L'espace est rempli d'énergie. L'énergie remplit l'espace de manière inégale. Il existe des lieux de concentration et de décharge. De cette façon, vous pouvez estimer la densité. La planète est un système ordonné, avec une densité de matière maximale au centre et une diminution progressive de la concentration vers la périphérie. Les forces d'interaction déterminent l'état de la matière, la forme sous laquelle elle existe. La physique décrit l'état global des substances : solide, liquide, gazeux, etc.
L'atmosphère est l'environnement gazeux qui entoure la planète. L'atmosphère terrestre permet la libre circulation et laisse passer la lumière, créant ainsi un espace dans lequel la vie se développe.
La zone allant de la surface de la terre à une altitude d'environ 16 kilomètres (de l'équateur aux pôles, la valeur est plus petite, dépend également de la saison) est appelée troposphère. La troposphère est une couche dans laquelle sont concentrés environ 80 % de tout l’air atmosphérique et presque toute la vapeur d’eau. C’est là que se déroulent les processus qui façonnent le temps. La pression et la température diminuent avec l'altitude. La raison de la diminution de la température de l'air est un processus adiabatique ; lors de la détente, le gaz se refroidit. A la limite supérieure de la troposphère, les valeurs peuvent atteindre -50, -60 degrés Celsius.
Vient ensuite la stratosphère. Il s'étend jusqu'à 50 kilomètres. Dans cette couche de l'atmosphère, la température augmente avec l'altitude, atteignant une valeur au sommet d'environ 0 C. L'augmentation de la température est causée par le processus d'absorption des rayons ultraviolets par la couche d'ozone. Le rayonnement provoque une réaction chimique. Les molécules d'oxygène se décomposent en atomes uniques, qui peuvent se combiner avec les molécules d'oxygène normales pour former de l'ozone.
Le rayonnement solaire dont les longueurs d'onde sont comprises entre 10 et 400 nanomètres est classé comme ultraviolet. Plus la longueur d’onde du rayonnement UV est courte, plus il représente un danger pour les organismes vivants. Seule une petite fraction du rayonnement atteint la surface de la Terre et la partie la moins active de son spectre. Cette caractéristique de la nature permet à une personne d'obtenir un bronzage sain.
La couche suivante de l’atmosphère s’appelle la mésosphère. Limites d'environ 50 km à 85 km. Dans la mésosphère, la concentration d'ozone, qui pourrait piéger l'énergie UV, est faible, de sorte que la température recommence à baisser avec l'altitude. Au point culminant, la température descend à -90 C, certaines sources indiquent une valeur de -130 C. La plupart des météoroïdes brûlent dans cette couche de l'atmosphère.
La couche de l'atmosphère, qui s'étend d'une hauteur de 85 km à une distance de 600 km de la Terre, est appelée la Thermosphère. La thermosphère est la première à rencontrer le rayonnement solaire, y compris ce qu'on appelle l'ultraviolet sous vide.
Les UV sous vide sont retenus par l’air, chauffant ainsi cette couche de l’atmosphère à des températures énormes. Cependant, comme la pression ici est extrêmement faible, ce gaz apparemment chaud n’a pas le même effet sur les objets que dans les conditions présentes à la surface de la Terre. Au contraire, les objets placés dans un tel environnement vont refroidir.
À une altitude de 100 km passe la ligne conventionnelle « ligne Karman », considérée comme le début de l'espace.
Les aurores se produisent dans la thermosphère. Dans cette couche de l'atmosphère, le vent solaire interagit avec le champ magnétique de la planète.
La dernière couche de l'atmosphère est l'exosphère, une enveloppe externe qui s'étend sur des milliers de kilomètres. L'exosphère est pratiquement un endroit vide, cependant, le nombre d'atomes qui errent ici est d'un ordre de grandeur supérieur à celui de l'espace interplanétaire.
Un homme respire de l'air. La pression normale est de 760 millimètres de mercure. A 10 000 m d'altitude, la pression est d'environ 200 mm. art. Art.
À une telle hauteur, une personne peut probablement respirer, au moins pendant une courte période, mais cela nécessite une préparation. L’État sera clairement inopérant.
