地球の大気、種類、機能、層を理解する

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クイックリードリスト公演
1.地球の大気を理解する
2.地球の大気の層の種類
2.1.対流圏
2.2.成層圏
2.3.中間圏
2.4.熱圏
2.5.電離層
2.6.外気圏
3.大気層としての熱圏層。
4.地球の大気の構成
5.大気とその層の機能
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地球の大気を理解する

この空気の層は、しばしば大気と呼ばれます。 大気はさまざまなガス状元素で構成されており、その中で気象や気候の形成と変化の過程が発生します。 大気は、過度の日光や流星から人間を保護します。 地球の大気の存在は、昼と夜の温度差を減らします。 大気中に発生する症状は多種多様です。


風下では風が吹き、風が吹いて雨や雪が降り、夏と冬があります。 これらはすべて、天気と呼ばれることが多い一般的な現象です。 地球の大気は、地球の固体と液体の表面を包む気体のエンベロープです。 このエンベロープは数百キロメートルにわたって上向きに伸び、最終的には太陽系の低密度惑星間物質に遭遇します。 大気は、地上0kmから地表約560kmまでの高度から見られます。


大気は、地球を含む惑星を取り巻くガスの層であり、惑星の表面から宇宙へと移動します。 地球上には、地上0kmから地表約560kmまでの大気があります。 大気はいくつかの層で構成されており、それらは層で発生する現象にちなんで名付けられています。


レイヤー間の遷移は徐々に行われます。 大気の研究はもともと、天候、日の出と日の入りの太陽光の屈折現象、星のきらめきなどの問題を解決するために作成されました。 宇宙船に高感度の機器を設置することで、宇宙船内で発生する以下の大気現象をより深く理解することができます。


地球の大気は、窒素(78.17%)と酸素(20.97%)で構成されており、少量のアルゴン(0.9%)、二酸化炭素(変動しますが、約0.0357%)、水蒸気、その他のガスが含まれています。 大気は、太陽からの紫外線を吸収し、昼と夜の極端な温度を下げることによって、地球上の生命を保護します。 惑星の表面から11kmの大気の75%。 大気には突然の境界はありませんが、高度が上がるにつれて徐々に薄くなり、大気と宇宙空間の間に明確な境界はありません。


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地球の大気の層の種類

  • 対流圏

この層は最低レベルにあり、地球上の生命を維持するための最も理想的なガスの混合物です。 この層では、生命は他の天体から放出される放射線の刺し傷から保護されています。 大気の他の層と比較して、この層は最も薄いです(地面から約15キロメートル)。 この層では、ほぼすべての種類の天気、私たちが毎日進歩を感じる温度、風、圧力、湿度の突然の変化。

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海面水温は摂氏30度前後で、頂上に上がるほど気温は低くなります。 温度が上昇するたびに、摂氏0.61度から100mずつ低下します(ブラークの理論による)。 これは、雨、風、冬、干ばつなどの気象イベントの層で発生します。


地球の表面が太陽からの熱放射と空気中の熱を吸収するため、最も低い標高は対流圏の最も高温の部分です。 通常、高度が上がると、気温は定常状態(定常状態)から約17から-52に低下します。 山岳地帯や高地などの地表では、温度勾配の異常を引き起こす可能性があります。 成層圏と対流圏の間には対流圏界面と呼ばれる層があり、対流圏を成層圏から分離しています。


