تازه های آسمونی
صفحه اصلی > علمی و دانستنی > زمین و محیط زیست > جو زمین و ساختار آن چگونه است؟
تبلیغات اینترنتی

جو زمین و ساختار آن چگونه است؟

How is the Earths atmosphere and its structure2 جو زمین و ساختار آن چگونه است؟جو زمین که تا ارتفاع نامعینی گسترش دارد؛از گازهای مختلفی تشکیل شده و چگالی آن به طرف بالا به سرعت کم می شود.نیمی از جو تا ارتفاع 5.5 کیلومتری قرار دارد. بسیاری از افراد علاقه زیادی به یادگیری اطلاعاتی در مورد جو زمین و اینکه ساختار زمین چگونه است، دارند به همین بهانه سایت آسمونی در ادامه این مقاله مطلب بسیار جالبی در همین مورد عنوان می کند. همچنان آسمونی را همراهی کنید.

به طور کلی سه چهارم جو در ارتفاع 10 کیلومتری از زمین قرار دارد.گازهای تشکیل دهنده جو به علت نیروی گرانش،دارای وزن و فشار بوده و لایه های بالایی برلایه های پایینی فشار آورده و غلظت آنها را افزایش می دهند.لذا میزان فشار در لایه های پایینی بیش از لایه های فوقانی است.جرم جو 10×5.6 به توان 14 و فشار متوسط جو زمین در سطح دریا 10 به توان 5 نیوتون بر متر مربع است.جو زمین در قسمتهای فوقانی دارای لایه های مشخصی نیست.شهاب سنگها وجود هوا را تا ارتفاع 160 کیلومتری نشان می دهند.

شفقهای قطبی نیز وجود هوا را حداقل تا ارتفاع 700 کیلومتری از سطح دریا ثابت می کنند.از یک دیدگاه جو زمین را از نظر پراکندگی و تغییرات دما می توان به لایه های زیر تقسیم کرد:

تروپوسفر  tropospher: پایین ترین لایه جو می باشد که ضخامت آن 17-18 کیلومتر تا 8-7 کیلومتر از استوا تا قطب متغیر است.تغییرات فصلی این لایه عمدتا به علت تفاوت هایی است که در ساختار حرارتی آن به وجود می آید.تقریبا تمامی پدیده هایی که در تکوین اقلیم مناطق مختلف موثرند،در این لایه یافت می شوند.از ویژگی های مهم آن کاهش دما به میزان شش درجه سانتی گراد در هر 1000 متر است.How is the Earths atmosphere and its structure1 جو زمین و ساختار آن چگونه است؟

منبع حرارتی لایه تروپوسفر،انرژی تابشی سطح زمین است.از این رو دمای آن با افزایش ارتفاع،بسرعت کاهش می یابد.درنتیجه دمای قسمت های پایین تروپوسفر گرمتر از قسمت های فوقانی آن است.

گرما و سرمای متناوب زمین نیز در این لایه تاثیر می گذارد،لذا در 3 تا 4 کیلومتری اولیه دارای حرکات بسیار پیچیده افقی و قائم می باشد.همین ارتفاع،محل تشکیل ابرهای نوع کومولوس و استراتوس است.

حرکات قائم وافقی هوا در تروپوسفر نسبت به لایه های بالاتر از آن در اتمسفر بسیار شدید است.این شدت تداخل بیشتر گازها را دراین لایه میسر میکند و باعث می شود که نسبت ترکیبات جو تا ارتفاع بسیار،پیوسته ثابت بماند.

در تروپوسفر جهت بادها به تبعیت از حرکت وضعی زمین از غرب به شرق است و سرعت آنها با افزایش ارتفاع از سطح زمین معمولا زیادتر می شود.در زیر تروپوپاز(و گاهی در لایه های زیرین استراتوسفر)در کلیه عرضهای جغرافیایی،هسته های باریک سرعت،به نام رودباد تشکیل می شود که سرعت آنها گهگاه به حدود 300 گره (حدود 550 کیلومتر در ساعت)می رسد.

این رودبادها که طی جنگ جهانی دوم کشف شدند در هدایت سیستم های فشار لایه های پایین اتمسفر زمین و نیز در هوانوردی اهمیت بسیار دارند.

