в чем уникальность атмосферы
20 фактов о земной атмосфере: уникальной газовой оболочке нашей планеты
Земная атмосфера уникальна не только по своему составу, но и по её значению для облика планеты и поддержания жизни. Атмосфера содержит необходимый для дыхания кислород, сохраняет и перераспределяет тепло, служи надёжным щитом от вредных космических лучей и мелких небесных тел. Благодаря атмосфере мы видим радугу и полярные сияния, любуемся красивыми рассветами и закатами, наслаждаемся безопасным солнцем и снежными пейзажами. Влияние атмосферы на нашу планету столь многогранно и всеобъемлюще, что абстрактные рассуждения о том, что было бы, если бы не было атмосферы, не имеют никакого смысла — попросту в этом случае не было бы ничего. Вместо умозрительных измышлений лучше ознакомиться с некоторыми свойствами земной атмосферы.
1. Где начинается атмосфера, известно — это поверхность Земли. А вот о том, где она заканчивается, можно спорить. Молекулы воздуха обнаруживают и на высоте 1 000 км. Однако более общепринятой является цифра 100 км — на этой высоте воздух так разряжён, что полёты с использованием подъёмной силы воздуха становятся невозможными.
2. 4/5 веса атмосферы и 90% содержащегося в ней водяного пара находятся в тропосфере — части атмосферы, располагающейся непосредственно у поверхности Земли. Всего атмосферу условно делят на пять слоёв.
3. Полярные сияния — это столкновения частиц солнечного ветра с ионами, находящимися в термосфере (четвёртый слой земной газовой оболочки) на высоте более 80 км.
4. Ионы верхних слоёв атмосферы, кроме демонстрации полярных сияний, играли и очень большую практическую роль. До появления спутников устойчивую радиосвязь обеспечивало только многократное отражение радиоволн (причём только длиной свыше 10 м) от ионосферы и земной поверхности.
5. Если мысленно сжать всю атмосферу до нормального давления у поверхности Земли, высота такой газовой оболочки не превысила бы 8 км.
7. Концентрация кислорода в воздухе меняется с высотой. На высоте 5 км его доля в воздухе уменьшается в полтора раза, на высоте 10 км — вчетверо от нормальной у поверхности планеты.
8. Бактерии обнаруживаются в атмосфере на высоте до 15 км. Для питания на такой высоте им хватает органики, находящейся в составе атмосферного воздуха.
9. Небо не меняет свой цвет. Строго говоря, оно его не вообще имеет — воздух прозрачен. Меняются лишь угол падения солнечных лучей и длина световой волны, которую рассеивают компоненты атмосферы. Красное небо на закате или рассвете, это результат того, что в атмосфере находятся твёрдые частицы и капельки воды. Они рассеивают солнечные лучи, причём чем короче длина световой волны, тем сильнее рассеяние. Красный свет имеет наибольшую длину волны, поэтому, проходя через атмосферу даже под очень тупым углом, он рассеивается меньше других.
10. Примерно та же природа и у радуги. Только в этом случае световые лучи преломляются и рассеваются равномерно, а длина волны влияет на угол рассеяния. Красный свет отклоняется на 137,5 градуса, а фиолетовый — на 139. Этих полутора градусов хватает для того, чтобы продемонстрировать нам красивое природное явление и заставить нас вспомнить, чего желает каждый охотник. Верхняя полоска радуги всегда красная, а нижняя фиолетовая.
11. Наличие у нашей планеты атмосферы не делают Землю уникальной среди других небесных тел (в Солнечной системе газовая оболочка отсутствует лишь у ближайшего к Солнцу Меркурия). Уникальность Земли в наличии в атмосфере большого количества свободного кислорода и постоянном пополнении кислородом газовой оболочки планеты. Ведь огромное количество процессов на Земле проходят с активным потреблением кислорода, от горения и дыхания до гниения продуктов и ржавления гвоздей. Тем не менее, концентрация кислорода в атмосфере сохраняется относительно стабильной.
12. По инверсионному следу реактивных лайнеров можно пытаться предсказать погоду. Если самолёт оставляет за собой густую, чётко выраженную белую полосу, то, скорее всего, будет дождь. Если же инверсионный след прозрачен и нечёток, будет сухо. Всё дело в количестве водяных паров в атмосфере. Именно они, смешиваясь с выхлопом двигателя, создают белый след. Если водяных паров много, инверсионный след гуще, а вероятность осадков выше.
