אטמוספירת כדור הארץ

מתוך המכלול
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-colors-edit-find-replace.svg אין לראות את דף זה כערך אנציקלופדי. נא הימנעו מעריכה בו לפני שכתובו על בסיס הגרסה המקורית
דף זה יובא ו/או טופל בעבר שלא על פי מדיניות המכלול, ומשכך ייתכן שנעדר ממנו תוכן ראוי או ששוכתב בצורה בלתי תקינה.
תוכלו להשוות את הערך מול הערך המקורי, וכן לצפות ב[ שינויים שבוצעו בו]. אתם מוזמנים לשכתב אותו מחדש או לנהל דיון מקדים בדף השיחה.
מבט מן החלל על השכבות העליונות של האטמוספירה של כדור הארץ

אטמוספירת כדור הארץ היא מעטה גז, סביב לכדור הארץ. האטמוספירה מאפשרת את החיים על פני כדור הארץ בכך שהיא סופגת את מרבית הקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש וגורמת למיתון הבדלי הטמפרטורה בין היום והלילה. 75% מגזי האטמוספירה נמצאים בגובה של עד 11.3 ק"מ מעל פני הים. שינויים באטמוספירה גורמים לשינויים באקלים ובמזג האוויר.

הרכב האטמוספירה

תרשים של הרכב האטמוספירה

הרכבה של האטמוספירה של כדור הארץ השתנה מאז בריאת כוח הצומה בה ביום השלישי מששת ימי בראשית, וממשיך להשתנות. האטמוספירה מאבדת מימן. הצמחים על פני כדור הארץ, ובמיוחד האצות החד-תאיות, מפרישים חמצן אל האטמוספירה כחלק מתהליך הפוטוסינתזה. בשנים האחרונות, כתוצאת לוואי של בירוא יערות ושרפת דלק, התמעטה כמות החמצן ועלתה כמות הפחמן הדו-חמצני[1].

האטמוספירה כיום מורכבת מהגזים הבאים[2]:

תערובת הגזים שיוצרת את האטמוספירה נקראת אוויר. המרכיבים משתנים בהתאם לאחוז המים באוויר שנמצא בין 0 ל-7 אחוזים. מרכיבי האוויר משתנים מעט באזורים שונים של העולם בשל גורמים כמו גובה, לחות וגורמים נוספים.

טמפרטורה ושכבות האטמוספירה

תרשים המראה את השכבות השונות באטמוספירה

הטמפרטורה של אטמוספירת כדור הארץ משתנה בהתאם לגובה (היא מתוארת על ידי מפל הטמפרטורה), כאשר הטמפרטורה הממוצעת של האטמוספירה בגובה פני הים היא 14 מעלות צלזיוס. היחס בין הגובה לטמפרטורה משתנה בהתאם לשכבות האטמוספיריות השונות:

  • טרופוספירה - 0 עד 7 - 17 ק"מ, בשכבה זו הטמפרטורה יורדת עם העלייה בגובה, זוהי השכבה בה מתקיימים חיים ובה מתקיים האקלים.
  • סטרטוספירה - 7 - 17 עד 50 ק"מ, בשכבה זו הטמפרטורה עולה עם העלייה בגובה, זו השכבה בה קיימת שכבת האוזון.
  • מזוספירה - 50 עד 80 - 85 ק"מ, בשכבה זו הטמפרטורה יורדת עם העלייה בגובה.
  • תרמוספירה - 80 - 85 עד 640+ ק"מ, בשכבה זו הטמפרטורה עולה עם העלייה בגובה.

הגבולות בין השכבות נקראים טרופופאוזה, סטרטופאוזה ומזופאוזה, ובהם הטמפרטורה לא משתנה עם הגובה.

אזורים שונים באטמוספירה

האטמוספירה וקרינת השמש

האטמוספירה של כדור הארץ היא הגורם הראשון הבא במגע עם קרינה מהחלל, ובעיקר עם קרינת השמש. הקרינה מפרקת מולקולות בשכבות העליונות של האטמוספירה. זו, מצדה, הודפת בחזרה לחלל כ-8% מקרינת השמש (עוד 17% נהדפים על ידי שכבת העננים, ושאר הקרינה פוגעת בפני הארץ).

שכבת האוזון

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – שכבת האוזון

שכבת האוזון מצויה בסטרטוספירה, בגובה של 10 עד 50 ק"מ. לשכבה זו חשיבות רבה בקיום החיים על פני כדור הארץ. שכבת האוזון מסננת את הקרינה האולטרה־סגולה המגיעה מהשמש, המסכנת את היצורים החיים ואף גורמת לסרטן העור. שכבת האוזון בולעת את אורכי הגל שבין 295 ל־320 ננומטר. בשנת 1983 נתגלה ששכבת האוזון מעל הקוטב הדרומי הידלדלה עד מאד ודרכה חודרת קרינה מסוכנת.