Composition gazeuse de l'atmosphère : 78 % d'azote, 21 % d'oxygène, environ un pour cent d'argon ; tout le reste est un mélange de gaz représentant la plus petite fraction du total.
- la coque aérienne du globe, tournant avec la Terre. La limite supérieure de l'atmosphère est classiquement tracée à des altitudes de 150 à 200 km. La limite inférieure est la surface de la Terre.
L'air atmosphérique est un mélange de gaz. La majeure partie de son volume dans la couche superficielle de l'air est constituée d'azote (78 %) et d'oxygène (21 %). De plus, l'air contient des gaz inertes (argon, hélium, néon...), du dioxyde de carbone (0,03), de la vapeur d'eau et diverses particules solides (poussières, suies, cristaux de sel).
L'air est incolore et la couleur du ciel s'explique par les caractéristiques de diffusion des ondes lumineuses.
La couche d'air inférieure du sol est appelée troposphère. Sous différentes latitudes, sa puissance n'est pas la même. La troposphère épouse la forme de la planète et participe avec la Terre à la rotation axiale. A l'équateur, l'épaisseur de l'atmosphère varie de 10 à 20 km. À l’équateur, elle est plus grande et aux pôles, elle est moindre. La troposphère est caractérisée par une densité maximale de l'air ; elle concentre les 4/5 de la masse de l'atmosphère entière. La troposphère détermine les conditions météorologiques : diverses masses d'air s'y forment, des nuages et des précipitations se forment, et d'intenses mouvements d'air horizontaux et verticaux se produisent.
Au-dessus de la troposphère, jusqu'à 50 km d'altitude, se trouve stratosphère. Il se caractérise par une densité de l'air plus faible et manque de vapeur d'eau. Dans la partie inférieure de la stratosphère à des altitudes d'environ 25 km. il existe un « écran d'ozone » - une couche de l'atmosphère avec une forte concentration d'ozone, qui absorbe le rayonnement ultraviolet, mortel pour les organismes.
A une altitude de 50 à 80-90 km il s'étend mésosphère. Avec l'augmentation de l'altitude, la température diminue avec un gradient vertical moyen de (0,25-0,3)°/100 m et la densité de l'air diminue. Le principal processus énergétique est le transfert de chaleur radiante. La lueur atmosphérique est provoquée par des processus photochimiques complexes impliquant des radicaux et des molécules excitées par les vibrations.
Thermosphère situé à une altitude de 80-90 à 800 km. La densité de l'air ici est minime et le degré d'ionisation de l'air est très élevé. La température change en fonction de l'activité du Soleil. En raison du grand nombre de particules chargées, des aurores et des orages magnétiques sont observés ici.
L'atmosphère est d'une grande importance pour la nature de la Terre. Sans oxygène, les organismes vivants ne peuvent pas respirer. Sa couche d'ozone protège tous les êtres vivants des rayons ultraviolets nocifs. L'atmosphère atténue les fluctuations de température : la surface de la Terre ne refroidit pas la nuit et ne surchauffe pas pendant la journée. Dans les couches denses d'air atmosphérique, avant d'atteindre la surface de la planète, les météorites brûlent à cause des épines.
L'atmosphère interagit avec toutes les couches de la Terre. Grâce à son aide, la chaleur et l'humidité sont échangées entre l'océan et la terre. Sans l’atmosphère, il n’y aurait ni nuages, ni précipitations, ni vents.
Les activités économiques humaines ont un impact négatif important sur l’atmosphère. Une pollution de l'air atmosphérique se produit, ce qui entraîne une augmentation de la concentration de monoxyde de carbone (CO 2). Et cela contribue au réchauffement climatique et augmente « l’effet de serre ». La couche d'ozone sur Terre est détruite à cause des déchets industriels et des transports.
L'atmosphère a besoin de protection. Dans les pays développés, un ensemble de mesures sont mises en œuvre pour protéger l'air atmosphérique de la pollution.
Vous avez encore des questions ? Envie d'en savoir plus sur l'ambiance ?
