大気の構造:層と詳細な構成

  • 大気は、異なる特性を持つ複数の層で構成されています。
  • それぞれの層は地球上の生命と気候の調節に重要な役割を果たしています。
  • 人間の活動は大気を変化させ、気候変動を悪化させています。
  • 大気を理解することは環境保護にとって不可欠です。

構造的な雰囲気

La 雰囲気 それは地球を取り囲み、重力の力によって地球に付着している気体の膜です。この重要な層には、生物の生存に不可欠なガスが含まれているだけでなく、有害な太陽放射に対するシールドとして機能し、水循環に不可欠です。地球の大気の重要性について詳しく知りたい方は、 地球の大気.

設立以来およそ 4600百万年大気はその構成においていくつかの重要な変化を経験しました。当初、大気は主に二酸化炭素(CO2(酸素がほとんどまたは全く存在しない)最初の生物の光合成活動によって初めて酸素が蓄積され始め、最終的に今日私たちが知っている大気に似た大気が作られました。大気の組成について詳しくは、 大気の構成に関するこの記事.

大気は、次のようなさまざまな変数によって定義される水平層に分けることができます。 圧力、温度、密度、化学組成 y 電気と磁気の分子状態。これらの層の厚さや特徴は地理的な場所や気候条件によって大きく異なるため、地球全体で均一ではありません。大気の層については、詳細な分析は以下で見ることができる。 大気の層に関するこのリソース.

層の雰囲気

以下は、地球の表面から宇宙空間に至るまでの大気の主な層の詳細な説明です。

1. ホモスフィア

La ホモスフィア 標高約 80キロ。この最初の層では、ガスの化学組成は比較的均一です。ここでは理想気体の法則が適用され、大気成分の連続的な混合が観察され、異なる高度で密度と圧力の変化が生じます。等温圏は気象現象が発生する場所であり、私たちが経験する気象現象のほとんどが発生します。恒圏を含む大気の構造の変化は気候を理解する上で不可欠ですので、ぜひ詳細をご覧ください。 高度による気温の変化に関するこの記事.

2. 異圏

恒圏の上には 異圏高度80kmから始まり、宇宙まで広がります。この領域では、ヘリウムや水素などの軽いガスが上層に位置する傾向があり、酸素や窒素などの重いガスは地球に近い層に存在するため、化学組成が変化し始めます。ここでは圧力と温度が大幅に低下し、ガス混合物の均一性が低下します。この層の現象の詳細については、 この記事は雰囲気について.

異圏は、窒素層(最大 200 km)、原子酸素層(200 ~ 1.000 km)、ヘリウム層(1.000 ~ 3.500 km)のいくつかのサブ層に分かれています。拡散によりガスの分離が起こり、高度が上がるにつれて密度が減少します。

3.対流圏

La 熱帯圏 これは地球の表面に最も近い層であり、高さは 9キロと18キロ 場所によって異なります。極では低く、赤道では高くなります。この空気の層は地球上の生命のほとんどを宿しているだけでなく、およそ 75% 大気の質量の。この層では、気温は高度とともに低下し、平均すると約 0.65mあたり100℃ 高度の。これらのレイヤーの仕組みに関する追加情報については、以下をお読みください。 地球の地層に関するこの記事.

対流圏は、雨、風、嵐などの気象現象が発生する場所です。対流圏の上部には トロポポーズは対流圏と成層圏の境界を示し、ここでは気温が比較的一定に保たれ、対流活動は最小限に抑えられます。この層に形成される雲の種類について詳しくは、 高積雲に関するこの記事.

4.ストラトスフィア

La 成層圏 対流圏界面から約 15キロ 地表から成層圏界面まで 50キロ 高い。この層では、高度が上がるにつれて気温が上昇し始めますが、これは オゾン層。このオゾン層は、太陽の有害な紫外線のほとんどを吸収し、地球上の生命を守るため、非常に重要です。このレイヤーの関連性についてさらに詳しく知るには、 オゾン層に関するこの記事.

オゾンは、 20キロと30キロ 高度の。成層圏は、対流圏の乱気流の影響を避けるために民間航空機が飛行する場所でもあります。

5.中間圏

の間に位置する 50キロと85キロ 高度の メソスフィア これは大気の最も冷たい層であり、気温は -85°C 最高高度に達したとき。これは大気の密度が高いために隕石が崩壊する層です。また、この地域では流れ星現象も発生します。これらの現象がどのように起こるかについて詳しくは、 この記事では巻雲の形成について説明します.

La 中期 このレイヤーの上部の境界を指すために使用される用語です。

6.熱圏

La サーモスフィアから拡張されます。 85キロ アップ 600キロ、気温が急激に上昇し、 1500°C。この層ではガスのイオン化が顕著で、オーロラと南極光の形成を引き起こします。ガスがイオン化されると、無線通信やその他の技術システムに影響を与える電荷を帯びた粒子になります。高度によって気温がどのように変化するかを理解するには、 をご覧ください。

国際宇宙ステーションはこの層を周回しており、国際的な研究施設として機能しています。

7.外気圏

La エキソスフィア それは大気圏の最外層であり、 600キロ アップ 10.000キロ。この層では、ガスは極めて少なく、原子状態にあるため、ガス同士が衝突する可能性は非常に低いです。この層には低軌道衛星と静止衛星が含まれており、大気が宇宙空間と融合し始める領域でもあります。ここでは衛星が高速で移動しており、大気はほとんど存在しません。

外気圏には、 ヴァン・アレン・ベルトは、地球の磁場によって荷電粒子が捕捉される強力な放射線領域です。他の惑星の大気が地球の大気とどう違うのか、詳しくは以下をお読みください。 木星の大気に関するこの記事.

気候変動が大気の構造に与える影響

最近の研究では、人間の活動が大気の構造を変えていることが明らかになっています。例えば、 温室効果ガス 対流圏の膨張と成層圏の収縮を引き起こしました。この現象は気象パターンの変化や異常気象の頻度の原因となっている可能性があります。温室効果ガスの影響についてより広い視点で知りたい場合は、 温室効果ガスを石に変換することに関するこの記事.

対流圏と成層圏を分ける対流圏界面は過去数十年で大幅に上昇しており、地球温暖化の進行に伴い、地球上の生命に最も近い大気の層が厚くなっている可能性を示唆している。この厚さの増加により、嵐やその他の気象現象がさらに激化する可能性があります。

さらに、成層圏の薄化は気温分布の変化と相関関係にあることが示されており、気候変動がさまざまな形で大気に影響を及ぼし続けていることが示されており、温室効果ガスの排出に対処する緊急の必要性が浮き彫りになっています。

気候変動を増幅するツンドラ

大気は、その複雑な成層構造において、地球上の生命にとって不可欠な要素であるだけでなく、私たちが経験する環境の変化を示す重要な指標でもあります。私たちの地球を守り、持続可能な未来を確保するためには、これらの変化を研究し、理解し続けることが重要です。

地球の大気:その層と構成-2
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