Atmosféra je to, čo umožňuje život na Zemi. Dostávame úplne prvé informácie a fakty o atmosfére na základnej škole. Na strednej škole už tento pojem viac poznáme na hodinách geografie.
Koncept zemskej atmosféry
Atmosféra je dostupná nielen pre Zem, ale aj pre iné nebeské telesá. Toto je názov plynného obalu obklopujúceho planéty. Zloženie tejto plynovej vrstvy rôznych planét je výrazne odlišné. Pozrime sa na základné informácie a fakty o zemskej atmosfére, inak známej ako vzduch.
Kyslík je jeho najdôležitejšou zložkou. Niektorí ľudia sa mylne domnievajú, že zemskú atmosféru tvorí výlučne kyslík, ale vzduch je v skutočnosti zmesou plynov. Obsahuje 78 % dusíka a 21 % kyslíka. Zvyšné jedno percento zahŕňa ozón, argón, oxid uhličitý, vodnú paru. Nech je percento týchto plynov malé, ale plnia dôležitú funkciu - absorbujú značnú časť slnečnej žiarivej energie, čím bránia svietidlu premeniť všetok život na našej planéte na popol. Vlastnosti atmosféry sa menia v závislosti odz výšky. Napríklad v nadmorskej výške 65 km je dusík 86 % a kyslík 19 %.
Zloženie zemskej atmosféry
- Oxid uhličitý je nevyhnutný pre výživu rastlín. V atmosfére sa objavuje v dôsledku procesu dýchania živých organizmov, hnitia, horenia. Jeho absencia v zložení atmosféry by znemožnila existenciu akýchkoľvek rastlín.
- Kyslík je pre ľudí životne dôležitou súčasťou atmosféry. Jeho prítomnosť je podmienkou existencie všetkých živých organizmov. Tvorí asi 20 % celkového objemu atmosférických plynov.
- Ozón je prirodzený absorbér slnečného ultrafialového žiarenia, ktoré nepriaznivo ovplyvňuje živé organizmy. Väčšina tvorí samostatnú vrstvu atmosféry – ozónovú clonu. V poslednom čase ľudská činnosť viedla k postupnému ničeniu ozónovej vrstvy, no keďže je veľmi dôležitá, aktívne sa pracuje na jej zachovaní a obnove.
- Vodná para určuje vlhkosť vzduchu. Jeho obsah sa môže líšiť v závislosti od rôznych faktorov: teplota vzduchu, geografická poloha, ročné obdobie. Pri nízkych teplotách je vo vzduchu veľmi málo vodnej pary, možno menej ako jedno percento a pri vysokých teplotách jej množstvo dosahuje 4 %.
- Okrem všetkého vyššie uvedeného je v zložení zemskej atmosféry vždy určité percento pevných a kvapalných nečistôt. Sú to sadze, popol, morská soľ, prach, kvapky vody, mikroorganizmy. Môžu sa dostať do vzduchu prirodzene aj antropogénne.
Vrstvy atmosféry
Teplota, hustota a kvalitatívne zloženie vzduchu nie sú v rôznych výškach rovnaké. Z tohto dôvodu je zvykom rozlišovať rôzne vrstvy atmosféry. Každý z nich má svoju vlastnú charakteristiku. Poďme zistiť, ktoré vrstvy atmosféry sa líšia:
- Troposféra – táto vrstva atmosféry je najbližšie k zemskému povrchu. Jeho výška je 8–10 km nad pólmi a 16–18 km v trópoch. Tu je 90% všetkej vodnej pary, ktorá je k dispozícii v atmosfére, takže dochádza k aktívnej tvorbe oblakov. Aj v tejto vrstve prebiehajú také procesy ako pohyb vzduchu (vietor), turbulencia, konvekcia. Teploty sa pohybujú od +45 stupňov na poludnie v teplom období v trópoch do -65 stupňov na póloch.
- Stratosféra je druhá vrstva atmosféry najvzdialenejšia od zemského povrchu. Nachádza sa v nadmorskej výške 11 až 50 km. V spodnej vrstve stratosféry je teplota približne -55, smerom do vzdialenosti od Zeme stúpa na +1˚С. Táto oblasť sa nazýva inverzia a je hranicou medzi stratosférou a mezosférou.
- Mezosféra sa nachádza v nadmorskej výške 50 až 90 km. Teplota na jej spodnej hranici je asi 0, na hornej dosahuje -80 … -90 ˚С. Meteority vstupujúce do zemskej atmosféry úplne vyhoria v mezosfére, čo spôsobuje vzduchové lúče.
- Termosféra má hrúbku približne 700 km. V tejto vrstve atmosféry sa objavujú polárne svetlá. Objavujú sa v dôsledku ionizácie vzduchu pod vplyvom kozmického žiarenia a žiarenia vychádzajúceho zo Slnka.
- Exosféra je zóna rozptylu vzduchu. Tukoncentrácia plynov je malá a dochádza k ich postupnému úniku do medziplanetárneho priestoru.
Za hranicu medzi zemskou atmosférou a kozmickým priestorom sa považuje čiara 100 km. Táto čiara sa nazýva čiara Karman.
Atmosférický tlak
Pri počúvaní predpovede počasia často počujeme hodnoty barometrického tlaku. Čo však znamená atmosférický tlak a ako nás môže ovplyvniť?
Prišli sme na to, že vzduch pozostáva z plynov a nečistôt. Každá z týchto zložiek má svoju váhu, čo znamená, že atmosféra nie je beztiažová, ako sa verilo do 17. storočia. Atmosférický tlak je sila, ktorou všetky vrstvy atmosféry tlačia na povrch Zeme a na všetky objekty.
Vedci vykonali zložité výpočty a dokázali, že atmosféra tlačí na jeden meter štvorcový silou 10 333 kg. To znamená, že ľudské telo je vystavené tlaku vzduchu, ktorého hmotnosť je 12–15 ton. Prečo to necítime? Šetrí nám svoj vnútorný tlak, ktorý vyrovnáva ten vonkajší. Atmosférický tlak môžete cítiť v lietadle alebo vysoko v horách, pretože atmosférický tlak vo výške je oveľa nižší. To môže spôsobiť fyzické nepohodlie, upchaté uši, závraty.
Zaujímavé informácie a fakty
O atmosfére obklopujúcej zemeguľu sa dá povedať veľa. Vieme o nej veľa zaujímavých faktov a niektoré z nich sa môžu zdať prekvapivé:
- Atmosféra Zeme váži 5 300 000 000 000 000 ton.
- Prispieva k prenosu zvuku. Nad 100 km táto vlastnosť mizne v dôsledku zmien v zložení atmosféry.
- Pohyb atmosféry je vyvolaný nerovnomerným zahrievaním zemského povrchu.
- Teplomer sa používa na určenie teploty vzduchu a barometer sa používa na určenie tlaku atmosféry.
- Prítomnosť atmosféry zachráni našu planétu pred 100 tonami meteoritov denne.
- Zloženie vzduchu bolo zafixované niekoľko stoviek miliónov rokov, no začalo sa meniť s nástupom rýchlej priemyselnej činnosti.
- Verí sa, že atmosféra siaha až do výšky 3000 km.
Význam atmosféry pre ľudí
Fyziologická zóna atmosféry je 5 km. V nadmorskej výške 5 000 m nad morom človek začína pociťovať hladovanie kyslíkom, čo sa prejavuje znížením jeho pracovnej kapacity a zhoršením blahobytu. To ukazuje, že človek nemôže prežiť v priestore, kde táto úžasná zmes plynov neexistuje.
Všetky informácie a fakty o atmosfére len potvrdzujú jej dôležitosť pre ľudí. Vďaka jeho prítomnosti sa objavila možnosť rozvoja života na Zemi. Už dnes, keď sme zhodnotili rozsah škôd, ktoré je ľudstvo schopné spôsobiť svojim konaním životodarnému ovzdušiu, mali by sme uvažovať o ďalších opatreniach na zachovanie a obnovu atmosféry.
