Budowa atmosfery

Zdajesz maturę z matematyki bo MUSISZ? ==> Zobacz Ekspresowy Kurs Maturalny <== i przygotuj sie do matury nawet w 7 dni!

Kategoria: Geografia Fizyczna Świata Tagi: atmosfera,

Atmosfera jest to powłoka gazowa Ziemi składająca się z azotu, który stanowi 78.09%, tlenu 20.09% jak i również z gazów szlachetnych np. argonu, helu, kryptonu, ksenonu oraz tlenków azotu, siarki, węgla i ozonu. Poza wymienionymi gazami atmosfera zawiera domieszki gazowe, ciekła i stałe. Do najważniejszych należą para wodna, której zawartość waha się od 0 do 4%. Domieszki ciekłe i stałe nazywane są aerozolami atmosferycznymi. Bardzo często są to pyły pochodzenia naturalnego np. pyły wulkaniczne, glebowe, pyłki roślin, również pochodzenia antropogenicznego: pyły przemysłowe, komunikacyjne. Skład chemiczny atmosfery ulega zmianom wraz z wysokością. W dolnej części przeważają gazy ciężkie- azot, tlen. W górnej części atmosfery więcej jest gazów lżejszych- hel i wodór.

W atmosferze zawarty jest dwutlenek węgla, pochodzący między innymi ze spalania paliw kopalnych, jest on odpowiedzialny za efekt cieplarniany jednocześnie jest on niezbędny do fotosyntezy roślin. Dwutlenek węgla przepuszcza promieniowanie słoneczne, lecz pochłania długofalowe promieniowanie powierzchni Ziemi i wypromieniowuje je zarówno w przestrzeń międzyplanetarną jak i w kierunku powierzchni Ziemi, co prowadzi do podwyższenia jej temperatury.

Na szczególną uwagę zasługuje para wodna, której ilość zmienia się w zależności od miejsca i pory roku. Ponadto w powietrzu znajdują się aerozole, czyli substancje stałe i ciekłe, jak np. pyłki roślin, bakterie, popioły, cząsteczki soli, sadza itp. Występują one a troposferze.

Warstwy atmosfery

Troposfera

Jest to najniższa warstwa, stykająca się z powierzchnią Ziemi. Na wysokości 6-8 km nad biegunami przebiega jej górna powierzchnia, a w strefie międzyzwrotnikowej na wysokości około 17 km. Przyczyną zróżnicowanej grubości tej warstwy jest działająca siła odśrodkowa oraz różnica w ogrzewaniu się obszarów znajdujących się w skrajnych szerokościach geograficznych. Wraz z wysokością temperatura spada, przeciętnie o 0.65oC na 100 m i w górnej części osiąga -50oC. Przypuszczalnie w troposferze znajduje się 80% całej masy powietrza, a do wysokości 5 km jest jej połowa.

Rozkład temperatury w troposferze kształtuje się w głównej mierze pod wpływem promieniowania i konwekcyjnego przenoszenia ciepła z powierzchni Ziemi nagrzanej przez Słońce. W warstwie tej znajduje się większa część powietrza atmosferycznego i prawie cała para wodna. Dzięki poziomym i pionowym ruchom powietrze w troposferze jest nieustannie mieszane, co wywołuje różne procesy i zjawiska atmosferyczne oraz sprawia, że warstwa ta ma decydujące znaczenie w kształtowaniu pogody.

W troposferze zachodzą wszelkie procesy pogodowe, które kształtują klimat. Do wysokości około 1-2 km , następuje ogrzewanie, ochładzanie i turbulencja.

Stratosfera

Powyżej troposfery znajduje się warstwa przejściowa, nazywana tropopauzą (temperatura powietrza wynosi w niej około -80oC w strefie międzyzwrotnikowej, nad biegunami natomiast waha się od -45oC do -65oC), nad którą znajduje się stratosfera. Sięga ona do około 50 km nad powierzchnią Ziemi. Gazy, z których składa się w niej powietrze, zalegają poziomo i mieszają się ze sobą. Warstwa ta jest uboga w parę wodną. Do wysokości około 25 km temperatura wynosi około -55oC, powyżej następuje wzrost temperatury do około 0oC w górnej granicy.

W części stratosfery znajduje się obszar o dużej zawartości ozonu, ozonosfera, wpływa ona na podwyższenie temperatury w skutek dokonujących się przemian tlenu w ozon, uwalniających ciepło. Ozonosfera jest odpowiedzialna za pochłanianie niebezpiecznego dla życia promieniowania ultrafioletowego. Występujące w niej dziury ozonowe są obszarami o zmniejszonej koncentracji ozonu i są związane ze wzrostem zawartości freonu w atmosferze. Górną granicą stratosfery jest stratopauza (tak samo jak w przypadku tropopauzy jest to warstwa przejściowa o stałej temperaturze 0oC).

Mezosfera

Kolejną warstwą jest mezosfera, sięgająca do około 85 km. Charakteryzuje się spadkiem temperatury do -90oC w jej górnej warstwie. Od góry jest ograniczona mezupauzą.

Termosfera

Nad mezosferą znajduje się termosfera, jej górna granica jest trudna do ustalenia, prawdopodobnie sięga do wysokości 500 km. Cechuje się dużym wzrostem temperatury do 1500oC na wysokości około 400 km, co związane jest z pochłanianiem promieniowania słonecznego przez cząstkowy tlen i azot.

Jej dolną częścią jest jonosfera, zachodzi tam podwyższona jonizacja powietrza, również ma swój udział w rozprzestrzenianiu się fal elektromagnetycznych. To właśnie tu zachodzi powstawanie zorzy polarnej na skutek świecenia zjonizowanych atomów tlenu i azotu. Zewnętrzną warstwą atmosfery jest egzosfera, jest ona niestety bardzo słabo zbadana. Jej charakterystyczną cechą jest silne rozrzedzenie powietrza, a temperatura spada do -273oC. Sięga ona prawdopodobnie do 2000 km. Powyżej niej odkryto koronę ziemską (geokoronę), złożoną z atomów wodoru, sięgającą do wysokości 20 000 km. Należy pamiętać, że wraz z wysokością maleje ciśnienie atmosferyczne.

Bibliografia:

Paweł Libner i Gerard Stefaniak „ Geografia od A do Z”
Sławomir Jaszczuk „Geografia Vademecum”
Strony internetowe www.wikipedia.pl oraz www.poland.gov.pl www.chemia.dami.pl
zdjęcia pobrane ze stron http://www.stronameteo.golonghorn.net/strona,wiedza/w_atmosfera.htm oraz http://www.iwiedza.net/encyklo/images/a/atmosfera1.jpg

Autor opracowania: Maciej Dadas

Materiał udostępniony dzięki uprzejmości Pana Sławomira Dmowskiego nauczyciela z XXIV LO im. C. Norwida w Warszawie. www.geo.norwid24.waw.pl