Jordens atmosfæresammensetning, lag, funksjoner

De Jordens atmosfære Det er det gassformige laget som omgir planeten fra jordoverflaten til en diffus grense til omtrent 10.000 km høyde. Dette laget opprettholdes rundt planeten på grunn av jordens tyngdekraft og er sammensatt av en blanding av gasser som vi kaller luft.

Den mest tallrike komponenten i jordens atmosfære er nitrogen (78%), etterfulgt av oksygen (21%) og argon (0,9%), så vel som andre i veldig små mengder, for eksempel vanndamp og karbondioksid.

Utsikt over atmosfæren fra verdensrommet

Denne gassformede massen er ordnet i 5 grunnleggende lag rundt planeten og oppfyller viktige funksjoner, for eksempel å beskytte planeten mot virkningen av små meteoritter, filtrere ultrafiolett stråling, beholde varme og tillate eksistensen av flytende vann.

På samme måte er jordens klima dannet i atmosfæren og tillater flyet til forskjellige arter, inkludert flyets fly. Men atmosfæren var ikke alltid som den er i dag, siden den oppsto med dannelsen av planeten og siden den gang har den utviklet seg.

[TOC]

Sammensetning av jordens atmosfære

Jordens atmosfære er dannet av en kombinasjon av gasser som luftnavnet er gitt. Sammensetningen av luften varierer i konsentrasjonsgradienten som går fra jordoverflaten til grensen med det ytre rom.

Når du snakker om sammensetningen av atmosfæren, henvises det til sammensetningen av luften i troposfæren, som er i kontakt med planetens overflate.Dette laget presenterer den høyeste luftkonsentrasjonen, hvis gassblanding er dominerende (n₂) og oksygen (eller₂).

Nitrogen representerer 78% av totalen, mens oksygen okkuperer 21%, og trekker fra omtrent 1% av flere andre gasser. Blant disse, først og fremst Argon, som nesten fullfører 1 %, og etterlater de andre gassene i ekstremt små mengder.

Blant disse andre gassene fremhever karbondioksid (CO_₂) at selv om det bare når omtrent 0,041%, øker det ved menneskelig aktivitet. Vanndamp har en variabel konsentrasjon, og når opptil 0,25%. Disse gassene har oksiderende egenskaper, så jordens atmosfære har denne kvaliteten.

Lag i atmosfæren

Jordens atmosfære har 5 lag:

Troposfære

Tropopause, lag mellom troposfære og stratosfære

Troposfæren strekker seg fra jordnivå til omtrent 12 til 20 km høyde og navnet stammer fra prefikset Tropos = endring, på grunn av dens skiftende karakter. Det er tynnere i polene og bredere i Ecuador.

Tre kvarter av gasemassen i atmosfæren er konsentrert i troposfæren, på grunn av tiltrekningen av jordisk tyngdekraft. I dette laget er livet mulig på jorden og de meteorologiske fenomenene og kommersielle flyflyene oppstår.

Atmosfæriske biogeokjemiske sykluser forekommer også i troposfæren, for eksempel oksygen, vann, CO_₂ og nitrogen. I dette laget avtar temperaturen med høyden, og til grensen mellom den og neste lag kalles tropopause.

Stratosfære

Stratosfæresyn

Det er mellom 12 og 20 km over jordoverflaten opp til omtrent 50 km og skiller seg i to lag med lufttetthet. Jo lavere er der den tyngste kalde luften samler seg, og en overlegen der den lettere varme luften er. Derav navnet hans avledet fra prefikset lag= lag.

Grensen mellom dette laget og det neste kalles Stratopousa. I det er et grunnleggende lag for livet på jorden, og det samme er ozonlaget.

Kan tjene deg: fjelløkosystem: Kjennetegn, flora, fauna, eksempler

Når dette laget absorberer varmen, øker stratosfæren temperaturen med høyden, i motsetning til hva som skjer i troposfæren.

Ozonlag (ozonosfære)

Planetens ozonlag beskytter oss mot solens ultrafiolette stråler

Det er et sammensatt ozonlag (eller₃), som dannes på grunn av biokjemisk dissosiasjon av oksygen (eller₂) Ved ultrafiolett solstråling. Når denne strålingen påvirker oksygenmolekylet, brytes den således inn i to oksygenatomer.

Da man tar i betraktning at atomisk oksygen (O) er veldig reaktiv, binder det med oksygenmolekyler (eller₂) og form ozonen (eller₃).

MESSPHERRE

Meteoritter som brenner i mesosfæren

Navnet hans kommer fra Meso = Medium, fordi det er mellom stratosfæren og termosfæren, omtrent mellom 50 og 80 km høyde. Det er laget der meteorer brenner og skaper flyktige stjerner.

I dette området er det fremdeles nok gass til å produsere friksjon og generere varme, som ikke lenger forekommer i de øvre lagene. Grensen mellom dette laget og det neste kalles mesopausa.

