Atmosfäär teeb elu Maal võimalikuks. Saame kõige esimese info ja faktid algklasside õhkkonna kohta. Keskkoolis oleme selle mõistega juba geograafiatundides rohkem tuttavad.
Maa atmosfääri mõiste
Atmosfäär pole saadaval mitte ainult Maa, vaid ka teiste taevakehade jaoks. See on planeete ümbritseva gaasilise kesta nimi. Selle erinevate planeetide gaasikihi koostis on oluliselt erinev. Vaatame põhiteavet ja fakte Maa atmosfääri ehk õhuna.
Hapnik on selle kõige olulisem komponent. Mõned inimesed arvavad ekslikult, et Maa atmosfäär koosneb täielikult hapnikust, kuid õhk on tegelikult gaaside segu. See sisaldab 78% lämmastikku ja 21% hapnikku. Ülejäänud üks protsent sisaldab osooni, argooni, süsihappegaasi, veeauru. Olgu nende gaaside osakaal väike, kuid nad täidavad olulist funktsiooni - nad neelavad olulise osa päikese kiirgusenergiast, takistades seeläbi valgustit kogu meie planeedi elu tuhaks muutmast. Atmosfääri omadused muutuvad sõltuv altkõrguselt. Näiteks 65 km kõrgusel on lämmastik 86% ja hapnik 19%.
Maa atmosfääri koostis
- Süsinikdioksiid on taimede toitumise jaoks hädavajalik. Atmosfääris ilmneb see elusorganismide hingamise, mädanemise, põlemise protsessi tulemusena. Selle puudumine atmosfääri koostisest muudaks taimede olemasolu võimatuks.
- Hapnik on inimese jaoks atmosfääri oluline komponent. Selle olemasolu on kõigi elusorganismide olemasolu tingimus. See moodustab umbes 20% atmosfäärigaaside kogumahust.
- Osoon on päikese ultraviolettkiirguse loomulik neelaja, mis mõjutab negatiivselt elusorganisme. Suurem osa sellest moodustab omaette atmosfäärikihi – osooniekraani. Viimasel ajal on inimtegevus viinud osoonikihi järkjärgulise hävimiseni, kuid kuna sellel on suur tähtsus, siis käib aktiivne töö selle säilitamiseks ja taastamiseks.
- Veeaur määrab õhuniiskuse. Selle sisaldus võib varieeruda sõltuv alt erinevatest teguritest: õhutemperatuur, geograafiline asukoht, aastaaeg. Madalatel temperatuuridel on õhus väga vähe veeauru, võib-olla alla ühe protsendi, ja kõrgel temperatuuril ulatub selle kogus 4%.
- Lisaks kõigele eelnevale on Maa atmosfääri koostises alati teatud protsent tahkeid ja vedelaid lisandeid. Need on tahm, tuhk, meresool, tolm, veepiisad, mikroorganismid. Need võivad sattuda õhku nii looduslikult kui ka inimtekkelise toimega.
Atmosfääri kihid
Õhu temperatuur, tihedus ja kvalitatiivne koostis ei ole erinevatel kõrgustel samad. Seetõttu on tavaks eristada atmosfääri erinevaid kihte. Igal neist on oma eripära. Uurime välja, millised atmosfääri kihid eristuvad:
- Troposfäär – see atmosfäärikiht on Maa pinnale kõige lähemal. Tema kõrgus on pooluste kohal 8–10 km ja troopikas 16–18 km. Siin on 90% kogu atmosfääris leiduvast veeaurust, seega toimub aktiivne pilvede moodustumine. Ka selles kihis on sellised protsessid nagu õhu (tuule) liikumine, turbulents, konvektsioon. Temperatuurid ulatuvad +45 kraadist keskpäeval soojal aastaajal troopikas kuni -65 kraadini poolustel.