対流圏の機能は、水蒸気と二酸化炭素を含む地表の熱のバランスを取ることです。 この層は、気圧、湿度、気温、風、雨など、天候や気候変動の症状が発生する場所です。


対流圏は4つの部分に分けられます。

  1. 地上の空気層–この層は、地表から1〜2メートルの厚さです。 この層の空気の状態は、植物の生命と土壌層の生物に影響を与えます。 空気の状態は、植物の種類、海抜高度(海抜)など、地球の物理的状態にも依存します。 その他。
  2. 下層空気層–この層の厚さは約1〜2kmです。 一般的な対流圏の機能と同様に、この層は気温の変化と気候の決定のための場所でもあります。
  3. 移流空気層–この層の厚さは約2〜8kmです。 ここでの機能も、暑さや寒さによる気温変化の場所と同じです。 衝突、それは空気が垂直方向の動きよりも大きい水平方向の動きを持っているということだけです (垂直)。
  4. 対流圏の空気層–この層の厚さは、対流圏と成層圏の間の移行点である海抜約8〜12kmです。 この層には結露の過程があり、雨、雪、雪の形で地球に戻ります 温度が非常に低く、水蒸気が大気のより深い層に浸透できない氷の結晶 高い。

  • 成層圏

対流圏から成層圏への漸進的な変化は、高度約11kmから始まります。 下部成層圏の温度は比較的安定しており、-70°Fまたは-57°C付近で非常に低温です。 この層では、特定の流れのパターンで強風が発生します。 この層は航空機の場所でもあります。 このような高い巻雲は時折低層で発生しますが、この層では重要な気象パターンは発生しません。


上部成層圏の中央から、高度が上がるにつれて温度パターンが変化して成長します。 これは、オゾン層の濃度が上昇したためです。 オゾン層は紫外線を吸収します。 この層の温度は、高度約40kmで約18°Cに達する可能性があります。 成層圏界面層は成層圏を次の層と分離します。


オゾン層とは、太陽から発生する紫外線をろ過して、 地球の表面に到達するのはごく一部であり、以下を含む生物に害を及ぼすことはありません。 人間。 紫外線の吸収は、地表から0で止まるまでの高さに比例して温度を上昇させる原因です。oC。 成層圏の上部で温度の変化がなかった後、飛行機を作るのは 普通のジェット機のように、天候の変化を気にせず静かに飛ぶ と気候。


レイヤーを3つの部分に分割することにより、次のようになります。

  • 等温空気層–この層の位置は、海抜約12〜35 kmの高度で、気温は-50です。oCから-55o

  • 熱風層–この層の位置は、海抜約35〜50 kmの高度で、気温は-50です。oCから+50o


  • 混合空気層(上)–この層の位置は、海抜約50〜80 kmの高度で、気温は+50です。oCから-70o 高度約30kmでは、紫外線の影響で酸素がオゾンに変換されます。 これにより、レベルが5ccから9x10に増加します。-21メートルごとにcc3.


  • 中間圏

これは空気の第3層であり、第4層である熱圏への高度の上昇とともに大気の温度が低下します。 ここの空気は、宇宙から来て高温を生み出す物体に適用されるシフトを生み出します。 地球に到達するほとんどの流星は、この層で燃えます。 地球の表面から約25マイルまたは40km上で、温度が290Kから200Kに下がると、中間圏層への遷移層があります。 この層では、高度が上がると温度が再び低下し、約-143°Cになります(この層の最上部近く、地表から約81 km)。 これにより、氷の結晶から形成される夜光雲が最低気温で発生します。 中間圏と大気の間には中間圏界面があります。


そのため、その機能は、地球の表面に落下する宇宙空間から流星、小惑星、その他の異物をこすり取るか燃やすことであると結論付けることができます。 落下しないように侵食または焼失したものもあれば、落下したもののすでに少量の状態になっているものもあります。 この層では、気温が高度とともに低下し始め、そこで水蒸気から氷の結晶が形成され始めます。


  • 熱圏

中間圏から熱圏への移行は、高度約81kmから始まります。 この層で非常に高い温度上昇が約1982°Cであるため、熱圏にちなんで名付けられました。 これらの変化は、紫外線の吸収によって発生します。 この放射線は化学反応を引き起こし、電離層と呼ばれる帯電した層を形成します。これは電波を反射する可能性があります。 衛星時代が到来する前は、この層は電波の送信を助けるのに役立ちました。


