Ми можемо сприймати повітря, яким дихаємо, як належне, але атмосфера Землі унікальна серед усіх планет. Вважається, що атмосфера навколо Землі існувала з моменту її формування 4,5 мільярда років тому. Однак наша атмосфера розвинулася і сильно змінилася з часом. Без нашої улюбленої атмосфери наша планета була б мертвою, обпеченою палючими променями та радіацією Сонця вдень і холодною вночі. У цьому уроці ми розглянемо деякі речі, які роблять нашу атмосферу такою особливою.
На цьому уроці ми навчимося:
Атмосфера Землі - це газовий шар навколо Землі. Атмосфера утримується на місці завдяки гравітації Землі.
Атмосфера захищає Землю, як велика ізоляційна ковдра. Він поглинає тепло від Сонця та зберігає тепло в атмосфері, допомагаючи Землі залишатися теплою - це називається парниковим ефектом. Він також підтримує загальну температуру Землі досить стабільною, особливо вночі та вдень. Тому вночі нам не холодно, а вдень занадто жарко.
Існує також частина атмосфери, яка називається озоновим шаром, який допомагає захистити землю від сонячного випромінювання. Ця велика ковдра також допомагає формувати наші погодні умови та клімат. Погода запобігає утворенню занадто великої кількості гарячого повітря в одному місці та викликає шторми та опади. Усі ці речі важливі для життя та екології Землі.
Атмосфера не закінчується на конкретному місці. Коли ви піднімаєтесь вище на Землю, атмосфера стає тоншою. Між атмосферою і космічним простором немає чіткої межі.
75% атмосфери знаходиться в межах 11 кілометрів (6,8 миль) від поверхні Землі.
Хоча кисень необхідний для більшості життя на Землі, більша частина земної атмосфери не є киснем.
Атмосфера Землі складається приблизно з 78% азоту, 21% кисню, 0,9% аргону та 0,1% інших газів.
Слідові кількості вуглекислого газу, метану, водяної пари та неону є одними з інших газів, які складають решту 0,1%.
Кисень необхідний тваринам для дихання, а вуглекислий газ використовується рослинами для фотосинтезу.
Тверді частинки, включаючи попіл, пил, вулканічний попіл тощо, є невеликими частинами атмосфери. Вони важливі для створення хмар і туману.
Атмосфера Землі поділяється на п'ять шарів (зверху вниз):
1. Тропосфера – тропосфера – це шар, що знаходиться поруч із землею або поверхнею Землі. Він простягається приблизно на 20 км (12 миль) над поверхнею Землі. Тут ми живемо і навіть там літають літаки. Близько 80% маси атмосфери знаходиться в тропосфері. Тропосфера нагрівається поверхнею Землі.
2. Стратосфера – Стратосфера – це другий шар атмосфери Землі, розташований над тропосферою та нижче мезосфери. Товщина шару стратосфери становить 35 км. На відміну від тропосфери, стратосфера отримує тепло від озонового шару, який поглинає сонячне випромінювання. У результаті чим далі від Землі стає тепліше. Повітряні кулі піднімаються до стратосфери.
3. Мезосфера – мезосфера знаходиться безпосередньо над стратосферою і нижче термосфери. Вона простягається приблизно від 50 до 85 км. Саме тут згорає більшість метеорів при вході. Найхолодніше місце на землі знаходиться у верхній частині мезосфери.
4. Термосфера – наступна термосфера, і повітря тут дуже розріджене. Температура в термосфері може бути надзвичайно високою. Цей шар дуже важливий у радіозв’язку, оскільки він допомагає відбивати радіохвилі AM. Міжнародна космічна станція обертається у верхній частині термосфери, приблизно на висоті 320-380 км над Землею.
5. Екзосфера - останній і найтонший шар. Він піднімається аж до 10 000 км над поверхнею Землі. Це верхній шар і вливається в міжпланетний простір.
Місце, де один шар змінюється на наступний, було названо «паузами». Отже, тропопауза - це місце, де закінчується тропосфера. Стратопауза знаходиться в кінці стратосфери. Мезопауза знаходиться в кінці мезосфери. Вони називаються кордонами.
Лінія Кармана, або лінія Кармана, є спробою визначити межу між атмосферою Землі та космічним простором.
Деякі частини атмосфери гарячі або холодні, залежно від висоти. Якщо об’єкт піднімається прямо вгору, він стає холоднішим, але потім стає гарячішим, коли об’єкт піднімається вище.
Середня температура атмосфери на поверхні Землі становить 14°C (57°F).
Тропосфера: зі збільшенням висоти температура повітря знижується. Біля поверхні Землі тропосфера гарячіша, тому що тепло від Землі нагріває це повітря. Зі збільшенням висоти кількість молекул повітря зменшується; таким чином, середнє їх кінетичної енергії зменшується. Таким результатом є зниження температури повітря зі збільшенням висоти.
Стратосфера: зі збільшенням висоти підвищується температура повітря. У стратосфері є шар озону, який називається озоновим шаром. Цей шар поглинає більшу частину ультрафіолетового випромінювання сонячного світла. Це призводить до того, що стратосфера стає теплішою.
Мезосфера: зі збільшенням висоти температура повітря знижується. У мезосфері, як і в шарі тропосфери, температура знижується з висотою через зменшення щільності молекул повітря.
Термосфера: зі збільшенням висоти підвищується температура повітря. Термосфера нагрівається за рахунок поглинання сонячного рентгенівського випромінювання молекулами азоту та кисню в цьому зовнішньому шарі. Таким чином, температура цього шару зростає з висотою.
Атмосфера має тиск. Це пояснюється тим, що, хоча повітря є газом, воно має вагу. Середній атмосферний тиск на рівні моря становить близько 101,4 кілопаскалів (14,71 psi).
Щільність повітря на рівні моря становить близько 1,2 кілограма на кубічний метр. Ця щільність зменшується на більшій висоті з тією ж швидкістю, що й тиск. Загальна маса атмосфери становить приблизно 5,1 × 1018 кг, що становить лише дуже малу частину від повної маси Землі.
