Khí quyển là gì? Các tầng khí quyển và Tình trạng ô nhiễm bầu khí quyển
Danh mục nội dung
Khí quyển là gì?
Khí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và oxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), cacbon điôxít (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm.
Không khí trong khí quyển tuy không trông thấy nhưng có một trọng lượng cực lớn. Theo ước tính của các nhà khoa học, bao bọc toàn Trái đất là một lớp không khí nặng hơn 500 tỷ tấn. Con người sống trên Trái đất nếu không có áp suất hướng ngoại của cơ thể sẽ bị ép đến tan nát thịt xương. Do tác dụng của lực hấp dẫn của Trái đất, 9/10 trọng lượng khí quyển đều tập trung ở lớp khí quyển gần mặt đất trong khoảng 16km. Càng xa mặt đất không khí càng loãng.
Các tầng của khí quyển
Tầng đối lưu
Lớp gần mặt đất nhất gọi là tầng đối lưu. Bề dày trung bình của lớp này ở vĩ độ trung bình là 16-18km. Vùng 2 cực là 7-10km. Đặc điểm của tầng đối lưu là nhiệt độ không khí càng lên càng nhiệt độ càng thấp. Không khí trong tầng đối lưu chuyển động theo chiều thẳng đứng và nằm ngang rất mạnh làm cho nước thay đổi cả 3 trạng thái, gây ra hoàng loạt quá tình thay đổi vật lý. Những hiện tượng mưa, mưa đá, gió, tuyết, sương giá, sương mù,... đều diễn ra ở tầng đối lưu.
Tầng bình lưu
Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50 km. Không khí tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết. Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại một lớp không khí giàu khí Ozon (O3) thường được gọi là tầng Ozon.
Tầng trung gian
Từ tầng bình lưu trở lên đến độ cao 85km là tầng trung gian. Nhiệt độ không khí tầng này càng lạnh hơn, lạnh nhất là -90 độ C. Phần đỉnh tầng có một ít hơi nước, thảng hoặc cũng gặp một vài vệt mây bạc gọi là mây dạ quang. Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao.
Tầng điện ly
từ 80–85 km đến khoảng 1000 km, nhiệt độ tăng theo độ cao có thể lên đến 2.000 °C hoặc hơn. Oxy và nito ở tầng này ở trạng thái ion. Sóng vô tuyến phát ra từ một nơi nào đó trên vùng bề mặt Trái Đất phải qua sự phản xạ của tầng điện li mới truyền đến các nơi trên thế giới. Tại đây, do bức xạ môi trường, nhiều phản ứng hóa học xảy ra đối với ôxy, nitơ, hơi nước, CO2...chúng bị phân tách thành các nguyên tử và sau đó ion hóa thành các ion như NO+, O+, O2+, NO3-, NO2-...và nhiều hạt bị ion hóa phát xạ sóng điện từ khi hấp thụ các tia mặt trời vùng tử ngoại xa.
Tầng ngoài
Lớp trên cùng của khí quyển được gọi là tầng ngoài. Nó nằm trong khoảng từ 500 – 1000km đến 10.000km. Mật độ các chất khí giảm liên tục nên việc xác định giới hạn trên cụ thể của tầng ngoài là rất khó. Các vật chất ở đây đều nằm ở trạng thái ion hoá.
Ô nhiễm khí quyển
Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh. Lượng hơi nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 % khi mùa khô lạnh. Trong không khí tầng đối lưu thường có một lượng nhất định khí SO2 và bụi.
Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá huỷ khí ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảng vài chục xăngtimet. Lớp khí này có tác dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất. Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có thể đe doạ tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất.