جو زمین نوار نازکی از هوا است که بر اساس دما از لایه های زیادی تشکیل شده است. بدون این پتوی محافظ، زندگی ادامه دارد زمین وجود نخواهد داشت زیرا ما را از گرما و تشعشعات ساطع شده محافظت می کند خورشید و حاوی هوایی است که ما تنفس می کنیم.
اگرچه اکسیژن برای حیات روی زمین بسیار مهم است، اما جزء اصلی جو ما نیست. به گزارش سایت آموزشی آموزش بینایی جو زمین تقریباً از 78 درصد نیتروژن، 21 درصد اکسیژن، 0.93 درصد آرگون، 0.04 درصد دی اکسید کربن، و همچنین آثار نئون، هلیوم، متان، کریپتون، ازن و هیدروژن و همچنین بخار آب تشکیل شده است.
اما ارتفاع اتمسفر زمین تا چه اندازه است؟ خب بستگی داره از کی بپرسی! به گفته ناسا لایه بالایی جو زمین - اگزوسفر - تا 6200 مایل (10000 کیلومتر) امتداد دارد که در بالای آن جو و فضا مخلوط می شوند. هنوز همه موافق نیستند که فضا واقعاً از کجا شروع می شوداکثر دانشمندان موافقند که خط کارمان که در 62 مایل (100 کیلومتر) بالاتر از سطح دریا قرار دارد، نقطه گذار بین زمین و فضا را نشان می دهد. از آنجایی که 99.99997 درصد اتمسفر زمین در زیر این نقطه قرار دارد، برای ترسیم مرز بین زمین و فضا، ارتفاع معقولی در نظر گرفته می شود.
متصل: چه چیزی زمین را منحصر به فرد می کند؟
لایه های جو زمین
جو زمین از پنج لایه اصلی از پایین ترین تا بالاترین تشکیل شده است: تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر.
لایه ها بر اساس دما جدا می شوند موسسه ملی تحقیقات آب و جو (نیوا). جو در هر لایه بالاتر رقیق می شود تا زمانی که گازها در فضا پراکنده شوند. فشار هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. در سطح دریا، فشار هوا حدود 14.7 پوند بر اینچ مربع (1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع) است و جو نسبتاً متراکم است. در 10000 فوت (3 کیلومتر)، فشار هوا 10 پوند بر اینچ مربع (0.7 کیلوگرم بر سانتی متر مربع) است، به این معنی که مولکول های گازی که جو را تشکیل می دهند چگالی کمتری دارند. این امر نفس کشیدن و دریافت اکسیژن کافی برای زندگی را برای فرد دشوار می کند، اگرچه شواهدی از حیات میکروبی در بالای ابرها وجود دارد.
تروپوسفر
تروپوسفر پایین‌ترین و متراکم‌ترین لایه اتمسفر است و به گفته نیوا، تقریباً ۷۵ درصد از کل هوای جو در این لایه است. تروپوسفر از سطح زمین تا ارتفاع تقریبی 5 تا 9 مایل (8 تا 14.5 کیلومتر) امتداد دارد.
به گفته ناسا "تروپوس" یعنی تغییرو این لایه اتمسفر مطابق با نام خود است. گازها به طور مداوم در تروپوسفر مخلوط می شوند و بیشتر زمان زمین اینجاست. به گزارش سایت آموزشی CK-12تلاطم در تروپوسفر زمانی ایجاد می شود که خورشید سطح زمین را گرم می کند و هوا را از بالا گرم می کند. هوای گرم بالا می رود و سپس منبسط می شود (به دلیل فشار هوا کمتر) و سرد می شود. هوای سرد فرو می رود و سیستم های فشار بالا را تشکیل می دهد. مطابق با اطلس جهانی بیشتر هلیکوپترها و هواپیماهای سبک در تروپوسفر پرواز می کنند.