- Stratosfäär on teine maapinnast kaugemal asuv atmosfäärikiht. See asub 11–50 km kõrgusel. Stratosfääri alumises kihis on temperatuur ligikaudu -55, Maast kaugenedes tõuseb +1˚С-ni. Seda piirkonda nimetatakse inversiooniks ja see on stratosfääri ja mesosfääri vaheline piir.
- Mesosfäär asub 50–90 km kõrgusel. Selle alumisel piiril on temperatuur umbes 0, ülemisel -80 … -90 ˚С. Maa atmosfääri sisenevad meteoriidid põlevad mesosfääris täielikult läbi, mis põhjustab siin õhusära.
- Termosfäär on ligikaudu 700 km paksune. Sellesse atmosfäärikihti ilmuvad virmalised. Need tekivad õhu ioniseerumise tõttu kosmilise kiirguse ja Päikesest lähtuva kiirguse mõjul.
- Eksosfäär on õhu hajumise tsoon. Siingaaside kontsentratsioon on väike ja nende järkjärguline põgenemine planeetidevahelisse ruumi toimub.
Maa atmosfääri ja avakosmose vaheliseks piiriks loetakse 100 km pikkune joon. Seda rida nimetatakse Karmani liiniks.
Atmosfäärirõhk
Ilmaennustust kuulates kuuleme sageli õhurõhu näitu. Mida aga tähendab atmosfäärirõhk ja kuidas see võib meid mõjutada?
Saime aru, et õhk koosneb gaasidest ja lisanditest. Igal neist komponentidest on oma kaal, mis tähendab, et atmosfäär ei ole kaalutu, nagu arvati kuni 17. sajandini. Atmosfäärirõhk on jõud, millega kõik atmosfääri kihid Maa pinda ja kõiki objekte suruvad.
Teadlased tegid keerukaid arvutusi ja tõestasid, et atmosfäär surub ühele ruutmeetrile jõuga 10 333 kg. See tähendab, et inimkeha allub õhurõhule, mille kaal on 12–15 tonni. Miks me seda ei tunne? See säästab meile oma sisemist survet, mis tasakaalustab välist. Atmosfääri rõhku tunnete lennukis või kõrgel mägedes, kuna õhurõhk kõrgusel on palju väiksem. See võib põhjustada füüsilist ebamugavust, kinniseid kõrvu, peapööritust.
Huvitavat teavet ja fakte
Maakera ümbritseva atmosfääri kohta võib palju öelda. Teame tema kohta palju huvitavaid fakte ja mõned neist võivad tunduda üllatavad:
- Maa atmosfäär kaalub 5 300 000 000 000 000 tonni.
- Aitab kaasa heli edastamisele. Üle 100 km kaob see omadus atmosfääri koostise muutumise tõttu.
- Atmosfääri liikumise kutsub esile Maa pinna ebaühtlane kuumenemine.
- Õhutemperatuuri määramiseks kasutatakse termomeetrit ja atmosfäärirõhu määramiseks baromeetrit.
- Atmosfääri olemasolu päästab meie planeedi iga päev 100 tonni meteoriitide eest.
- Õhu koostis oli fikseeritud mitusada miljonit aastat, kuid see hakkas muutuma kiire tööstustegevuse algusega.
- Arvatakse, et atmosfäär ulatub ülespoole 3000 km kõrgusele.
Atmosfääri tähtsus inimeste jaoks
Atmosfääri füsioloogiline tsoon on 5 km. 5000 m kõrgusel merepinnast hakkab inimene kogema hapnikunälga, mis väljendub tema töövõime languses ja enesetunde halvenemises. See näitab, et inimene ei suuda ellu jääda ruumis, kus seda hämmastavat gaaside segu ei eksisteeri.
Kogu teave ja faktid atmosfääri kohta ainult kinnitavad selle tähtsust inimeste jaoks. Tänu selle olemasolule ilmnes elu arengu võimalus Maal. Juba täna, olles hinnanud kahju ulatust, mida inimkond on võimeline oma tegevusega eluandvale õhule tekitama, peaksime mõtlema edasistele meetmetele atmosfääri säilitamiseks ja taastamiseks.