Pour obtenir l'aide d'un tuteur -.
blog.site, lors de la copie totale ou partielle du matériel, un lien vers la source originale est requis.
> L'atmosphère terrestre
Description l'atmosphère terrestre pour les enfants de tous âges : de quoi est composé l'air, la présence de gaz, des couches avec photos, le climat et la météo de la troisième planète du système solaire.
Pour les petits On sait déjà que la Terre est la seule planète de notre système à posséder une atmosphère viable. La couverture gazeuse est non seulement riche en air, mais elle nous protège également de la chaleur excessive et du rayonnement solaire. Important expliquer aux enfants que le système est incroyablement bien conçu, car il permet à la surface de se réchauffer pendant la journée et de se refroidir la nuit, en maintenant un équilibre acceptable.
Commencer explication pour les enfants Cela est possible du fait que le globe de l'atmosphère terrestre s'étend sur 480 km, mais la majeure partie est située à 16 km de la surface. Plus l'altitude est élevée, plus la pression est faible. Si nous prenons le niveau de la mer, la pression y est de 1 kg par centimètre carré. Mais à une altitude de 3 km, cela changera - 0,7 kg par centimètre carré. Bien sûr, dans de telles conditions, il est plus difficile de respirer ( enfants vous pourriez le ressentir si jamais vous faisiez une randonnée en montagne).
Composition de l'air terrestre - une explication pour les enfants
Parmi les gaz, il y a :
- Azote – 78%.
- Oxygène – 21%.
- Argon – 0,93 %.
- Dioxyde de carbone – 0,038 %.
- Il y a aussi de la vapeur d'eau et d'autres impuretés gazeuses en petites quantités.
Couches atmosphériques de la Terre - explication pour les enfants
Parents ou des enseignants À l'école Rappelons que l'atmosphère terrestre est divisée en 5 niveaux : exosphère, thermosphère, mésosphère, stratosphère et troposphère. À chaque couche, l’atmosphère se dissout de plus en plus jusqu’à ce que les gaz se dispersent enfin dans l’espace.
La troposphère est la plus proche de la surface. D'une épaisseur de 7 à 20 km, il constitue la moitié de l'atmosphère terrestre. Plus on se rapproche de la Terre, plus l'air se réchauffe. Presque toute la vapeur d’eau et la poussière sont collectées ici. Les enfants ne seront peut-être pas surpris que ce soit à ce niveau que flottent les nuages.
La stratosphère part de la troposphère et s'élève à 50 km au-dessus de la surface. Il y a ici beaucoup d'ozone, qui réchauffe l'atmosphère et protège du rayonnement solaire nocif. L’air est 1 000 fois plus fin qu’au-dessus du niveau de la mer et exceptionnellement sec. C'est pourquoi les avions se sentent bien ici.
Mésosphère : 50 km à 85 km au-dessus de la surface. Le pic s'appelle la mésopause et constitue l'endroit le plus frais de l'atmosphère terrestre (-90°C). Son exploration est très difficile car les avions à réaction ne peuvent pas y accéder et l'altitude orbitale des satellites est trop élevée. Les scientifiques savent seulement que c’est là que les météores brûlent.
Thermosphère : 90 km et entre 500-1000 km. La température atteint 1500°C. Il est considéré comme faisant partie de l'atmosphère terrestre, mais il est important expliquer aux enfants que la densité de l'air ici est si faible que la majeure partie est déjà perçue comme l'espace extra-atmosphérique. C’est d’ailleurs là que se trouvent les navettes spatiales et la Station spatiale internationale. De plus, des aurores se forment ici. Les particules cosmiques chargées entrent en contact avec les atomes et les molécules de la thermosphère, les transférant à un niveau d'énergie plus élevé. Grâce à cela, nous voyons ces photons de lumière sous la forme d’une aurore.
L'exosphère est la couche la plus élevée. Une ligne incroyablement fine de fusion de l’atmosphère avec l’espace. Se compose de particules d’hydrogène et d’hélium largement dispersées.