太陽光によるガスのイオン化が起こる層としての機能は明らかです。 酸素分子やその他のガスが原子状酸素やその他の熱を発生する部分に分裂し、気温が上昇する場所。 これらのイオン化された粒子または分子は、衛星が電気通信の手段として発見された後、電波の伝播に影響を与えます。


電離層層でもあるこの層では、次の3つの部分に分かれています。

  1. 空気層E-この層は、高度約80〜150 kmに位置し、平均値は海抜100kmです。 最高のイオン化プロセスの実際の(特定の)場所が発生するのは、この層です。 イオン化プロセスは上で説明したように。 この層は電波を反射するため、気温が約-70のKENNELY andHEAVISIDE空気層と呼ばれます。oCから+50o

  2. 空気層F–この層は高度約150〜400kmにあります。 その機能は明確に述べられていませんが、この層はAPPLETON空気層とも呼ばれます。


  3. 原子空気層–この層は高度約400〜800kmにあります。 この層の物体は太陽から直接熱を受け取るように機能する原子の形をしているので、温度が1200に達すると思われますo


  • 電離層

化学反応によって形成された電離層は、重力によって引っ張られるため、宇宙からやってくる隕石からの地球の保護層でもあります。 電離層のこの層では、隕石が燃えて崩壊します。 サイズが非常に大きく、電離層の空気層で燃えない場合、隕石と呼ばれる地表に落下します。 この層では、オーロラ(オーロラまたはオーロラとも呼ばれます)の現象が発生します。


  • 外気圏

外気圏は地球の最外層です。 この層には、流星の塵の粒子によって反射された太陽光の反射があります。 反射した太陽光は、黄道光としても知られています。
熱圏層を大気層として理解します。


外気圏は、大気の最後の層または最上層であると同時に、5番目の層でもあります。 この層の高さは、限界を知ることが難しいため、確実にはわかりません。 外気圏と宇宙空間の間であるため、この層はシステムでは惑星間層とも呼ばれます。 太陽。 また、軌道上で衛星が循環するこの層では、静止層とも呼ばれます。


したがって、その機能は衛星の軌道が循環する場所としても機能します。 また、地球に落下しそうな流星や小惑星などの異物が、中間圏でこすり合って燃え続ける前に破壊する場所として。 この破砕プロセスは、非常に高温の条件が原因で発生します。 衛星軌道自体の傾き(地球の軸の位置から平面へのずれ)は0です。o、高度約35,800 kmで衛星が移動し、西から東に移動します。


地球上の生命の生存を守る上で重要な役割を果たしている大気の機能、どちらも一般的に機能している 相互接続され、重要で、重要なその中の層に特に応じて機能するだけでなく 一度。 したがって、大気などの保護層を含め、地球の世話をしてください。 さらに、最近行われたいくつかの研究では、大気中のオゾン層が薄くなり、いつの日か穴が開くと予想されていることが示されています。 将来的に可能性(オゾンホール)が実際に発生するかどうかを見越して、さまざまな解決策を研究・試みています。


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大気層としての熱圏層。

高度約75kmから高度約650kmの中間圏界面熱圏層に位置します。 この層はしばしば電離層とも呼ばれるため、この層ではガスがイオン化されます。 ここで酸素分子は原子状酸素に分裂します。 酸素分子やその他の大気ガスを分解する過程で熱が発生し、この層の温度が上昇します。 この層の温度は、高度が上がるにつれて上昇します。 電離層は再び3つの層に分けられます。


  • オゾン層
    海抜100kmの平均80-150kmの間に位置します。 この層は、イオン化プロセスが最も高い場所です。 この層はオゾン層とも呼ばれます。 電波を反射する性質。 ここの温度は–70°Cから50°Cの範囲です。


  • 空気層F
    150〜400キロの間に位置しています。 この層は、アップルトン空気層としても知られています。


  • 原子空気層
    この層では、材料は原子の形をしています。 この層は400-800kmの間にあります。 この層は太陽から直接熱を受け取り、温度は1200°Cと高いと考えられています。