استراتوسفرStratospher:: این لایه جو تا ارتفاع 60 کیلومتری از زمین امتداد دارد و دارای هوای روشن،خنک و بدون ابر است.جابجایی هوا در استراتوسفر خیلی سریع است و لایه های هوا عمدتا در روی هم حرکت می کنند.استراتوسفر در واقع دومین لایه مهم جو است. استراتوسفر را به لایه های فرعی پایینی،میانی و فوقانی تقسیم می کنند.ابرهای سیروس در این لایه تشکیل می شوند.این لایه هم به نحوی از فرآیندهایی که در لایه های بالاتر اتمسفر رخ می دهند،تاثیر می پذیرد.مثلا افزایش شدت تابش ماورای بنفش،به هنگام طغیان های سطح خورشید به شدت استراتوسفر را گرم میکند و تحولات قابل ملاحظه ای در وضعیت هوا به وجود می آورد.همچنین پدیده های الکتریکی در اتمسفر پایین، فعل و انفعالات فتوشیمیایی،پخش وانتشار امواج رادیویی مستقیما با چگونگی وضعیت اتمسفر بالایی ارتباط دارند.

وضعیت دما در سطوح و پایین استراتوسفر(حدود 30 تا 35 کیلومتر اول)را از آغاز قرن اخیر پیوسته به وسیله رادیو سوند کنترل می کنند.دیده بانی های مزبور نشان می دهد که سطوح پایین استراتوسفر از یک لایه پایدار در جهت عمودی تشکیل شده است.دما در بالای تروپوپاوز بر حسب منطقه اقلیمی و فصل تفاوت دارد،به طوری که در مناطق حاره،به طور کلی،همیشه کمی افزایش می یابد؛در حالی که د عرضهای متوسط،معمولا فقط در تابستانها چنین افزایشی مشاهده می شود و در زمستانها حتی کاهش اندکی در دما وجود دارد.افزایش تابستانی و کاهش زمستانی دما در مناطق قطبی از ثبات سالانه بیشتری برخوردار است.How is the Earths atmosphere and its structure3 جو زمین و ساختار آن چگونه است؟

در دنیا دو چیز از همه زیباتر است:

آسمانی پر ستاره ، وجدانی آسوده

دما سپهر: دما سپهر یک طبقه بندی حرارتی برای جو است. در جو، دما نسبت به ارتفاع افزایش می یابد. دما سپهر متشکل از فرا سپهرو بخشی از یونسپهر است.

فرا سپهر: فراسپهر خارجی ترین لایه جو زمین است. ارتفاع فراسپهر بین 400 مایل(640 کیلومتر) تا 800 مایل(1280 کیلومتر) است. مرز پائینی فراسپهر سطح بحرانی فرار نام دارد جایی که فشار جوی ودما بسیار پائین است.

مزوسفر: ویژگی مزوسفر کاهش دما با افزایش ارتفاع است. مزوسفر 31تا50 مایل (17تا80 کیلومتر) روی سطح زمین امتداد می یابد. تروپپوز: تروپپوز منطقه مرزی یا لایه تغییر بین تروپوسفر و استراتوسفر است.ویژگی تروپپوز عدم تغییردما با افزایش ارتفاع است. تروپوسفر:  پست ترین لایه درجو زمین یا هر سیاره دیگری است. تروپوسفربر روی کره زمین از سطح دریا تا ارتفاع 11 مایلی (17 کیلومتری) امتداد می یابد. آب وهوا وابرها در تروپوسفر پدید می آیند. معمولا در تروپوسفر با افزایش ارتفاع دما کاهش پیدا می کند.

جرم و جرم حجمی

جرم حجمی هوا در سطح دریا حدود 1.2 کیلو گرم بر متر مکعب است. این جرم حجمی با افزایش ارتفاع کم و به همین صورت فشار آن کاهش می یابد. مجموع جرم جو زمین در حدود   5.1 × 1018 کیلوگرم است که بخش بسیار ناچیزی از کل جرم زمین را تشکیل می دهد.جرم حجمی فشار جو زمین با افزایش ارتفاع تغییر می کنند. این تغییر تقریبا می تواند نمونه کاربردی Barometric formula باشد.

تروپوسفر

تروپوسفر نزدیکترین لایه اتمسفری به زمین بوده و بیشترین درصد حجم کلی اتمسفر را در خود جای داده است. ویژگی بارز این لایه غلظت هوای آن است. در این لایه به ازای هر کیلومتر ارتفاع ، دمای هوا  6 درجه سلسیوس تغییر می‌کند. با افزایش ارتفاع ، دما و حجم بخار آب بشدت کاهش می‌یابد. بخار آب نقش بسیار مهمی در کنترل دما دارد، چون انرژی خورشیدی و پرتو افکنیهای گرمایی سطح سیاره را جذب می‌کند. تروپوسفر 99 درصد بخار آب موجود در اتمسفر را در خود جای داده است.

