Troposfēra ir viens no Zemes atmosfēras slāņiem. Tam ir vislielākā ietekme uz planētu, un to vislabāk pēta cilvēks. Kāds ir troposfēras sastāvs? Kādas īpašības tai piemīt?
Atmosfēras slāņi
Mūsu planētas gāzveida apvalku sauc par atmosfēru. Šķiet, ka tas apņem Zemi. Apakšējā daļā tas saskaras ar zemes garozu un hidrosfēras virsmu, augšējā daļā savienojas ar kosmosu.
Atmosfēra pārvietojas kopā ar planētu un tiek noturēta ap to gravitācijas spēku dēļ. Tā īpašības, piemēram, blīvums, sastāvs, temperatūra, mitrums, dažādos līmeņos nav vienādas. Atkarībā no to rakstura gāzes apvalks ir sadalīts vairākās zonās - slāņos. Kādi ir atmosfēras slāņi?
Troposfēra ir viszemākā. Šeit veidojas laikapstākļi, parādās mākoņi. Tālāk seko stratosfēra. Tas satur daudz ozona, kas aiztur daļu no ultravioletā starojuma, padarot to mums mazāk bīstamu. Aukstākais slānis ir mezosfēra. Temperatūra tajā noslīd zem -90 grādiem.
Aptuveni no 90 līdz 500 kilometru augstuma ir termosfēra. Tieši šajā slānī rodas polārblāzma. Tāpēc kaliels skaits jonizētu atomu, mezosfēra un termosfēra ir apvienoti ar nosaukumu "jonosfēra". Pēdējais slānis ir eksosfēra. Tas ir ļoti reti sastopams, un tam nav skaidras ārējās robežas, kas vienmērīgi saplūst ar starpplanētu telpu.
Troposfēra
Troposfēra ir atmosfēras slānis, kas sākas no pašas Zemes virsmas. Tam ir vislielākā ietekme uz planētu. Troposfēras augstums ir atkarīgs no ģeogrāfiskā platuma. Polārajos reģionos tas beidzas 10 kilometru augstumā, ekvatoriālajos reģionos tā augšējā robeža sasniedz 18 kilometrus.
Troposfēras apakšējo daļu sauc par planētu robežlīmeni. Tās biezums ir no viena līdz diviem kilometriem. Šeit notiek visaktīvākā gaisa čaulas mijiedarbība ar hidrosfēru un cieto zemes virsmu.
Troposfēra nav tieši blakus stratosfērai. Starp tiem atrodas starpslānis - tropopauze, kuras biezums svārstās no vairākiem simtiem metru līdz diviem kilometriem. Temperatūra tajā nemainās ar augstumu, atšķirībā no troposfēras. Slāņa augstums var mainīties: ar cikloniem tas samazinās, ar anticikloniem tas palielinās.
Sastāvs
Troposfēra ir nozīmīgākā atmosfēras daļa. Tas veido vairāk nekā 75% no gāzes apvalka masas. Troposfērā ir gandrīz visi atmosfēras ūdens tvaiki (98%). Atlikušajos slāņos šī komponenta praktiski nav.
Slāņa apakšējā virsmas līmenī ir 99% no gāzes apvalkā esošajiem aerosoliem. Viņi pārstāvmazas daļiņas, ko no zemes virsmas izceļ gaisa masas: putekļi, dūmu molekulas, augu sporas, jūras sāls.
Troposfēras gaiss ir stipri piesātināts ar skābekli un slāpekli. Tie ir iesaistīti vielu apritē dabā un ir galvenie komponenti, kas nepieciešami dzīvības uzturēšanai uz Zemes. Kopumā skābeklis veido 21% no atmosfēras masas un 78% slāpekļa.
Troposfērā salīdzinājumā ar citiem slāņiem ir augsts argona un oglekļa dioksīda saturs. Turklāt tas satur arī citas atmosfēras sastāvdaļas (neons, amonjaks, ksenons, radons, hēlijs, ūdeņradis, ozons utt.), bet nelielos daudzumos.
Fizikālās īpašības
Galvenie slāņa fizikālie parametri ir blīvums, mitrums, temperatūra un spiediens. Šīs īpašības ir svarīgs faktors klimata un laikapstākļu veidošanā uz Zemes. Dažādos apgabalos un dažādos platuma grādos to veiktspēja nav vienāda.
Planētas virsma, īpaši Pasaules okeāns, uzkrāj saules siltumu un nodod to gaisam. Tāpēc temperatūra troposfērā ir augstāka zemāk. Mitrums palielinās arī slāņa apakšējās daļās un samazinās līdz ar augstumu. Tas ietekmē arī temperatūru - uz katriem simts augstuma metriem tā samazinās par 0,65 grādiem, līdz sasniedz tropopauzi.
Blīvums un spiediens arī samazinās līdz ar augstumu. Piemēram, spiediens slāņa augšējā daļā ir 6-7 reizes mazāks nekā jūras līmenī. Blīvums samazinās nedaudz lēnāk, taču arī tā izmaiņas ir manāmas.
Gaiss kļūst retināts un satur mazāk skābekļa un slāpekļa tilpuma vienībā. Šī dēļkalnos, kā likums, ir grūtāk elpot, un ilgstoša uzturēšanās lielā augstumā izpaužas ar skābekļa badu.
Laikapstākļu veidošana
Troposfēra ir atmosfēras slānis, kas visaktīvāk mijiedarbojas ar Zemes virsmu. Tās fizikālās īpašības ietekmē laikapstākļus uz planētas.
Spiediena, blīvuma un temperatūras atšķirība rada gaisa kustību. Aukstākas un blīvākas gaisa masas virzās uz mazāka blīvuma un temperatūras zonām. Sakarā ar to veidojas frontes, cikloni un anticikloni, kas nosaka laikapstākļus.
Vējš troposfērā palielinās līdz ar augstumu. Uz robežas ar tropopauzi tas ir trīs reizes augstāks nekā uz zemes virsmas. Tas nodrošina atmosfēras cirkulāciju, kustoties gan meridiānā, gan platuma virzienā.
Vējš ir iesaistīts arī mitruma un aerosolu pārnesē. Siltumnīcefekta gāzes (metāns, ozons, oglekļa dioksīds) notur tās troposfērā, neļaujot tām pacelties augstāk. Tie uzkrājas atmosfērā, veicinot dažāda veida mākoņu veidošanos. Un to kondensācija noved pie nokrišņiem.
