Khí quyển và hải dương - Một chiếc bánh 5 tầng

Ở dạng hiện tại, bầu khí quyển hoạt động phần lớn giống như mái kính của nhà kính. Nó làm giảm đi sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa mùa hè và mùa đông. Các tia nhiệt của Mặt trời xâm nhập vào bầu không khí và làm ấm bề mặt Trái đất vào ban ngày.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khí quyển và hải dương - Một chiếc bánh 5 tầng Khí quyển và hải dươngMột chiếc bánh 5 tầngỞ dạng hiện tại, bầu khí quyển hoạt động phần lớn giống như mái kính của nhàkính. Nó làm giảm đi sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa mùa hè vàmùa đông.Các tia nhiệt của Mặt trời xâm nhập vào bầu không khí và làm ấm bề mặt Trái đấtvào ban ngày. Bầu khí quyển phía trên giữ lại lượng nhiệt này để nó có thể thoátvào không gian chậm hơn, làm dịu đi cái lạnh vào ban đêm.Bầu khí quyển bảo vệ sự sống trên Trái đất khỏi một trận mưa thiên thạch. Ngườita ước tính có hơn 100.000 phân tử như vậy va chạm vào bầu khí quyển của Tráiđất cứ mỗi 24 giờ.Nhưng sự va chạm của bầu khí quyển làm giảm đi tất cả nhưng đặc biệt là lượngkhí và bụi trước khi chúng chạm đến mặt đất. Bầu khí quyển cũng làm chệchhướng của nhiều loại bức xạ khác nhau và những phân tử tích điện từ Mặt trời.Nhờ bầu khí quyển mà sự sống trên Trái đất trải qua mưa, gió, mây và các loạithời tiết khác, cũng như là màu sắc của bình minh và hoàng hôn, cầu vồng, vànhững ánh ban mai hay ánh sáng địa cực đẹp rực rỡ.Hỗn hợp khíBầu khí quyển ngày nay gồm có phần lớn là khí nitơ (78%) và khí oxy (21%).Những loại khí khác gồm có argon (0,9%), carbon dioxide (0,04%), và một lượngnhỏ neon, hydro, heli, ozone, methane và nitrous oxide. Lượng hơi nước trongkhông khí cực kỳ khác nhau, phụ thuộc vào địa điểm và thời gian đo lường.Lượng oxy trong không khí cần thiết cho các quá trình hô hấp và trao đổi chất,những quá trình mà con người và những loài động vật khác nhận lấy năng lượngKhí quyển và hải dươngcần có để duy trì sự sống. Oxy cũng là một yếu tố cần thiết cho nhiều quá trình vậtlý, như sự đốt cháy. Khí nitơ, cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình hôhấp và vô số các quá trình sinh học và lý học khác.Carbon dioxide góp một phần nhỏ, nhưng quan trọng vào bầu khí quyển. Thực vậtsử dụng nó trong quá trình quang hợp, trong quá trình đó chúng sản xuất ra cảnăng lượng và oxy. Ngược lại, động vật hấp thu oxy và phóng thích carbondioxide như một sản phẩm thải.Tỉ lệ carbon dioxide trong không khí khác nhau tùy theo th ời gian và địa điểm. Tiachớp dường như làm tăng thêm sự tập trung của lượng carbon dioxide trong vùng.Tổng thể tích của carbon dioxide trong khí quy ển tăng lên ổn định trong nhiều thếkỷ qua, có lẽ là do sự tăng lên trong việc đốt nhiên liệiu hóa thạch.Nằm ở trung tâm trên trái đất khoảng 25km là một lớp oxy “được tăng nạp” gọi làozone. Mỗi phân tử của tầng ozone đều chứa ba nguyên tử oxy thay vì hai nguyêntử trong một phân tử oxy thông thường.Tầng ozone hấp thụ một lượng lớn nhiệt bức xạ của mặt trời, và do đó làm ấm bầukhí quyển bên dưới và bảo vệ sự sống khỏi những tác động phá hủy của bức xạnhiệt. Sự suy yếu của tầng ozone do