Цікаві факти про атмосферу Землі

Атмосфера Землі захищає нас від жорсткої сонячної і космічної радіації, запобігає потраплянню різного космічного сміття. Зовні непомітна, земна атмосфера є складною структурою і вкрай важливою для нашого існування.

Пропонуємо ознайомитись з добіркою цікавих фактів про атмосферу Землі, які трохи відомі, але дуже важливі для розуміння оточуючого нас світу.

Почнемо з кольору. Швидше за все для вас буде незвичним дізнатися, що небо насправді фіолетове. Справа в тому, що повітря і пари води, які присутні в атмосфері, поглинають і розсіюють сонячне світло раніше, ніж ми його побачимо. Оскільки розсіювання віддає перевагу більш короткі хвилі світла, то найбільш сильно розсіюється фіолетовий колір. Ми ж думаємо, що бачимо блакитне небо, а не фіолетове тому, що наші очі більш чутливі до синього кольору.

За складом атмосфера Землі складається з майже 78% азоту, 21% кисню і одного відсотка аргону, вуглекислого газу, неону, гелію і інших газів разом узятих. Найдивовижніше полягає в тому, що наша атмосфера є єдиною, в складі якої є вільний кисень, хоча недавно його виявили і на кометі 67P. Чистий кисень є хімічно дуже активним газом, вступаючи у взаємодію з іншими хімічними речовинами йому важко втриматися в космосі. Наявність кисню в чистій формі на Землі робить нашу планету придатною для життя.

Як би Ви відповіли на питання: де міститься більше води - в хмарах або в ясному небі? Багато хто скаже, що більше води в хмарах, оскільки саме звідти вона ллється у вигляді дощу. А насправді велика частина води знаходиться в нашій атмосфері у вигляді невидимого водяної пари. З цієї причини на нашому тілі проступає більше поту, коли рівень водяної пари в повітрі, відомого як вологість, підвищується.

Багатьом буде цікавим дізнатися, чому летить в небі літак залишає після себе білий слід. Ці білі сліди, відомі як інверсійні або конденсаційні сліди, утворюються тоді, коли гарячі і вологі вихлопні гази з двигуна літака змішуються з більш холодним зовнішнім повітрям. Водяна пара з вихлопів замерзає і стає видимим - так само, як наше тепле дихання в холодну погоду.

Слабкий і швидко зникає конденсаційний слід означає, що повітря на цій великій висоті має низьку вологість, що є ознакою гарної погоди. Насичений і стійкий інверсійний слід вказує на високу вологість і може означати наближення грози. Тепер Ви знаєте, як по сліду від летить можна приблизно передбачити погоду.

Атмосфера Землі складається з п'яти основних верств, завдяки яким на нашій планеті можливе життя. Перший шар, тропосфера, простягається від рівня моря до 8 км в полярних і 18 км в тропічних широтах. Більшість погодних явищ відбувається в цьому шарі через суміші теплого повітря, який, піднімаючись і опускаючись, утворює хмари і вітер.

Наступний шар - стратосфера, що досягає майже до 50 км над рівнем моря. Тут знаходиться озоновий шар, що захищає нас від небезпечних ультрафіолетових променів. Хоча стратосфера знаходиться вище тропосфери, цей шар насправді може бути тепліше завдяки поглиненої енергії сонячних променів.

Мезосфера - це середній з п'яти шарів, що тягнеться до 80-90 км над поверхнею Землі, температура в якому коливається в районі -118 ° С. Більшість метеоритів, які входять в нашу атмосферу, згоряють в мезосфері.

Слідом за мезосферою йде термосфера, яка простягається до 800 км над поверхнею Землі. Усередині цього шару лежать основні області іоносфери. Більшість супутників, а також Міжнародна космічна станція, знаходяться в термосфере.

Екзосфера - п'ятий і самий верхній, зовнішній шар атмосфери, який стає все розрідження і розрідження в міру віддалення від поверхні Землі, поки не переходить в бліжнекосміческій вакуум (поки не змішується з міжпланетним простором). Він починається на висоті від 700 км над поверхнею Землі.

Саме захоплююче в тому, що розміри цього шару можуть збільшуватися або зменшуватися в залежності від сонячної активності. Коли Сонце спокійно і не стискає шар під час сонячних бур, зовнішня частина екзосфери може сягати на відстані 1000-10000 км від поверхні Землі.