Le climat et la météo de la Terre - explication pour les enfants
Pour les petits besoin de expliquer que la Terre parvient à nourrir de nombreuses espèces vivantes grâce à un climat régional représenté par un froid extrême aux pôles et une chaleur tropicale à l'équateur. Enfants Il faut savoir que le climat régional est le temps qui, dans une zone particulière, reste inchangé pendant 30 ans. Bien sûr, cela peut parfois changer pendant quelques heures, mais la plupart du temps, cela reste stable.
De plus, on distingue le climat terrestre mondial - la moyenne du climat régional. Cela a changé tout au long de l’histoire de l’humanité. Aujourd’hui, le réchauffement est rapide. Les scientifiques tirent la sonnette d’alarme : les gaz à effet de serre provoqués par l’activité humaine emprisonnent la chaleur dans l’atmosphère, risquant de transformer notre planète en Vénus.
L'atmosphère terrestre est une coquille d'air.
La présence d'une boule spéciale au-dessus de la surface de la Terre a été prouvée par les anciens Grecs, qui appelaient l'atmosphère une boule de vapeur ou de gaz.
C'est l'une des géosphères de la planète, sans laquelle l'existence de tous les êtres vivants ne serait pas possible.
Où est l'atmosphère
L'atmosphère entoure les planètes d'une couche d'air dense, partant de la surface de la Terre. Il entre en contact avec l'hydrosphère, recouvre la lithosphère et s'étend loin dans l'espace.
De quoi est composée l’atmosphère ?
La couche d'air de la Terre est principalement constituée d'air dont la masse totale atteint 5,3 * 1018 kilogrammes. Parmi ceux-ci, la partie malade est l’air sec, et bien moins la vapeur d’eau.
Au-dessus de la mer, la densité de l'atmosphère est de 1,2 kilogramme par mètre cube. La température de l'atmosphère peut atteindre –140,7 degrés, l'air se dissout dans l'eau à température nulle.
L'atmosphère est constituée de plusieurs couches :
- Troposphère;
- Tropopause ;
- Stratosphère et stratopause ;
- Mésosphère et mésopause ;
- Une ligne spéciale au-dessus du niveau de la mer appelée ligne Karman ;
- Thermosphère et thermopause ;
- Zone de diffusion ou exosphère.
Chaque couche a ses propres caractéristiques ; elles sont interconnectées et assurent le fonctionnement de l’enveloppe aérienne de la planète.
Limites de l'atmosphère
La bordure la plus basse de l'atmosphère traverse l'hydrosphère et les couches supérieures de la lithosphère. La limite supérieure commence dans l'exosphère, située à 700 kilomètres de la surface de la planète et atteindra 1,3 mille kilomètres.
Selon certains rapports, l'atmosphère atteint 10 000 kilomètres. Les scientifiques ont convenu que la limite supérieure de la couche d'air devrait être la ligne de Karman, puisque l'aéronautique n'est plus possible ici.
Grâce à des études constantes dans ce domaine, les scientifiques ont établi que l'atmosphère entre en contact avec l'ionosphère à une altitude de 118 kilomètres.
Composition chimique
Cette couche de la Terre est constituée de gaz et d'impuretés gazeuses, notamment des résidus de combustion, du sel marin, de la glace, de l'eau et de la poussière. La composition et la masse des gaz présents dans l'atmosphère ne changent presque jamais, seule la concentration d'eau et de dioxyde de carbone change.
La composition de l'eau peut varier de 0,2 pour cent à 2,5 pour cent, selon la latitude. Les éléments supplémentaires sont le chlore, l'azote, le soufre, l'ammoniac, le carbone, l'ozone, les hydrocarbures, l'acide chlorhydrique, le fluorure d'hydrogène, le bromure d'hydrogène et l'iodure d'hydrogène.
Une partie distincte est occupée par le mercure, l'iode, le brome et l'oxyde nitrique. De plus, des particules liquides et solides appelées aérosols se trouvent dans la troposphère. L'un des gaz les plus rares de la planète, le radon, se trouve dans l'atmosphère.
En termes de composition chimique, l'azote occupe plus de 78 % de l'atmosphère, l'oxygène - près de 21 %, le dioxyde de carbone - 0,03 %, l'argon - près de 1 %, la quantité totale de la substance est inférieure à 0,01 %. Cette composition de l’air s’est formée lorsque la planète a émergé et commencé à se développer.