13. Наличие атмосферы значительно смягчает климат. На лишённых атмосферы планетах перепады ночных и дневных температур достигают десятков и сотен градусов. На Земле эти перепады из-за атмосферы невозможны.
14. Атмосфера также служит надёжным щитом от космических излучений и твёрдых тел, прилетающих из космоса. Абсолютное большинство метеоритов не долетает до поверхности нашей планеты, сгорая в верхних слоях атмосфера.
15. Абсолютно безграмотное выражение «озоновая дыра в атмосфере» появилось в 1985 году. Британские учёные обнаружили прореху в озоновом слое атмосферы. Озоновый слой защищает нас от жёсткого ультрафиолетового излучения, поэтому общественность сразу забила тревогу. Появление дыры сразу объяснили деятельностью человека. Сообщение о том, что дыра (она расположена над Антарктидой) появляется каждый год на пять месяцев, а потом исчезает, было проигнорировано. Единственными зримыми результатами борьбы с озоновой дырой стали запрет на применение фреонов в холодильниках, кондиционерах и аэрозолях и незначительное уменьшение размеров озоновой дыры.
Самые интересные факты о нашей атмосфере, которые вас удивят
Атмосфера — это газовая оболочка, которая окружает нашу Землю. Она простирается от поверхности планеты и до самого космоса, но что самое интересное, она вращается с Землей как единое целое. Именно благодаря атмосфере на Земле появились условия для зарождения жизни в том виде, котором мы ее знаем. И от этой оболочки жизнь на планете зависит целиком и полностью. Ведь она защищает нас от вредных космических излучений, обеспечивает кислородом, определяет погоду и климат. А еще от ее состава зависит средняя температура на Земле. Именно поэтому весь мир так старается сократить выбросы парниковых газов, большая концентрация которых может превратить нашу планету в гигантскую “теплицу”. Если этот процесс не остановить, температура может накалиться до такой степени, что жизнь окажется под угрозой. Но, что еще нам известно о нашей атмосфере? Я подготовил некоторые интересные факты о ней, которые наверняка вас удивят.
Об атмосфере существует много малоизвестных фактов, которые вызывают удивление
Почему атмосфера голубая? Она фиолетовая!
Любой ребенок на первых своих рисунках изображает небо голубым. Казалось бы, так и есть, достаточно в ясную погоду выглянуть в окно, чтобы в этом убедиться. Но, на самом деле мы видим атмосферу голубой из-за особенности зрения и оптических законов физики. Если бы не они, атмосфера была бы фиолетовой.
Когда солнечный свет проходит сквозь газ и водяные пары, он рассеивается. При этом короткие излучения, в том числе и фиолетовый тон спектра, поглощаются сильнее. Человеческие же глаза более чувствительны к голубому оттенку, то есть лучше его воспринимают, чем фиолетовый. В результате, когда мы смотрим на небо, оно кажется нам голубым.
Содержание кислорода в атмосфере Земли и других планет
В нашей атмосфере содержание кислорода составляет менее 21% от объёма. Основную част атмосферы составляет азот — ≈78% и кислород. На остальные газы приходится всего 1%. Мало кто знает, что Земля имеет далеко не самое большое содержание кислорода в своей атмосфере. К примеру, на Меркурии этого газа примерно 42%. Правда, дышать вы им не сможете, так как атмосфера на планете сильно разрежена.
Воздух на Земле возник благодаря цианобактериям, которые жили в воде
Вообще, по плотности атмосферы Земля занимает третье место среди небесных тел Солнечной системы. Более плотная атмосфера на Титане, а также на Венере, которая занимает по этому показателю первое место. Плотность здесь настолько высокая, что ближе к поверхности она постепенно становится жидкой и плавно переходит в океан.
К слову, кислород на Земле в таком большом количестве появился не сразу. Ученые связывают насыщение атмосферы кислородом с замедлением вращения Земли в результате появления Луны.
Подпишитесь на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете еще больше интересных материалов.
