โครงสร้างของชั้นบรรยากาศ ชั้นบรรยากาศของโลก ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นที่สุดอันดับที่ 9
อวกาศเต็มไปด้วยพลังงาน พลังงานเติมพื้นที่ไม่สม่ำเสมอ
มีสถานที่แห่งสมาธิและการปลดปล่อย วิธีนี้ทำให้คุณสามารถประมาณความหนาแน่นได้
ดาวเคราะห์เป็นระบบที่ได้รับคำสั่ง โดยมีความหนาแน่นสูงสุดของสสารอยู่ตรงกลางและความเข้มข้นลดลงทีละน้อยไปยังบริเวณรอบนอก แรงปฏิกิริยาจะกำหนดสถานะของสสาร รูปแบบที่สสารมีอยู่ ฟิสิกส์อธิบายสถานะรวมของสาร เช่น ของแข็ง ของเหลว แก๊ส และอื่นๆ
บรรยากาศคือสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซที่อยู่รอบโลก
ชั้นบรรยากาศของโลกช่วยให้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและปล่อยให้แสงส่องผ่านได้ ทำให้เกิดพื้นที่ที่สิ่งมีชีวิตเจริญเติบโตได้
ชั้นบรรยากาศถัดไปเรียกว่ามีโซสเฟียร์ จำกัดระยะทางประมาณ 50 กม. ถึง 85 กม.
ในชั้นมีโซสเฟียร์ ความเข้มข้นของโอโซนซึ่งสามารถดักจับพลังงานรังสียูวีนั้นต่ำ ดังนั้นอุณหภูมิจึงเริ่มลดลงตามความสูงอีกครั้ง ที่จุดสูงสุด อุณหภูมิลดลงถึง -90 C บางแหล่งระบุค่า -130 C อุกกาบาตส่วนใหญ่จะลุกไหม้ในชั้นบรรยากาศนี้
ชั้นบรรยากาศที่ทอดยาวจากความสูง 85 กม. ไปเป็นระยะทาง 600 กม. จากโลก เรียกว่า เทอร์โมสเฟียร์
เทอร์โมสเฟียร์เป็นกลุ่มแรกที่พบกับรังสีดวงอาทิตย์ รวมถึงสิ่งที่เรียกว่าอัลตราไวโอเลตสุญญากาศ
สุญญากาศ UV จะถูกกักไว้ในอากาศ จึงทำให้ชั้นบรรยากาศนี้ร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิมหาศาล
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความดันที่นี่ต่ำมาก ก๊าซที่ดูเหมือนร้อนนี้จึงไม่ส่งผลกระทบกับวัตถุเช่นเดียวกับภายใต้สภาวะบนพื้นผิวโลก ในทางกลับกัน วัตถุที่วางอยู่ในสภาพแวดล้อมดังกล่าวจะเย็นลง
ที่ระดับความสูง 100 กม. จะผ่านเส้นธรรมดา "เส้นคาร์มาน" ซึ่งถือเป็นจุดเริ่มต้นของอวกาศ
แสงออโรร่าเกิดขึ้นในเทอร์โมสเฟียร์ ในชั้นบรรยากาศนี้ ลมสุริยะจะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์
ชั้นสุดท้ายของชั้นบรรยากาศคือชั้นเอกโซสเฟียร์ ซึ่งเป็นเปลือกนอกที่ทอดยาวหลายพันกิโลเมตร
ที่จริงแล้วเอกโซสเฟียร์เป็นสถานที่ว่างเปล่า อย่างไรก็ตาม จำนวนอะตอมที่เคลื่อนที่ไปมาที่นี่มีลำดับความสำคัญมากกว่าในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์
ความรู้เกี่ยวกับหัวข้อสนทนานั้นมอบให้กับผู้คนในโรงเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 แล้ว แต่บางคนยังเรียนไม่จบและบางคนก็อยู่ที่นั่นมานานแล้วจนลืมไปหมดแล้ว อย่างไรก็ตาม ผู้มีการศึกษาทุกคนควรรู้ว่าโลกรอบตัวเขาประกอบด้วยอะไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนหนึ่งของโลกที่ความเป็นไปได้ของชีวิตปกติของเขาขึ้นอยู่กับโดยตรง
บรรยากาศแต่ละชั้นชื่ออะไร ระดับความสูงเท่าใด และมีบทบาทอย่างไร? ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง
โครงสร้างชั้นบรรยากาศของโลก
เมื่อมองดูท้องฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่มีเมฆเลย เป็นเรื่องยากมากที่จะจินตนาการว่าท้องฟ้ามีโครงสร้างที่ซับซ้อนและหลายชั้น อุณหภูมิที่ระดับความสูงต่างกันจะแตกต่างกันมาก และอุณหภูมิอยู่ที่นั่นที่ระดับความสูงต่างๆ ว่ากระบวนการที่สำคัญที่สุดเกิดขึ้นกับพืชและสัตว์ทุกชนิดบนโลก
หากไม่ใช่เพราะองค์ประกอบที่ซับซ้อนของก๊าซปกคลุมดาวเคราะห์ ก็คงไม่มีชีวิตที่นี่และแม้แต่ความเป็นไปได้ในการกำเนิดของมัน
ความพยายามครั้งแรกในการศึกษาส่วนนี้ของโลกโดยรอบนั้นเกิดขึ้นโดยชาวกรีกโบราณ แต่พวกเขาไม่สามารถสรุปได้ไกลเกินไปเนื่องจากพวกเขาไม่มีฐานทางเทคนิคที่จำเป็น พวกเขาไม่เห็นขอบเขตของชั้นต่างๆ ไม่สามารถวัดอุณหภูมิได้ ศึกษาองค์ประกอบของส่วนประกอบต่างๆ เป็นต้น
โดยพื้นฐานแล้ว มีเพียงปรากฏการณ์สภาพอากาศเท่านั้นที่กระตุ้นให้จิตใจที่ก้าวหน้าที่สุดคิดว่าท้องฟ้าที่มองเห็นนั้นไม่ง่ายอย่างที่คิด
เชื่อกันว่าโครงสร้างของเปลือกก๊าซสมัยใหม่รอบโลกนั้นก่อตัวขึ้นในสามขั้นตอนประการแรก มีบรรยากาศดึกดำบรรพ์ของไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ถูกดึงมาจากนอกโลก
จากนั้นการปะทุของภูเขาไฟก็ทำให้อากาศเต็มไปด้วยอนุภาคอื่น ๆ และบรรยากาศทุติยภูมิก็เกิดขึ้น หลังจากผ่านปฏิกิริยาเคมีพื้นฐานและกระบวนการผ่อนคลายอนุภาคทั้งหมดแล้ว สถานการณ์ปัจจุบันก็เกิดขึ้น
ชั้นบรรยากาศตามลำดับจากพื้นผิวโลกและคุณลักษณะของมัน
โครงสร้างของเปลือกก๊าซของโลกค่อนข้างซับซ้อนและหลากหลาย มาดูรายละเอียดกันแบบค่อยเป็นค่อยไปถึงระดับสูงสุด
โทรโพสเฟียร์
นอกจากชั้นขอบเขตแล้ว โทรโพสเฟียร์ยังเป็นชั้นบรรยากาศที่ต่ำที่สุดอีกด้วย มันขยายไปถึงความสูงประมาณ 8-10 กม. เหนือพื้นผิวโลกในบริเวณขั้วโลก, 10-12 กม. ในสภาพอากาศอบอุ่น และ 16-18 กม. ในเขตร้อน
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ:ระยะทางนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี - ในฤดูหนาวจะน้อยกว่าในฤดูร้อนเล็กน้อย
อากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์มีพลังหลักในการให้ชีวิตแก่ทุกชีวิตบนโลกประกอบด้วยอากาศในบรรยากาศประมาณ 80% ของอากาศที่มีอยู่ทั้งหมด ไอน้ำมากกว่า 90% และนี่คือจุดที่เมฆ พายุไซโคลน และปรากฏการณ์ทางบรรยากาศอื่น ๆ ก่อตัวขึ้น
เป็นเรื่องน่าสนใจที่จะสังเกตว่าอุณหภูมิลดลงทีละน้อยเมื่อคุณเพิ่มขึ้นจากพื้นผิวดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าทุกๆ 100 เมตร อุณหภูมิจะลดลงประมาณ 0.6-0.7 องศา
สตราโตสเฟียร์
ชั้นที่สำคัญที่สุดถัดไปคือชั้นสตราโตสเฟียร์ ความสูงของสตราโตสเฟียร์อยู่ที่ประมาณ 45-50 กิโลเมตรเริ่มต้นที่ 11 กม. และมีอุณหภูมิติดลบอยู่แล้ว สูงถึง -57°C
เหตุใดชั้นนี้จึงมีความสำคัญต่อมนุษย์ สัตว์ และพืชทุกชนิด? อยู่ที่นี่ที่ระดับความสูง 20-25 กิโลเมตรซึ่งมีชั้นโอโซนตั้งอยู่ - มันดักจับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เล็ดลอดออกมาจากดวงอาทิตย์และลดผลการทำลายล้างต่อพืชและสัตว์ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้
เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่ทราบว่าสตราโตสเฟียร์ดูดซับรังสีหลายประเภทที่มายังโลกจากดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์อื่นๆ และอวกาศรอบนอก พลังงานที่ได้รับจากอนุภาคเหล่านี้ถูกใช้เพื่อทำให้โมเลกุลและอะตอมที่อยู่ที่นี่แตกตัวเป็นไอออน และสารประกอบทางเคมีต่างๆ ก็ปรากฏขึ้น
ทั้งหมดนี้นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่มีชื่อเสียงและมีสีสันอย่างแสงเหนือ
มีโซสเฟียร์
มีโซสเฟียร์เริ่มต้นที่ประมาณ 50 และขยายออกไปถึง 90 กิโลเมตรการไล่ระดับสีหรือความแตกต่างของอุณหภูมิตามการเปลี่ยนแปลงของระดับความสูงจะไม่ใหญ่เท่ากับในชั้นล่างอีกต่อไป ที่ขอบด้านบนของเปลือกนี้มีอุณหภูมิประมาณ -80°C องค์ประกอบของบริเวณนี้ประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 80% และออกซิเจน 20%
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าชั้นมีโซสเฟียร์เป็นพื้นที่ตายสำหรับอุปกรณ์การบินใดๆ เครื่องบินไม่สามารถบินได้ที่นี่ เนื่องจากอากาศเบาบางเกินไป และดาวเทียมก็ไม่สามารถบินในระดับความสูงที่ต่ำเช่นนี้ได้ เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศที่มีอยู่นั้นสูงมาก
ลักษณะที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งของมีโซสเฟียร์คือ นี่คือจุดที่อุกกาบาตที่โจมตีโลกลุกไหม้การศึกษาชั้นต่างๆ ที่ห่างไกลจากโลกเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของจรวดพิเศษ แต่ประสิทธิภาพของกระบวนการต่ำ ดังนั้นความรู้เกี่ยวกับภูมิภาคจึงเป็นที่ต้องการอย่างมาก
เทอร์โมสเฟียร์
ทันทีหลังจากชั้นที่พิจารณามาถึง เทอร์โมสเฟียร์ซึ่งมีความสูงเป็นกิโลเมตรขยายได้มากถึง 800 กม.ในบางแง่ นี่แทบจะเรียกได้ว่าเป็นอวกาศเลยทีเดียว ที่นี่มีผลกระทบเชิงรุกของรังสีคอสมิก รังสี รังสีดวงอาทิตย์
ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์และสวยงามเช่นแสงออโรร่า
ชั้นต่ำสุดของเทอร์โมสเฟียร์ถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิประมาณ 200 เคลวินหรือมากกว่า สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการเบื้องต้นระหว่างอะตอมและโมเลกุล การรวมตัวกันอีกครั้งและการแผ่รังสี
ชั้นบนได้รับความร้อนเนื่องจากพายุแม่เหล็กที่เกิดขึ้นที่นี่และกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น อุณหภูมิของชั้นไม่เท่ากันและอาจเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก
ดาวเทียมเทียม วัตถุขีปนาวุธ สถานีควบคุม ฯลฯ ส่วนใหญ่บินในเทอร์โมสเฟียร์
นอกจากนี้ยังมีการทดสอบการยิงอาวุธและขีปนาวุธประเภทต่างๆ ที่นี่
เอกโซสเฟียร์ เอกโซสเฟียร์หรือที่เรียกกันว่าทรงกลมกระจัดกระจายนั้นเป็นระดับสูงสุดของชั้นบรรยากาศของเรา ขีดจำกัด ตามมาด้วยอวกาศรอบนอกดาวเคราะห์
เอกโซสเฟียร์เริ่มต้นที่ระดับความสูงประมาณ 800-1,000 กิโลเมตร
ชั้นที่หนาแน่นถูกทิ้งไว้ข้างหลัง และที่นี่อากาศก็ทำให้บริสุทธิ์อย่างมาก อนุภาคใด ๆ ที่ตกลงมาจากภายนอกจะถูกพาออกไปในอวกาศเนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วงที่อ่อนแอมากเปลือกนี้สิ้นสุดที่ระดับความสูงประมาณ 3,000-3,500 กม
และแทบจะไม่มีอนุภาคอยู่ที่นี่อีกต่อไป โซนนี้เรียกว่าสุญญากาศใกล้อวกาศ สิ่งที่โดดเด่นในที่นี้ไม่ใช่แต่ละอนุภาคในสถานะปกติ แต่เป็นพลาสมา ซึ่งส่วนใหญ่มักจะแตกตัวเป็นไอออนโดยสมบูรณ์