các chất gây ô nhiễm của con người tạo ra làmối quan tâm lớn ngày nay, và nổi lên như là một lĩnh vực nghiên cứu khoa họcquan trọng.Thượng tầng khí quyển là một tầng cực nóng của bầu khí quyển có độ cao từ 80đến 400km. Nó hoàn toàn khác với các tầng khí quyển khác.Khí ozone, carbon dioxide và hơi nước gần như là không có. Độ dày tổng thể củathượng tầng khí quyển cực thấp, không bằng 1/1.000.000 độ dày của không khí tạimặt đất.Khí quyển và hải dươngKhông khí loãng trong thượng tầng khí quyển vẫn đủ dày để đốt trụi các sao băngbay nhanh. Những vệt cháy của sao băng được quan sát tại những nơi có độ cao300km.Năng lượng bức xạ cực đại từ không trung có xu hướng phá vỡ các lớp khí củathượng tầng khí quyển thành những nguyên tử riêng lẻ và phân tử tích điện củachúng. Các phân tử tự do của điện âm, hay điện tử, đặc biệt có nhiều và tăng dầntheo độ cao. Có ba vùng bị ion hóa riêng biệt trong thượng tầng của khí quyển -tầng E, F1 và F2.Tầng E, chủ yếu là do các tia mặt trời gây ra, nằm bên trên Trái đất khoảng từ 90đến 120km. Nó chứa chủ yếu là khí nitơ và oxy. Tầng D nằm phía trên, tại nhữngđộ cao thay đổi lên tới 300km, chủ yếu hình thành từ các tia cực tím của mặt trời.Các nguyên tử oxy chiếm ưu thế trong tầng F1, ion nitơ thì trội hơn trong tầng F2.Các lớp của thượng tầng khí quyển rất quan trọng đối với các phương tiện liên lạcdo chúng bức xạ các sóng radio ngược về hướng Trái đất, cho phép truyền tín hiệuliên lạc khắp thế giới. Khi mặt trời lóe sáng và vệt đen cực đại của mặt trời hoạtđộng, sự ion hóa của bầu khí quyển tăng lên, đôi khi là cho thấy rằng sóng radio bịhấp thụ hơn là bị bức xạ, và sự thông tin liên lạc qua sóng radio dao động.Nhiệt độ tăng lên đến mức cực đại tại thượng tầng khí quyển. Từ mức thấp -900Ctại độ cao 80km, nhiệt độ tăng lên đến vài ngàn độ tại độ cao 500km và tại nhữngđộ cao cao hơn. Nếu không phải là tất cả thì một phần lớn nhiệt độ cực đại này làdo nguồn năng lượng dữ dội của mặt trời và những loại bức xạ khác chiếu dữ dộixuống bầu khí quyển từ không gian.Các loại khí của thượng tầng khí quyển không trơ, nhưng lại di chuyển lúc đều lúckhông đều. Sự vận động của các loại khí bị ion hóa sinh ra điện, chia sẻ dòng điệnvà gió của mình cho thượng tầng khí quyển. Mặt trời và Mặt Trăng, qua lực kéotrọng trường của chúng, gây ra những vận động tuần hoàn trong bầu khí quyển,Khí quyển và hải dươngnhiều như những gì chúng gây ra trong đại dương. Các dòng nhiệt quyển mặt trờirất lớn, có lẽ sâu hơn 1,6km.Chúng gây ra những dòng điện cực lớn, tạo ra những dao động hàng ngày trong từtrường của Trái đất. Các dòng không khí điện từ cả bán cầu Bắc và Nam di chuyểnvề hướng xích đạo từ của Trái đất, không hoàn toàn trùng với đường xích đạo địalý. Ở đó, chúng hợp nhất và hình thành cái gọi là tia điện, một dòng chảy vềhướng đông nằm trên Trái đất khoảng 100km.Cực quang là nét đặc trưng đặc biệt của tầng khí quyển phía trên. Những biểu hiệnphát quang đẹp đẽ này xuất hiện phổ biến nhất như những màn ánh sáng nhiềumàu sắc trên bầu trời ban đêm. Điển hình, cực quang xuất hiện nhiều nhất trênkhắp và gần các vùng cực, đặc biệt là quanh vĩ độ 67 độ bắc và nam. ...