De sfeer samenstelling van de aarde, lagen, functies

De de atmosfeer van de aarde Het is de gasvormige laag die de planeet van het aardoppervlak omringt tot een diffuse limiet tot ongeveer 10.000 km hoogte. Deze laag wordt rond de planeet gehandhaafd vanwege de zwaartekracht van de aarde en bestaat uit een mengsel van gassen waarop we lucht noemen.

De meest voorkomende component van de atmosfeer van de aarde is stikstof (78%), gevolgd door zuurstof (21%) en argon (0,9%), evenals andere in zeer kleine hoeveelheden, zoals waterdamp en koolstofdioxide.

Uitzicht op de sfeer vanuit de ruimte

Deze gasvormige massa is gerangschikt in 5 fundamentele lagen rond de planeet en vervult belangrijke functies, zoals het beschermen van de planeet tegen de impact van kleine meteorieten, het filteren van ultraviolette straling, het vasthouden van warmte en het mogelijk maken van het bestaan ​​van vloeibaar water.

Evenzo worden de klimaten van de aarde gevormd in de atmosfeer en kunnen de vlucht van verschillende soorten, waaronder de vlucht van vliegtuigen. Maar de atmosfeer was niet altijd zoals het vandaag is, omdat het is ontstaan ​​bij de vorming van de planeet en sindsdien is het geëvolueerd.

[TOC]

Samenstelling van de atmosfeer van de aarde

De atmosfeer van de aarde wordt gevormd door een combinatie van gassen waaraan de luchtnaam wordt gegeven. De samenstelling van de lucht varieert in de concentratiegradiënt die van het aardoppervlak tot de limiet gaat met de buitenruimte.

Wanneer u het hebt over de samenstelling van de atmosfeer, wordt verwezen naar de samenstelling van de lucht in de troposfeer, die in contact staat met het oppervlak van de planeet.Deze laag presenteert de hoogste luchtconcentratie, waarvan het gasmengsel dominant is (n₂) en zuurstof (of₂)).

Stikstof vertegenwoordigt 78% van het totaal, terwijl zuurstof 21% bezet, waardoor ongeveer 1% van verschillende andere gassen aftrekt. Onder deze, allereerst het argon, dat bijna 1 %voltooide, waardoor de andere gassen in extreem kleine hoeveelheden achterbleven.

Onder deze andere gassen benadrukken koolstofdioxide (CO_₂), dat hoewel het slechts ongeveer 0,041%bereikt, het toeneemt door menselijke activiteit. Waterdamp heeft een variabele concentratie en bereikt tot 0,25%. Deze gassen hebben oxiderende eigenschappen, dus de atmosfeer van de aarde heeft deze kwaliteit.

Lagen van de sfeer

De atmosfeer van de aarde heeft 5 lagen:

Troposfeer

Tropopauze, laag tussen troposfeer en stratosfeer

De troposfeer strekt zich uit van bodemniveau tot ongeveer 12 tot 20 km hoogte en de naam komt voort uit het voorvoegsel Tropos = Verander, vanwege het veranderende karakter. Het is dunner in de palen en breder in Ecuador.

Driekwart van de gasmassa van de atmosfeer is geconcentreerd in de troposfeer, vanwege de aantrekkingskracht van aardse zwaartekracht. In deze laag is het leven mogelijk op aarde en komen de meteorologische fenomenen en commerciële vliegtuigen op zich.

Atmosferische biogeochemische cycli komen ook voor in de troposfeer, zoals de zuurstof, water, CO_₂ en stikstof. In deze laag neemt de temperatuur af met de hoogte, en tot de grens daartussen en de volgende laag wordt tropopauze genoemd.

Stratosfeer

Stratosphere -uitzicht

Het is tussen 12 en 20 km boven het aardoppervlak tot ongeveer 50 km en scheidt zich in twee lagen per luchtdichtheid. De onderste is waar de zwaarste koude lucht zich ophoopt, en een superieur waar de lichtere hete lucht is. Vandaar zijn naam afgeleid van het voorvoegsel lagen= lagen.

De grens tussen deze laag en de volgende heet Stratopousa. In het is een fundamentele laag voor het leven op aarde, net als de ozonlaag.