Парниковые газы в атмосфере необходимы
Все мы знаем о том, что парниковые газы чрезмерно опасны для атмосферы — они, как я уже сказал выше, вызывают глобальное потепление климата. Ученые по-разному подходят к вопросу ограничения выбросов парниковых газов в атмосферу. Некоторые идеи кажутся фантастическими. К примеру, я недавно рассказывал о том, что ученые работают над “оживлением” мамонта, которые по их задумке должны восстановить пастбища в Арктике.
Однако, вовсе без парниковых газов на Земле тоже было бы некомфортно. Дело в том, что они поглощают солнечную энергию и равномерно распределяют по поверхности Земли. Без них на большей части земного шара было бы слишком холодно, а в экваториальной зоне, наоборот, была бы невыносимая жара. Таким образом, атмосфера содержит идеальный состав газов для комфортной жизни, и его изменение чревато серьезными последствиями.
След от самолета в небе, по сути, является льдом
След от самолета в небе — откуда он берется?
Задумывались ли вы когда-нибудь почему в небе после реактивного самолета остается белая “лыжня”, которая красиво смотрится на фоне синего неба? Все мы наблюдали за тем, как она долго держится, а потом медленно расходится. На самом деле мы видим в небе лед. Он возникает в результате того, что холодная атмосфера встречается с влажным и горячим выхлопом самолета. Вода в результате сразу же превращается в мелкие кристаллики.
Если след плохо виден и быстро рассеивается, значит на той высоте, где летит самолет, низкая влажность. Если след четкий и держится долго, соответственно, в воздухе повышенная влажность. Это означает, что погода в ближайшее время может ухудшится, возможна даже гроза.
Озоновый слой прогревается сильнее, чем тропосфера
Тропосфера теплее, чем стратосфера
Многие считают, что чем выше, тем ниже температура в атмосфере. Однако, это не совсем так, стратосфера, которая расположена выше, теплее, чем тропосфера. Это связано с тем, что именно в ней находится озоновый слой, который обеспечивает защиту обитателей Земли от смертоносного ультрафиолета.
Стратосфера разогревается по той причине, что она поглощает солнечное тепло. В статье об озоновой дыре я рассказывал, как образуется озон. Напоследок отмечу, что стратосфера важна также тем, что является полетным пространством, в котором летают реактивные самолеты и метеорологические зонды.
Топ-25: Грандиозные факты про атмосферу Земли, которые вам будет интересно узнать
Атмосфера Земли — одна из самых защищающих и потому самых важных составляющих нашей планеты. Укрывая нас от суровых условий космического пространства, таких как солнечная радиация и космический мусор, атмосфера представляет собой сложную структуру.
Хотя в своей обычной жизни мы не отдаём ей должное, внимание всего мира было приковано к слоям атмосферы в 2013 году, когда австрийский парашютист Феликс Баумгартнер (Felix Baumgartner) добрался в капсуле до стратосферы, поднявшись на высоту 37 км над поверхностью Земли, и совершил прыжок. Его рекордное, поразительное свободное падение породило новую волну интереса к космическим путешествиям и к физике атмосферы.
В нашем сегодняшнем списке мы познакомим вас с фактами про атмосферу Земли, которые известны немногим, но должны стать широко известными, поскольку очень важны для понимания окружающего нас мира.
Мы расскажем, как сформировался озоновый слой, как в средних широтах образуются пустыни, почему самолёты оставляют после себя белый след и многое другое. Так что отложите ненадолго все дела и узнайте эти 25 фактов про атмосферу Земли, которые являются действительно грандиозными!
25. Хотите — верьте, хотите — нет, но небо на самом деле фиолетовое. Когда солнечный свет проходит через атмосферу, воздух и частицы воды поглощают его, отражают и рассеивают прежде чем мы его увидим.
Поскольку рассеивание предпочитает более короткие волны света, то наиболее сильно рассеивается фиолетовый цвет. Мы же думаем, что видим голубое небо, а не фиолетовое потому, что наши глаза более чувствительны к синему цвету.
24. Как вы, наверное, знаете из школьных занятий, наша атмосфера состоит из почти 78% азота, 21% кислорода и крохотного процента аргона, углекислого газа, неона, гелия и других газов. А вот что вы, скорее всего, не учили в школе, так это то, что наша атмосфера является единственной (не считая великолепного открытия на комете 67P), в составе которой есть свободный кислород.
