Jordens atmosfärkomposition, lager, funktioner

De Jordatmosfär Det är det gasformiga skiktet som omger planeten från jordens yta till en diffus gräns till cirka 10.000 km höjd. Detta lager hålls runt planeten på grund av jordens tyngdkraft och består av en blandning av gaser som vi kallar luft.

Den vanligaste komponenten i jordens atmosfär är kväve (78%) följt av syre (21%) och argon (0,9%), liksom andra i mycket små mängder, såsom vattenånga och koldioxid.

Utsikt över atmosfären från rymden

Denna gasformiga massa är arrangerad i 5 grundläggande skikt runt planeten och uppfyller viktiga funktioner, såsom att skydda planeten från påverkan av små meteoriter, filtrera ultraviolett strålning, behålla värme och tillåta förekomsten av flytande vatten.

På samma sätt bildas jordens klimat i atmosfären och tillåter flygning av olika arter, inklusive flygplanets flygning. Men atmosfären var inte alltid som den är idag, eftersom den har sitt ursprung i bildandet av planeten och sedan dess har den utvecklats.

[TOC]

Jordens atmosfär

Jordens atmosfär bildas av en kombination av gaser som luftnamnet ges. Luftkompositionen varierar i koncentrationsgradienten som går från jordens yta till gränsen med det yttre rymden.

När man talar om atmosfärens sammansättning, hänvisas till sammansättningen av luften i troposfären, som är i kontakt med planetens yta.Detta skikt presenterar den högsta luftkoncentrationen, vars gasblandning är dominerande (n₂) och syre (eller₂).

Kväve representerar 78% av det totala, medan syre upptar 21% och subtraherar cirka 1% av flera andra gaser. Bland dessa, först och främst, som nästan slutför 1 %, vilket lämnar de andra gaserna i extremt små mängder.

Bland dessa andra gaser belyser koldioxid (CO_₂), att även om det bara når cirka 0,041%, ökar den med mänsklig aktivitet. Vattenånga har en variabel koncentration och når upp till 0,25%. Dessa gaser har oxiderande egenskaper, så jordens atmosfär har denna kvalitet.

Atmosfärskikt

Jordens atmosfär har 5 lager:

Troposfär

Tropopaus, lager mellan troposfär och stratosfär

Troposfären sträcker sig från jordnivå till cirka 12 till 20 km höjd och dess namn härstammar från prefixet Tropos = förändring på grund av dess förändrade karaktär. Det är tunnare i polerna och bredare i Ecuador.

Tre fjärdedelar av atmosfärens gasmassa är koncentrerad i troposfären på grund av attraktionen av jordisk tyngdkraft. I detta lager är livslängden möjlig på jorden och de meteorologiska fenomen och kommersiella flygplan inträffar.

Atmosfäriska biogeokemiska cykler förekommer också i troposfären, såsom syre, vatten, CO_₂ och kväve. I detta skikt minskar temperaturen med höjden, och till gränsen mellan den och nästa lager kallas tropopaus.

Stratosfär

Stratosfärsikt

Det är mellan 12 och 20 km över jordens yta upp till cirka 50 km och separeras i två lager med lufttäthet. Ju lägre är där den tyngsta kallluften ackumuleras, och en överlägsen där den lättare varma luften är. Därmed hans namn härrörande från prefixet skikt= lager.

Gränsen mellan detta lager och nästa kallas stratoposa. I det är ett grundläggande lager för livet på jorden, liksom ozonskiktet.

Kan tjäna dig: bergsekosystem: egenskaper, flora, fauna, exempel

När detta skikt absorberar värme ökar stratosfären temperaturen med höjden, till skillnad från vad som händer i troposfären.

Ozonskikt (ozonosfär)

Planetens ozonskikt skyddar oss från de ultravioletta strålarna i solen

Det är ett sammansatt ozonskikt (eller₃), som bildas på grund av den biokemiska dissociationen av syre (eller₂) Av ultraviolett solstrålning. Således, när denna strålning påverkar syremolekylen, bryts den in i två syreatomer.

Sedan med hänsyn till att atomiskt syre (O) är mycket reaktivt, binder med syremolekyler (eller₂) och bilda ozonet (eller₃).

Messosfär

Meteoriter som brinner i mesosfären

Hans namn kommer från Meso = medium, eftersom det är mellan stratosfären och termosfären, ungefär mellan 50 och 80 km höjd. Det är skiktet där meteorer bränner att skapa flyktiga stjärnor.

I detta område finns det fortfarande tillräckligt med gas för att producera friktion och generera värme, som inte längre förekommer i de övre skikten. Gränsen mellan detta lager och nästa kallas mesopausa.