ความสำคัญของบรรยากาศในชีวิตของโลก
นี่คือลักษณะชั้นบรรยากาศหลักทั้งหมดของโลกของเรา โครงการโดยละเอียดอาจรวมถึงภูมิภาคอื่นๆ ด้วย แต่มีความสำคัญรองลงมา สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าบรรยากาศมีบทบาทชี้ขาดต่อชีวิตบนโลก
โอโซนจำนวนมากในสตราโตสเฟียร์ทำให้พืชและสัตว์สามารถหลบหนีจากผลกระทบร้ายแรงของรังสีและการแผ่รังสีจากอวกาศ
ที่นี่ยังเป็นที่ที่สภาพอากาศก่อตัวขึ้น ปรากฏการณ์บรรยากาศทั้งหมดเกิดขึ้น พายุไซโคลนและลมเกิดขึ้นและตาย และมีความกดดันเกิดขึ้น ทั้งหมดนี้มีผลกระทบโดยตรงต่อสภาพของมนุษย์ สิ่งมีชีวิต และพืชทุกชนิด
ชั้นที่ใกล้ที่สุดคือชั้นโทรโพสเฟียร์ทำให้เรามีโอกาสหายใจ ทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดอิ่มตัวด้วยออกซิเจนและปล่อยให้พวกมันมีชีวิตอยู่ แม้แต่การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในโครงสร้างและองค์ประกอบของบรรยากาศก็อาจส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดได้มากที่สุด
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงได้มีการรณรงค์ต่อต้านการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากรถยนต์และการผลิต นักสิ่งแวดล้อมต่างส่งเสียงเตือนเกี่ยวกับความหนาของชั้นโอโซน พรรคกรีนและพรรคอื่นๆ ที่สนับสนุนการอนุรักษ์ธรรมชาติให้สูงสุด นี่เป็นวิธีเดียวที่จะยืดอายุชีวิตปกติบนโลกและไม่ทำให้สภาพอากาศทนไม่ได้
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงได้มีการรณรงค์ต่อต้านการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากรถยนต์และการผลิต นักสิ่งแวดล้อมต่างส่งเสียงเตือนเกี่ยวกับความหนาของชั้นโอโซน พรรคกรีนและพรรคอื่นๆ ที่สนับสนุนการอนุรักษ์ธรรมชาติให้สูงสุด นี่เป็นวิธีเดียวที่จะยืดอายุชีวิตปกติบนโลกและไม่ทำให้สภาพอากาศทนไม่ได้ชั้นบรรยากาศตั้งแต่ 50 กม. ขึ้นไป ปราศจากสิ่งรบกวนที่เกิดจากสภาพอากาศ รวมถึงชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิชั้นบรรยากาศ และชั้นไอโอโนสเฟียร์ ที่ระดับความสูงนี้ อากาศจะเบาบาง อุณหภูมิจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ -1100 °C ในระดับต่ำไปจนถึง 250°-1500 °C ในระดับที่สูงขึ้น พฤติกรรมของบรรยากาศชั้นบนได้รับอิทธิพลอย่างมากจากปรากฏการณ์นอกโลก เช่น แสงอาทิตย์และรังสีคอสมิก ภายใต้อิทธิพลที่โมเลกุลก๊าซในชั้นบรรยากาศถูกแตกตัวเป็นไอออนและก่อตัวเป็นไอโอโนสเฟียร์ เช่นเดียวกับการไหลของบรรยากาศที่ทำให้เกิดความปั่นป่วน
พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค.
ดูว่า "ชั้นบนของบรรยากาศ" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
- (ดูบรรยากาศ อากาศ) วัดโดยบารอมิเตอร์และไฮเปอร์เทอร์โมมิเตอร์ (ดู) เมื่อคุณลุกขึ้นจากพื้นผิวโลก D. ลดลง; แต่ในแต่ละกรณีปริมาณการลดแรงดันอาจแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับ... ... พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน
ชั้นบนของชั้นบรรยากาศของโลกตั้งแต่ 50 ถึง 80 กม. มีลักษณะเป็นไอออนและอิเล็กตรอนอิสระจำนวนมาก ไอออไนเซชันที่เพิ่มขึ้นของอากาศในอินเดียเป็นผลมาจากการกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์จากดวงอาทิตย์ต่อโมเลกุล... ... พจนานุกรมดาราศาสตร์
เปลือกก๊าซที่ล้อมรอบเทห์ฟากฟ้า ลักษณะของมันขึ้นอยู่กับขนาด มวล อุณหภูมิ ความเร็วในการหมุน และองค์ประกอบทางเคมีของเทห์ฟากฟ้าที่กำหนด และยังถูกกำหนดโดยประวัติของการก่อตัวโดยเริ่มจากช่วงเวลาที่มันกำเนิด.... ... สารานุกรมถ่านหิน
โลก- (โลก) ดาวเคราะห์โลก โครงสร้างของโลก วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก พืชและสัตว์ โลกในระบบสุริยะ สารบัญ เนื้อหา ส่วนที่ 1 ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดาวเคราะห์โลก หมวดที่ 2 โลกในฐานะดาวเคราะห์ หมวดที่ 3 โครงสร้างของโลก มาตรา 4… … สารานุกรมนักลงทุน
โครงสร้างของเมฆในชั้นบรรยากาศดาวศุกร์ ถ่ายภาพโดยยานสำรวจ Pioneer Venera 1 ในปี พ.ศ. 2522 ลักษณะเมฆรูปตัว V เกิดจากลมแรงใกล้เส้นศูนย์สูตร ... Wikipedia
ดวงอาทิตย์และเทห์ฟากฟ้าที่โคจรอยู่รอบ ๆ นั้น ได้แก่ ดาวเคราะห์ 9 ดวง ดาวเทียมมากกว่า 63 ดวง ระบบวงแหวนของดาวเคราะห์ยักษ์ 4 ดวง ดาวเคราะห์น้อยนับหมื่นดวง อุกกาบาตจำนวนนับไม่ถ้วนตั้งแต่ขนาดก้อนหินจนถึงเม็ดฝุ่น รวมไปถึงล้านดวง ดาวหาง ใน… … สารานุกรมถ่านหิน
ชั้นบรรยากาศของโลก (จากไอบรรยากาศกรีกและลูกบอลสไปรา) ซึ่งเป็นเปลือกก๊าซที่ล้อมรอบโลก ก. โดยทั่วไปถือเป็นบริเวณรอบโลกซึ่งตัวกลางที่เป็นก๊าซหมุนไปพร้อมกับโลกโดยรวม มวลของ A. ประมาณ 5.15 1,015... ...
