私たちは呼吸する空気を当然のことと思っているかもしれませんが、地球の大気はすべての惑星の中で独特です。地球を取り巻く大気は、45億年前の誕生以来存在していたと考えられています。しかし、私たちの雰囲気は時間とともに大きく発展し、変化してきました。私たちの大切な大気がなければ、私たちの惑星は生命を失い、日中は灼熱の光線と太陽の放射によって焼き尽くされ、夜は極寒の寒さになります.このレッスンでは、私たちの雰囲気をとても特別なものにしているいくつかのことを探っていきます。
このレッスンでは、次のことを学びます。
地球の大気は、地球の周りのガスの層です。大気は地球の重力によって所定の位置に保たれています。
大気は断熱材の大きな毛布のように地球を守っています。それは太陽からの熱を吸収し、地球を暖かく保つのを助ける大気中の熱を保ちます - これは温室効果と呼ばれます.また、特に昼と夜の間で、地球全体の温度をかなり安定させています。そのため、夜は寒すぎず、日中は暑すぎません。
オゾン層と呼ばれる大気の一部もあり、太陽の放射線から地球を保護するのに役立ちます.この大きなブランケットは、気象パターンと気候を形成するのにも役立ちます。天候により、1 か所に過度の熱気が形成されず、嵐や雨が降る原因になります。これらはすべて、生命と地球の生態系にとって重要です。
雰囲気は特定の場所で終わるわけではありません。地球の上空に行くほど、大気は薄くなります。大気と宇宙空間の間に明確な境界線はありません。
大気の 75% は、地表から 11 km (6.8 マイル) 以内にあります。
酸素は地球上のほとんどの生命に必要ですが、地球の大気の大部分は酸素ではありません。
地球の大気は、約 78% の窒素、21% の酸素、0.9% のアルゴン、および 0.1% のその他のガスで構成されています。
微量の二酸化炭素、メタン、水蒸気、およびネオンは、残りの 0.1% を構成する他のガスの一部です。
酸素は動物の呼吸に必要であり、二酸化炭素は植物の光合成に使われます。
灰、ほこり、火山灰などを含む固体粒子は、大気の小さな部分です。それらは雲や霧を作る上で重要です。
地球の大気は 5 つの層 (上から下) に分かれています。
1. 対流圏– 対流圏は、地球の地面または表面に隣接する層です。地球の表面から約 20 km (12 マイル) まで伸びています。ここは私たちが住んでいる場所であり、飛行機が飛んでいる場所でもあります。大気の質量の約 80% は対流圏にあります。対流圏は地球の表面によって加熱されています。
2. 成層圏– 成層圏は地球の大気の 2 番目の層で、対流圏の上、中間圏の下に位置します。成層圏層の厚さは 35 km です。対流圏とは異なり、成層圏は太陽からの放射を吸収するオゾン層から熱を得ます。その結果、地球から離れるほど暖かくなります。気象観測気球は成層圏の高さまで行きます。
3. 中間圏– 中間圏は成層圏の真上で、熱圏の真下にあります。それは約 50 から 85 km に及びます。これは、ほとんどの隕石が侵入時に燃え尽きる場所です。地球上で最も寒い場所は中間圏の最上部です。
4. 熱圏– 次は熱圏で、ここの空気は非常に薄いです。熱圏では、温度が非常に高くなることがあります。この層は、AM 電波を反射するのに役立つため、無線通信において非常に重要です。国際宇宙ステーションは、地球の上空約 320 ～ 380 km の熱圏上部を周回しています。
5. Exosphere - 最後の層であり、最も薄い層です。それは地球の表面から10,000km上空までずっと続きます。これは最上層であり、惑星間空間に融合します。
あるレイヤーが次のレイヤーに変わる場所は、「一時停止」と名付けられました。したがって、対流圏界面は対流圏が終わるところです。ストラトポーズは成層圏の果てにある。メソポーズは、中間圏の終わりにあります。これらは境界と呼ばれます。
カルマン ライン、またはカルマン ラインは、地球の大気と宇宙空間の境界を定義しようとする試みです。
大気の一部は、高さに応じて熱くなったり冷たくなったりします。物体がまっすぐ上に登ると寒くなりますが、上に上がるにつれて熱くなります。
地表の平均大気温度は 14°C (57°F) です。
対流圏：高度が上がると気温が下がります。地球からの熱がこの空気を温めるため、対流圏は地球の表面近くでより高温になります。高度が上がると、空気分子の数が減少します。したがって、それらの運動エネルギーの平均は減少します。この結果は、高度の上昇に伴う気温の低下です。
成層圏：高度が上がると気温が上がります。成層圏にはオゾン層と呼ばれるオゾンの層があります。この層は、太陽光からの紫外線のほとんどを吸収します。これにより、成層圏がより暖かくなります。
中間圏：高度が上がると気温が下がります。中間圏は、対流圏層と同様に、空気分子の密度が減少するため、高度とともに温度が低下します。
熱圏：高度が上がると気温が上がります。熱圏は、この外層の窒素分子と酸素分子による太陽 X 線の吸収によって暖められます。したがって、この層の温度は高度とともに上昇します。
大気には圧力があります。空気は気体ですが、重さがあるからです。海面での平均大気圧は約 101.4 キロパスカル (14.71 psi) です。
海面での空気の密度は、1 立方メートルあたり約 1.2 キログラムです。この密度は、高度が高くなるほど気圧が低くなるのと同じ割合で低くなります。大気の総質量は約 5.1 × 1018 Kg であり、これは地球の総質量のごく一部にすぎません。