Termosfera

Den internationella rymdstationen ligger i termosferaen

Namnet på detta lager kommer från termos = värme, eftersom temperaturen är 4.500 grader Fahrenheit (cirka 2.482 ºC). Men med tillräckligt med gasmolekyler överförs inte denna värme såväl som ljudet.

Detta lager sträcker sig mellan 80 och 700 km höjd, och det finns den internationella rymdstationen och många låga bana -satelliter. Gränsen mellan termosferaen och nästa lager av termopausflamatmosfären.

Exosfär

Höga bana -satelliter finns i exosfären

Bär namnet härrörande från prefixet Exo = Utanför, eftersom det är det yttersta lagret av jordens atmosfär; Bakom henne ligger det yttre utrymmet. Det är mellan 700 och 10.000 km höjd, är det mest omfattande lagret av atmosfären.

Det dominerar de lättare gaserna som väte och helium, men i mycket låg densitet. Därför är dess molekyler mycket separerade från varandra och är ett mycket kallt och syreområde. I exosfären är det där vädersatelliter och satelliter med hög bana.

Jordens atmosfär

Atmosfären har en serie funktioner som möjliggör villkoren för att det finns liv som vi känner till det.

Vitala gaser

Atmosfären innehåller de grundläggande gaserna för livet som den finns idag, som huvudsakligen är syre och CO_₂.

Atmosfärisk ablation

Tack vare förekomsten av ett lager som mesosfären är jordens yta skyddad mot påverkan av en stor mängd små meteorer. I detta lager luften, även om den är knapp, är den tillräcklig för friktion och meteorer att ordna och bli försenade mestadels.

Ultraviolett strålningsfilter

Förekomsten av ozonskiktet i stratosfären filtrerar det mesta av den ultravioletta strålningen, vilket förhindrar att det når jordens yta. Detta är av stor betydelse för olika markprocesser, inklusive liv, eftersom denna typ av strålning orsakar mutationer och producerar cancer.

Växthuseffekt

Växthuseffektillustration

Flera av de atmosfäriska gaserna tillåter inträde av strålning som värmer jorden och ger energi för fotosyntes och andra processer. Medan värmen som genereras (lång vågstrålning), behålls och reflekteras delvis igen till jorden.

Detta gör det möjligt att upprätthålla ett temperaturområde som är gynnsamt för livet på planeten, med en medeltemperatur på 15 ºC. Vid atmosfären skulle planetens medeltemperatur vara -18 ºC.

Kan tjäna dig: ekologiskt värde

Daglig temperaturvariation

Variationen under temperaturdagen bestäms av dagens uppvärmning av luftskiktet direkt över marken genom solstrålning och dess nattlivskylning. Även om andra parametrar såsom höjd, påverkar skiktet av moln, fuktighet och atmosfärisk instabilitet också denna variation.

Atmosfärstryck

Det är attraktionskraften som har svårighetsgraden i luften på jorden (luftvikt), som varierar beroende på temperaturen, eftersom den lättaste tändaren är luften. Kombinationen av dessa faktorer bidrar till bildandet av klimatet genom att producera vindarna och dessa i sin tur de marina strömmarna.

Men dessutom utövar atmosfärstrycket luft på jordens yta är tillräcklig för flytande vatten på jorden.

Täthet och flygning

Atmosfären koncentrerar den största andelen av luften i dess nedre skikt, troposfären, som villkorar en viss densitet. Denna lufttäthet är det som tillåter flygning av fåglar, insekter, flygande däggdjur och mekaniserade flygning av människor.

Atmosfärisk cirkulation

Vindar orsakas av temperaturskillnader som genereras i atmosfären på troposfärens nivå, vilket orsakar atmosfäriska tryckskillnader. Detta inträffar tack vare absorptionen av värme av vissa gaser som komponerar den, till exempel syre, CO_₂ och vattenånga.

Vid uppvärmning minskar dessa gaser sin densitet, det vill säga deras molekyler rör sig bort från varandra, blir lättare och börjar stiga upp. Detta minskar atmosfärstrycket i det området, vilket skapar ett vakuum mot vilket de närliggande luftmassorna flödar och bildar vindarna.

Dessa orsakar i sin tur marina ytströmmar som bidrar till att fördela värme på jorden. Å andra sidan fördelar vindarna vattenånga som bildas när vattnet som stiger är svalt och kondenserar som orsakar regn.

Utbildning och utveckling

Bildningen och utvecklingen av jordens atmosfär är en del av bildandet och utvecklingen av solsystemet från storslagen.

Solsystembildning

Illustration av solsystemets bildning. Källa: NASA

Det föreslås att vårt system bildades på grund av en slumpmässig koncentration av materia genom att flytta och vända i rymden. Det gick tillsammans i det som senare skulle vara mitten av solsystemet genom att tyngdkraften har verkan.