- (จากบรรยากาศกรีก - ไอน้ำและสไปรา - บอล) เปลือกก๊าซที่ล้อมรอบโลก ก. โดยทั่วไปถือเป็นบริเวณรอบโลกซึ่งตัวกลางที่เป็นก๊าซหมุนไปพร้อมกับโลกโดยรวม มวลของ A. อยู่ที่ประมาณ 5.15 1,015 ตัน ให้... ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต
คำนี้มีความหมายอื่นดูที่สุนัขในอวกาศ (ความหมาย) ... Wikipedia
คำนี้มีความหมายอื่น ดูที่ ลม (ความหมาย) ถุงลมเป็นอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดในการกำหนดความเร็วและทิศทางลม ซึ่งใช้ในสนามบิน ... Wikipedia
หนังสือ
- บทเพลงแห่งทราย, Vasily Voronkov เมืองที่รอดชีวิตจากภัยพิบัติถูกล้อมรอบด้วยทรายที่ตายแล้วมานานหลายร้อยปี เนื่องจากรังสีที่รุนแรง เรือจึงต้องขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบนเพื่อข้ามเขตแบ่งเมือง...
ความหนาของชั้นบรรยากาศอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 120 กิโลเมตร มวลอากาศทั้งหมดในบรรยากาศคือ (5.1-5.3) 10 18 กก. ในจำนวนนี้มวลของอากาศแห้งคือ 5.1352 ± 0.0003 · 10 18 กก. มวลไอน้ำทั้งหมดโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 1.27 10 16 กก.
โทรโปพอส
ชั้นเปลี่ยนผ่านจากชั้นโทรโพสเฟียร์ไปยังชั้นสตราโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิลดลงเมื่อความสูงหยุดลง
สตราโตสเฟียร์
ชั้นบรรยากาศตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 11 ถึง 50 กม. โดดเด่นด้วยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยในชั้น 11-25 กม. (ชั้นล่างของสตราโตสเฟียร์) และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในชั้น 25-40 กม. จาก −56.5 เป็น 0.8 ° (ชั้นบนของสตราโตสเฟียร์หรือบริเวณผกผัน) เมื่อถึงค่าประมาณ 273 K (เกือบ 0 °C) ที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. อุณหภูมิยังคงคงที่จนถึงระดับความสูงประมาณ 55 กม. บริเวณที่มีอุณหภูมิคงที่นี้เรียกว่าสตราโตสเฟียร์และเป็นขอบเขตระหว่างสตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์
สเตรโทพอส
ชั้นขอบเขตของชั้นบรรยากาศระหว่างสตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์ ในการกระจายอุณหภูมิแนวตั้งจะมีค่าสูงสุด (ประมาณ 0 °C)
มีโซสเฟียร์
ชั้นบรรยากาศของโลก
ขอบเขตของชั้นบรรยากาศโลก
เทอร์โมสเฟียร์
ขีดจำกัดบนคือประมาณ 800 กม. อุณหภูมิจะสูงขึ้นถึงระดับความสูง 200-300 กม. โดยจะถึงค่าลำดับ 1,500 K หลังจากนั้นจะยังคงเกือบคงที่จนถึงระดับความสูงสูง ภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์และรังสีคอสมิกไอออไนซ์ของอากาศ (“ ออโรรา”) เกิดขึ้น - พื้นที่หลักของไอโอโนสเฟียร์อยู่ภายในเทอร์โมสเฟียร์ ที่ระดับความสูงมากกว่า 300 กม. อะตอมออกซิเจนจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ขีดจำกัดบนของเทอร์โมสเฟียร์ถูกกำหนดโดยกิจกรรมปัจจุบันของดวงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ ในช่วงที่มีกิจกรรมต่ำ - ตัวอย่างเช่นในปี 2551-2552 ขนาดของเลเยอร์นี้ลดลงอย่างเห็นได้ชัด
เทอร์โมพอส
บริเวณชั้นบรรยากาศที่อยู่ติดกับเทอร์โมสเฟียร์ ในภูมิภาคนี้ การดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ไม่มีนัยสำคัญ และอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูงจริงๆ
เอกโซสเฟียร์ (ทรงกลมกระเจิง)
ขึ้นไปที่ระดับความสูง 100 กม. บรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกันและผสมกันอย่างดี ในชั้นที่สูงกว่า การกระจายตัวของก๊าซตามความสูงจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุล ความเข้มข้นของก๊าซที่หนักกว่าจะลดลงเร็วขึ้นตามระยะห่างจากพื้นผิวโลก เนื่องจากความหนาแน่นของก๊าซลดลง อุณหภูมิจึงลดลงจาก 0 °C ในชั้นสตราโตสเฟียร์เป็น −110 °C ในชั้นมีโซสเฟียร์ อย่างไรก็ตาม พลังงานจลน์ของอนุภาคแต่ละตัวที่ระดับความสูง 200-250 กม. สอดคล้องกับอุณหภูมิ ~150 °C เหนือ 200 กม. สังเกตความผันผวนของอุณหภูมิและความหนาแน่นของก๊าซในเวลาและอวกาศอย่างมีนัยสำคัญ
ที่ระดับความสูงประมาณ 2,000-3,500 กม. ชั้นบรรยากาศจะค่อยๆ กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่า ใกล้สุญญากาศอวกาศซึ่งเต็มไปด้วยอนุภาคก๊าซระหว่างดาวเคราะห์ที่มีการทำให้บริสุทธิ์สูง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะตอมของไฮโดรเจน แต่ก๊าซนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสสารระหว่างดาวเคราะห์เท่านั้น อีกส่วนหนึ่งประกอบด้วยอนุภาคฝุ่นที่มีต้นกำเนิดจากดาวหางและอุกกาบาต นอกจากอนุภาคฝุ่นที่หายากอย่างยิ่งแล้ว การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีคอร์ปัสของแหล่งกำเนิดสุริยะและกาแล็กซียังแทรกซึมเข้าไปในอวกาศนี้อีกด้วย
โทรโพสเฟียร์คิดเป็นประมาณ 80% ของมวลบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ - ประมาณ 20%; มวลของมีโซสเฟียร์ไม่เกิน 0.3% เทอร์โมสเฟียร์น้อยกว่า 0.05% ของมวลบรรยากาศทั้งหมด ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าในบรรยากาศ นิวโทรโนสเฟียร์และไอโอโนสเฟียร์มีความโดดเด่น ปัจจุบันเชื่อกันว่าบรรยากาศขยายไปถึงระดับความสูง 2,000-3,000 กม.
