Atmosfera je ono što čini mogućim život na Zemlji. Prve informacije i činjenice o atmosferi u osnovnoj školi dobivamo. U srednjoj školi ovaj koncept nam je već više poznat na nastavi geografije.
Koncept zemljine atmosfere
Atmosfera je dostupna ne samo za Zemlju, već i za druga nebeska tijela. Ovo je naziv plinovite ljuske koja okružuje planete. Sastav ovog plinskog sloja različitih planeta značajno je različit. Pogledajmo osnovne informacije i činjenice o Zemljinoj atmosferi, inače poznatoj kao zrak.
Kisik je njegova najvažnija komponenta. Neki ljudi pogrešno misle da je Zemljina atmosfera u potpunosti sastavljena od kisika, ali zrak je zapravo mješavina plinova. Sadrži 78% dušika i 21% kisika. Preostali jedan posto uključuje ozon, argon, ugljični dioksid, vodenu paru. Neka je postotak tih plinova mali, ali oni obavljaju važnu funkciju - apsorbiraju značajan dio sunčeve energije zračenja, čime se sprječava da svjetiljka pretvori sav život na našem planetu u pepeo. Svojstva atmosfere mijenjaju se ovisno os visine. Na primjer, na visini od 65 km dušik je 86%, a kisik 19%.
Sastav Zemljine atmosfere
- Ugljični dioksid je neophodan za prehranu biljaka. U atmosferi se pojavljuje kao rezultat procesa disanja živih organizama, truljenja, gorenja. Njegova odsutnost u sastavu atmosfere onemogućila bi postojanje bilo koje biljke.
- Kisik je vitalna komponenta atmosfere za ljude. Njegova prisutnost uvjet je postojanja svih živih organizama. Čini oko 20% ukupnog volumena atmosferskih plinova.
- Ozon je prirodni apsorber sunčevog ultraljubičastog zračenja, koje negativno utječe na žive organizme. Veći dio čini zaseban sloj atmosfere – ozonski zaslon. Ljudska djelatnost u posljednje vrijeme dovela je do postupnog uništavanja ozonskog omotača, ali kako je on od velike važnosti, aktivno se radi na njegovom očuvanju i obnovi.
- Vodena para određuje vlažnost zraka. Njegov sadržaj može varirati ovisno o različitim čimbenicima: temperaturi zraka, zemljopisnom položaju, godišnjem dobu. Pri niskim temperaturama u zraku ima vrlo malo vodene pare, možda manje od jedan posto, a na visokim temperaturama njezina količina doseže 4%.
- Uz sve navedeno, u sastavu zemljine atmosfere uvijek postoji određeni postotak krutih i tekućih nečistoća. To su čađa, pepeo, morska sol, prašina, kapljice vode, mikroorganizmi. Mogu ući u zrak i prirodno i antropogeno.
Slojevi atmosfere
Temperatura, gustoća i kvalitativni sastav zraka nisu isti na različitim visinama. Zbog toga je uobičajeno razlikovati različite slojeve atmosfere. Svaki od njih ima svoju karakteristiku. Otkrijmo koje slojeve atmosfere razlikujemo:
- Troposfera - ovaj sloj atmosfere najbliži je Zemljinoj površini. Njegova visina je 8-10 km iznad polova i 16-18 km u tropima. Ovdje se nalazi 90% sve vodene pare koja je dostupna u atmosferi, pa dolazi do aktivnog stvaranja oblaka. Također u ovom sloju postoje procesi kao što su kretanje zraka (vjetar), turbulencija, konvekcija. Temperature se kreću od +45 stupnjeva u podne u toploj sezoni u tropima do -65 stupnjeva na polovima.
- Stratosfera je drugi sloj atmosfere koji je najudaljeniji od površine Zemlje. Nalazi se na nadmorskoj visini od 11 do 50 km. U donjem sloju stratosfere temperatura je približno -55, prema udaljenosti od Zemlje raste do +1˚S. Ovo područje se naziva inverzija i granica je između stratosfere i mezosfere.
- Mezosfera se nalazi na nadmorskoj visini od 50 do 90 km. Temperatura na njegovoj donjoj granici je oko 0, na gornjoj doseže -80 … -90 ˚S. Meteoriti koji ulaze u Zemljinu atmosferu potpuno izgaraju u mezosferi, što ovdje uzrokuje zračne sjaje.
- Termosfera je debela otprilike 700 km. U ovom sloju atmosfere pojavljuje se sjeverno svjetlo. Pojavljuju se zbog ionizacije zraka pod utjecajem kozmičkog zračenja i zračenja koje dolazi sa Sunca.
- Egzosfera je zona disperzije zraka. Ovdjekoncentracija plinova je mala i dolazi do njihovog postupnog bijega u međuplanetarni prostor.
Granica između Zemljine atmosfere i svemira smatra se linijom od 100 km. Ova linija se zove Karmanova linija.
Atmosferski tlak
Kada slušamo vremensku prognozu, često čujemo očitanja barometarskog tlaka. Ali što atmosferski tlak znači i kako bi mogao utjecati na nas?
Shvatili smo da se zrak sastoji od plinova i nečistoća. Svaka od ovih komponenti ima svoju težinu, što znači da atmosfera nije bestežinska, kako se vjerovalo sve do 17. stoljeća. Atmosferski tlak je sila kojom svi slojevi atmosfere pritiskaju površinu Zemlje i sve objekte.
Znanstvenici su izvršili složene proračune i dokazali da atmosfera pritišće jedan četvorni metar silom od 10.333 kg. To znači da je ljudsko tijelo podložno tlaku zraka čija je težina 12-15 tona. Zašto to ne osjećamo? Štedi nam svoj unutarnji pritisak, koji uravnotežuje vanjski. Tlak atmosfere možete osjetiti dok ste u avionu ili visoko u planinama, jer je atmosferski tlak na visini znatno manji. To može uzrokovati fizičku nelagodu, začepljene uši, vrtoglavicu.
Zanimljive informacije i činjenice
Mnogo se može reći o atmosferi koja okružuje globus. Znamo puno zanimljivih činjenica o njoj, a neke od njih mogu djelovati iznenađujuće:
- Zemljina atmosfera teži 5.300.000.000.000.000 tona.
- Doprinosi prijenosu zvuka. Iznad 100 km, ovo svojstvo nestaje zbog promjena u sastavu atmosfere.
- Kretanje atmosfere izazvano je neravnomjernim zagrijavanjem Zemljine površine.
- Termometar se koristi za određivanje temperature zraka, a barometar se koristi za određivanje tlaka u atmosferi.
- Prisutnost atmosfere spašava naš planet od 100 tona meteorita dnevno.
- Sastav zraka bio je fiksiran nekoliko stotina milijuna godina, ali se počeo mijenjati s početkom brze industrijske aktivnosti.
- Vjeruje se da se atmosfera proteže prema gore do visine od 3000 km.
Važnost atmosfere za ljude
Fiziološka zona atmosfere je 5 km. Na nadmorskoj visini od 5000 m, osoba počinje osjećati gladovanje kisikom, što se izražava u smanjenju njegove radne sposobnosti i pogoršanju dobrobiti. To pokazuje da osoba ne može preživjeti u prostoru u kojem ne postoji ova nevjerojatna mješavina plinova.
Sve informacije i činjenice o atmosferi samo potvrđuju njenu važnost za ljude. Zahvaljujući njegovoj prisutnosti, pojavila se mogućnost razvoja života na Zemlji. Već danas, nakon procjene razmjera štete koju je čovječanstvo sposobno nanijeti svojim djelovanjem životvornom zraku, trebali bismo razmisliti o daljnjim mjerama za očuvanje i obnovu atmosfere.