استراتوسفر
استراتوسفر دومین لایه جو زمین است. استراتوسفر از بالای تروپوسفر شروع می شود و حدود 31 مایل (50 کیلومتر) امتداد می یابد. به گفته نیوا، بیشتر ازن موجود در جو زمین در استراتوسفر است. ازن با جذب اشعه های مضر UV خورشید از ما محافظت می کند. جذب اشعه ماوراء بنفش استراتوسفر را گرم می کند و درجه حرارت در این لایه در واقع با افزایش ارتفاع افزایش می یابد. مطابق با Weather.gov دمای استراتوسفر از حدود 60- درجه فارنهایت (51- درجه سانتیگراد) در پایین تا 5 درجه فارنهایت (15- درجه سانتیگراد) در بالا متغیر است. طبق سایت آموزش هوانوردی، هواپیماهای تجاری تمایل دارند در استراتوسفر پایین تر پرواز کنند تا از سیستم های هواشناسی در تروپوسفر جلوگیری کنند. زاویه هوا.
مزوسفر
مزوسفر سومین لایه جو زمین است. به گفته ناسا، مزوسفر درست از بالای استراتوسفر شروع می شود و تا ارتفاع تقریبی 53 مایل (85 کیلومتر) گسترش می یابد.
بالای مزوسفر که مزوپوز نامیده می شود سردترین قسمت جو زمین است و دمای آن به طور متوسط در حدود منفی 130 درجه فارنهایت (منهای 90 درجه سانتیگراد) است. مرکز ملی تحقیقات جوی. تجزیه و تحلیل مزوسفر دشوار است زیرا جت ها و بالون ها به اندازه کافی بالا نمی روند، اما ماهواره ها برای مطالعه مستقیم لایه آنقدر بلند پرواز می کنند. با این حال، می دانیم که بیشتر شهاب ها در این لایه می سوزند و گاهی اوقات ابرهای مرتفعی که به ابرهای درخشان (همچنین به عنوان ابرهای مزوسفر قطبی شناخته می شوند) در مزوسفر تشکیل می شوند.
ترموسفر
لایه چهارم جو زمین ترموسفر است. به گفته ناسا، درست بالای مزوسفر شروع می شود و تا حدود 372 مایل (600 کیلومتر) ارتفاع گسترش می یابد. به گفته نیوا، ترموسفر یکی دیگر از لایه‌های جوی است که با افزایش ارتفاع، دما در آن افزایش می‌یابد. گرم شدن هوا در اثر جذب نور فرابنفش و اشعه ایکس ساطع شده از خورشید ایجاد می شود.
ترموسفر بخشی از جو زمین در نظر گرفته می شود، اما چگالی هوا به حدی کم است که بیشتر این لایه همان چیزی است که معمولاً فضای بیرونی در نظر گرفته می شود. در واقع، اینجا جایی است که شاتل های فضایی پرواز می کنند و ایستگاه فضایی بین المللی به دور زمین می چرخد.
اگزوسفر
به گفته ناسا، اگزوسفر بالاترین لایه جو زمین است و از بالای ترموسفر تا حدود 6200 مایل (10000 کیلومتر) بالای سطح زمین امتداد دارد. اگزوسفر از ذرات هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است که به قدری پراکنده هستند که به ندرت با هم برخورد می کنند.
یون کره
یونوسفر یک است لایه بسیار فعال به گفته ناسا از جو زمین که شامل مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر است. این یک لایه جدا نیست و در واقع بسته به مقدار انرژی که از خورشید جذب می کند رشد می کند و کوچک می شود.
باید از یونوسفر به خاطر شفق های زیبایی که در آسمان شب می رقصند تشکر کنیم. در اینجا یون های باد خورشیدی با مولکول های اکسیژن و هیدروژن اتمسفر برخورد می کنند و آنها را به حالت های انرژی بالاتر برانگیخته می کند. اتم ها این انرژی اضافی را با گسیل فوتون های نوری که ما رنگی می بینیم، ساطع می کنند نورهای قطبی و شفق قطبی استرالیا
تفاوت آب و هوا و آب و هوا چیست؟
به طور کلی، آب و هوا به تغییرات کوتاه مدت در شرایط جوی اشاره دارد، در حالی که آب و هوا به میانگین شرایط هواشناسی در یک مکان خاص در یک دوره زمانی طولانی بر اساس سازمان زمین شناسی آمریکا. که در سازمان ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) این تفاوت را به سادگی به این صورت توصیف می کند که "آب و هوا چیزی است که شما انتظار دارید، آب و هوا چیزی است که به دست می آورید".