Termosfera

Den internasjonale romstasjonen ligger i Termosfera

Navnet på dette laget kommer fra termos = varme, siden temperaturen er 4.500 grader Fahrenheit (ca.482 ºC). Imidlertid, med nok gassmolekyler, overføres ikke denne varmen, så vel som lyden.

Dette laget strekker seg mellom 80 og 700 km høyde, og det er den internasjonale romstasjonen og mange lave banesatellitter. Grensen mellom termosferaen og det neste laget av termopause flammeatmosfæren.

Eksosfære

Høye bane -satellitter finnes i eksosfæren

Bærer navnet avledet fra prefikset EXO = Utenfor, siden det er det ytterste laget av jordens atmosfære; Bak henne er det ytre rommet. Det er mellom 700 og 10.000 km høyde, å være det mest omfattende lag i atmosfæren.

Det dominerer de lettere gassene som hydrogen og helium, men i veldig lav tetthet. Derfor er molekylene veldig atskilt fra hverandre, og er et veldig kaldt og oksygenområde. I eksosfæren er det værsatellitter og høye banesatellitter funnet.

Funksjoner av jordens atmosfære

Atmosfæren har en serie funksjoner som muliggjør forholdene for livets eksistens slik vi kjenner det.

Viktige gasser

Atmosfæren inneholder de grunnleggende gassene for livet slik den eksisterer i dag, som hovedsakelig er oksygen og co_₂.

Atmosfærisk ablasjon

Takket være eksistensen av et lag som mesosfæren, er jordoverflaten beskyttet mot virkningen av en stor mengde små meteorer. I dette laget er luften, selv om det er lite, det er tilstrekkelig for friksjon og meteorer å ordne og bli forsinket mest.

Ultraviolett strålefilter

Eksistensen av ozonlaget i stratosfæren filtrerer det meste av den ultrafiolette strålingen, og forhindrer at den når jordoverflaten. Dette er av stor betydning for forskjellige terrestriske prosesser, inkludert liv, siden denne typen stråling forårsaker mutasjoner og produserer kreft.

Drivhuseffekt

Drivhusffektillustrasjon

Flere av de atmosfæriske gassene tillater oppføring av stråling som varmer jorden og gir energi til fotosyntese og andre prosesser. Mens varmen som genereres (langbølgestråling), blir delvis beholdt og reflektert igjen til jorden.

Dette gjør det mulig å opprettholde et temperaturområde som er gunstig for livet på planeten, med en gjennomsnittstemperatur på 15 ºC. I tilfelle atmosfæren, vil gjennomsnittstemperaturen på planeten være -18 ºC.

Kan tjene deg: økologisk verdi

Daglig temperaturvariasjon

Variasjonen i løpet av temperaturdagen bestemmes ved oppvarmingen av luftlaget rett over bakken ved solstråling og dets kjøling av utelivet. Selv om andre parametere som høyde, påvirker også lag med skyer, fuktighet og atmosfærisk ustabilitet denne variasjonen.

Atmosfærisk trykk

Det er attraksjonskraften som har alvorlighetsgraden i luftmassen på jorden (luftvekt), som varierer i henhold til temperaturen, siden den letteste lettere er luften. Kombinasjonen av disse faktorene bidrar til dannelsen av klimaet, ved å produsere vindene og disse i sin tur de marine strømningene.

Men i tillegg utøver det atmosfæriske trykket luft på jordoverflaten er tilstrekkelig for flytende vann på jorden.

Tetthet og flyging

Atmosfæren konsentrerer den største andelen av luften i det nedre laget, troposfæren, som betinget en viss tetthet. Denne lufttettheten er det som tillater flyging av fugler, insekter, flygende pattedyr og den mekaniserte flygen av mennesker.

Atmosfærisk sirkulasjon

Vind er forårsaket av temperaturforskjeller generert i atmosfæren på troposfærens nivå, noe som forårsaker atmosfæriske trykkforskjeller. Dette skjer takket være absorpsjon av varme av noen gasser som utgjør det, for eksempel oksygen, CO_₂ og vanndamp.

Ved oppvarming reduserer disse gassene tettheten, det vil si at molekylene deres beveger seg bort fra hverandre, blir lettere og begynner å stige opp. Dette reduserer atmosfæretrykket i det området, og skaper et vakuum som de nærliggende luftmassene flyter, og danner vinden.

Disse forårsaker igjen marine overflatestrømmer som bidrar til å distribuere varme på jorden. På den annen side fordeler vindene vanndampen som dannes når vannet som stiger opp er kjølig og kondenserer og forårsaker regn.

Trening og evolusjon

Dannelsen og utviklingen av jordens atmosfære er en del av dannelsen og utviklingen av solsystemet fra det store smellet.

Solsystemdannelse

Illustrasjon av solsystemformasjonen. Kilde: NASA

Det foreslås at systemet vårt ble dannet på grunn av en tilfeldig konsentrasjon av materie ved å bevege seg og vri i verdensrommet. Det gikk sammen i det som senere ville være sentrum for solsystemet ved virkningen av tyngdekraften.

