Земната атмосфера

Земята

Астронавти на борда на Международната космическа станция направиха това изображение, показващо атмосферата и луната на Земята на 31 юли 2011 г. (Кредит на изображението: Експеримент за наблюдения на екипажа на Земята на МКС и Лаборатория за научни изследвания и анализ на изображенията/Космическият център Джонсън.)

Преминете към:



Земята е единствената планета в Слънчевата система с атмосфера, която може да поддържа живота. Облачката от газове, която заобикаля нашата родна планета, съдържа не само въздуха, който дишаме, но също така ни предпазва от топлинни и радиационни лъчи, излъчвани от слънцето. Той затопля планетата през деня и я охлажда през нощта.



Земната атмосфера е с дебелина около 300 мили (480 километра), но по -голямата част от нея е на 10 километра (16 км) от повърхността. Въздушното налягане намалява с надморската височина. На морското равнище въздушното налягане е около 14,7 паунда на квадратен инч (1 килограм на квадратен сантиметър), а атмосферата е относително гъста. На 3 000 фута (3 км), въздушното налягане е 10 паунда на квадратен инч (0,7 кг на квадратен сантиметър), което означава, че молекулите на газа, които изграждат атмосферата, са по -малко плътни. Това затруднява човек да диша и да получава достатъчно кислород, за да живее, въпреки че има доказателства за микробния живот високо в облаците .

Свързани: Колко голяма е Земята?

От какво е изградена нашата атмосфера?



Според НАСА , газовете в земната атмосфера включват:

  • Азот - 78 процента
  • Кислород - 21 процента
  • Аргон - 0,93 процента
  • Въглероден диоксид - 0,04 процента
  • Следи от количество неон, хелий, метан, криптон и водород, както и водни пари

Какви са слоевете на земната атмосфера?

Това грандиозно изображение на залез на Индийския океан е направено от астронавти на борда на Международната космическа станция (МКС). Изображението представя изглед от край или край на земната атмосфера, видяна от орбита.

Това грандиозно изображение на залез на Индийския океан е направено от астронавти на борда на Международната космическа станция (МКС). Изображението представя изглед от край или край на земната атмосфера, видяна от орбита.(Изображение кредит: НАСА)



Земната атмосфера е разделена на пет основни слоя: екзосфера, термосфера, мезосфера, стратосфера и тропосфера, според НАСА . Атмосферата изтънява във всеки по -висок слой, докато газовете се разсеят в космоса. Няма ясна граница между атмосферата и космоса, но въображаема линия на около 100 километра от повърхността, наречена линия Карман, обикновено е мястото, където учените казват, че атмосферата се среща с космоса.

Theтропосферае най -близкият до земната повърхност слой. Той е с дебелина от 4 до 12 мили (7 до 20 км) и съдържа половината от земната атмосфера. Въздухът е по -топъл близо до земята и става по -студен по -високо. Почти всички водни пари и прах в атмосферата са в този слой и затова тук се срещат облаци.

Theстратосферае вторият слой. Тя започва над тропосферата и завършва на около 31 мили (50 км) над земята. Тук има озон в изобилие и той загрява атмосферата, като същевременно абсорбира вредното лъчение от слънцето. Въздухът тук е много сух и тук е около хиляда пъти по -тънък, отколкото на морското равнище. Поради това тук летят реактивни самолети и метеорологични балони.



Theмезосферазапочва на 31 мили (50 км) и се простира до 53 мили (85 км) на височина. Върхът на мезосферата, наречен мезопауза, е най -студената част от земната атмосфера, като температурите са средно около минус 130 градуса F (минус 90 C). Този слой е труден за изучаване. Самолетите и балоните не се издигат достатъчно високо, а спътниците и космическите совалки обикалят твърде високо. Учените знаят това метеори изгаря в този слой.

Theтермосферасе простира от около 56 мили (90 км) до между 310 и 620 мили (500 и 1000 км). Температурите могат да достигнат до 2700 градуса F (1500 C) на тази надморска височина. Термосферата се счита за част от земната атмосфера, но плътността на въздуха е толкова ниска, че по -голямата част от този слой е това, което обикновено се смята за космическо пространство. Всъщност това е мястото, където космически совалки е летял и където Международната космическа станция обикаля около Земята. Това е и слоят, в който се появяват полярните сияния. Заредените частици от космоса се сблъскват с атоми и молекули в термосферата, възбуждайки ги в по -високи енергийни състояния. Атомите отделят тази излишна енергия, като излъчват светлинни фотони, които виждаме като цветното сияние полярно сияние и полярно сияние.