Can You: Mountain Ecosystem: Kenmerken, Flora, Fauna, Voorbeelden

Terwijl deze laag warmte absorbeert, verhoogt de stratosfeer de temperatuur met de hoogte, in tegenstelling tot wat er in de troposfeer gebeurt.

Ozonlaag (ozonosfeer)

De ozonlaag van de planeet beschermt ons tegen de ultraviolette stralen van de zon

Het is een samengestelde ozonlaag (of₃), die wordt gevormd vanwege de biochemische dissociatie van zuurstof (of₂) Door ultraviolette zonnestraling. Dus wanneer deze straling het zuurstofmolecuul beïnvloedt, wordt deze in twee zuurstofatomen verbroken.

Dan rekening houdend met dat atomaire zuurstof (O) zeer reactief is, bindt het met zuurstofmoleculen (of₂) en vorm de ozon (of₃)).

Messosfeer

Meteorieten branden in de mesosfeer

Zijn naam komt vandaan Meso = medium, omdat het tussen de stratosfeer en de termosphere is, ongeveer tussen 50 en 80 km hoogte. Het is de laag waar meteoren verbranden ontstaande sterren.

In dit gebied is er nog steeds voldoende gas om wrijving te produceren en warmte te genereren, die niet langer in de bovenste lagen voorkomt. De grens tussen deze laag en de volgende heet Mesopausa.

Thermosfera

Het internationale ruimtestation bevindt zich in de Termosfera

De naam van deze laag komt vandaan thermosfles = warmte, omdat de temperatuur 4 is.500 graden Fahrenheit (ongeveer 2.482 ºC). Met voldoende gasmoleculen wordt deze warmte echter niet overgedragen, evenals het geluid.

Deze laag strekt zich uit tussen 80 en 700 km hoogte, en er is het internationale ruimtestation en veel lage baansatellieten. De grens tussen de thermosfera en de volgende laag van de thermopauze vlamatmosfeer.

Exosfeer

Hoge baansatellieten worden gevonden in de exosfeer

Draagt ​​de naam afgeleid van het voorvoegsel Exo = Buiten, omdat het de buitenste laag van de atmosfeer van de aarde is; Achter haar is de externe ruimte. Het is tussen 700 en 10.000 km hoogte, de meest uitgebreide laag van de atmosfeer.

Er overheersen de lichtere gassen zoals waterstof en helium, maar in een zeer lage dichtheid. Daarom zijn de moleculen zeer van elkaar gescheiden, zijn een zeer koud en zuurstofoppervlak. In de exosfeer is waar weersatellieten en hoge baansatellieten worden gevonden.

Functies van de atmosfeer van de aarde

De atmosfeer heeft een reeks functies die de voorwaarden voor het bestaan ​​van het leven mogelijk maken zoals wij die kennen.

Vitale gassen

De atmosfeer bevat de fundamentele gassen voor het leven zoals die vandaag bestaat, die voornamelijk zuurstof en CO zijn_₂.

Sfeervolle ablatie

Dankzij het bestaan ​​van een laag als de mesosfeer wordt het aardoppervlak beschermd tegen de impact van een grote hoeveelheid kleine meteoren. In deze laag is de lucht, hoewel deze schaars is, het voldoende is voor wrijving en meteoren om te regelen en meestal vertraagd te worden.

Ultraviolet stralingsfilter

Het bestaan ​​van de ozonlaag in de stratosfeer filtert het grootste deel van de ultraviolette straling, waardoor het niet het aardoppervlak bereikt. Dit is van groot belang voor verschillende terrestrische processen, waaronder het leven, omdat dit type straling mutaties veroorzaakt en kanker produceert.

Broeikaseffect

Broeikaseffect illustratie

Verschillende van de atmosferische gassen maken de binnenkomst van straling mogelijk die de aarde verwarmt en energie levert voor fotosynthese en andere processen. Terwijl de gegenereerde warmte (lange golfstraling), gedeeltelijk wordt behouden en opnieuw wordt gereflecteerd in de aarde.

Dit maakt het mogelijk om een ​​temperatuurbereik te behouden dat gunstig is voor het leven op de planeet, met een gemiddelde temperatuur van 15 ºC. In het geval van de atmosfeer zou de gemiddelde temperatuur van de planeet -18 ºC zijn.