Därefter är det mest avlägsna materialet från centrumkylning differentiellt och därmed är de kallaste planeterna de mest separerade från solen, som upptar den centrala positionen. Sedan bildades planeterna av partikelaggregering på olika avstånd från centrum och enligt deras position har de olika egenskaper.

Jorden

Den så kallade prototierra bildades av aggregeringen av små himmelska stenkroppar (kallas planetsimal), för ungefär 4 sedan.500 miljoner år. I detta fall bildades dessa planeterimal av oxider, metaller och silikater.

Senare, på grund av jordens nedre massa, misslyckades vår planet att behålla det mesta av väte och andra lätta gaser. Förlusten av gaser kylde planeten och konsoliderade en kärna där de tyngsta, järn- och nickelelementen koncentrerades.

Medan de lättaste som silikaterna bildade manteln och cortex, medan gaserna koncentrerades som det slutliga skiktet. I detta område fanns det gaser som var så lätta som undkom planetens tyngdkraft i formationen.

Det kan tjäna dig: Sinecology: Vilka studier, exempel, applikationer

Jordens atmosfär

Atmosfären anses gå igenom tre grundläggande stadier i denna utveckling, som täcker den primitiva atmosfären, gymnasiet och biotisk atmosfär.

Primäratmosfär

Det uppskattas att planeten bildade sin första atmosfär 4.450 miljoner år, efter påverkan att stycket bildades av månen. Därifrån inträffade planetdifferentieringen i kärnan, mantel, cortex och atmosfär.

Atmosfären var fortfarande mycket instabil på grund av förlusten av lätta gaser till rymden under markkylningsprocessen. Dessa lätta gaser som neon, argon och andra förlorades i stora proportioner eftersom de var mycket lätta.

I denna fas var de dominerande gaserna de från solnebulan, av en reducerande natur som väte (h₂). Som andra från vulkanisk aktivitet som koldioxid (CO_₂), kväve (n₂) och vattenånga (h_₂O), så denna atmosfär minskade starkt.

Sekundäratmosfär

Under en period av 100 till 500 miljoner år gjorde atmosfären ett svagt reducerande tillstånd, ungefär 4.000 miljoner år. Detta var bland annat den så kallade sena bombningen, där de träffade planeten asteroider som är rika på kol och vatten.

Tidig bombardemangsillustration. Källa: Timwether/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)

Det är bevisat att meteoriter och kometer innehåller högt vatteninnehåll, CO_₂, metan (ch₄) och ammoniak (NH3). Å andra sidan utvisade vulkanisk aktivitet stora mängder CO_₂ och n₂.

Under denna period visas redan förekomsten av livet på atmosfären, med aktiviteten av metanogena protobakterier cirka 4.000 år. Dessa organismer konsumerade Co₂ och producerade CH4, så den första minskades och den andra av dessa gaser ökade.

Biotisk eller aktuell atmosfär

Jorden idag. Källa: Apollo 17

Det uppskattas att högst 3 gör.100 miljoner år började bilda den oxiderande biotiska atmosfären. Detta beror på utseendet på de första fotosyntiserande organismerna, det vill säga kapabel att producera kemisk energi (mat) från solenergi.

Ursprungligen var de cyanobakterier, som när de utför sin process för fotosyntes producerade som ett syreavfall. Detta införlivade stora mängder syre i atmosfären, vilket orsakade en kvalitativ förändring för ungefär 2 sedan.400 miljoner år känd som den stora oxidativa händelsen.

I sin tur orsakade ökningen av syre minskningen av metan på grund av fotokemisk rekombination. På samma sätt orsakade ultraviolett strålning dissociationen av OR₂, bildande atomiskt syre (O), som i kombination med molekylärt syre (eller₂) bildar ozon (O3).

Således genererades ett ozonskikt i extrosferaen, utöver n₂ utvisade vulkanerna som blev den dominerande gasen, eftersom den är lite reaktiv och inte lätt bildas, därför samlades den i atmosfären.

Referenser

1. Kasting, J.F. och Catling, D. (2003). Utveckling av en beboelig planet. Årlig översyn av astronomi och astrofysik.
2. Market, j.M. (1999). Fotosyntes och förändringar i atmosfärens sammansättning. Internationell vetenskap.
3. Pla-ggarcía, j. och mindre-Salván, c. (2017). Den kemiska sammansättningen av planetens primitiva atmosfär. Kemisk forskning. Kemi Annals.
4. Quintero-plaza, D. (2019). En kort historia om jordens atmosfär. AEMET väderkalender.
5. Sagan, c. och mullen, g. (1972). Jorden och Mars: Utveckling av atmosfärer och yttemperaturer. Vetenskap.
6. Tian, ​​f., Toon, eller.B., Pavlova.TILL. och av sterck, h. (2005). Till vätrika tidig jordatmosfär. Vetenskap.