Chúng ta có thể coi không khí mà chúng ta hít thở là điều hiển nhiên, nhưng bầu khí quyển của Trái đất là duy nhất trong số tất cả các hành tinh. Người ta cho rằng bầu khí quyển bao quanh Trái đất đã tồn tại kể từ khi hình thành cách đây 4,5 tỷ năm. Tuy nhiên, bầu khí quyển của chúng ta đã phát triển và thay đổi rất nhiều theo thời gian. Nếu không có bầu khí quyển ấp ủ của chúng ta, hành tinh của chúng ta sẽ không có sự sống, bị thiêu đốt bởi những tia nắng và bức xạ của Mặt trời vào ban ngày và lạnh thấu xương vào ban đêm. Trong bài học này, chúng ta sẽ khám phá một số điều làm cho bầu không khí của chúng ta trở nên đặc biệt.
Tôi tiết học này chúng ta sẽ học:
Bầu khí quyển của Trái đất là lớp khí xung quanh Trái đất. Bầu khí quyển được giữ cố định bởi lực hấp dẫn của Trái đất.
Bầu khí quyển bảo vệ Trái đất giống như một tấm chăn cách nhiệt lớn. Nó hấp thụ nhiệt từ Mặt trời và giữ nhiệt bên trong bầu khí quyển giúp Trái đất luôn ấm áp - đây được gọi là Hiệu ứng nhà kính. Nó cũng giữ cho nhiệt độ chung của Trái đất khá ổn định, đặc biệt là giữa ngày và đêm. Vì vậy, chúng ta không bị quá lạnh vào ban đêm và quá nóng vào ban ngày.
Ngoài ra còn có một phần khí quyển được gọi là tầng Ozone, giúp bảo vệ trái đất khỏi bức xạ của Mặt trời. Tấm chăn lớn này cũng giúp hình thành các kiểu thời tiết và khí hậu của chúng ta. Thời tiết giữ cho quá nhiều không khí nóng hình thành ở một nơi và gây ra bão và mưa. Tất cả những điều này đều quan trọng đối với sự sống và hệ sinh thái của Trái đất.
Bầu không khí không kết thúc ở một nơi cụ thể. Khi bạn lên cao hơn trên Trái đất, bầu khí quyển trở nên mỏng hơn. Không có ranh giới rõ ràng giữa bầu khí quyển và không gian bên ngoài.
75% bầu khí quyển nằm trong phạm vi 11 kilômét (6,8 dặm) của bề mặt Trái đất.
Trong khi oxy cần thiết cho hầu hết sự sống trên Trái đất, phần lớn bầu khí quyển của Trái đất không phải là oxy.
Bầu khí quyển của trái đất bao gồm khoảng 78% nitơ, 21% oxy, 0,9% argon và 0,1% các loại khí khác.
Một lượng nhỏ carbon dioxide, metan, hơi nước và neon là một số loại khí khác tạo nên 0,1% còn lại.
Động vật cần oxy để thở và carbon dioxide được thực vật sử dụng trong quá trình quang hợp.
Các hạt rắn, bao gồm tro, bụi, tro núi lửa, v.v., là những phần nhỏ của khí quyển. Chúng rất quan trọng trong việc tạo ra mây và sương mù.
Bầu khí quyển của Trái đất được chia thành năm lớp (từ trên xuống dưới):
1. Tầng đối lưu – Tầng đối lưu là lớp bên cạnh mặt đất hoặc bề mặt Trái đất. Nó mở rộng đến khoảng 20 km (12 dặm) trên bề mặt Trái đất. Đây là nơi chúng ta sống và thậm chí là nơi máy bay bay. Khoảng 80% khối lượng của khí quyển nằm trong tầng đối lưu. Tầng đối lưu được làm nóng bởi bề mặt Trái đất.
2. Tầng bình lưu – Tầng bình lưu là tầng thứ hai của bầu khí quyển Trái đất, nằm phía trên tầng đối lưu và phía dưới tầng trung lưu. Tầng bình lưu dày 35 km. Không giống như tầng đối lưu, tầng bình lưu nhận nhiệt từ tầng ozone hấp thụ bức xạ từ mặt trời. Kết quả là, nó càng ấm lên khi bạn càng đi xa khỏi Trái đất. Bong bóng thời tiết bay cao như tầng bình lưu.