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地球の大気の構成

大気には空気と呼ばれるガスの混合物が含まれており、地球の表面全体を覆っています。 このガス混合物の組成は、地球の大気を表しています。 大気、海、川、湖、氷、表面の雪に囲まれた地下部分。 ガスを生成する雰囲気は空気と呼ばれます。 水はさまざまな元素と化合物の混合物であるため、空気は多様になります。 多様性は通常、残りの空気(乾燥空気と呼ばれる)の各部分の含水量と組成によって発生します。 地球の大気は、窒素(78.17%)と酸素(20.97%)で構成されており、少量のアルゴン(0.93%)とその他のガスが含まれています。


雰囲気は以下で構成されています:

  • 窒素(N 2、78%{\ displaystyle N_ {2}、78 \%} {\ displaystyle N_ {2}、78 \%})
  • 酸素(O 2、21%{\ displaystyle O_ {2}、21 \%} {\ displaystyle O_ {2}、21 \%})
  • アルゴン(Ar r、1%{\ displaystyle Ar、1 \%} {\ displaystyle Ar、1 \%})
  • 水(H 2 O、0 7%{\ displaystyle H_ {2} O、0-7 \%} {\ displaystyle H_ {2} O、0-7 \%})
  • オゾン(O、0 0.01%{\ displaystyle O、0-0.01 \%} {\ displaystyle O、0-0.01 \%})
  • 二酸化炭素(CO 2、0.01 0.1%{\ displaystyle CO_ {2}、0.01-0.1 \%} {\ displaystyle CO_ {2}、0.01-0.1 \%})

窒素はゆっくりと反応しますが、生命の重要な部分であるため、空気中、海中、地球中の窒素のバランスは生物の影響を大きく受けます。 日光からの二酸化炭素の豊富さは、酸素の副産物(光合成)で炭水化物を作ります。 酸素は空気中に蓄積し、酸素を必要とする生き物を進化させます。 窒素ガスは、空気または地球の大気中で最も豊富なガスです。 農業遺物の燃焼と火山噴火に起因する1つの原因。 空気や大気中に非常に豊富なもう1つのガスは酸素です。 とりわけ、酸素は緑の葉の植物の光合成の過程から来ます。 光合成の過程で、植物は空気から二酸化炭素ガスを吸収し、酸素を放出します。 二酸化炭素ガスは、自然に動物や人間などの生物の呼吸から発生します。 また、人工的な二酸化炭素ガスは、産業用燃焼煙、自動車の煙、森林火災などから発生します。


上記の4つのガスに加えて、オゾンを含む大気中には他のいくつかのガスがあります。 このオゾンの数は非常に少ないですが、オゾンは吸収できるため、地球上の生命にとって非常に有用です。 太陽光から放出される紫外線により、表面に到達した際の量が大幅に減少しました 地球。 この紫外線がオゾンに吸収されないと、地球上の生物の生命に大きな打撃を与えます。 この放射線は、生物の皮膚を火傷し、血管の皮膚を破壊し、皮膚がんを引き起こす可能性があります。


気体成分に加えて、空気には固体粒子と液体粒子も含まれています。これらは非常に小さいため、空気の動きによってこれらの粒子が地面に落下する傾向を補うことができます。 粒子は、風によって持ち上げられたほこり、海の塩の粒子、または産業での燃焼と処理の結果から発生する可能性があります。 私たちの日々の経験に基づいて、気温は時々変化することがわかっています。 涼しい朝の後に暑い午後が続き、寒い冬の後に暑い夏が安定したサイクルで続きます。 温度は場所によって同時に異なります。 低緯度では、高緯度の地域よりも暑く、低緯度では、高山よりも暑くなります。