غلظت بخار آب با توجه به عرض جغرافیایی هم تغییر می‌کند. روی مدارهای اصلی غلیظتر و روی قطبها غلظتشان بیشتر می‌شود. تمام پدیده‌های آب و هوایی در این منطقه صورت می‌گیرند. تروپوسفر به معنای منطقه ترکیب شدن است و دلیل آن وجود بادهای شدیدی است که درهم می‌پیچند. حد بالای این لایه از 8 کیلومتر در عرضهای بالایی و تا 18کیلومتر روی استوا متغیر است. این مرز با تغییر فصلها تغییر می‌کند، به گونه‌ای که در تابستان در بلندترین حالت است و در زمستان در کوتاهترین. منطقه بسیار باریکی به نام تروپوپاس نقش حایل بین تروپوسفر و لایه بالایی را بازی می‌کند. نکته جالب اینجاست که با وجود افزایش ارتفاع در تروپوپاس دما همچنان ثابت می‌ماند.

تغییرات دمایی

دماهای زیاد نزدیک سطح زمین ، در مجاورت استراتوپوز و ناحیه ترموسفر دیده می‌شود. این زیاد بودن دما به تابش خورشید و جذب آن مربوط است. بیشتر تابش خورشیدی توسط سطح زمین جذب می‌شود. بنابراین تروپوسفر از ناحیه زیرین شروع به گرم شدن می‌کند. تغییرات دما از سطح زمین با افزایش ارتفاع ، کاهش می‌یابد و این بدین سبب است که از منبع گرمایی که سطح زمین می‌باشد دور می‌شویم. برعکس تروپوسفر ناحیه گرمایی استراتوسفر در بالای آن قرار دارد و اینجا همان نقطهای است ‌که در آن شکل گیری اوزون و تجزیه ملوکولهای اکسیژن صورت می‌گیرد و در اثر این واکنش گرما ایجاد می‌شود.How is the Earths atmosphere and its structure4 جو زمین و ساختار آن چگونه است؟

با نزدیک شدن به این بخش چون به منبع گرمایی نزدیک می‌شویم، تغییرات دما با افزایش ارتفاع افزایش می‌یابد.در بخش بالاتر ، مزوسفر قرار دارد که در اینجا چگالی مولکولی کم می‌شود و با افزایش ارتفاع به دلیل دور شدن از استراتوسفر که منبع گرمایی می‌باشد، دما به شدت نزول می‌کند تا بخش بالاتر که ترموسفر نامیده می‌شود. از اینجا به بعد دما باز هم افزایش می‌یابد و توجیه آن خروج از حیطه زمین و کاسته شدن اثرات حرارتی آن و نزدیک شدن به منبع اصلی گرما در منظومه شمسی می‌باشد. از اینجا به بعد تغییرات دما سیر صعودی دارد.

دما و لایه‌های جوی

دمای جو زمین همراه با ارتفاع تغییر می کند؛ رابطه ریاضی بین دما وارتفاع مابین لایه های مختلف جومتغیر است:

  • تراپوسفر ، 0 – 7.17 کیلومتر ، دما با افزایش ارتفاع کم می‌شود.
  • استراتوسفر ، 7.17 – 50 کیلومتر ، دما با افزایش ارتفاع زیاد می‌شود.
  • مزوسفر ، 50 – 80.85 کیلومتر ، دما با افزایش ارتفاع کم می‌شود.
  • ترموسفر ، 8.85 – +640 کیلومتر دما با افزایش ارتفاع زیاد می‌شود.

اگزوسفر

مرزهای بین این مناطق تروپوپوز ، استراتوپوز و مزوپوز نامگذاری شده‌اند. میانگین دمای جو در سطح زمین 14 درجه سانتیگراد است.

لایه استراتوپوز

استراتوپوز لایه‌ای از جو زمین است که مرز بین استراتوسفر و مزوسفر نیز می‌باشد. در استراتوسفر دما به همراه ارتفاع افزایش می‌یابد و استراتوپوز بخشی است که بیشترین دما را دارد. این مسئله تنها در اتمسفر زمین رخ نمی‌دهد بلکه در سیارات دیگری که دارای اتمسفر هستند نیز رخ می‌دهد. بر روی زمین عموما معتقدند که استراتوپوز در ارتفاع 50 کیلومتری واقع شده است. فشار اتمسفری حدود یک هزارم فشار در سطح دریاست.

< اشتراک این مطلب در شبکه های اجتماعی >

🔗 لینک کوتاه: http://www.asemooni.com/?p=201204
تبلیغات اینترنتی

اینم جالبه !

water-shortage2

مشکلات کمبود آب در ایران و راهکارهای آن

همانطور که متخصصین همواره تاکید می نمایند، بحران آب بسیارجدی است. در اکثر مناطق، سطح …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.