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซในบรรยากาศที่ปล่อยออกมา โฮโมสเฟียร์และ เฮเทอโรสเฟียร์. เฮเทอโรสเฟียร์- นี่คือพื้นที่ที่แรงโน้มถ่วงส่งผลต่อการแยกก๊าซ เนื่องจากการปะปนกันที่ระดับความสูงดังกล่าวนั้นน้อยมาก. นี่แสดงถึงองค์ประกอบที่แปรผันของเฮเทอโรสเฟียร์ ด้านล่างเป็นส่วนที่ผสมกันและเป็นเนื้อเดียวกันของบรรยากาศที่เรียกว่าโฮโมสเฟียร์ ขอบเขตระหว่างชั้นเหล่านี้เรียกว่าเทอร์โบพอส ซึ่งอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 120 กม.
คุณสมบัติทางสรีรวิทยาและอื่น ๆ ของบรรยากาศ
ที่ระดับความสูง 5 กม. เหนือระดับน้ำทะเล คนที่ไม่ได้รับการฝึกจะเริ่มประสบกับภาวะขาดออกซิเจน และหากไม่มีการปรับตัว ประสิทธิภาพของบุคคลจะลดลงอย่างมาก โซนสรีรวิทยาของบรรยากาศสิ้นสุดที่นี่ การหายใจของมนุษย์จะเป็นไปไม่ได้ที่ระดับความสูง 9 กม. แม้ว่าบรรยากาศจะสูงถึงประมาณ 115 กม. แต่บรรยากาศก็ยังมีออกซิเจนอยู่
บรรยากาศทำให้เรามีออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการหายใจ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความดันรวมของบรรยากาศลดลงเมื่อคุณสูงขึ้น ความดันบางส่วนของออกซิเจนจึงลดลงตามไปด้วย
ในชั้นอากาศที่ทำให้บริสุทธิ์ การแพร่กระจายของเสียงเป็นไปไม่ได้ จนถึงระดับความสูง 60-90 กม. ยังคงสามารถใช้แรงต้านอากาศและแรงยกเพื่อควบคุมการบินตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้ แต่เริ่มต้นจากระดับความสูง 100-130 กม. แนวคิดของหมายเลข M และแผงกั้นเสียงที่นักบินทุกคนคุ้นเคยนั้นสูญเสียความหมาย: ที่นั่นผ่านเส้น Karman ธรรมดาซึ่งเกินกว่าขอบเขตของการบินด้วยขีปนาวุธล้วนๆ ซึ่งสามารถทำได้เท่านั้น ถูกควบคุมโดยใช้แรงปฏิกิริยา
ที่ระดับความสูงมากกว่า 100 กม. บรรยากาศขาดคุณสมบัติที่น่าทึ่งอีกประการหนึ่ง นั่นคือความสามารถในการดูดซับ นำและส่งพลังงานความร้อนโดยการพาความร้อน (เช่น โดยการผสมอากาศ) ซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบต่างๆ ของอุปกรณ์บนสถานีอวกาศในวงโคจรจะไม่สามารถระบายความร้อนจากภายนอกได้ในลักษณะเดียวกับที่ทำบนเครื่องบินตามปกติ - ด้วยความช่วยเหลือของไอพ่นและหม้อน้ำอากาศ ที่ระดับความสูงนี้ เช่นเดียวกับในอวกาศ วิธีเดียวที่จะถ่ายโอนความร้อนได้คือการแผ่รังสีความร้อน
ประวัติความเป็นมาของการก่อตัวของชั้นบรรยากาศ
ตามทฤษฎีที่พบบ่อยที่สุด ชั้นบรรยากาศของโลกมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันสามประการเมื่อเวลาผ่านไป เริ่มแรกประกอบด้วยก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) ที่ถูกจับจากอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า บรรยากาศเบื้องต้น(ประมาณสี่พันล้านปีก่อน) ในระยะต่อไป การระเบิดของภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ส่งผลให้บรรยากาศอิ่มตัวด้วยก๊าซอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน (คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย ไอน้ำ) นี่คือวิธีที่มันถูกสร้างขึ้น บรรยากาศรอง(ประมาณสามพันล้านปีก่อนปัจจุบัน) บรรยากาศแบบนี้กำลังฟื้นฟู นอกจากนี้กระบวนการก่อตัวของบรรยากาศยังถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้:
- การรั่วไหลของก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) สู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์
- ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต การปล่อยฟ้าผ่า และปัจจัยอื่น ๆ
ปัจจัยเหล่านี้ค่อยๆ นำไปสู่การก่อตัว บรรยากาศระดับอุดมศึกษาโดดเด่นด้วยปริมาณไฮโดรเจนที่ต่ำกว่ามากและมีปริมาณไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงกว่ามาก (เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีจากแอมโมเนียและไฮโดรคาร์บอน)
ไนโตรเจน
การก่อตัวของไนโตรเจน N2 จำนวนมากเกิดจากการออกซิเดชันของบรรยากาศแอมโมเนีย-ไฮโดรเจนโดยโมเลกุลออกซิเจน O2 ซึ่งเริ่มมาจากพื้นผิวโลกอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงเริ่มต้นเมื่อ 3 พันล้านปีก่อน ไนโตรเจน N2 ยังถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการแยกไนเตรตของไนเตรตและสารประกอบที่มีไนโตรเจนอื่นๆ ไนโตรเจนถูกออกซิไดซ์โดยโอโซนเป็น NO ในบรรยากาศชั้นบน
ไนโตรเจน N 2 จะทำปฏิกิริยาภายใต้สภาวะเฉพาะเท่านั้น (เช่น ระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า) ออกซิเดชันของโมเลกุลไนโตรเจนโดยโอโซนระหว่างการปล่อยกระแสไฟฟ้าจะใช้ในปริมาณเล็กน้อยในการผลิตปุ๋ยไนโตรเจนทางอุตสาหกรรม ไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) และแบคทีเรียปมที่ก่อให้เกิดซิมไบโอซิสของไรโซเบียมกับพืชตระกูลถั่วที่เรียกว่าสามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยการใช้พลังงานต่ำและแปลงให้เป็นรูปแบบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ปุ๋ยพืชสด
ออกซิเจน
องค์ประกอบของบรรยากาศเริ่มเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงตามการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลกอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนและการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ เริ่มแรกออกซิเจนถูกใช้ไปในการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบรีดิวซ์ - แอมโมเนีย, ไฮโดรคาร์บอน, เหล็กในรูปเหล็กที่มีอยู่ในมหาสมุทร ฯลฯ ในตอนท้ายของขั้นตอนนี้ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศเริ่มเพิ่มขึ้น บรรยากาศสมัยใหม่ที่มีคุณสมบัติออกซิไดซ์จะค่อยๆก่อตัวขึ้น เนื่องจากสิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันและร้ายแรงในกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ เปลือกโลก และชีวมณฑล เหตุการณ์นี้จึงถูกเรียกว่ามหันตภัยออกซิเจน
