Homosféra - Homosphere

The homosféra je vrstva atmosféry, kde jsou plyny homogenně míchány v důsledku turbulentního míchání nebo vířivá difúze. Objemové složení vzduchu je většinou rovnoměrné, takže koncentrace molekul jsou v celé homosféře stejné. Horní část homosféry se nazývá homopauza, známá také jako turbopause. Nad homopauzou je heterosféra, kde difúze je rychlejší než míchání a těžké plyny snižují hustotu s nadmořskou výškou rychleji než lehčí plyny.

Některé procesy pohánějící tuto uniformitu zahrnují konvekci ohřevu a vzory proudění vzduchu. V troposféra, stoupající teplý vzduch nahrazuje vyšší chladnější vzduch, který míchá plyny svisle. Větrné vzory tlačí vzduch přes povrch a míchá jej vodorovně.[1] Ve vyšších nadmořských výškách existují další režimy cirkulace atmosféry, například Brewer-Dobsonův oběh v pozemské stratosféra, který mísí vzduch. Na Zemi mezophere, atmosférické vlny se stanou nestabilními a rozptýlí se a vytvoří turbulentní míchání této oblasti.

Homosféra Země

Graf ukazující sedm největších složkových plynů zemské atmosféry. Relativní koncentrace udržují stejné poměry od 0 do přibližně 100 km, což představují relativně vodorovné čáry. Křižovatky devíti desetin grafu zcela vpravo ukazují, jak se tyto poměry ve vyšších nadmořských výškách značně liší.

Homosféra Země začíná na zemském povrchu a sahá až k turbopauze ve vzdálenosti asi 100 km.[2] Zahrnuje všechny troposféra, stratosféra, mezosféra a spodní část termosféra. Chemicky se homosféra skládá ze 78% dusíku, 21% kyslíku a stopových množství dalších molekul, jako je argon a oxid uhličitý.[1] Obsahuje více než 99% hmotnosti zemské atmosféry. Hustota vzduchu klesá s výškou v homosféře.[3]

Změny koncentrace

Jednou z velkých výjimek z efektivního míchání je ozónová vrstva, soustředěný ve výšce asi 20 - 30 km, kde je koncentrace O3 je mnohem vyšší než ve zbytku atmosféry.[4] Důvodem je příchozí ultrafialový světlo, které otočí O2 do O.3. To vytvořilo samotný ozon, který blokuje většinu ultrafialového světla v pronikání do nižších vrstev atmosféry a vytváří tam podobné úrovně ozonu. S poločasem rozpadu asi den při pokojové teplotě se ozon rozpadá, než se může zcela smíchat s nižšími úrovněmi atmosféry. The ozonová díra je relativně stabilní struktura způsobená kombinací znečištění a antarktického větru ve stratosféře.

Koncentrace vodní páry (vlhkost vzduchu ) se značně liší, zejména v troposféra, a je hlavní součástí počasí. Voda vypařování je poháněno teplem z přicházejícího slunečního záření a teplotní výkyvy mohou způsobit, že vzduch nasycený vodou vypustí vodu v podobě déšť, sníh nebo mlha. Teplo získané a ztracené vodou těmito procesy zvyšuje turbulenci v dolní atmosféře, zejména při mesoscale a mikroškála. The Pivovar – Dobsonův oběh je teorie rozsáhlé cirkulace ozonu.

Koncentrace dalších stopových plynů jsou vyšší v blízkosti přírodních a umělých zdrojů. To zahrnuje znečištění z lidské činnosti (zejména zemědělství, průmyslu a dopravy), pole zemního plynu, radon produkovaný radioaktivním rozpadem v určitých minerálech, sopečný plyn, emise z limnické erupce. Je uvolňován kyslík a oxid uhličitý je absorbován rostlinami a mikroorganismy fotosyntéza, ale CO2 úrovně jsou nejvíce ovlivněny divoké požáry a lidské činnosti.

Reference

  1. ^ A b „OS411B: M2, U1, P3: Homosphere“. www.shodor.org. Citováno 2019-06-01.
  2. ^ "Atmosféra | plynná obálka". Encyklopedie Britannica. Citováno 2019-06-01.
  3. ^ "TEPLOTA A FUNKCE ATMOSFÉRICKÉHO SLOŽENÍ". web.ccsu.edu. Citováno 2019-06-01.
  4. ^ „KAPITOLA 10. STRATOSFÉRICKÝ OZON“. acmg.seas.harvard.edu. Citováno 2019-06-09.