Avec l’avènement de l’homme, qui s’est progressivement tourné vers la production, la composition chimique a changé. En particulier, la quantité de dioxyde de carbone augmente constamment.
Fonctions de l'atmosphère
Les gaz présents dans la couche d’air remplissent diverses fonctions. Premièrement, ils absorbent les rayons et l’énergie rayonnante. Deuxièmement, ils influencent la formation de la température dans l’atmosphère et sur Terre. Troisièmement, il assure la vie et son déroulement sur Terre.
De plus, cette couche assure la thermorégulation, qui détermine la météo et le climat, le mode de répartition de la chaleur et la pression atmosphérique. La troposphère aide à réguler le flux des masses d'air, à déterminer le mouvement de l'eau et les processus d'échange thermique.
L'atmosphère interagit constamment avec la lithosphère et l'hydrosphère, assurant ainsi des processus géologiques. La fonction la plus importante est qu'il offre une protection contre la poussière d'origine météoritique, contre l'influence de l'espace et du soleil.
Données
- L'oxygène est fourni sur Terre par la décomposition de la matière organique dans la roche solide, ce qui est très important lors des émissions, de la décomposition des roches et de l'oxydation des organismes.
- Le dioxyde de carbone favorise la photosynthèse et contribue également à la transmission des ondes courtes du rayonnement solaire et à l'absorption des ondes thermiques longues. Si cela ne se produit pas, on observe ce qu'on appelle l'effet de serre.
- L’un des principaux problèmes liés à l’atmosphère est la pollution, due au fonctionnement des usines et aux émissions des automobiles. C'est pourquoi de nombreux pays ont mis en place un contrôle environnemental spécial et, au niveau international, des mécanismes spéciaux sont mis en place pour réguler les émissions et l'effet de serre.
La structure de l'atmosphère terrestre
L'atmosphère est la coque gazeuse de la Terre avec les particules d'aérosol qu'elle contient, se déplaçant avec la Terre dans l'espace comme un tout et participant en même temps à la rotation de la Terre. La majeure partie de notre vie se déroule au fond de l’atmosphère.
Presque toutes les planètes de notre système solaire ont leur propre atmosphère, mais seule l’atmosphère terrestre est capable d’héberger la vie.
Lorsque notre planète s’est formée il y a 4,5 milliards d’années, elle était apparemment dépourvue d’atmosphère. L'atmosphère s'est formée à la suite d'émissions volcaniques de vapeur d'eau mélangée à du dioxyde de carbone, de l'azote et d'autres produits chimiques provenant de l'intérieur de la jeune planète. Mais l’atmosphère peut contenir une quantité limitée d’humidité, c’est pourquoi son excès dû à la condensation a donné naissance aux océans. Mais l’atmosphère était alors dépourvue d’oxygène. Les premiers organismes vivants nés et développés dans l'océan, à la suite de la réaction de photosynthèse (H 2 O + CO 2 = CH 2 O + O 2), ont commencé à libérer de petites portions d'oxygène, qui ont commencé à pénétrer dans l'atmosphère.
La formation d'oxygène dans l'atmosphère terrestre a conduit à la formation de la couche d'ozone à des altitudes d'environ 8 à 30 km. Et ainsi, notre planète a acquis une protection contre les effets nocifs des rayons ultraviolets. Cette circonstance a servi d'impulsion à l'évolution ultérieure des formes de vie sur Terre, car En raison de l'augmentation de la photosynthèse, la quantité d'oxygène dans l'atmosphère a commencé à augmenter rapidement, ce qui a contribué à la formation et au maintien de formes de vie, y compris sur terre.
Aujourd'hui, notre atmosphère est composée de 78,1 % d'azote, 21 % d'oxygène, 0,9 % d'argon et 0,04 % de dioxyde de carbone. De très petites fractions par rapport aux principaux gaz sont le néon, l'hélium, le méthane et le krypton.