Kan u van dienst zijn: ecologische waarde

Dagtemperatuurvariatie

De variatie tijdens de temperatuurdag wordt bepaald door de overdag verwarming van de luchtlaag direct boven de grond door zonnestraling en het nachtlevenkoeling. Hoewel andere parameters zoals hoogte, de laag van wolken aanwezig zijn, beïnvloeden vochtigheid en atmosferische instabiliteit ook deze variatie.

Luchtdruk

Het is de aantrekkingskracht die de ernst heeft in de luchtmassa op de aarde (luchtgewicht), die varieert volgens de temperatuur, omdat de lichtste de lichter de lucht is. De combinatie van deze factoren draagt ​​bij aan de vorming van het klimaat, door de winden te produceren en deze op hun beurt de mariene stromingen.

Maar bovendien is de atmosferische druk lucht op het aardoppervlak voldoende voor vloeibaar water op de aarde.

Dichtheid en vlucht

De atmosfeer concentreert het grootste deel van de lucht in de onderste laag, de troposfeer, die een bepaalde dichtheid aanmeldt. Deze luchtdichtheid is wat de vlucht van vogels, insecten, vliegende zoogdieren en de gemechaniseerde vlucht van mensen mogelijk maakt.

Atmosferische circulatie

Winden worden veroorzaakt door temperatuurverschillen gegenereerd in de atmosfeer op het niveau van de troposfeer, waardoor atmosferische drukverschillen worden veroorzaakt. Dit gebeurt dankzij de absorptie van warmte door sommige gassen die het samenstellen, zoals zuurstof, CO_₂ en waterdamp.

Bij verwarming verminderen deze gassen hun dichtheid, dat wil zeggen dat hun moleculen van elkaar afgaan, lichter worden en beginnen te stijgen. Dit vermindert de atmosferische druk in dat gebied, waardoor een vacuüm ontstaat waarnaar de nabijgelegen luchtmassa's stromen, waardoor de wind wordt gevormd.

Deze veroorzaken op hun beurt de oppervlakte -stromen van mariene oppervlakte die bijdragen aan het verdelen van warmte op aarde. Aan de andere kant verdelen de winden de waterdamp gevormd wanneer het water dat stijgt koel is en condenseert dat regens veroorzaakt.

Training en evolutie

De vorming en evolutie van de atmosfeer van de aarde maakt deel uit van de vorming en evolutie van het zonnestelsel van de oerknal.

Solar System -vorming

Illustratie van de vorming van het zonnestelsel. Bron: NASA

Er wordt voorgesteld dat ons systeem is gevormd vanwege een willekeurige concentratie van materie door in de ruimte te bewegen en in te leveren. Het ging samen in wat later het centrum van het zonnestelsel zou zijn door de werking van de zwaartekracht.

Vervolgens zijn de meest afgelegen materie van de middenkoeling verschillend en dus zijn de koudste planeten die het meest gescheiden van de zon, die de centrale positie inneemt. Vervolgens werden de planeten gevormd door deeltjesaggregatie op verschillende afstanden van het midden en volgens hun positie hebben ze verschillende kenmerken.

De aarde

De So -called Prototierra werd gevormd door de aggregatie van kleine hemelse rotsachtige lichamen (Planetsimal genoemd), ongeveer 4 geleden.500 miljoen jaar. In dit geval werden deze planetimale gevormd uit oxiden, metalen en silicaten.

Later, vanwege de lagere massa van de aarde, slaagde onze planeet er niet in om de meeste waterstof en andere lichtgassen te behouden. Het verlies van gassen koelde de planeet, het consolideren van een kern waar de zwaarste, ijzer- en nikkelelementen geconcentreerd waren.

Terwijl de lichtste als de silicaten de mantel en cortex vormden, terwijl de gassen zich concentreerden als de uiteindelijke laag. In dit gebied waren er gassen die zo licht waren dat ontsnapte aan de zwaartekrachtkracht van de planeet in formatie.

Het kan u van dienst zijn: sinecologie: welke studies, voorbeelden, toepassingen

De atmosfeer van de aarde

De atmosfeer wordt geacht drie basisfasen te doorlopen in deze evolutie, die betrekking hebben op de primitieve atmosfeer, de middelbare school en de biotische sfeer.

