Objašnjavamo što je atmosfera i kolika je važnost Zemljine atmosfere. Slojevi i karakteristike atmosfere.
Kakva je atmosfera?
Atmosfera je homogeni sloj plinova koncentriran oko planeta o nebeska zvijezda i održava na mjestu djelovanjem gravitacija. Na nekim planetima, sastavljenim uglavnom od plina, ovaj sloj može biti posebno gust i dubok.
Zemljina atmosfera seže oko 10 000 km od površine planeta, a u različitim slojevima sadrži plinovi potrebno sačuvati temperatura stabilan planetarni sustav i omogućuju razvoj život. Zračne struje prisutne u njemu usko su povezane s hidrosfera (skup od Voda planetaria), i uzajamno utječu jedni na druge.
Naša se atmosfera može podijeliti u dvije velike regije: homosferu (donjih 100 km) i heterosferu (od 80 km do vanjskog ruba), prema raznolikosti plinova koji čine svaku, mnogo raznolikiju i homogeniju u prvom , a u drugom slojevitom i diferenciranom.
Nastanak i evolucija atmosfere datiraju od samih početaka planeta, u kojem je oko planeta ostao debeo sloj primordijalnih plinova, koji se većinom sastoje od vodika i helija iz Sunčev sustav. Međutim, postupno hlađenje Zemlja i mnogo kasnija pojava života mijenjala je atmosferu i mijenjala njezin sadržaj sve dok nije dostigla ono što danas poznajemo, kroz procese kao što su fotosinteza i kemosinteza ili disanje.
Karakteristike atmosfere
Zemljina atmosfera je sastavljena od raznih vrsta plinova, od kojih je najveći postotak masa akumulira se u prvih 11 km visine (95% zraka je u njegovom početnom sloju) i čija je ukupna masa oko 5,1 x 1018 kg.
Glavni plinovi koji ga čine (u homosferi) su dušik (78,08%), kisik (20,94%), vodena para (između 1 i 4% na razini površine) i argona (0,93%). Međutim, drugi plinovi su prisutni u manjim količinama, kao npr ugljični dioksid (0,04%), neon (0,0018%), helij (0,0005%), metan (0,0001%), između ostalih.
Sa svoje strane, heterosfera se sastoji od diferenciranih slojeva molekularnog dušika (80-400 km), atomskog kisika (400-1100 km), helija (1100-3500 km) i vodika (3500-10 000 km).
The Pritisak a temperatura atmosfere opada s visinom, pa su vanjski slojevi hladni i ne baš gusti.
Slojevi atmosfere
Zemljina atmosfera se sastoji od sljedećih slojeva:
- Troposfera. Početni sloj, u dodiru sa zemljinom površinom, gdje se akumulira najveća količina atmosferskih plinova. Dostiže 6 km visine na polovima i 18 km u ostatku planeta, što je najtopliji sloj od svih, unatoč činjenici da u njegovim vanjskim granicama temperatura doseže -50 °C.
- Stratosfera. Prostire se od 18 do 50 km visine, u raznim plinovitim slojevima. Jedna od njih je ozonosfera, gdje sunčevo zračenje utječe na kisik, stvarajući molekule ozona (O3) koji čine dobro poznati “ozonski omotač”. Ovaj proces stvara toplinu, tako da stratosfera bilježi značajan porast temperature do -3 °C.
- mezosfera. Međusloj atmosfere, visok između 50 i 80 km, najhladniji je dio cijele atmosfere i doseže -80 °C.
- Ionosfera ili termosfera. Prostire se od 80 do 800 km visine i predstavlja a zrak vrlo tanak koji dopušta drastične temperaturne oscilacije ovisno o sunčevom intenzitetu: može registrirati temperature od 1500 °C tijekom dana i dramatično pasti noću.
- Egzosfera. Vanjski sloj atmosfere, koji se kreće od 800 do 10.000 km visine, relativno je nedefiniran, nešto više od tranzita između atmosfere i svemira. Tamo bježe lakši elementi atmosfere, poput helija ili vodika.
Važnost atmosfere
Atmosfera igra vitalnu ulogu u zaštiti planeta, a time i života. Njegova gustoća odbija ili prigušuje oblike elektromagnetskog zračenja koje dolazi iz svemira, kao i eventualne meteoriti i predmeti koji bi mogli udariti o njegovu površinu, od kojih se većina otapa zbog trenja s plinovima pri ulasku u nju.
S druge strane, u stratosferi je ozonski omotač (ozonosfera), akumulacija ovog plina koja onemogućuje izravan pristup sunčevom zračenju zemljinoj površini, održavajući tako temperaturu planeta stabilnom. U isto vrijeme, masa plinova sprječava brzo raspršivanje topline u svemir, u tzv.efekt staklenika”.
Konačno, atmosfera sadrži plinove neophodne za život kakav poznajemo i igra vitalnu ulogu u održavanju ciklus vode iz isparavanje, kondenzacija i padalina vode.