Theекзосфера, най -високият слой, е изключително тънък и там атмосферата се слива с космоса. Състои се от много широко разпръснати частици водород и хелий.

Каква е разликата между климата и времето?

Пустинята Сахара се простира на изток от Атлантическия океан на около 3000 мили до река Нил и Червено море и на юг от Атласките планини на Мароко и средиземноморските брегове на повече от 1000 мили до саваната, наречена Сахел.

Пустинята Сахара в Северна Африка има горещ и сух климат. Времето в Сахара може да включва прахови бури и дни, които достигат над 117 градуса по Фаренхайт (47 C).(Кредит на изображението: инструментът НАСА MODIS (Спектрорадиометър за изображения с умерена разделителна способност).)

Земята е в състояние да поддържа голямо разнообразие от живи същества поради разнообразния си регионален климат, който варира от силен студ на полюсите до тропическа топлина в екватора. Регионалният климат се определя от Университетска корпорация за атмосферни изследвания като средно време на място за повече от 30 години. Климатът в даден регион често се описва например като слънчев, ветровит, сух или влажен. Те също могат да опишат времето на определено място, но докато времето може да се промени само за няколко часа, климатът се променя за по -дълъг период от време.

Глобалният климат на Земята е средно за регионален климат. Глобалният климат се е охлаждал и затоплял през цялата история. Днес наблюдаваме необичайно бързо затопляне. Научният консенсус, както е посочено от Междуправителствен панел по изменението на климата е, че парниковите газове, които се увеличават поради човешката дейност, улавят топлината в атмосферата.

Земя, Венера и Марс: Сравнете въздуха

За да разберат по -добре образуването и състава на Земята, учените понякога сравняват нашата планета с Венера и Марс. И трите планети са скалисти по природа и са част от вътрешната Слънчева система, което означава, че са между слънцето и пояса на астероидите.

Венера има почти изцяло атмосфера на въглероден диоксид , със следи от азот и сярна киселина. Планетата обаче има и избягващ парников ефект върху повърхността си. Космическите кораби трябва да бъдат силно подсилени, за да преживеят смачкващото налягане (90 пъти по-тежко от Земята) и температурите, подобни на фурната (872 по Фаренхайт или 467 по Целзий), открити на повърхността му. Облаците също са толкова дебели, че повърхността е невидима във видима светлина. Тъй като не много слънце достига до повърхността, това означава, че Венера няма значителни сезонни температурни промени.

Марс също има предимно атмосфера на въглероден диоксид , със следи от азот, аргон, кислород, въглероден оксид и някои други газове. На тази планета атмосферата е около 100 пъти по -тънка от земната - много различна ситуация от древното минало, когато геоложки доказателства показват, че водата е текла по повърхността преди повече от 4,5 милиарда години. Учените предполагат, че марсианската атмосфера може да е изтъняла с течение на времето, или защото Слънцето е отстранило по -леките молекули в атмосферата, или защото огромно въздействие от астероид или комета е разрушило катастрофално атмосферата. Марс претърпява температурни колебания, повлияни от това колко слънчева светлина достига повърхността, което също се отразява на полярните му ледени шапки (друго голямо влияние върху атмосферата.)

Учените рутинно сравняват малки, скалисти екзопланети със Земята, Венера и Марс, за да получат по -добро усещане за обитаването им. Рутинно приетата дефиниция за „обитаемост“ е, че една планета е достатъчно близо до звездата, за да може на повърхността й да съществува течна вода. Твърде далеч и водата става ледена; твърде близо и водата се изпарява. Обитаемостта обаче зависи не само от разстоянието звезда-планета, но и от атмосферата на планетата, променливостта на звездата и други фактори.

Допълнителни ресурси

  • Вижте NOAA SciJinks страница за обяснител на детско ниво за това как се е образувала земната атмосфера.
  • Научете повече за историческото увеличение на атмосферния въглероден диоксид от Climate.gov .
  • Прочетете за очарователния свят на атмосферен микробиом в Scientific American.

Допълнително докладване от сътрудника на demokratija.eu Елизабет Хауъл. Тази статия е актуализирана на 20 юли 2021 г. от сътрудника на demokratija.eu Вики Стейн.