Opmerkingen over de atmosfeer, hydrosfeer en lithosfeer
Opmerkingen over Atmosphere, Hydrosphere en Lithosphere!
Opmerking # 1. De sfeer:
Het gasvormige bladerdak dat de lithosfeer en de hydrosfeer omhult, staat bekend als de atmosfeer. Het bestaat uit een mengsel van verschillende gassen en wordt verondersteld zich ongeveer 10.000 km boven zeeniveau uit te strekken. Aangehouden aan de aarde door zwaartekrachtattractie, heeft de atmosfeer zijn maximale dichtheid op zeeniveau en neemt deze snel omhoog.
Recente waarnemingen tonen aan dat ongeveer 97% van de atmosfeer zich binnen 29 km van het aardoppervlak bevindt.
Lucht is een mechanisch mengsel van gassen, geen chemische verbinding. Van de vele samenstellende gassen vertegenwoordigen stikstof (N 2 ), zuurstof (O 2 ), argon (Ar) en koolstofdioxide (CO 2 ) bijna 99-98% van de lucht in volume. Uit waarnemingen van raketten blijkt dat deze gassen in een opmerkelijk constant aantal tot een hoogte van ongeveer 80 km worden gemengd. Naast deze gassen zijn ook andere gassen, waterdamp en aerosolen in de lucht aanwezig.
De atmosfeer kan gemakkelijk worden verdeeld in een aantal goed gemarkeerde horizontale lagen, voornamelijk op basis van temperatuur. Van het aardoppervlak tot een hoogte van ongeveer 80 km blijft de chemische samenstelling van de atmosfeer overal zeer uniform, in termen van de verhoudingen van de samenstellende gassen.
De naam homosphere is toegepast op deze lagere, uniforme laag. De bovenste atmosferische laag varieert aanzienlijk in zijn hoeveelheid gassen, dus de naam hetero-sphere is aan die laag gegeven.
De homosfeer is onderverdeeld in twee belangrijke sublagen:
(a) Troposphere:
De onderste laag van de atmosfeer staat bekend als de troposfeer. Het is erg belangrijk. Alle mogelijke weersverschijnselen en atmosferische turbulentie vinden plaats binnen deze laag. Troposphere bevat ongeveer 75 procent van de totale moleculaire of gasvormige massa van de atmosfeer en vrijwel alle waterdamp en aerosolen.
In deze laag is een algemene temperatuurdaling duidelijk gemarkeerd. Temperatuur daalt met een gemiddelde snelheid van 6, 5 ° C / km of 3, 6 ° F / 1.000 voet. De hele zone wordt op de meeste plaatsen afgesloten door een temperatuurinversieniveau en in andere door een zone die isotherm met de hoogte is.
De troposfeer fungeert dus als een deksel dat de convectie effectief beperkt. Dit inversieniveau of weerplafond wordt de tropopauze genoemd. De hoogte van de tropopauze blijft niet constant; het varieert aanzienlijk in ruimte of tijd. De hoogte wordt verondersteld te zijn gecorreleerd met een temperatuur en druk op zeeniveau.
De breedtevariatie van de tropopauze in zijn hoogte is ook onderscheidend. Op de evenaar ligt dit op een hoogte van ongeveer 16 km vanwege grote opwarming en verticale convectieve turbulentie, terwijl het op de polen op een hoogte van slechts 8 km of 5 mijl ligt.
(b) Stratosfeer:
Naast de troposfeer ligt de stratosfeer, de tweede belangrijke laag van de atmosfeer. Deze laag strekt zich vanaf de tropopauze omhoog uit tot ongeveer 50 km. Het is belangrijk op te merken dat de stratosfeer een groot deel van de totale atmosferische ozon bevat, die de schadelijke röntgenstraling, gammastraling, enz. Weer teruggeeft naar de bovenste lagen van de atmosfeer. De maximale temperatuur treedt op in de stratopause, waar de temperatuur hoger kan zijn dan 0 ° C.
In de stratosfeer wordt de dichtheid van lucht zeer laag en zelfs een beperkte absorptie produceert een grote temperatuurstijging. In de zomer neemt de temperatuur redelijk toe met de hoogte en is de temperatuur het laagst in de equatoriale tropopauze.
In de winter wordt de structuur tamelijk complex met zeer lage temperaturen van gemiddeld -80 ° C in de equatoriale tropopauze. Soortgelijke lage temperaturen worden waargenomen in de middelste stratosfeer op hoge breedtegraden.
De klimatologische gebeurtenissen in de stratosfeer houden verband met de temperatuur en de bloedsomloop in de troposfeer. Elke interactie tussen deze twee opeenvolgende lagen is waarschijnlijk zeer complex en is een belangrijk onderwerp van het huidige meteorologisch onderzoek.
De hogere atmosfeer:
(a) Ozonosphere:
Deze laag dankt zijn naam aan het feit dat er een maximale ozonconcentratie is tussen 30 en 60 km boven het aardoppervlak. De wetenschappers zijn van mening dat de aanwezigheid van de ozonlaag een zegen is voor het overleven van het leven; het beschermt ons tegen zonnebrand door het hogere percentage van de ultraviolette straling te absorberen.
De milieuactivisten hebben ons gewaarschuwd voor de geleidelijke verslechtering van de ozonlaag sinds kort vanwege de uitstoot van stikstofoxiden door supersonische luchtvliegtuigen die een ernstige biologische schade aan mens, dier en plant kunnen veroorzaken. Sommige wetenschappers geloven dat ozonosfeer eigenlijk het bovenste deel van de stratosfeer is.