ก๊าซมีตระกูล
มลพิษทางอากาศ
เมื่อเร็ว ๆ นี้ มนุษย์เริ่มมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศ ผลลัพธ์ของกิจกรรมของเขาคือปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่สะสมในยุคทางธรณีวิทยาก่อนหน้านี้ CO 2 จำนวนมหาศาลถูกใช้ไปในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและถูกดูดซับโดยมหาสมุทรของโลก ก๊าซนี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการสลายตัวของหินคาร์บอเนตและสารอินทรีย์จากพืชและสัตว์ ตลอดจนเนื่องจากการภูเขาไฟและกิจกรรมทางอุตสาหกรรมของมนุษย์ ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ปริมาณ CO 2 ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น 10% โดยส่วนใหญ่ (360 พันล้านตัน) มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง หากอัตราการเติบโตของการเผาไหม้เชื้อเพลิงยังคงดำเนินต่อไป ในอีก 200-300 ปีข้างหน้า ปริมาณ CO 2 ในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นสองเท่าและอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก
การเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นสาเหตุหลักของก๊าซก่อมลพิษ (CO, SO2) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศเป็น SO 3 ในชั้นบนของบรรยากาศ ซึ่งในทางกลับกันจะทำปฏิกิริยากับน้ำและไอแอมโมเนีย และทำให้เกิดกรดซัลฟิวริก (H 2 SO 4) และแอมโมเนียมซัลเฟต ((NH 4) 2 SO 4 ) กลับคืนสู่พื้นผิวโลกในรูปแบบที่เรียกว่า ฝนกรด การใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในทำให้เกิดมลภาวะในบรรยากาศอย่างมากด้วยไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน และสารประกอบตะกั่ว (tetraethyl lead Pb(CH 3 CH 2) 4))
มลพิษจากละอองลอยในชั้นบรรยากาศมีสาเหตุจากทั้งสาเหตุตามธรรมชาติ (การระเบิดของภูเขาไฟ พายุฝุ่น การลอยตัวของหยดน้ำทะเลและละอองเกสรดอกไม้ ฯลฯ) และกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ (การขุดแร่และวัสดุก่อสร้าง การเผาเชื้อเพลิง การทำปูนซีเมนต์ ฯลฯ ). การปล่อยอนุภาคขนาดใหญ่ออกสู่ชั้นบรรยากาศอย่างเข้มข้นเป็นหนึ่งในสาเหตุที่เป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลก
ดูเพิ่มเติม
- Jacchia (แบบจำลองบรรยากาศ)
หมายเหตุ
ลิงค์
วรรณกรรม
- V. V. Parin, F. P. Kosmolinsky, B. A. Dushkov“ ชีววิทยาอวกาศและการแพทย์” (ฉบับที่ 2 แก้ไขและขยาย), M.: “ Prosveshcheniye”, 1975, 223 หน้า
- เอ็น.วี. กูซาโควา“เคมีสิ่งแวดล้อม”, Rostov-on-Don: Phoenix, 2004, 192 กับ ISBN 5-222-05386-5
- โซโคลอฟ วี.เอ.ธรณีเคมีของก๊าซธรรมชาติ M. , 1971;
- แมคอีเวน เอ็ม., ฟิลลิปส์ แอล.เคมีบรรยากาศ, M. , 1978;
- วาร์ก เค., วอร์เนอร์ เอส.มลพิษทางอากาศ แหล่งที่มาและการควบคุม ทรานส์ จากภาษาอังกฤษ ม.. 2523;
- การติดตามมลพิษเบื้องหลังของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ วี. 1, ล., 1982.
โลก | ||
---|---|---|
ประวัติศาสตร์โลก | อายุของโลก ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก ระดับธรณีวิทยา ประวัติศาสตร์ของชีวิตบนโลก ความเย็นของโลก ความขัดแย้งของดวงอาทิตย์อายุน้อยที่อ่อนแอ ทฤษฎีผลกระทบขนาดยักษ์ ลำดับเหตุการณ์ของวิวัฒนาการ | |
ภูมิศาสตร์ และธรณีวิทยา |
ออสเตรเลีย เอเชีย แอนตาร์กติกา แอฟริกา ยุโรป อเมริกาเหนือ อเมริกาใต้ มหาสมุทรแอตแลนติก มหาสมุทรอินเดีย มหาสมุทรอาร์กติก มหาสมุทรแปซิฟิก มหาสมุทรใต้ บรรยากาศ |
YouTube สารานุกรม
1 / 5
✪ ยานอวกาศโลก (ตอนที่ 14) - บรรยากาศ
√ เหตุใดบรรยากาศจึงไม่ถูกดึงเข้าสู่สุญญากาศแห่งอวกาศ
út การเข้าสู่ยานอวกาศ Soyuz TMA-8 สู่ชั้นบรรยากาศโลก
√ โครงสร้างบรรยากาศ ความหมาย การเรียน
, , O. S. Ugolnikov "บรรยากาศชั้นบนการบรรจบกันของโลกและอวกาศ"
คำบรรยาย
ขอบเขตบรรยากาศ
บรรยากาศถือเป็นบริเวณรอบโลกซึ่งมีตัวกลางที่เป็นก๊าซหมุนไปพร้อมกับโลกโดยรวม บรรยากาศจะค่อยๆ ผ่านเข้าสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ในชั้นนอกโลก โดยเริ่มต้นที่ระดับความสูง 500-1,000 กิโลเมตรจากพื้นผิวโลก
ตามคำจำกัดความที่เสนอโดยสหพันธ์การบินระหว่างประเทศขอบเขตของบรรยากาศและพื้นที่นั้นถูกลากไปตามเส้นคาร์มานซึ่งอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 100 กม. ซึ่งเหนือระดับนั้นการบินการบินจึงเป็นไปไม่ได้เลย NASA ใช้เครื่องหมาย 122 กิโลเมตร (400,000 ฟุต) เป็นขีดจำกัดบรรยากาศ โดยที่กระสวยอวกาศเปลี่ยนจากการขับเคลื่อนด้วยกำลังไปสู่การเคลื่อนที่ตามหลักอากาศพลศาสตร์
คุณสมบัติทางกายภาพ
นอกจากก๊าซที่ระบุในตารางแล้ว บรรยากาศยังประกอบด้วย Cl 2 (\displaystyle (\ce (Cl2))) , ดังนั้น 2 (\displaystyle (\ce (SO2))) , NH 3 (\displaystyle (\ce (NH3))) , CO (\displaystyle ((\ce (CO)))) , O 3 (\displaystyle ((\ce (O3)))) , หมายเลข 2 (\displaystyle (\ce (NO2))), ไฮโดรคาร์บอน, HCl (\displaystyle (\ce (HCl))) , HF (\displaystyle (\ce (HF))) , HBr (\displaystyle (\ce (HBr))) , สวัสดี (\displaystyle ((\ce (HI)))), คู่รัก ปรอท (\displaystyle (\ce (Hg))) , ฉัน 2 (\displaystyle (\ce (I2))) , เบอร์ 2 (\displaystyle (\ce (Br2)))ตลอดจนก๊าซอื่นๆ อีกมากมายในปริมาณเล็กน้อย โทรโพสเฟียร์ประกอบด้วยอนุภาคของแข็งและของเหลวแขวนลอย (ละอองลอย) จำนวนมากอย่างต่อเนื่อง ก๊าซที่หายากที่สุดในชั้นบรรยากาศของโลกคือ Rn (\displaystyle (\ce (Rn))) .
