это из-за этого 75% от общей массы атмосферы он расположен между поверхностью земли и первыми 11 километрами высоты. По мере увеличения высоты атмосфера становится менее плотной и тонкой, однако линий, отмечающих различные слои атмосферы, нет, но более или менее состав и условия меняются. Линия Кармана, высотой около 100 км, считается концом земной атмосферы и началом космического пространства.
Какие слои атмосферы?
Как мы уже отмечали ранее, по мере подъема мы сталкиваемся с различными слоями атмосферы. Каждый со своим составом, плотностью и функцией. Атмосфера состоит из пяти слоев: Тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера.
Слои атмосферы. Источник: http://pulidosanchezbiotech.blogspot.com.es/p/el-reino-monera-se-caracteriza-por.html
Тропосфера
Метеорологические явления, какими мы их знаем, происходят в тропосфере, поскольку оттуда облака не развиваются. Эти метеорологические явления образуются из-за неравномерного нагрева, вызванного солнцем в разных регионах планеты. Эта ситуация вызывает конвекция течений и ветров, сопровождающиеся изменениями давления и температуры, порождают штормовые циклоны. Самолеты летают внутри тропосферы, и, как мы уже упоминали ранее, за пределами тропосферы облака не образуются, поэтому нет дождей или штормов.
Метеорологические явления происходят в тропосфере, в которой мы живем. Источник: http://pulidosanchezbiotech.blogspot.com.es/p/el-reino-monera-se-caracteriza-por.html
Стратосфера
Продолжая рассмотрение слоев атмосферы, мы теперь находим стратосферу. Встречается из тропопаузы и простирается от 10-15 км в высоту до 45-50 км. Температура в стратосфере выше в верхней части, чем в нижней, поскольку по мере увеличения высоты она поглощает больше солнечных лучей, и ваша температура увеличивается. То есть, поведение температуры на высоте противоположно поведению температуры в тропосфере. Он начинается стабильно, но низко, и по мере увеличения высоты температура увеличивается.
В стратосфере почти нет движения воздуха в вертикальном направлении, но ветер в горизонтальном направлении может достигать часто 200 км / ч. Проблема с этим ветром в том, что любое вещество, достигающее стратосферы, рассеивается по всей планете. Примером этого являются CFC. Эти газы, состоящие из хлора и фтора, разрушают озоновый слой и распространяются по всей планете из-за сильных ветров из стратосферы.
Мезосфера
Это слой атмосферы, который простирается от 50 км до более или менее 80 км. Поведение температуры в мезосфере аналогично поведению температуры в тропосфере, поскольку она опускается по высоте. Этот слой атмосферы, несмотря на то, что он холодный, способен останавливать метеориты устремляясь в атмосферу, в которой они горят, они оставляют следы огня в ночном небе.
В конце мезосферы находится мезопауза. Это пограничный слой, разделяющий мезосферу и термосферу. Он расположен на высоте 85-90 км, а температура в нем стабильная и очень низкая. В этом слое протекают реакции хемилюминесценции и аэролюминесценции.
Термосфера
Это самый широкий слой атмосферы. Он простирается от От 80-90 км до 640 км. В этот момент почти не осталось воздуха, а частицы, находящиеся в этом слое, ионизируются ультрафиолетовым излучением. Этот слой еще называют ионосфера из-за происходящих в нем столкновений ионов. Ионосфера оказывает большое влияние на распространение радиоволн. Часть энергии, излучаемой передатчиком в ионосферу, поглощается ионизированным воздухом, а другая преломляется или отклоняется обратно к поверхности Земли.
Температура в термосфере очень высока, достигая до тысяч градусов Цельсия. Все частицы, находящиеся в термосфере, сильно заряжены энергией солнечных лучей. Мы также обнаружили, что газы распределены неравномерно, как в случае с предыдущими слоями атмосферы.
В термосфере находим магнитосфера. Это та область атмосферы, в которой гравитационное поле Земли защищает нас от солнечного ветра.
Экзосфера
В экзосфере существует большое количество звездной пыли
Как вы видете, различные явления происходят в слоях атмосферыs и имеют разные функции. От дождя, ветра и давления до озонового слоя и ультрафиолетовых лучей каждый слой атмосферы выполняет свою функцию, которая создает жизнь на планете, какой мы ее знаем.