Поскольку кислород является химически очень активным газом, он часто вступает во взаимодействие с другими химическими веществами в космосе. Его чистая форма на Земле делает нашу планету пригодной для жизни, поэтому является объектом поиска жизни на других планетах.
23. Большинство людей, возможно, поймут этот вопрос неправильно: где содержится больше воды — в облаках или в ясном небе?
Хотя многие подумают, что основным «хранилищем» являются облака, поскольку именно оттуда льётся дождь, большая часть воды находится в нашей атмосфере в виде невидимого водяного пара. По этой причине на нашем теле проступает больше пота, когда уровень водяного пара в воздухе, известного как влажность, повышается.
22. Некоторые скептики в вопросе глобального потепления утверждают, что это явление нереально, так как в их городах становится всё холоднее. Глобальный климат Земли — это сочетание самых разнообразных региональных климатических условий. Поэтому даже если в некоторых частях планеты наблюдается потепление, то в других — похолодание, а в целом средний глобальный климат стремительно нагревается.
21. Вы никогда не задумывались над тем, почему летящий в небе самолёт оставляет после себя белый след? Эти белые следы, известные как инверсионные или конденсационные следы, образуются тогда, когда горячие и влажные выхлопные газы из двигателя самолёта смешиваются с более холодным наружным воздухом. Водяной пар из выхлопов замерзает и становится видимым — так же, как наше тёплое дыхание в холодную погоду.
Слабый и быстро исчезающий конденсационный след означает, что воздух на этой большой высоте имеет низкую влажность, что служит признаком хорошей погоды. Насыщенный и стойкий инверсионный след указывает на высокую влажность и может означать приближение грозы.
20. Атмосфера Земли состоит из пяти основных слоёв, благодаря которым на нашей планете возможна жизнь. Первый слой, тропосфера, простирается от уровня моря до 8 км в полярных и 18 км в тропических широтах. Большинство погодных явлений происходит в этом слое из-за смеси тёплого воздуха, который, поднимаясь и опускаясь, образует облака и ветер.
19. Следующий слой — стратосфера, достигающая почти до 50 км над уровнем моря. Здесь находится озоновый слой, защищающий нас от опасных ультрафиолетовых лучей. Хотя стратосфера находится выше тропосферы, этот слой на самом деле может быть теплее благодаря поглощённой энергии солнечных лучей.
17. Вслед за мезосферой идёт термосфера, которая простирается до 800 км над поверхностью Земли. Внутри этого слоя лежат основные области ионосферы. Большинство спутников, а также Международная космическая станция, находятся в термосфере.
16. Экзосфера — пятый и самый верхний, внешний слой атмосферы, который становится всё разреженнее и разреженнее по мере удаления от поверхности Земли, пока не переходит в ближнекосмический вакуум (пока не смешивается с межпланетным пространством). Он начинается на высоте от 700 км над поверхностью Земли.
Самое захватывающее в том, что размеры этого слоя могут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от солнечной активности. Когда Солнце спокойно и не сжимает слой во время солнечных бурь, внешняя часть экзосферы может простираться на расстоянии 1000-10000 км от поверхности Земли.
15. Пассаты дуют в самых тёплых частях нашей планеты, примерно между 23° с.ш. и 23° ю.ш. Вот почему большинство муссонов и гроз рождаются в этих нестабильных регионах.
За их пределами нет такого сильного ветра. Соответственно, на материковую часть попадает минимальная влажность из океанов, и сухой воздух легко опускается на поверхность планеты, часто приводя к образованию огромных территорий безводных пустынь.
14. Большинство реактивных самолётов и метеозондов летают в стратосфере. Реактивные самолёты, находясь на этой высоте под меньшим воздействием силы тяжести и трения, могут летать быстрее, а метеозонды — получать лучшее представление о штормах, которые образуются ниже, в тропосфере.
13. Наша планета, вероятно, теряла свою атмосферу несколько раз. Когда Земля была покрыта магматическими океанами, в неё врезались массивные землеподобные межзвёздные объекты. Эти удары (также участвовавшие в создании нашей Луны) могли быть ответственны за первые попытки образования атмосферы Земли.