Пассат дмуть в найтепліших частинах нашої планети, приблизно між 23 ° пн.ш. і 23 ° пд.ш. Ось чому більшість мусонів і гроз народжуються в цих нестабільних регіонах. В інших місцях вітру не такі сильні. На материкову частину потрапляє мінімальна вологість з океанів, і сухе повітря легко опускається на поверхню планети, часто приводячи до утворення величезних територій безводних пустель.

Реактивні літаків і метеорологічні зонди в основному літають в стратосфері. Для реактивних літаків цей шар найкращий для далеких перельотів, так як перебуваючи на цій висоті під меншим впливом сили тяжіння і тертя, вони можуть летіти швидше. Для метеозондов з такої висоти відкривається найкращий огляд для отримання уявлення про штормах, які утворюються нижче, в тропосфері.

Наявність в атмосфері різних газів полегшує життя людей, так як без цих газів наша планета була б занадто холодна для існування людини. Водяна пара, вуглекислий газ і інші атмосферні гази поглинають сонячне тепло, поширюючи його по поверхні планети, тим самим створюючи клімат, придатний для життя.

Вкрай необхідний для життя людини озоновий шар сформувався, коли атоми кисню змішалися з ультрафіолетовим сонячним випромінюванням, створивши озон (О3). Молекули озону поглинають більшість шкідливого сонячного випромінювання, не даючи йому досягати нас. Вважається, що озоновий шар був сформований порівняно недавно, після того, як в наших океанах з'явилося досить життя, щоб виділяти кількість кисню, необхідного для його створення.

Іоносфера свою назву отримала тому, що високоенергетичні частинки з космосу і наше Сонце допомагають формувати іони, що створюють м'яке, електричний шар навколо планети. Цей шар досить довго використовувався для передачі радіохвилі на великі відстані. Пізніше з'явилися супутники, які стали працювати з радіосигналами. Але і зараз ще є деякі радіостанції, які передають свої передачі, орієнтуючись на відбитий від іоносфери сигнал.

Кислотні дощі, що знищує цілі ліси і спустошує водні екосистеми, формується в атмосфері за умови, коли частинки діоксиду сірки або оксиду азоту змішуються разом з водяною парою і падають на Землю у вигляді дощу. Обидва цих хімічних з'єднання також зустрічаються в природі: діоксид сірки виділяється при виверженні вулканів, а оксид азоту виробляється електричними розрядами блискавки.

Дивні метаморфози можуть відбуватися з тиском. Найчастіше тиск повітря зі збільшенням висоти падає. Але в той же час воно може змінюватися у великих межах на одному і тому ж місці Землі. Коли Сонце нагріває землю, нагрівається і навколишнє повітря, який піднімається, стаючи точкою низького тиску. Відомо, що об'єкти переміщаються з областей високого тиску в області низького тиску. Так діє і повітря, який поблизу високого тиску починає стрімкий рух, щоб зрівняти тиск.

Блискавка - ще одне атмосферне явище з воістину магічними властивостями. Блискавка має настільки потужну силу, що всього один її удар може нагріти навколишнє повітря до 30.000 ° С. Будучи електричним вибухом, розряд блискавки викликає поява ударної хвилі, яка на великих відстанях вироджується в звукову хвилю, яку ми називаємо громом.

Хоча вітер, який ми відчуваємо на поверхні Землі, часто приходить з північного і південного полюсів, насправді він формується навколо екватора. Сонячне світло сильніше нагріває екватор і прилеглі широти, тому найбільший нагрів відбувається тут. Звичайно, сонячні промені так само досягають і нагрівають полюса, але ці промені рухаються під кутом і нагрів відбувається не такий сильний. А на екваторі нагріте повітря піднімається високо в атмосферу і рухається у напрямку до полюсів, де опускається і повертається назад до екватора.

Ще в атмосфері Землі існує цікаве явище, зване північним сяйвом. Північне полярне і південне полярне сяйво, видимі в високих північних і південних широтах, викликані реакцією іонів, що відбувається в четвертому шарі нашій атмосфері - термосфере. Коли високо заряджені частинки сонячного вітру стикаються з молекулами повітря над нашими магнітними полюсами, вони світяться і створюють чудові світлові шоу, які видно як з Землі, так і з космосу.

Заходи Сонця часто виглядають так, ніби це заграва від пожежі, тому що невеликі атмосферні частки розсіюють світло, відображаючи його в помаранчевих і жовтих відтінках. Такий же принцип лежить в основі формування веселки.