История атмосферы
La атмосфера что мы знаем сегодня это не всегда было так. С момента образования планеты Земля до сегодняшнего дня прошли миллионы лет, и это вызвало изменения в составе атмосферы.
Метаногены управляли Землей, когда состав атмосферы был бескислородным. Источник: http://pulidosanchezbiotech.blogspot.com.es/p/el-reino-monera-se-caracteriza-por.html
Позже, с распространением цианобактерии и водоросли, планета наполнилась кислородом и изменила состав атмосферы, пока мало-помалу стала такой, какой мы имеем сегодня. Благодаря тектонике плит реорганизация континентов способствовала распространению карбонатов по всем частям Земли. И поэтому атмосфера переходила из восстановительной в окислительную. Концентрация кислорода показывала высокие и низкие пики, пока она не оставалась более или менее постоянной на уровне 15%.
Первобытная атмосфера, состоящая из метана. Источник: http://pulidosanchezbiotech.blogspot.com.es/p/el-reino-monera-se-caracteriza-por.html
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
Состав атмосферы Земли
Важнейшее знание о нашей планете — состав атмосферы Земли, так как от него зависит существование жизни, комфорт и безопасность всех организмов. Показатели газов в смеси являются определяющими для изучения проблемных участков или экологически благоприятных зон.
Общие сведения
Под термином «атмосфера» понимают газовый слой, который окутывает нашу планету и многие другие небесные тела во Вселенной. Он образует оболочку, которая возвышается над Землей на несколько сотен километров. В составе присутствуют разнообразные газы, основным из которых является кислород.
Основное влияние оказывают на состав и процессы его изменяющие, живые существа (включая, микроорганизмы). Эти процессы продолжаются с момента возникновения атмосферы – несколько миллиардов лет. Защитная оболочка планеты соприкасается с такими образованиями, как литосфера и гидросфера, верхние же границы определить с высокой точность сложно, ученые могут назвать только примерные значения. Атмосфера переходит в межпланетное пространство в экзосфере – на высоте
500-1000 км от поверхности нашей планеты, некоторые источники называют цифру в 3000 км.
Значение атмосферы для жизни на земле велико, так как она предохраняет планету от столкновения с космическими телами, обеспечивает оптимальные показатели для формирования и развития жизни в различных ее формах.
Состав защитной оболочки:
Газовая смесь выполняет важную функцию – поглощение излишнего количества солнечной энергии. Состав атмосферы изменяются в зависимости от высоты – на высоте 65 км от поверхности Земли азота в ней будет содержаться
уже 86%, кислорода – всего 19%.
Состав атмосферы
Составные элементы атмосферы
Разнообразный состав атмосферы Земли позволяет ей выполнять различные функции и оберегать жизнь на планете. Основные его элементы:
Также в составе атмосферы присутствуют водяные пары – они определяют влажность воздуха. Процентное содержание этого компонента зависит от разных факторов. Влияние оказывают:
Оказывает влияние на количество водяного пара и температура – если она низкая, то концентрация не превышает 1%, при повышенной – достигает показателей в 3-4%.
Дополнительно в составе земной атмосферы присутствуют твердые и жидкие примеси – сажа, пепел, морская соль, разнообразные микроорганизмы, пыль, капли воды.
Атмосфера: ее слои
Необходимо знать строение атмосферы земли по слоям, чтобы иметь полное представление о том, чем ценна для нас эта газовая оболочка. Они выделяются потому, что состав и плотность газовой смеси на разных высотах неодинаковы. Каждый из слоев отличается по химическому составу и выполняемым функциям. Расположить атмосферные слои земли по порядку следует так:
Озоновый слой – небольшой по высоте участок на границе между стратосферой и мезосферой, но именно озоновый слой атмосферы предохраняет все живое на земле от действия ультрафиолета. Также он отделяет комфортные и благоприятные условия для существования живых организмов и суровые космические, где невозможно выжить без специальных условий даже бактериям. Образовался он в результате взаимодействия органических компонентов и кислорода, который контактирует с ультрафиолетовым излучением и вступает в фотохимическую реакцию, что позволяет получить газ под названием озон. Так как озон поглощает ультрафиолет, он способствует нагреву атмосферу, поддерживая оптимальные для жизни в ее привычном виде, условия. Соответственно, отвечать на вопрос: слой какого газа защищает землю от космической радиации и чрезмерного солнечного излучения, следует озон.
Термосфера – слой атмосферы, который располагается на высоте 100 км над уровнем моря. Это нижняя граница, которая носит название линия Кармана. Ученые условно определили, что здесь начинается космос. Непосредственная толщина термосферы достигает 800 км. Температурные показатели достигают 1800 градусов, но сохранить обшивку космических аппаратов и ракет в целости позволяет незначительная концентрация воздуха. В этом слое земной атмосферы возникает особое
явление — северное сияние – особый вид свечения, который можно наблюдать в некоторых регионах планеты. Появляются они вследствие взаимодействия нескольких факторов — ионизации воздуха и действия на него космического излучения и радиации.
Какой слой атмосферы находится дальше всего от земли – Экзосфера. Здесь находится зона рассеивания воздуха, так как концентрация газов небольшая, в результате чего происходит их постепенный выход за пределы атмосферы. Этот слой располагается на высоте 700 км над поверхностью Земли. Основной элемент, составляющий этого слоя – водород. В атомарном состоянии можно встретить такие вещества, как кислород или азот, которые будут сильно ионизированы солнечным излучением.
Размеры экзосферы Земли достигают 100 тысяч км от планеты.
Состав атмосферы Земли
Интересные сведения и научные факты
Изучая слои атмосферы по порядку от поверхности земли, люди получили много ценной информации, которая помогает в развитии и совершенствовании технологических возможностей. Некоторые факты являются удивительными, но именно их наличие позволило живым организмам успешно развиваться.
Известно, что вес атмосферы составляет более 5 квадриллионов тонн. Слои способны передавать звуки до достижения 100 км от поверхности планеты, выше это свойство исчезает, так как изменяется состав газов.
Атмосферные движения существуют, потому что нагрев Земли различается. Поверхность на полюсах холодная, а ближе к тропикам прогрев увеличивается, на температурные показатели оказывают влияние циклонические вихри, сезоны, время суток. Силу давления атмосферы можно узнать – для этой цели используется барометр. Ученые в результате наблюдений установили, что наличие защитных слоев позволяет не допустить контакта с поверхностью планеты метеоритов общей массой 100 тонн ежедневно.
Интересным фактом является то, что состав воздуха (смесь газов в слоях) оставалась неизменной на протяжении длительного временного промежутка – известно о нескольких сотнях миллионов лет. Значительные изменения происходят в последние столетия – с того момента, как человечество переживает значительный подъем производства.
Давление, оказываемое атмосферой, отражается на самочувствии людей. Нормальными для 90% считаются показатели в 760 мм ртутного столба, такое значение должно возникать при 0 градусов. Нужно учитывать, что это значение справедливо для тех участков земной суши, где уровень моря проходит с ней в одной полосе (без перепадов). Чем больше высота, тем ниже будет давление. Также оно изменяется во время прохождения циклонов, так как изменения происходят не только по вертикали, но и по горизонтали.
Физиологическая зона земной атмосферы составляет 5 км, после прохождения этой отметки у человека начинает проявляться особое состояние — кислородное голодание. При этом процессе у 95% людей наблюдается выраженное снижение работоспособности, также значительно ухудшается самочувствие даже у подготовленного и тренированного человека.
Именно поэтому значение атмосферы для жизни на земле велико – люди и большинство живых организмов не смогут существовать без этой газовой смеси. Благодаря их наличию появилась возможность развития привычной для современного общества жизни на Земле. Необходимо оценивать ущерб, который наносится производственной деятельностью, проводить мероприятия по очистке воздуха, чтобы снизить концентрацию определенных видов газов и привнести те, которых недостаточно для нормального состава. Важно задуматься уже сейчас о дальнейших мерах сохранения и восстановления слоев атмосферы, чтобы сохранить оптимальные условия для будущих поколений.