אפקט החממה

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אפקט החממה

אפקט החממה נובע מכך שאדי מים, פחמן דו-חמצני וגזים אחרים, שמצויים באטמוספירה העוטפת את כדור הארץ, אינם מאפשרים לחום הנפלט מן האדמה להמשיך אל החלל החיצון, אלא מקרינים את החום בחזרה - באופן המזכיר חממה חקלאית (אם כי שם שמירת האוויר החם ליד הקרקע היא האפקט העיקרי) - ושומרים בכך על טמפרטורה נוחה לקיום החיים בכדור הארץ. בהיעדר תופעה זו הייתה הטמפרטורה על פני כדור הארץ יורדת לקיפאון, לכן אפקט החממה הוא תנאי חשוב ביותר לקיום החיים על פני כדור הארץ.

בשנים האחרונות יש עדויות שעצמתו של אפקט החממה עולה, בשל העלייה בריכוז גזי החממה (ובראשם הפחמן הדו-חמצני) באטמוספירה כתוצאה מפעילות האדם [1]. כמו כן ידוע כי במאה השנים האחרונות עלתה הטמפרטורה הממוצעת בעולם ביותר מחצי מעלת צלזיוס והשנים האחרונות של המאה ה-20 היו בין השנים החמות ביותר שידעה האנושות מאז שהחלו למדוד טמפרטורות באופן שיטתי (ראה [2]). כיום ישנה תמיכה בקהילה המדעית בהשערה שהתעצמות אפקט החממה קשורה להתחממות העולמית על כל תוצאותיה השליליות [3].

לחץ אטמוספירי

כוח המשיכה "מושך" את האטמוספירה כלפי פני הקרקע. לחץ אטמוספירי הוא תוצאה ישירה של משקל האוויר. משמעות הדבר שהלחץ האטמוספירי משתנה עם המקום משום שכמות (ומשקל) האוויר שמעל משתנה עם המקום והזמן, מה שגורם לרמות ולשקעים ברומטריים. הלחץ האטמוספירי יורד בכ-50% בכל עליה בגובה של 5.5 ק"מ. הלחץ האטמוספירי הממוצע בפני הים הוא בערך 101.3 קילו פסקל שהם 1,013 מיליבר. לחץ אטמוספירי נמדד על ידי ברומטר או על ידי ברוגרף.

צפיפות האוויר בגובה פני הים ובתנאים סטנדרטיים היא בערך 1.293 ק"ג לכל מ"ק. הצפיפות משתנה בהתאם לאחוז הלחות באוויר והטמפרטורה. צפיפות זו יורדת עם העלייה בגובה בערך באותו יחס שהלחץ יורד. הירידה בצפיפות (ובלחץ) היא אקספוננציאלית עם מרחק דעיכה אופייני של כ-7.6 ק"מ[3]. המסה הכוללת של האטמוספירה היא בערך ק"ג, כמליונית מהמסה הכוללת של כדור הארץ.

המשוואה ההיפסומטרית, הידועה גם כ"משוואת העובי", מקשרת בין יחס לחצים באטמוספירה ובין העובי האקוויוולנטי של שכבה אטמוספירית.


ראו גם

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

  1. פרקים על האטמוספירה באתר כותר
  2. הרכב האטמוספירה באתר hypertextbook
  3. כלומר בגובה של כ-7.6 ק"מ, ערכי הצפיפות והלחץ יורדים לכ-37% מערכם בגובה פני הים.
אטמוספירת כדור הארץ ושכבות נוספות
(לא בקנה מידה)
 ח                        
             ל            
                         ל

מגנטוספירה מגנטופאוזה

גאוקורונה פלזמספירה

א               
  ט              
    מ            
      ו          
        ס        
          פ      
            י    
              ר  
                ה

אקסוספירה
תרמוספירה יונוספירה
מזופאוזה
מזוספירה
סטרטופאוזה
סטרטוספירה
טרופופאוזה
טרופוספירה
כדור הארץ
The Earth seen from Apollo 17 Slice.png
אזהרה
ערך זה מכיל אספקלריה תורנית על ידע עכשווי, אך הוא סווג כמכיל אספקלריה תורנית על תחום ידע מסוג שאינו ברשימת תחומי הידע. נא לתקן ולבחור שם מהרשימה.