• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Atmosfera Ziemi



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Metan (znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany), CH4 – organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.Niebo – część atmosfery lub przestrzeni kosmicznej widzianej z powierzchni dowolnego obiektu astronomicznego. Czasami niebo definiowane jest również jako gęsta powłoka atmosferyczna planety.
    Górne warstwy atmosfery; w tle widoczny zdeformowany przez ugięcie światła Księżyc
    Pionowy podział atmosfery z zachowaną skalą wysokości

    Atmosfera Ziemi – powłoka gazowa otaczająca planetę Ziemię, utrzymywana przy powierzchni przez grawitację planety. Podnosi temperaturę powierzchni Ziemi dzięki efektowi cieplarnianemu, zmniejsza różnice temperatur między stroną dzienną i nocną oraz letnią i zimową. Pozwala także na istnienie wody w stanie ciekłym, różnorodnego życia na Ziemi, dostarczając substancji niezbędnych do jego podtrzymania i chroniąc przed promieniowaniem ultrafioletowym.

    Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.

    W atmosferze zachodzą złożone procesy, określane zbiorczo jako zjawiska atmosferyczne. Należą do nich procesy związane z obiegiem wody, zjawiska optyczne i wyładowania atmosferyczne.

    Masa atmosfery ziemskiej to około 5·10 ton, czyli w przybliżeniu jedna milionowa masy planety.

    Skład[ | edytuj kod]

    Skład powietrza

    Atmosfera ziemska jest niejednorodną powłoką złożoną z mieszaniny gazów zwanej powietrzem. Głównymi składnikami suchego powietrza są: azot (78,084% objętości), tlen (20,946%), argon (0,934%), dwutlenek węgla (0,0408%). Zawartość dwutlenku węgla zmienia się w cyklu rocznym oraz systematycznie rośnie. Ważnym składnikiem jest również para wodna, nieuwzględniona w tym zestawieniu; jej zawartość przy powierzchni zwykle zmienia się w granicach 1–4%.

    Szerokość geograficzna (ang. latitude, symbol φ) – jedna ze współrzędnych geograficznych, kąt pomiędzy półprostą poprowadzoną ze środka kuli ziemskiej i przechodzącą przez dany punkt na jej powierzchni a płaszczyzną równika.Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.

    Atmosfera Ziemi zawiera także śladowe ilości gazów szlachetnych (hel, neon, krypton i ksenon), oraz metan, wodór, tlenek i podtlenek azotu, ozon i związki siarki, a także (w znacznie mniejszych ilościach) m.in. radon, jod, amoniak i tzw. aerozole atmosferyczne (np. pyły gleb, mikroorganizmy oraz substancje powstające w wyniku działalności gospodarczej człowieka), w tym aerozole promieniotwórcze (z największą rolę cząstek o średnicach 0,05-0,035 μm).

    Iryzacja, tęczowanie, biol. ubarwienie strukturalne (gr. Iris ‘tęcza’) – zjawisko optyczne polegające na powstawaniu tęczowych barw w wyniku interferencji światła białego odbitego od przezroczystych lub półprzezroczystych ciał składających się z wielu warstw substancji o różnych własnościach optycznych. Występuje m.in. na powierzchni minerałów, macicy perłowej, plamach cieczy (np. benzyny), bańkach mydlanych a czasem w atmosferze – na chmurach. Bywa też wywoływane sztucznie i wykorzystywane przy produkcji ozdobnych iryzowanych wyrobów szklanych i ceramicznych.Układ baryczny – występująca w atmosferze ziemskiej strefa obniżonego lub podwyższonego ciśnienia o charakterystycznym kierunku cyrkulacji mas powietrza. Układy baryczne są elementami ogólnej cyrkulacji powietrza zachodzącej w skali globalnej (głównie pod wpływem ruchu Ziemi i energii promieniowania słonecznego) np. w konwekcyjnych komórkach Hadleya lub Ferrela; jest ona odpowiedzialna za występowanie na różnych szerokościach geograficznych dominujących wiatrów południowo-zachodnich lub północno-zachodnich (np. pasatów lub dominujących wiatrów północno-zachodnich na terenie Polski). Układy baryczne powstają najczęściej na granicach między masami powietrza, cyrkulującymi wewnątrz tych komórek. Wśród nich wyróżnia się:

    Pionowy podział atmosfery ziemskiej[ | edytuj kod]

    Przebieg zmian temperatury w kolejnych warstwach atmosfery

    Zmiany temperatury w przekroju pionowym, zmiany składu chemicznego i stopnia jonizacji cząsteczek atmosfery są podstawą wydzielania warstw zwanych sferami. Mieszanie się powietrza powoduje, że nie można między nimi wyznaczyć wyraźnych liniowych granic. Granicami są cienkie strefy przejściowe zwane pauzami. Ustalono, że nazwa pauzy pochodzi od nazwy sfery leżącej poniżej.

    Prąd strumieniowy (ang. jet stream) to intensywny, dość wąski i prawie poziomy strumień przenoszący z zachodu na wschód olbrzymie masy powietrza w atmosferze ziemskiej. Średnia prędkość wiatru wynosi 25 m/s (100 km/h). Występuje w górnej części troposfery oraz dolnej części stratosfery, co odpowiada poziomowi ok. 200 hPa (około 12 km nad poziomem morza). Formuje się na granicy między sąsiadującymi masami powietrza o znacznej różnicy temperatur, jak między obszarem polarnym i cieplejszym powietrzem w niższych szerokościach geograficznych.Cirrus (Ci) to po polsku chmura pierzasta. Należy do chmur wysokich, zbudowanych z kryształków lodu. Chmury piętra wysokiego występują w górnej troposferze. Podstawa chmur pierzastych może wystąpić poniżej wysokości o temperaturze powietrza 0 °C, wyżej w atmosferze tropikalnej, niżej w obszarach polarnych. W Europie, chmura cirrus może występować na wysokości od 6 000 do 12 000 m. Temperatury w chmurach cirrus wynoszą zwykle od –10 °C do –40 °C. Tropopauza jest naturalną barierą dla wierzchołków chmur pierzastych. Typowa chmura cirrus wyglądem przypomina nici pajęcze, delikatne włókna, „włosy anielskie”, pierze, nierzadko też kłaczki lub loczki.

    Wyróżnia się następujące strefy:

  • (przestrzeń kosmiczna)
  • Otwarta przestrzeń poza ziemską atmosferą. Charakteryzuje ją stan bardzo wysokiej próżni, nieosiągalnej nawet w większości laboratoriów. Z racji nieobecności jakiegokolwiek ośrodka nie mogą się rozchodzić w niej fale dźwiękowe. Wymiana ciepła odbywa się jedynie na drodze promieniowania. Znajdują się tutaj wysokoenergetyczne cząstki wiatru słonecznego oraz wypełnia ją promieniowanie pochodzące od Słońca oraz promieniowanie kosmiczne.
  • jonosfera (85–2000 km)
  • Nazwa ta oznacza „strefę jonów” i jest wspólna dla termosfery i egzosfery, czyli dwóch najbardziej zewnętrznych warstw ziemskiej atmosfery. Nazwa ta wiąże się z obecnością praktycznie wyłącznie zjonizowanych cząstek gazów atmosferycznych, które są nieustannie wystawione na kontakt z promieniowaniem kosmicznym.
  • egzosfera (500–2000 km)
  • W tej strefie zaczynają zanikać ostatnie ślady obecności powietrza. Odległości pomiędzy cząsteczkami są tak duże, iż właściwie panuje tutaj bardzo wysoka próżnia.
  • termosfera (85–500 km)
  • W wybitnie rozrzedzonym powietrzu przestają rozchodzić się fale dźwiękowe. Zaczyna zmieniać się, stały dotąd, skład chemiczny atmosfery. Na wysokościach kilkuset kilometrów rozpędzone wysokoenergetyczne cząstki wiatru słonecznego zaczynają zderzać się z cząstkami gazów atmosferycznych, pobudzając je do świecenia i tworząc zjawisko zorzy polarnej. Z racji intensywnej ekspozycji tych warstw na promieniowanie kosmiczne i cząstki wysokoenergetyczne, następuje tutaj gwałtowny wzrost temperatury. Jednak twierdzenia, iż jest tam „piekielnie” gorąco są mylne, gdyż w przypadku tak rozrzedzonego gazu trudno mówić w ogóle o jakiejkolwiek wymianie ciepła. Temperaturę należy jedynie traktować dla uzmysłowienia średniej energii kinetycznej cząstek, natomiast nie spodziewać się jakichkolwiek efektów cieplnych. Na wysokości 100 km n.p.m. przebiega umowna granica kosmosu, wyznaczona przebiegającą tam tzw. linią Kármána.
  • mezosfera (50–85 km)
  • Następuje tutaj wyraźny spadek temperatury od 0 do –70 °C. Dzienne niebo zmienia kolor z błękitnego na granatowoczarny, pojawiają się na nim gwiazdy. Obserwator znajdujący się na wysokości mezosfery widzi już w dole błękitną wstążkę atmosfery, nad którą rozciąga się czerń kosmosu. Ciśnienie atmosferyczne i gęstość powietrza spadają do śladowych wartości. Skład chemiczny atmosfery pozostaje jednak cały czas stały. Większość cząstek gazów atmosferycznych jest w stanie zjonizowanym, co sprawia, iż powietrze staje się odtąd bardzo dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego. Niekiedy obserwowane są, szczególnie w dużych szerokościach geograficznych tzw. obłoki srebrzyste, zwane też polarnymi chmurami mezosferycznymi. Tworzy je zapewne kondensacja pary wodnej wokół ziaren pyłu kosmicznego.
  • stratosfera (12–50 km)
  • Wraz ze wzrostem wysokości powietrze się dalej rozrzedza, a jego ciśnienie maleje. Na wysokości około 19,2 km ciśnienie atmosferyczne, 47 torów (około 63 hPa), zrównuje się z ciśnieniem nasyconej pary wodnej w temperaturze 37 °C, co powoduje wydzielanie się gazów w postaci pęcherzyków z płynów ustrojowych, czyli ich wrzenie. Piloci latający na takich wysokościach muszą nosić skafander ciśnieniowy. Temperatura powietrza zaczyna tutaj wzrastać, gdyż powietrze na tej wysokości intensywnie pochłania promieniowanie ultrafioletowe Słońca. Związane jest z tym jonizowanie tlenu i tworzenie cząsteczek ozonu, którego najwięcej znajduje się na wysokości 15–40 km w tzw. warstwie ozonowej. Pionowe ruchy powietrza w tej strefie nie występują, natomiast wieją tutaj bardzo szybkie prądy strumieniowe – poziome wiatry o globalnym zasięgu, odpowiedzialne za przemieszczanie układów barycznych. Pary wodnej praktycznie w stratosferze już nie ma, jednak niekiedy, szczególnie na dalekiej północy, z niewielkiej ilości pary na wysokości około 30 km powstają z kryształków lodu obłoki perłowe, które mienią się kolorami tęczy.
  • troposfera (do około 12 km)
  • Strefa leżąca nad powierzchnią Ziemi, najcieńsza, ale też najgęstsza z wszystkich warstw, skupiająca ponad połowę masy powietrza atmosferycznego. Jej wysokość uzależniona jest od maksymalnej wysokości do jakiej dociera konwekcja, a więc nad zimnymi biegunami kończy się ona już na wysokości 8 km, natomiast nad równikiem sięga nawet 18 km. Ciśnienie atmosferyczne i gęstość powietrza spadają tutaj wraz ze wzrostem wysokości najszybciej. Na wysokości około 11 km panuje temperatura –50 °C, podczas gdy przy powierzchni średnio 15 °C. Na poziomie morza średnie ciśnienie wynosi 1013,27 hPa, a gęstość powietrza ok. 1,225 kg/m³ (atmosfera wzorcowa). Poniżej 5 km n.p.m. znajduje się 50% masy całego atmosferycznego powietrza. W troposferze zachodzą wszystkie zjawiska pogodowe oraz cały obieg wody w przyrodzie. Występuje w niej para wodna, która skraplając się tworzy chmury. Charakterystyczną cechą tej warstwy są pionowe ruchy powietrza związane z konwekcją. Najwyższe chmury typu cirrus złożone z kryształków lodu sięgają wysokości 7–13 km. Niekiedy jednak zdarza się, że intensywnie rozbudowana w pionie burzowa chmura Cumulonimbus sięgnie 15 km lub nawet wyżej, aż do granicy ze stratosferą. Warunki w troposferze, takie jak odpowiedni skład chemiczny oraz duże ciśnienie i gęstość powietrza, dostatecznie wysoka temperatura i niemożliwość dotarcia zabójczego promieniowania jonizującego z kosmosu stwarza doskonałe warunki do rozwoju życia.
    Pogoda – stan atmosfery w konkretnym miejscu i czasie; w szerszym ujęciu – warunki meteorologiczne na danym obszarze kuli ziemskiej. Ogół zjawisk pogodowych na danym obszarze w okresie wieloletnim (przynajmniej 30 lat) określany jest jako klimat.Klatrat metanu (hydrat metanu, metanowy lód, wodzian metanu) – substancja krystaliczna złożona z cząsteczek wody i metanu.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Jod (I, łac. iodum) – pierwiastek chemiczny z grupy 17 – fluorowców w układzie okresowym. Jego nazwa pochodzi od stgr. ἰοειδής ioeides – fioletowy.
    Przestrzeń kosmiczna – przestrzeń poza obszarem ziemskiej atmosfery. Za granicę pomiędzy atmosferą a przestrzenią kosmiczną przyjmuje się umownie wysokość 100 km nad powierzchnią Ziemi, gdzie przebiega umowna linia Kármána. Ściśle wytyczonej granicy między przestrzenią powietrzną a przestrzenią kosmiczną nie ma. Fizycy przyjmują 80–100 km.
    National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) (pol. Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna lub Narodowa Administracja ds. Oceanów i Atmosfery) – amerykańska agencja rządowa zajmująca się prognozą pogody, ostrzeżeniami sztormowymi, ostrzeżeniami przed innymi ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi (m.in. rekonesansem cyklonów tropikalnych). Pomimo, że jest nakierowana na działalność operacyjną (modele numeryczne, prognoza pogody, prognoza falowania, zbieranie danych), to część działalności zajmują badania naukowe. NOAA ma spektakularne sukcesy w opracowaniu reanalizy danych meteorologicznych używanych w badaniach klimatu. Ma bogatą historię w rozwoju globalnych i regionalnych numerycznych prognoz pogody i rozwoju satelitarnych technik w meteorologii, hydrologii i oceanografii.
    Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).
    Fala akustyczna – rozchodzące się w ośrodku zaburzenie gęstości (i ciśnienia) w postaci fali podłużnej, któremu towarzyszą drgania cząsteczek ośrodka. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia.
    Płyn ustrojowy – roztwór zdysocjowanych substancji jonowych zwany elektrolitem, a także niejonowych substancji tworzących układ koloidalny. Występuje w komórkach i przestrzeniach pozakomórkowych.
    Biegun geograficzny – jeden z dwóch punktów na powierzchni obracającego się ciała niebieskiego, przez które przechodzi oś obrotu danego ciała. Punkty te są jednocześnie najbardziej oddalone od równika, zbiegają się w nich wszystkie południki, a równoleżniki mają wartość 90°.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.998 sek.