12. Не имея в своей атмосфере различные газы, наша планета была бы слишком холодная для существования человека. Водяной пар, углекислый газ и другие атмосферные газы поглощают солнечное тепло, распространяя его по поверхности планеты, тем самым создавая климат, пригодный для жизни.
Учёные обеспокоены тем, что если слишком большое количество газов, поглощающих тепло, поступит в атмосферу, парниковый эффект будет увеличиваться, выходя из-под контроля и создавая обжигающую, неприспособленную для жизни среду, как это наблюдается на Венере.
11. Пробы атмосферного воздуха, взятого после урагана Карла, пронёсшегося над Карибским бассейном в 2010 году, показали, что до 25% найденных в нём бактерий были связаны или были такими же, какие присутствуют в кале. Многие из этих бактерий, присутствуя в атмосфере, могут собираться в капельки и попадать на Землю в виде дождя. Учёные рассматривают эти бактерии как возможный способ передачи заболеваний.
10. Наш пресловутый (и так необходимый) озоновый слой сформировался, когда атомы кислорода смешались с ультрафиолетовым солнечным излучением, создав озон (О3). Молекулы озона поглощают большинство вредного солнечного излучения, не давая ему достигать нас.
Несмотря на свою значимость, озоновый слой был сформирован сравнительно недавно — после того, как в наших океанах появилось достаточно жизни, чтобы выделять количество кислорода, необходимого для его создания.
9. Своё название ионосфера получила потому, что высокоэнергетические частицы из космоса и наше Солнце помогают формировать ионы, создающие мягкий, электрический слой вокруг планеты. Этот слой помогал отражать радиоволны до тех пор, пока не были запущены спутники.
8. Кислотный дождь, уничтожающий целые леса и опустошающий водные экосистемы, формируется в атмосфере при условии, когда частицы диоксида серы или оксида азота смешиваются вместе с водяным паром и падают на Землю в виде дождя.
Оба этих химических соединения также встречаются в природе: диоксид серы выделяется при извержении вулканов, а оксид азота вырабатывается электрическими разрядами молнии.
7. Хотя давление воздуха с увеличением высоты падает, оно может изменяться в больших пределах на одном и том же месте Земли. Когда Солнце нагревает землю, нагревается и окружающий воздух, который поднимается, становясь точкой низкого давления.
Поскольку объекты перемещаются из областей высокого давления в области низкого давления, воздух вблизи высокого давления начинает стремительное движение, чтобы уравнять давление.
5. Хотя ветер, который мы ощущаем на поверхности Земли, часто приходит с северного и южного полюсов, на самом деле он формируется вокруг экватора.
Поскольку солнечный свет сильнее нагревает экватор и близлежащие широты, наибольший нагрев происходит здесь. (Солнечные лучи, конечно, достигают и полюсов, правда, это происходит под углом и не так активно.) Нагретый экваториальный воздух поднимается высоко в атмосферу и движется по направлению к полюсам, где опускается и возвращается обратно к экватору.
4. Северное полярное и южное полярное сияние, видимые в высоких северных и южных широтах, вызваны реакцией ионов, происходящей в четвёртом слое нашей атмосфере — термосфере.
Когда высоко заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с молекулами воздуха над нашими магнитными полюсами, они светятся и создают великолепные световые шоу, которые видны как с Земли, так и из космоса.
3. Парашютист Феликс Баумгартнер попал в историю, совершив прыжок с капсулы, находящейся в верхнем слое стратосферы. Осуществив прыжок с высоты 37 км над поверхностью Земли, Баумгартнер сначала находился в свободном полёте, летя со скоростью, превышающей скорость звука. Постепенно, по мере утолщения воздуха, его скорость падения становилась всё меньше.
2. Закаты Солнца часто выглядят так, будто это зарево от пожара, потому что небольшие атмосферные частицы рассеивают свет, отражая его в оранжевых и жёлтых оттенках. Такой же принцип лежит в основе формирования радуги.
1. В 2013 году учёные выяснили, что крошечные бактерии способны выживать и размножаться высоко над поверхностью Земли. Собранные на высоте 8-15 км над Землёй, были обнаружены бактерии как частично мигрирующие, так и частично местные, разрушающие плавающие в атмосфере органические соединения для своего питания.
Поддержи Бугага.ру и поделись этим постом с друзьями! Спасибо! 🙂