Les particules de gaz contenues dans l'atmosphère sont affectées par la force de gravité de la Terre. Et comme l’air est compressible, sa densité diminue progressivement avec l’altitude, passant dans l’espace sans limite claire. La moitié de la masse totale de l'atmosphère terrestre est concentrée dans les 5 km inférieurs, les trois quarts dans les 10 km inférieurs et neuf dixièmes dans les 20 km inférieurs. 99 % de la masse de l'atmosphère terrestre est concentrée en dessous d'une altitude de 30 km, soit seulement 0,5 % du rayon équatorial de notre planète.
Au niveau de la mer, le nombre d'atomes et de molécules par centimètre cube d'air est d'environ 2 * 10 19, à une altitude de 600 km seulement de 2 * 10 7. Au niveau de la mer, un atome ou une molécule parcourt environ 7 * 10 -6 cm avant d'entrer en collision avec une autre particule. A une altitude de 600 km, cette distance est d'environ 10 km. Et au niveau de la mer, environ 7 * 10 9 de telles collisions se produisent chaque seconde, à une altitude de 600 km, soit environ une par minute !
Mais la pression n’est pas la seule à changer avec l’altitude. La température change également. Par exemple, au pied d'une haute montagne, il peut faire très chaud, tandis que le sommet de la montagne est couvert de neige et que la température y est en même temps inférieure à zéro. Et si vous prenez un avion à une altitude d'environ 10-11 km, vous pouvez entendre un message indiquant qu'il fait -50 degrés dehors, alors qu'à la surface de la terre il fait 60-70 degrés de plus...
Initialement, les scientifiques supposaient que la température diminuait avec l'altitude jusqu'à atteindre le zéro absolu (-273,16°C). Mais ce n'est pas vrai.
L'atmosphère terrestre est composée de quatre couches : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et l'ionosphère (thermosphère). Cette division en couches a également été adoptée sur la base de données sur les changements de température avec l'altitude. La couche la plus basse, où la température de l’air diminue avec l’altitude, s’appelle la troposphère. La couche située au-dessus de la troposphère, où la baisse de température s'arrête, est remplacée par une isotherme et, finalement, la température commence à augmenter, s'appelle la stratosphère. La couche au-dessus de la stratosphère dans laquelle la température chute rapidement est la mésosphère. Et enfin, la couche où la température recommence à augmenter est appelée ionosphère ou thermosphère.
La troposphère s'étend en moyenne jusqu'aux 12 km inférieurs. C'est là que se forme notre météo. Les nuages les plus élevés (cirrus) se forment dans les couches supérieures de la troposphère. La température dans la troposphère diminue de façon adiabatique avec l'altitude, c'est-à-dire Le changement de température se produit en raison de la diminution de la pression avec l'altitude. Le profil de température de la troposphère est largement déterminé par le rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre. À la suite du réchauffement de la surface de la Terre par le Soleil, des flux convectifs et turbulents se forment, dirigés vers le haut, qui forment le temps. Il convient de noter que l’influence de la surface sous-jacente sur les couches inférieures de la troposphère s’étend jusqu’à une hauteur d’environ 1,5 km. Bien sûr, hors zones montagneuses.
La limite supérieure de la troposphère est la tropopause, une couche isotherme. Considérez l’apparence caractéristique des nuages d’orage, dont le sommet est une « explosion » de cirrus appelée « enclume ». Cette « enclume » se « propage » simplement sous la tropopause, car en raison de l'isotherme, les courants d'air ascendants sont considérablement affaiblis et le nuage cesse de se développer verticalement. Mais dans des cas particuliers et rares, les sommets des cumulonimbus peuvent envahir les couches inférieures de la stratosphère, brisant ainsi la tropopause.
La hauteur de la tropopause dépend de la latitude. Ainsi, à l'équateur, elle se situe à une altitude d'environ 16 km et sa température est d'environ –80°C. Aux pôles, la tropopause se situe plus bas, à environ 8 km d'altitude. En été, la température ici est de –40°C et de –60°C en hiver. Ainsi, malgré des températures plus élevées à la surface de la Terre, la tropopause tropicale est beaucoup plus froide qu'aux pôles.