Primaire sfeer

Naar schatting vormde de planeet zijn eerste atmosfeer 4.450 miljoen jaar, na de impact dat het stuk gevormd door de maan. Van daaruit vond de planetaire differentiatie plaats in kern, mantel, cortex en atmosfeer.

De atmosfeer was nog steeds zeer onstabiel vanwege het verlies van lichte gassen door de ruimte tijdens het terrestrische koelproces. Deze lichte gassen zoals neon, argon en anderen zijn in grote proporties verloren gegaan omdat ze erg licht waren.

In deze fase waren de dominante gassen die uit de zonnevoel, van een reducerende aard zoals waterstof (h₂)). Zoals anderen van vulkanische activiteit zoals koolstofdioxide (CO_₂), stikstof (n₂) en waterdamp (h_₂O), dus deze atmosfeer verminderde sterk.

Secundaire sfeer

In een periode van 100 tot 500 miljoen jaar maakte de evolueerde atmosfeer een zwakke verminderde toestand, verdient ongeveer 4.000 miljoen jaar. Dit was een van andere dingen voor de zo gemalen late bombardementen, waarin ze de planeet asteroïden raakten die rijk zijn aan koolstof en water.

Early Bombardment Illustratie. Bron: timwether/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)

Het is bewezen dat meteorieten en kometen een hoog watergehalte bevatten, CO_₂, methaan (ch₄) en ammoniak (NH3). Aan de andere kant verdreven de vulkanische activiteit grote hoeveelheden CO_₂ en N₂.

In deze periode verschijnt de incidentie van het leven op de atmosfeer al, met de activiteit van metanogene protobacteriën ongeveer 4.000 jaar. Deze organismen consumeren CO₂ en produceerde CH4, dus de eerste werd verminderd en de tweede van deze gassen nam toe.

Biotische of huidige atmosfeer

De aarde vandaag. Bron: Apollo 17

Geschat wordt dat niet meer dan 3 verdient.100 miljoen jaar begon de oxiderende biotische atmosfeer te vormen. Dit is te wijten aan het verschijnen van de eerste fotosyntiserende organismen, dat wil zeggen in staat om chemische energie (voedsel) uit zonne -energie te produceren.

Oorspronkelijk waren ze cyanobacteriën, die bij het uitvoeren van hun proces van fotosynthese geproduceerd als zuurstofafval. Dit nam grote hoeveelheden zuurstof in de atmosfeer op, wat ongeveer 2 geleden een kwalitatieve verandering veroorzaakte.400 miljoen jaar bekend als het grote oxidatieve evenement.

Op zijn beurt veroorzaakte de toename van zuurstof de afname van methaan als gevolg van fotochemische recombinatie. Evenzo veroorzaakte ultraviolette straling de dissociatie van de OK₂, het vormen van atomaire zuurstof (O), gecombineerd met moleculaire zuurstof (of₂) Ozon vormen (O3).

Aldus werd een ozonlaag gegenereerd in de extrosfera, naast n₂ De vulkanen verdreven die het dominante gas werden, omdat het weinig reactief is en zich niet gemakkelijk vormt, daarom is het opgebouwd in de atmosfeer.

Referenties

1. Kasting, J.F. en Catling, D. (2003). Evolutie van een bewoonbare planeet. Jaaroverzicht van astronomie en astrofysica.
2. Markt, J.M. (1999). Fotosynthese en veranderingen in de samenstelling van de atmosfeer. Internationale wetenschap.
3. Pla-garcía, j. en Minor-Salván, C. (2017). De chemische samenstelling van de primitieve atmosfeer van de planeet Aarde. Chemisch onderzoek. Chemie Annals.
4. Quintero-Plaza, D. (2019). Een korte geschiedenis van de atmosfeer van de aarde. Aemet weerkalender.
5. Sagan, c. en Mullen, g. (1972). Aarde en Mars: evolutie van atmosferen en oppervlaktetemperaturen. Wetenschap.
6. Tian, ​​f., Toon, of.B., Pavlova.NAAR. en van Sterkk, h. (2005). Naar waterstofrijke vroege aardmosfeer. Wetenschap.