โครงสร้างของชั้นบรรยากาศ
ชั้นขอบเขตบรรยากาศ
ชั้นล่างของโทรโพสเฟียร์ (หนา 1-2 กม.) ซึ่งสถานะและคุณสมบัติของพื้นผิวโลกส่งผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ
โทรโพสเฟียร์
ขีดจำกัดบนอยู่ที่ระดับความสูง 8-10 กม. ในขั้วโลก, 10-12 กม. ในเขตอบอุ่น และ 16-18 กม. ในละติจูดเขตร้อน ในฤดูหนาวต่ำกว่าในฤดูร้อน
ชั้นบรรยากาศหลักชั้นล่างประกอบด้วยมากกว่า 80% ของมวลอากาศในบรรยากาศทั้งหมด และประมาณ 90% ของไอน้ำทั้งหมดที่มีอยู่ในบรรยากาศ ความปั่นป่วนและการพาความร้อนได้รับการพัฒนาอย่างมากในโทรโพสเฟียร์ เมฆปรากฏขึ้น และพายุไซโคลนและแอนติไซโคลนพัฒนาขึ้น อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น โดยมีความลาดชันตามแนวตั้งเฉลี่ย 0.65°/100 เมตร
โทรโปพอส
ชั้นเปลี่ยนผ่านจากชั้นโทรโพสเฟียร์ไปยังชั้นสตราโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิลดลงเมื่อความสูงหยุดลง
สตราโตสเฟียร์
ชั้นบรรยากาศตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 11 ถึง 50 กม. โดดเด่นด้วยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยในชั้น 11-25 กม. (ชั้นล่างของสตราโตสเฟียร์) และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในชั้น 25-40 กม. จากลบ 56.5 เป็นบวก 0.8 ° C (ชั้นบนของสตราโตสเฟียร์หรือบริเวณผกผัน) เมื่อถึงค่าประมาณ 273 K (เกือบ 0 °C) ที่ระดับความสูงประมาณ 40 กม. อุณหภูมิยังคงคงที่จนถึงระดับความสูงประมาณ 55 กม. บริเวณที่มีอุณหภูมิคงที่นี้เรียกว่าสตราโตสเฟียร์และเป็นขอบเขตระหว่างสตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์
สเตรโทพอส
ชั้นขอบเขตของชั้นบรรยากาศระหว่างสตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์ ในการกระจายอุณหภูมิแนวตั้งจะมีค่าสูงสุด (ประมาณ 0 °C)
มีโซสเฟียร์
เทอร์โมสเฟียร์
ขีดจำกัดบนคือประมาณ 800 กม. อุณหภูมิจะสูงขึ้นถึงระดับความสูง 200-300 กม. โดยจะถึงค่าลำดับ 1,500 K หลังจากนั้นจะยังคงเกือบคงที่จนถึงระดับความสูงสูง ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิก ไอออนไนซ์ของอากาศ ("แสงออโรร่า") เกิดขึ้น - บริเวณหลักของไอโอโนสเฟียร์อยู่ภายในเทอร์โมสเฟียร์ ที่ระดับความสูงมากกว่า 300 กม. อะตอมออกซิเจนจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ขีดจำกัดบนของเทอร์โมสเฟียร์ถูกกำหนดโดยกิจกรรมปัจจุบันของดวงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ ในช่วงที่มีกิจกรรมต่ำ - ตัวอย่างเช่นในปี 2551-2552 ขนาดของเลเยอร์นี้ลดลงอย่างเห็นได้ชัด
เทอร์โมพอส
บริเวณบรรยากาศที่อยู่ติดกันเหนือเทอร์โมสเฟียร์ ในภูมิภาคนี้ การดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ไม่มีนัยสำคัญ และอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูงจริงๆ
เอกโซสเฟียร์ (ทรงกลมกระเจิง)
ขึ้นไปที่ระดับความสูง 100 กม. บรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกันและผสมกันอย่างดี ในชั้นที่สูงกว่า การกระจายตัวของก๊าซตามความสูงจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุล ความเข้มข้นของก๊าซที่หนักกว่าจะลดลงเร็วขึ้นตามระยะห่างจากพื้นผิวโลก เนื่องจากความหนาแน่นของก๊าซลดลง อุณหภูมิจึงลดลงจาก 0 °C ในชั้นสตราโตสเฟียร์เป็นลบ 110 °C ในชั้นมีโซสเฟียร์ อย่างไรก็ตาม พลังงานจลน์ของอนุภาคแต่ละตัวที่ระดับความสูง 200-250 กม. สอดคล้องกับอุณหภูมิ ~ 150 °C เหนือ 200 กม. สังเกตความผันผวนของอุณหภูมิและความหนาแน่นของก๊าซในเวลาและอวกาศอย่างมีนัยสำคัญ
ที่ระดับความสูงประมาณ 2,000-3,500 กม. ชั้นบรรยากาศจะค่อยๆ กลายเป็นสิ่งที่เรียกว่า ใกล้สุญญากาศอวกาศซึ่งเต็มไปด้วยอนุภาคหายากของก๊าซระหว่างดาวเคราะห์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอะตอมของไฮโดรเจน แต่ก๊าซนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสสารระหว่างดาวเคราะห์เท่านั้น อีกส่วนหนึ่งประกอบด้วยอนุภาคฝุ่นที่มีต้นกำเนิดจากดาวหางและอุกกาบาต นอกจากอนุภาคฝุ่นที่หายากอย่างยิ่งแล้ว การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีคอร์ปัสของแหล่งกำเนิดสุริยะและกาแล็กซียังแทรกซึมเข้าไปในอวกาศนี้อีกด้วย
ทบทวน
โทรโพสเฟียร์คิดเป็นประมาณ 80% ของมวลบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ - ประมาณ 20%; มวลของมีโซสเฟียร์ไม่เกิน 0.3% เทอร์โมสเฟียร์น้อยกว่า 0.05% ของมวลบรรยากาศทั้งหมด
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางไฟฟ้าในบรรยากาศจึงแยกแยะได้ นิวโทรสเฟียร์และ ไอโอโนสเฟียร์ .
