اتمسفر

اتمسفر ابری است که از گاز و جامدات معلق تشکیل شده است و اندازه آن از سطح زمین به هزاران مایل می رسد که هرچقدر فاصله بیشتر شود از ضخامت آن کاسته می شود اما همیشه تحت تاثیر  نیروی جاذبه زمین است .

اتمسفر دارای لایه هایی  است که زمین را احاطه کرده و هوایی را که ما تنفس می کنیم دربر گرفته است. از ما در برابر تشعشعات فضا ی بیرون حمایت می کند و رطوبت مورد نیاز  (ابرها) ، گازها  و ذرات کوچک را در خود جای داده است. خلاصه اتمسفر به صورت حباب محافظی است که ما در آن زندگی می کنیم .

این حباب محافظ از چندین گاز تشکیل شده است. (لیست آن در بالا آمده است ).

از ترکیب چهارگاز اول که در جدول بالایی قراردارد  بالغ بر 998/99 درصد از همه گازها  تشکیل می شوند. نیتروژن یکی از بیشترین ترکیبات خشک موجود در اتمسفر است  نیتروژن باعث رقیق شدن اکسیژن ودر نتیجه جلوگیری از اشتعال مکرر در سطح زمین می شود.موجودات زنده برای ساخت پروتئین نیازمند آن هستند.

اکسیژن توسط همه موجودات زنده استفاده می شود وبرای تنفس ضروری است هم چنین برای اشتعال یا سوخت لازم است.

آرگون در حباب چراغ ها ، پنجره های دوجداره و .... قرار داده می شود . گیاهان برای ساخت اکسیژن از دی اکسید کربن استفاده می کنند دی اکسید کربن هم چنین مانند پوششی از فرار گرما به لایه های بیرونی فضا جلوگیری میکند .

این درصدهای گفته شده درباره گازهای اتمسفری در مورد اتمسفر کاملاٌ خشک صدق می کند. اتمسفر به ندرت خشک باقی می ماند.  بخار آب (که به شکل گازاست ) حدوداٌ چیزی بالغ بر 4 درصد از حجم کل را شامل می شود. در نواحی بیابانی زمین ( 30% ) است، هنگامی که بادهای خشک می وزد سهم بخار آب نسبت به ترکیبات اتمسفری تقریبا نزدیک به صفر است.

در روزهای خیلی داغ و مرطوب سهم بخار آب نزدیک به 3 درصد بالا می رود. بالاترین حد بخار آب در مناطق استوایی یافت میشود که به 4درصد هم می رسد جدول زیر تغییرات در ترکیبات اتمسفری با مقادیر متفاوت بخار آب را نشان میدهد

لایه های اتمسفر

پوشش گازهای دربرگیرنده زمین با افزایش ارتفاع تغییر می کند . دانشمندان با مطالعه ویژگی های نامبرده در زیر توانسته اند 5 لایه جدا از هم را شناسایی کنند :

برای مشاهده بهتر روی عکس کلیک کنید.

*ویژگی های حرارتی ( تغییرات دما )

*ترکیبات شیمیایی

*جابجایی ها

*غلظت

فاصله بین یک لایه با لایه دیگر یک پاز (  PAUSES  ) است که در آن جا تغییرات اساسی در ویژگی های حرارتی، ترکیبات شیمیایی، جابجایی ها و غلظت اتفاق می افتد.

تروپوسفر

تروپوسفراز سطح زمین شروع شده وتا ارتفاع 4 تا 12 مایل ( 6 تا 20 ) کیلومتر کشیده می شود. این همان لایه اتمسفری است که مادر آن زندگی می کنیم. ارتفاع تروپوسفر در نقاط استوایی و قطب ها تغییر می کند. در استوا حدود 11-12  مایل ( 18-20 کیلومتر ) بلندی دارد در 50 درجه شمال و 50 درجه جنوب برابر است با پنج ونیم مایل و در نواحی قطبی کمتر از 4 مایل ارتفاع آن است.