آب و هوای منطقه توسط موسسه تحقیقات جوی دانشگاه به عنوان میانگین زمان حضور در سایت برای بیش از 30 سال تعیین می شود. آب و هوای یک منطقه اغلب به عنوان مثال آفتابی، بادخیز، خشک یا مرطوب توصیف می شود. آنها همچنین می توانند آب و هوا را در یک مکان خاص توصیف کنند، اما در حالی که آب و هوا می تواند تنها در چند ساعت تغییر کند، آب و هوا در مدت زمان طولانی تری تغییر می کند.
آب و هوای جهانی روی زمین نسبت به آب و هوای منطقه متوسط است. آب و هوای جهانی در طول تاریخ سرد و گرم شده است. امروز ما شاهد گرم شدن غیرعادی سریع هستیم. اجماع علمی، همانطور که توسط هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) بیان شده است، این است که گازهای گلخانه ای، که به دلیل فعالیت های انسانی در حال افزایش هستند، گرما را در جو جذب می کنند.
متصل: 7 دنیای منظومه شمسی که در آن هوا دیوانه کننده است
زمین، زهره و مریخ: هوا را با هم مقایسه کنید
برای درک بهتر شکل گیری و ترکیب زمین، دانشمندان گاهی سیاره ما را با زهره و مریخ مقایسه می کنند. هر سه این سیاره ماهیت صخره ای دارند و بخشی از منظومه شمسی داخلی هستند، به این معنی که بین خورشید و کمربند سیارک ها قرار دارند.
جو زهره تقریباً به طور کامل از دی اکسید کربن تشکیل شده است. کل سیاره در ابرهای ضخیم اسید سولفوریک سمی پوشانده شده است که گرما را به دام می اندازد و به اصطلاح منجر به اثر گلخانه ای می شود. به این ترتیب، زهره داغ ترین سیاره منظومه شمسی است، اگرچه دومین سیاره نزدیک به خورشید است. سفینه های فضایی باید به شدت تقویت شوند تا از فشار روانکاری (90 برابر سنگین تر از زمین) و دمای سطح کوره (900 فارنهایت یا 475 سانتیگراد) جان سالم به در ببرند. آنقدر داغ است که سرب ذوب شودبه گفته ناسا این است که زهره تغییر دمای فصلی قابل توجهی ندارد.
جو مریخ همچنین عمدتاً از دی اکسید کربن، با ردپایی از نیتروژن، آرگون، اکسیژن، مونوکسید کربن و برخی گازهای دیگر تشکیل شده است. جو سیاره سرخ حدود 100 برابر نازک تر از جو زمین است - وضعیتی بسیار متفاوت از گذشته باستان، زمانی که شواهد زمین شناسی نشان می دهد که مریخ خیلی مرطوب تر و گرم تر به گفته ناسا میلیاردها سال پیش. S. اگر روی مریخ می‌ایستید و به آسمان نگاه می‌کردید، با رنگ قرمز ناشی از ذرات غبار معلق در هوا مواجه می‌شوید، نه آسمان آبی که در اینجا روی زمین می‌بینیم. به دلیل جو نازک مریخ، گرمای خورشید به سرعت از سیاره خارج می شود. به گفته ناسا، اگر ظهر روی خط استوای مریخ بایستید، پای شما نان تست 75 درجه فارنهایت (24 درجه سانتیگراد) را تجربه خواهد کرد، اگرچه دمای سر شما در حدود 32 درجه فارنهایت (0 درجه سانتیگراد) بسیار سرد خواهد بود.
دانشمندان به طور معمول سیارات فراخورشیدی کوچک صخره ای را با زمین، زهره و مریخ مقایسه می کنند تا ایده بهتری از قابلیت سکونت آنها بدست آورند. تعریف معمول پذیرفته شده از "قابلیت سکونت" این است که این سیاره به اندازه کافی به ستاره نزدیک است تا آب مایع در سطح آن وجود داشته باشد. خیلی دور و آب یخ می زند. خیلی نزدیک است و آب تبخیر می شود. با این حال، قابلیت سکونت نه تنها به فاصله ستاره تا سیاره، بلکه به جو سیاره، تغییرپذیری ستاره ها و عوامل دیگر بستگی دارد.
منابع اضافی
گزارش های اضافی از مشارکت کننده Space.com الیزابت هاول. این مقاله در 21 دسامبر 2021 توسط Daisy Dobrievich، مشارکت کننده Space.com به روز شد.