年間を通じて地球全体で、海面(表面温度)での平均地表付近の温度は15°C(288°K、59°F)です。 年間の全体的な平均は、高度とともに減少します。 ただし、約17 km(40,000フィート)で温度低下は止まります。 平均気温が高度とともに低下する大気の層は対流圏と呼ばれ、それを超えると温度が一定または上昇する層は成層圏と呼ばれます。 対流圏と成層圏の間の表面(遷移層の場合もある)は、対流圏界面と呼ばれます。 気象が発生する領域は、対流圏と呼ばれる大気の下部です(この領域は気象学者にとって懸念事項です)。


対流圏には重要な特性があります。つまり、一般に気温は高度とともに低下します。 対流圏の上には成層圏があり、高度とともに気温が上昇するのが特徴です。 対流圏と成層圏を区別する不連続性が対流圏界面層です。 対流圏では、ガスの混合物は78%の窒素と21%の酸素(体積パーセント)で構成されています。 残りの1%は、アルゴンガス、二酸化炭素、その他のガスからなる混合ガスです。 水蒸気を含まないガスの混合物は乾燥空気と呼ばれ、例外なくガスの混合物は湿った空気と呼ばれます。


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大気とその層の機能

要するに、大気は地球の空気の保護層として解釈することができます。 しかし、言語的に(語源的に)、大気はラテン語の「atmosphaera」から来ています。これは、水蒸気または空気(蒸気)を意味する「atmos」と層(球)を意味する「spharia」で構成されています。 この大気の名前または用語は、それを月にリンクすることによって最初の研究が行われた後、1630年代にのみ知られていました。


しかし、私たちが知っているように、月には大気の層がありません。 大気中の地球の層は、大気中で言及されている空気の層であり、ガス、水蒸気、および塵の混合物です。 私たちが知っているように、ガス含有量自体は生命にとって重要な役割を果たします。つまり、20.97%の酸素、0.04%の二酸化炭素、そして残りは他のガスです。 含有量が最も多いガスは78.17%の窒素です。


大気自体は実際には地球の層であり、その化学組成に基づいて分割されています。

  • 固体部分(lithofer)は、土と岩で構成されています。
  • 液体部分(水圏)は、海、湖、川で構成されており、これらはすべて水界生態系の形態です。
  • 空気(大気)は、対流圏、成層圏(オゾン圏)、 中間圏、熱圏(電離層)、外気圏(最外層であるため惑星間の層または 静止; 衛星の軌道のため。
  • さまざまな種類の生物(生物圏)の住居の一部。

一般的に、大気は5層の空気の層です。 存在するすべての生物の生存にとって非常に重要な一般的な機能を持っています 地球上で。
とりわけ、大気の一般的な機能:


  1. 日中は地球に到達する日射を減らし、夜間は過度の熱を和らげます。 太陽の光線が100%の状態で地球に到達すると、この放射線の減少は非常に重要です。 熱も含まれているので、地球上で生き残ることができる生物は存在しないことは間違いありません。 人間。 放射線で遮断または低減される光線の1つは紫外線ですが、そうでない場合は紫外線です。 減少すると、皮膚や目に非常に有害であり、地球の地球温暖化の原因となる可能性があります .


  2. 水循環として知られている、地表のさまざまな隅への水の分配として。 ここの大気は水蒸気の貯蔵所としての役割を持っているので、地表の水は最も低い場所に集まるだけではありません。


  3. 酸素と二酸化炭素を供給します。 私たちが知っているように、人間と動物は呼吸するために酸素を必要とし、植物は二酸化炭素を必要とします 彼らは呼吸して自分の食べ物を作るために二酸化炭素を必要とします。これは光合成として知られています。


  4. 地球に落下する流星などの太陽系の緩衝部分として。 ここの雰囲気の役割は非常に現実的です。 大気は、地球に落下する流星の量を侵食または減少させる働きをします。 いくつかの流星は確かに地球に落ちることができないかもしれませんが、なんとか落ちることができるものもあります。 この遮るもののない流星は、地表に衝突する前に、削られるか、体積が小さくなります。 ある意味では、落下する流星の量はすでに少ない状態にあるため、人間を含む地球上の生物への悪影響は少なくなっています。