Deretter er den mest avsidesliggende saken fra sentrum avkjøling differensielt og dermed de kaldeste planetene de som er mest atskilt fra solen, som inntar den sentrale posisjonen. Deretter ble planetene dannet ved partikkelaggregering i forskjellige avstander fra sentrum, og i henhold til deres posisjon har de forskjellige egenskaper.

Jorden

Den så -kallede prototierraen ble dannet ved aggregeringen av små himmelske steinete kropper (kalt planetsimal), for omtrent 4 siden.500 millioner år. I dette tilfellet ble disse planetsimale dannet av oksider, metaller og silikater.

Senere, på grunn av jordens nedre masse, klarte ikke planeten vår å beholde det meste av hydrogenet og andre lysgasser. Tapet av gasser avkjølte planeten, konsoliderte en kjerne der de tyngste, jern- og nikkelelementene ble konsentrert.

Mens de letteste som silikatene dannet mantelen og cortex, mens gassene konsentrerte seg som det endelige laget. I dette området var det gasser som var så lette som slapp unna planetens tyngdekraft i dannelse.

Det kan tjene deg: Sinekologi: Hvilke studier, eksempler, applikasjoner

Jordens atmosfære

Atmosfæren anses å gå gjennom tre grunnleggende stadier i denne evolusjonen, som dekker den primitive atmosfæren, ungdomsskolen og biotisk atmosfære.

Primal atmosfære

Det anslås at planeten dannet sin første atmosfære 4.450 millioner år, etter virkningen som stykket dannet av månen. Derfra skjedde den planetariske differensieringen i kjernen, mantel, cortex og atmosfære.

Atmosfæren var fremdeles veldig ustabil på grunn av tap av lette gasser til verdensrommet under den terrestriske kjøleprosessen. Disse lysgassene som neon, Argon og andre gikk tapt i store proporsjoner fordi de var veldig lette.

I denne fasen var de dominerende gassene de fra solnebelen, av en reduserende natur som hydrogen (h₂). Som andre fra vulkansk aktivitet som karbondioksid (CO_₂), nitrogen (n₂) og vanndamp (h_₂O), så denne atmosfæren reduserte sterkt.

Sekundær atmosfære

I en periode på 100 til 500 millioner år gjorde atmosfæren utviklet seg en svak reduserende tilstand, og gjør omtrent 4.000 millioner år. Dette var blant annet for den så -kalt sen bombingen, der de treffer planeten asteroider rike på karbon og vann.

Tidlig bombardementillustrasjon. Kilde: Timwether/CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)

Det er bevist at meteoritter og kometer inneholder høyt vanninnhold, co_₂, metan (kap₄) og ammoniakk (NH3). På den annen side utviste vulkansk aktivitet store mengder CO_₂ og n₂.

I denne perioden vises forekomsten av livet på atmosfæren allerede, med aktiviteten til metanogene protobakterier omtrent 4.000 år. Disse organismer konsumert CO₂ og produserte CH4, så den første ble redusert og den andre av disse gassene økte.

Biotisk eller nåværende atmosfære

Jorden i dag. Kilde: Apollo 17

Det anslås at ikke mer enn 3 gjør.100 millioner år begynte å danne den oksiderende biotiske atmosfæren. Dette skyldes utseendet til de første fotosyntiserende organismer, det vil si i stand til å produsere kjemisk energi (mat) fra solenergi.

Opprinnelig var de cyanobakterier, som når de utførte prosessen med fotosyntesen produsert som et oksygenavfall. Dette innlemmet store mengder oksygen i atmosfæren, noe som forårsaket en kvalitativ endring for omtrent 2 siden.400 millioner år kjent som den store oksidative hendelsen.

På sin side forårsaket økningen i oksygen reduksjonen i metan på grunn av fotokjemisk rekombinasjon. På samme måte forårsaket ultrafiolett stråling dissosiasjonen av OR₂, danner atomisk oksygen (O), som kombineres med molekylært oksygen (eller₂) danner ozon (O3).

Dermed ble et ozonlag generert i ekstroferaen, i tillegg til n₂ utviste vulkanene som ble den dominerende gassen, fordi den er lite reaktiv og ikke lett dannes, derfor samlet den seg i atmosfæren.

Referanser

1. Kasting, J.F. og Catling, D. (2003). Evolusjon av en beboelig planet. Årlig gjennomgang av astronomi og astrofysikk.
2. Market, J.M. (1999). Fotosyntese og endringer i sammensetningen av atmosfæren. Internasjonal vitenskap.
3. Pla-García, J. og minor-salván, c. (2017). Den kjemiske sammensetningen av den primitive atmosfæren på planeten Jorden. Kjemisk forskning. Kjemi -annaler.
4. Quintero-Plaza, d. (2019). En kort historie om jordens atmosfære. AEMET Weather Calendar.
5. Sagan, ca. og Mullen, g. (1972). Jorden og Mars: Evolusjon av atmosfærer og overflatetemperaturer. Vitenskap.
6. Tian, ​​f., Toon, eller.B., Pavlova.TIL. og av Sterck, h. (2005). Til hydrogenrik tidlig jordatmosfære. Vitenskap.