Земјина атмосфера

Земјината атмосфера или воздух — обвивка од гасови на планетата Земја, меѓу кои најзастапени се азотот со 78% кислородот со 21%, а од други ретки гасови најмногу го има аргонот со 0,90%, јаглерод диоксидот, водород, неон, хелиум, озон и други. Освен тоа, во составот на атмосферата има извесни количества на водена пареа и ситни честички од прав, опфатени со името аеросоли, чиишто димензии се од редот на 10⁻⁵ до 10⁻⁷ см.

Атмосферата ја заштитува Земјата од преголемото загревање преку денот и од преголемото ладење во текот на ноќта. Кога не би постоела атмосферата, дневното колебање на температурата на Земјината површина би изнесувало околу 200^oC. Освен тоа, таа го овозможува и одвивањето на водениот циклус во природата, а со тоа и појава на атмосферските и копнените води, како и постоење на жив органски свет.

Одлики на атмосферата

Приказ на еволуцијата и циклусите на разните елементи од кои е составена Земјината атмосфера.

Сите гасови од кои е составена атмосферата се лесни; тие можат лесно да се поместуваат по површината на Земјата. Како и кај сите останати гасови, атмосферската тежина се менува во зависност од температурата и притоа оди повеќе или помалку нагоре. Меѓутоа, се смета дека масата на атмосферата е милионити (10⁻⁶) дел од масата на Земјата. Имајќи предвид дека има варијации на температурата од едно до друго место на Земјата, атмосферата се затоплува поинаку на тие места и како резултат на тоа таа е во постојано движење, процес попознат како атмосферско кружење.

Во приземните слоеви на атмосферата, азотот е застапен со 78%, а кислородот со 21%. Аргонот е застапен со 0,90%, јаглерод диоксидот со 0,03%, а додека ретките гасови криптон, неон, водород, хелиум, озон и други имаат многу мало процентуално учество. Односот меѓу овие гасови е постојан и непроменлив само до извеси височини во атмосферата, а потоа се менува. Колку повеќе се качуваме во височина, количеството на кислород се намалува и атмосферата станува се понеподнослива за дишење. Затоа, најповолни услови за развој на живиот свет има на допирот меѓу Земјината површина и атмосферата. Најголемата височина на која луѓето живеат постојано се наоѓа на 5200 метри, а тоа се Андите во Јужна Америка. Над оваа височина престојуваат, главно, научни екипи и планинари.

Атмосферата не е потполно сува и чиста. Во неа секогаш има извесни количества водена пареа и цврсти честички од прав. Водената пареа настанува со испарување на водените површини, копното и растителната покривка. Честичките од прав ги носат ветровите од сувите пустински и полупустински предели. Исто така, извор за честичките од прав се и вулканите и фабричките оџаци, а при големи шумски пожари се депонираат големи количества дим, кој носи цврсти ситни честички. Честичките од прав служат како јадра околу кои се собира водената пареа и се претвора во водени капки. Потоа тие капки паѓаат на Земјата во вид на дожд.

Долната граница на атмосферата ја сочинува површината на копното и на водените басени на Земјата. Нејзината горна граница лежи на височина од 4 - 5000 километри. Меѓутоа, со најновите проучувања се смета дека најреткиот слој на атмосферата допира и до височина од 20,000 километри. Поради дејството на гравитациските сили, атмосферата не се растура.

Слоевитост во атмосферата

Слоеви на атмосферата

Во врска со промените кои настануваат со порастот на височината, атмосферата се дели на пет слоеви или потсфери: тропосфера, стратосфера, мезосфера, јоносфера и егзосфера.

Тропосфера

Тропосферата го опфаќа приземниот, најгуст слој на атмосферата. Нејзината маса изнесува приближно околу 75% од вкупната маса на атмосферата. Нејзината дебелина се движи од 8 км над поларните до 18 км над екваторијалните предели. Во неа се наоѓа околу 90% од вкупната маса на воздухот и скоро целото количество на водена пареа. Затоа, во тропосферата се одвиваат сите атмосферски појави: водениот циклус, циркулација на воздушните маси, создавање на облаците, врнежите итн. Температурата на воздухот во тропосферата опаѓа со порастот на височината за 6^oC на секои илјада метри. На нејзината горна граница, температурата изнесува од -50 до -80^oC. Многубројните појави и процеси во тропосферата имаат значајно влијание врз времето и климата над одредени области на Земјата. Затоа таа е најважна за живиот свет, а и целата биосфера е составен дел на тропосферата.

Стратосфера

Стратосферата се простира над тропосферата до височина од 80 км. Воздухот во овој дел од атмосферата е доста разреден и сув. Затоа во неа небото е без облаци. Во оваа сфера, на височина меѓу 20 и 40 км постои голема концентрација на озон. Овој слој на стратосферата се нарекува озоносфера (или озонска обвивка). Озонот ги впива ултравиолетовите сончеви зраци, со што ја определува температурната структура на стратосферата, а со тоа и ги заштитува живите организми на Земјата од нивното штетно дејство. Меѓутоа, озоносферата во последно време, поради емисија на разни штетни супстанции, е загрозена. Првенствено, згрозувачи на озоносферата се фреоните (познати како CFC_s, смеса на гасови составена од хлор, флуор и јаглерод), како и други халогени деривати на јаглеводородите (кои наместо флуор и хлор, содржат друг халоген елемент: бром, јод итн.

Температурата на воздухот во долните делови од стратосферата, односно од горната граница на тропосферата, па сè до озонската обвивка не се менува и останува околу -55^oC. Но, во озоносферата температурата се покачува и достигнува до над 80^oC. Над озоносферата температурата започнува да опаѓа и во најгорните делови на стратосферата таа изнесува и до -80^oC.

Мезосфера

Над стратосферата, до од околу 80 км се наоѓа мезосферата. Стратосферата, заедно со мезосферата е застапена со околу 20% во вкупната атмосфера.

Јоносфера

На горниот дел од мезосферата се надоврзува слој каде значителен дел од гасните молекули се наоѓаат во јонизирана состојба, поради нивната изложеност на сончевото зрачење и другите космички зрачења. Од овие причини, овој слој е познат како јоносфера и неговата маса е 5% од вкупната маса на атмосферата. Воздухот во неа е мошне разреден, а небото е потполно темно, бидејќи сончевите зраци не се одбиваат од разредените воздушни честички и јони.

Јоносферата има рефлектирачка улога при простирањето на електромагнетните бранови со кратка бранова должина. Оваа околност е искористена за обезбедување на радиоврски на поголеми растојанија.Се простира од 80 до 1000 км височина.

Термосфера и егзосфера

Над јоносферата се простираат последните слоеви од атмосферата — термосферата и егзосферата. Егзосферата е највисокиот слој на атмосферата и се простира на височина над 1000 км. Воздухот во оваа сфера е најразреден. Многу ретките воздушни честички се движат со голема брзина и не се судираат меѓусебно, а некои од нив навлегуваат и во меѓупланетарниот простор.

Еволуција на атмосферата и нејзино значење од биофизички аспект

Според еволуциската теорија, атмосфера може да се формира околу било кое тело кое има гравитација. Нашата атмосфера е стара околу 4 милијарди години, а нејзиното настанување најверојатно се должи на вулканската активност. Според тоа, нејзиниот почетен состав бил од вулкански гасови.

Од биофизички аспект, атмосферата е амбиент со кој заемодејствуваат живите организми. Температурата, влажноста и притисокот се само дел од условите кои имаат доминантна улога за развојот на растителниот и животинскиот свет.