3. Tầng trung lưu – Tầng trung lưu nằm ngay trên tầng bình lưu và bên dưới tầng nhiệt. Nó kéo dài từ khoảng 50 đến 85 km. Đây là nơi hầu hết các thiên thạch bốc cháy khi đi vào. Nơi lạnh nhất trên trái đất nằm trên đỉnh của tầng trung lưu.
4. Tầng nhiệt điện – Tiếp theo là tầng nhiệt điện và không khí ở đây rất loãng. Nhiệt độ có thể cực kỳ nóng trong tầng nhiệt. Lớp này rất quan trọng trong liên lạc vô tuyến vì nó giúp phản xạ sóng vô tuyến AM. Trạm vũ trụ quốc tế quay quanh phần trên của tầng nhiệt, ở độ cao khoảng 320 đến 380 km so với Trái đất.
5. Ngoại quyển - Lớp cuối cùng và mỏng nhất. Nó đi đến tận 10.000 km trên bề mặt Trái đất. Đây là lớp trên cùng và hòa vào không gian liên hành tinh.
Trong đó một lớp thay đổi thành lớp tiếp theo được đặt tên là "tạm dừng". Vì vậy, giai đoạn đối lưu là nơi tầng đối lưu kết thúc. Stratopause nằm ở cuối tầng bình lưu. Mesopause nằm ở cuối tầng trung lưu. Chúng được gọi là ranh giới.
Đường Kármán, hay đường Karman, là một nỗ lực để xác định ranh giới giữa bầu khí quyển của Trái đất và không gian bên ngoài.
Một số phần của bầu khí quyển nóng hoặc lạnh, tùy thuộc vào độ cao. Nếu một vật thể leo thẳng lên cao, nó sẽ lạnh hơn, nhưng sau đó nó sẽ nóng hơn khi vật thể đó càng leo cao hơn.
Nhiệt độ khí quyển trung bình trên bề mặt Trái đất là 14°C (57°F).
Tầng đối lưu: Khi độ cao tăng, nhiệt độ không khí giảm. Tầng đối lưu gần bề mặt Trái đất nóng hơn vì nhiệt từ Trái đất làm ấm không khí này. Khi độ cao tăng, số lượng phân tử không khí giảm; do đó, trung bình động năng của chúng giảm. Kết quả này là sự giảm nhiệt độ không khí với sự gia tăng độ cao.
Tầng bình lưu: Khi độ cao tăng lên, nhiệt độ không khí tăng lên. Tầng bình lưu có một lớp ozon gọi là tầng ozon. Lớp này hấp thụ hầu hết các bức xạ tia cực tím từ ánh sáng mặt trời. Điều này dẫn đến tầng bình lưu ấm hơn.
Tầng trung lưu: Khi độ cao tăng, nhiệt độ không khí giảm. Tầng trung lưu, giống như tầng đối lưu, có nhiệt độ giảm theo độ cao do mật độ của các phân tử không khí giảm.
Tầng nhiệt quyển: Khi độ cao tăng lên, nhiệt độ không khí tăng lên. Tầng đối lưu nóng lên do sự hấp thụ tia X của mặt trời bởi các phân tử nitơ và oxy ở lớp ngoài cùng này. Do đó, nhiệt độ của lớp này tăng theo độ cao.
Bầu không khí có áp lực. Điều này là do mặc dù không khí là khí nhưng nó có trọng lượng. Áp suất khí quyển trung bình ở mực nước biển là khoảng 101,4 kilopascal (14,71 psi).
Mật độ không khí ở mực nước biển là khoảng 1,2 kg trên một mét khối. Mật độ này trở nên ít hơn ở độ cao cao hơn với cùng tốc độ mà áp suất trở nên ít hơn. Tổng khối lượng của khí quyển vào khoảng 5,1 × 1018 Kg, chỉ là một phần rất nhỏ trong tổng khối lượng của Trái đất.