به دلیل این که غلظت گازها در این لایه با نسبت ارتفاع کم می شود لایه هوا نازک تر می شود بنابراین درجه حرارت در تروپوسفر در واکنش با ارتفاع کم می شود در بالای تروپوسفر درجه حرارت از حدود 62 درجه فارنهایت به 60- درجه فارنهایت ( 51- درجه سانتیگراد ) کاهش پیدا می کند. در این ناحیه هر نوع تغییر هوایی رخ می دهد. مرز میان تروپوسفر ولایه های بالایی آن تروپوپاز  نامیده می شود . تروپوسفر و تروپوپاز با هم به اتمسفر پایین تر معروفند.

استراتوسفر

استراتوسفر ازبالای تروپوسفر تا حدود 31 مایل ( 50 کیلومتر ) بالای سطح زمین کشیده شده است. این لایه 19 درصد از گازهای اتمسفر را در خود جای داده است اما مقدار کمی بخار آب در آن است. در این ناحیه درجه حرارت هوا با ارتفاع افزایش می یابد، گرما در اثر مراحل شکل گیری  اوزن  تولید می شود که این حرارت موجب افزایش دما از میانگین 60- فارنهایت می گردد  یعنی   از 51- درجه سانتیگراد در ترپو پاز  تا ماکزیمم 5 درجه فارنهایت (15- درجه سانتیگراد ) در بالای استراتوسفر است، این افزایش دما همراه با افزایش ارتفاع به این معنا است که هوای گرم تری در بالای هوای سرد تر قرار دارد. به دلیل حرکت افقی گازها  انتقال گرما صورت نمی گیرد به  همین دلیل ابرهای کیومولونیمبوس  به شکل سندان هستند این سندان ها در تروپوپاس بوجود می آیند.

محدوده ای که در آن استراتوسفر از مسوسفر جدا می شود را  استراتوپاس می نامند .

مسوسفر

مسوسفر از بالای استراتوسفرشروع و تا ارتفاع 56 مایل ( 90 کیلومتر ) در بالای زمین گسترده شده است . هرچه به ارتفاع لایه اضافه می شود از ضخامت  گازهای موجود در آن و  مولکول های اکسیژن کاسته می شود به عبارتی لایه نازک تر می شود.

به این ترتیب باافزایش ارتفاع و کاهش دما ،  تاثیر گرمایی اشعه های ماورا بنفش کم و کم تر می شود. در مسوپوس دما ازحدود 5 درجه فارنهایت (15- درجه سانتیگراد ) تا  184-  درجه فارنهایت (120- درجه سانتیگراد ) کم می شود.

گازهای موجود در مسوسفر به اندازه ای ضخیم هستند که سرعت برخورد شهاب سنگ ها در اتمسفر را کم کنند و این جا مکانی است که شهاب سنگ ها  می سوزند ودر آسمان شب اثری تخیلی از خود باقی می گذارند. دو لایه استراتوسفر و مسوسفر را اتمسفر میانی می نامند. مسوپاز مرز جداکننده مسوسفر و ترموسفر است.

ترموسفر

ترموسفر تا ارتفاع 375 مایل (600 کیلومتر ) از سطح زمین در لایه بالای مسوسفر قرار گرفته است. این لایه را اتمسفر بالایی نیز می نامند. ضخامت گازهای موجود در ترموسفر به طور کاهنده ای از مسوسفر کم تر است. به این ترتیب اشعه های ماورای بنفش و ایکس که بسیار پر انرژی بوده و از خورشید تابیده می شوند، توسط مولکول های موجود در این لایه جذب شده، سبب افزایش دما می شوند. به دلیل این جذب، دما با افزایش ارتفاع زیاد می شود و در بالای این لایه به مرز 3600 درجه فارنهایت (2000 درجه سانتیگراد ) نیز می رسد. با وجود دمای زیاد این لایه هنوز پوست ما آن را خیلی سرد حس می کند و این به خاطر هوای سبکی است که در اثر تعداد کم مولکول ها در این لایه، مجموع انرژی ایجاد شده برای گرم کردن پوست ما کافی نخواهد بود.

مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه کننده : مریم سراجی