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซในบรรยากาศที่ปล่อยออกมา โฮโมสเฟียร์และ เฮเทอโรสเฟียร์. เฮเทอโรสเฟียร์- นี่คือพื้นที่ที่แรงโน้มถ่วงส่งผลต่อการแยกก๊าซ เนื่องจากการปะปนกันที่ระดับความสูงดังกล่าวนั้นน้อยมาก. นี่แสดงถึงองค์ประกอบที่แปรผันของเฮเทอโรสเฟียร์ ด้านล่างเป็นส่วนที่ผสมกันและเป็นเนื้อเดียวกันของบรรยากาศที่เรียกว่าโฮโมสเฟียร์ ขอบเขตระหว่างชั้นเหล่านี้เรียกว่าเทอร์โบพอส ซึ่งอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 120 กม.
คุณสมบัติอื่นของบรรยากาศและผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์
ที่ระดับความสูง 5 กม. เหนือระดับน้ำทะเล คนที่ไม่ได้รับการฝึกจะเริ่มประสบกับภาวะขาดออกซิเจน และหากไม่มีการปรับตัว ประสิทธิภาพของบุคคลจะลดลงอย่างมาก โซนสรีรวิทยาของบรรยากาศสิ้นสุดที่นี่ การหายใจของมนุษย์จะเป็นไปไม่ได้ที่ระดับความสูง 9 กม. แม้ว่าบรรยากาศจะสูงถึงประมาณ 115 กม. แต่บรรยากาศก็ยังมีออกซิเจนอยู่
บรรยากาศทำให้เรามีออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการหายใจ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความดันรวมของบรรยากาศลดลงเมื่อคุณสูงขึ้น ความดันบางส่วนของออกซิเจนจึงลดลงตามไปด้วย
ประวัติความเป็นมาของการก่อตัวของชั้นบรรยากาศ
ตามทฤษฎีที่พบบ่อยที่สุด ชั้นบรรยากาศของโลกมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันสามประการตลอดประวัติศาสตร์ เริ่มแรกประกอบด้วยก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) ที่ถูกจับจากอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ นี่คือสิ่งที่เรียกว่า บรรยากาศเบื้องต้น- ในระยะต่อไป การระเบิดของภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ส่งผลให้บรรยากาศอิ่มตัวด้วยก๊าซอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรเจน (คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย ไอน้ำ) นี่คือวิธีที่มันถูกสร้างขึ้น บรรยากาศรอง- บรรยากาศแบบนี้กำลังฟื้นฟู นอกจากนี้กระบวนการก่อตัวของบรรยากาศยังถูกกำหนดโดยปัจจัยต่อไปนี้:
- การรั่วไหลของก๊าซเบา (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) สู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์
- ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต การปล่อยฟ้าผ่า และปัจจัยอื่น ๆ
ปัจจัยเหล่านี้ค่อยๆ นำไปสู่การก่อตัว บรรยากาศระดับอุดมศึกษาโดดเด่นด้วยปริมาณไฮโดรเจนที่ต่ำกว่ามากและมีปริมาณไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงกว่ามาก (เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีจากแอมโมเนียและไฮโดรคาร์บอน)
ไนโตรเจน
การก่อตัวของไนโตรเจนจำนวนมากเกิดจากการออกซิเดชันของบรรยากาศแอมโมเนีย-ไฮโดรเจนโดยออกซิเจนโมเลกุล O 2 (\displaystyle (\ce (O2)))ซึ่งเริ่มมาจากพื้นผิวดาวเคราะห์อันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงเริ่มต้นเมื่อ 3 พันล้านปีก่อน ไนโตรเจนอีกด้วย N 2 (\displaystyle (\ce (N2)))ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการแยกไนเตรตของไนเตรตและสารประกอบที่มีไนโตรเจนอื่น ๆ ไนโตรเจนจะถูกออกซิไดซ์โดยโอโซนไป ไม่ (\displaystyle ((\ce (NO))))ในชั้นบรรยากาศชั้นบน
ไนโตรเจน N 2 (\displaystyle (\ce (N2)))จะทำปฏิกิริยาภายใต้สภาวะเฉพาะเท่านั้น (เช่น ระหว่างการปล่อยฟ้าผ่า) ออกซิเดชันของโมเลกุลไนโตรเจนโดยโอโซนระหว่างการปล่อยกระแสไฟฟ้าจะใช้ในปริมาณเล็กน้อยในการผลิตปุ๋ยไนโตรเจนทางอุตสาหกรรม ไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) และแบคทีเรียปมซึ่งก่อตัวเป็นซิมไบโอซิสของไรโซเบียมกับพืชตระกูลถั่วซึ่งสามารถเป็นปุ๋ยพืชสดที่มีประสิทธิภาพ - พืชที่ไม่ทำให้หมดสิ้นลง แต่ทำให้ดินสมบูรณ์ด้วยปุ๋ยธรรมชาติสามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยการใช้พลังงานต่ำและแปลงสภาพ ให้อยู่ในรูปแบบที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ
ออกซิเจน
องค์ประกอบของบรรยากาศเริ่มเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงโดยการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตบนโลกอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงพร้อมกับการปล่อยออกซิเจนและการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ เริ่มแรก ออกซิเจนถูกใช้ไปกับการออกซิเดชันของสารประกอบรีดิวซ์ - แอมโมเนีย, ไฮโดรคาร์บอน, เหล็กในรูปเหล็กที่มีอยู่ในมหาสมุทรและอื่น ๆ เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศเริ่มเพิ่มขึ้น บรรยากาศสมัยใหม่ที่มีคุณสมบัติออกซิไดซ์จะค่อยๆก่อตัวขึ้น เนื่องจากสิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันและร้ายแรงในกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ เปลือกโลก และชีวมณฑล เหตุการณ์นี้จึงถูกเรียกว่า มหันตภัยออกซิเจน
ก๊าซมีตระกูล
มลพิษทางอากาศ
เมื่อเร็ว ๆ นี้ มนุษย์เริ่มมีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศ ผลลัพธ์ของกิจกรรมของมนุษย์ทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่สะสมในยุคทางธรณีวิทยาก่อนหน้านี้ ปริมาณมหาศาลถูกใช้ไปในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและถูกดูดซับโดยมหาสมุทรของโลก ก๊าซนี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการสลายตัวของหินคาร์บอเนตและสารอินทรีย์จากพืชและสัตว์ ตลอดจนเนื่องจากการภูเขาไฟและกิจกรรมทางอุตสาหกรรมของมนุษย์ เนื้อหาในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น 10% โดยส่วนใหญ่ (360 พันล้านตัน) มาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง หากอัตราการเติบโตของการเผาไหม้เชื้อเพลิงยังคงดำเนินต่อไป ปริมาณดังกล่าวในอีก 200-300 ปีข้างหน้า CO 2 (\displaystyle (\ce (CO2)))ในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและอาจนำไปสู่