Ozračje je tisto, kar omogoča življenje na Zemlji. Prve informacije in dejstva o vzdušju v osnovni šoli dobimo. V srednji šoli ta koncept že bolj poznamo pri pouku geografije.
Koncept zemeljske atmosfere
Atmosfera ni na voljo samo za Zemljo, ampak tudi za druga nebesna telesa. To je ime plinaste lupine, ki obdaja planete. Sestava te plinske plasti različnih planetov se bistveno razlikuje. Oglejmo si osnovne informacije in dejstva o Zemljinem ozračju, sicer znanem kot zrak.
Kisik je njegova najpomembnejša sestavina. Nekateri ljudje zmotno mislijo, da je zemeljska atmosfera v celoti sestavljena iz kisika, zrak pa je pravzaprav mešanica plinov. Vsebuje 78 % dušika in 21 % kisika. Preostali odstotek vključuje ozon, argon, ogljikov dioksid, vodno paro. Naj je odstotek teh plinov majhen, vendar opravljajo pomembno funkcijo - absorbirajo pomemben del sončne sevalne energije in s tem preprečujejo, da bi svetilka spremenila vse življenje na našem planetu v pepel. Lastnosti atmosfere se spreminjajo glede naz višine. Na primer, na nadmorski višini 65 km je dušika 86 %, kisika pa 19 %.
Sestava Zemljine atmosfere
- Ogljikov dioksid je bistven za prehrano rastlin. V ozračju se pojavi kot posledica procesa dihanja živih organizmov, gnitja, gorenja. Njegova odsotnost v sestavi ozračja bi onemogočila obstoj rastlin.
- Kisik je bistvena sestavina ozračja za ljudi. Njegova prisotnost je pogoj za obstoj vseh živih organizmov. Predstavlja približno 20 % celotne prostornine atmosferskih plinov.
- Ozon je naravni absorber sončnega ultravijoličnega sevanja, ki negativno vpliva na žive organizme. Večina tvori ločeno plast atmosfere - ozonski zaslon. Človeška dejavnost je v zadnjem času privedla do postopnega uničevanja ozonske plasti, a ker je zelo pomembna, poteka aktivno delo za njeno ohranitev in obnovo.
- Vodna para določa vlažnost zraka. Njegova vsebnost se lahko razlikuje glede na različne dejavnike: temperaturo zraka, geografsko lego, letni čas. Pri nizkih temperaturah je v zraku zelo malo vodne pare, morda manj kot en odstotek, pri visokih temperaturah pa njena količina doseže 4%.
- Poleg vsega naštetega je v sestavi zemeljske atmosfere vedno določen odstotek trdnih in tekočih nečistoč. To so saje, pepel, morska sol, prah, vodne kapljice, mikroorganizmi. V zrak lahko pridejo tako naravno kot antropogeno.
Sloji ozračja
Temperatura, gostota in kakovostna sestava zraka na različnih višinah niso enaki. Zaradi tega je običajno razlikovati različne plasti ozračja. Vsak od njih ima svojo lastnost. Ugotovimo, katere plasti ozračja se razlikujejo:
- Troposfera - ta plast atmosfere je najbližja Zemljini površini. Njegova višina je 8–10 km nad poli in 16–18 km v tropih. Tukaj je 90% vse vodne pare, ki je na voljo v ozračju, zato se aktivno tvorijo oblaki. Tudi v tej plasti so procesi, kot so gibanje zraka (veter), turbulenca, konvekcija. Temperature se gibljejo od +45 stopinj opoldne v topli sezoni v tropih do -65 stopinj na polih.
- Stratosfera je druga plast atmosfere, ki je najbolj oddaljena od zemeljske površine. Nahaja se na nadmorski višini od 11 do 50 km. V spodnji plasti stratosfere je temperatura približno -55, proti oddaljenosti od Zemlje se dvigne na +1˚С. To območje se imenuje inverzija in je meja med stratosfero in mezosfero.
- Mezosfera se nahaja na nadmorski višini od 50 do 90 km. Temperatura na spodnji meji je približno 0, na zgornji doseže -80 … -90 ˚С. Meteoriti, ki vstopijo v Zemljino atmosfero, popolnoma izgorejo v mezosferi, kar povzroči zračni sijaj.
- Termosfera je debela približno 700 km. Severni sij se pojavi v tej plasti ozračja. Pojavijo se zaradi ionizacije zraka pod vplivom kozmičnega sevanja in sevanja, ki izhaja iz Sonca.
- Eksosfera je območje razpršenosti zraka. tukajkoncentracija plinov je majhna in pride do njihovega postopnega uhajanja v medplanetarni prostor.
Meja med zemeljsko atmosfero in vesoljem se šteje za črto 100 km. Ta črta se imenuje Karmanova črta.
Atmosferski tlak
Ko poslušamo vremensko napoved, pogosto slišimo odčitke barometričnega tlaka. Toda kaj pomeni atmosferski tlak in kako bi lahko vplival na nas?
Ugotovili smo, da je zrak sestavljen iz plinov in nečistoč. Vsaka od teh komponent ima svojo težo, kar pomeni, da ozračje ni breztežno, kot so verjeli do 17. stoletja. Atmosferski tlak je sila, s katero vse plasti atmosfere pritiskajo na površje Zemlje in na vse predmete.
Znanstveniki so izvedli zapletene izračune in dokazali, da atmosfera pritiska na en kvadratni meter s silo 10.333 kg. To pomeni, da je človeško telo izpostavljeno zračnemu tlaku, katerega teža je 12–15 ton. Zakaj tega ne čutimo? Prihrani nam svoj notranji pritisk, ki uravnoteži zunanjega. Tlak atmosfere lahko občutite v letalu ali visoko v gorah, saj je atmosferski tlak na višini precej manjši. To lahko povzroči fizično nelagodje, zamašena ušesa, omotico.
Zanimive informacije in dejstva
Veliko je mogoče povedati o vzdušju, ki obdaja svet. O njej vemo veliko zanimivih dejstev in nekatera od njih se morda zdijo presenetljiva:
- Zemeljsko ozračje tehta 5.300.000.000.000.000.000 ton.
- Prispeva k prenosu zvoka. Nad 100 km ta lastnost izgine zaradi sprememb v sestavi ozračja.
- Gibanje ozračja izzove neenakomerno segrevanje zemeljskega površja.
- Termometer se uporablja za določanje temperature zraka, barometer pa za določanje atmosferskega tlaka.
- Prisotnost ozračja reši naš planet pred 100 ton meteoritov na dan.
- Sestava zraka je bila določena več sto milijonov let, vendar se je začela spreminjati z začetkom hitre industrijske dejavnosti.
- Verjetno ozračje sega navzgor do višine 3000 km.
Pomen ozračja za ljudi
Fiziološko območje atmosfere je 5 km. Na nadmorski višini 5000 m človek začne doživljati kisikovo stradanje, ki se izraža v zmanjšanju njegove delovne sposobnosti in poslabšanju dobrega počutja. To kaže, da človek ne more preživeti v prostoru, kjer ta neverjetna mešanica plinov ne obstaja.
Vse informacije in dejstva o ozračju samo potrjujejo njegov pomen za ljudi. Zahvaljujoč njegovi prisotnosti se je pojavila možnost razvoja življenja na Zemlji. Že danes, ko smo ocenili obseg škode, ki jo lahko človeštvo s svojim delovanjem povzroči življenjskemu zraku, bi morali razmišljati o nadaljnjih ukrepih za ohranitev in obnovo ozračja.