(b) Ionosfeer:
Volgens Pettersson ligt de ionosfeer op een hoogte van ongeveer 60 km boven het aardoppervlak voorbij de ozonosfeer. De ionisatie van de atmosfeer begint op dit niveau te gebeuren. Deze laag is belangrijk omdat deze de radiogolven reflecteert voor wereldwijde radiotransmissie.
De ionosfeer zou op een hoogte van 80 km boven het oppervlak beginnen. De laag tussen 50 en 80 km wordt de mesopauze genoemd. De temperatuur neemt af met de hoogte in deze laag. De bovengrens van de mesosfeer staat bekend als mesopauze.
(c) Exosfeer:
De buitenste laag van de atmosfeer van de aarde staat bekend als de exosfeer. Het ligt tussen de 400 en 1.000 km. Hier is de luchtdichtheid extreem laag en hebben waterstof- en heliumgassen de overhand.
Opmerking # 2. De Hydrosphere :
De hydrosfeer, of watersfeer, bedekt meestal de depressies van de lithosfeer. Enige hoeveelheid water wordt ook gevonden in de rotsen en er bestaat veel in de vorm van waterdamp in de atmosfeer. De oceanen vertegenwoordigen ongeveer 71 procent van de aarde en bevatten daarom het grootste deel van het water. De gemiddelde diepte van de oceanen is ongeveer 3.800 m.
Het totale volume van de wereldoceanen is ongeveer 1-4 miljard cu. km. dat bestaat uit meer dan 97 procent van het vrije water van de wereld. Van de resterende 3 procent is ongeveer 2 procent opgesloten in de ijskappen van Arctic en Antarctica en ongeveer 1 procent wordt vertegenwoordigd door zoet water van de landen.
Zee- of oceaanwater is een zoutoplossing waarvan de bestanddelen min of meer vaste verhoudingen hebben behouden over een aanzienlijke periode van geologische tijd. Naast hun belang in de chemische omgeving van het mariene leven, vormen deze zouten een groot warenhuis van minerale materie.
De volgende tabellen tonen de samenstelling van zeewater:
Het water van de aarde beweegt door een interessante cyclus die bekend staat als de hydrologische cyclus. Het bestaat uit twee delen. In het eerste van het atmosferische deel overheerst de horizontale beweging van waterdamp. In het aardse, het tweede deel, overheerst de beweging van water in de vloeibare en vaste fase.
Door verdamping komt water de lucht binnen als waterdamp uit de oceanen en andere waterlichamen, maar ook uit planten en dieren door transpiratie. Naarmate de waterdamp de lucht opstijgt, condenseert het en keert het uiteindelijk terug naar het oppervlak als neerslag.
Vanaf het land keert het terug naar de oceanen of voegt het rechtstreeks toe aan de lucht door verdamping en transpiratie. Deze functionele onderlinge relatie tussen hydrosfeer, atmosfeer en lithosfeer maakt het voortbestaan van het planten- en dierenleven mogelijk.
Opmerking # 3. De lithosfeer :
De lithosfeer is de bovenste stijve schil van de aarde en is duidelijk onderverdeeld in drie lagen. Ze zijn: de centrale, of de kern; de tussenlaag genaamd de mantel; en de buitenste laag bekend als de aardkorst. Seismische studies hebben het mogelijk gemaakt om het vaste deel van de aarde te onderscheiden in dergelijke onderscheidende lagen of zones.
Kern:
De kern of de centrosfeer is de binnenste en de dichtste laag van de aarde. Seismische gegevens onthullen het feit dat de buitenste kern in een vloeistofachtige staat is. De temperatuur bereikt hier vermoedelijk een maximum van ongeveer 2.500 - 3.000 ° C op de grens tussen de mantel en de kern. De dichtheid van de kern is ongeveer 13 gram per kubieke centimeter.
Het is duidelijk uit de seismische studies dat de vormende substantie van de kern blijkbaar in een vaste toestand blijft. Men kan gemakkelijk aannemen dat bij dergelijke hoge waarden van druk er de vernietiging van substantie optreedt die, in de binnenste kern, in een gemetalliseerde toestand of plasma bestaat.
Wat de chemische samenstelling van de buitenste en de binnenste kern betreft, deze blijft min of meer hetzelfde voor beide sublagen. De laag wordt 'Nife' genoemd vanwege de dominantie van nikkel (Ni) en ijzer (Fe) als hoofdbestanddelen.
Mantel:
De mantel is de grootste tussenlaag van de aarde en is ingesloten tussen de korst en de kern. Het is duidelijk gescheiden door de Mohorovicische discontinuïteit van bovenaf en de discontinuïteit van Weichert-Gutenberg vanaf de bodem. De mantel bestaat uit bijna de massa van de aarde. Tot dusverre zijn alleen hypothetische veronderstellingen beschikbaar met betrekking tot de samenstelling van de mantel.
De bovenste mantel wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van verticale en horizontale heterogeniteiten, terwijl de onderste mantel en de tussenlagen veel homogener zijn. De bovenste mantel bestaat voornamelijk uit ijzer- en magnesiumsilicaten, zoals olivijn, pyroxenen en granaten. De onderste mantel bestaat vermoedelijk geheel uit dichte variëteiten, minerale oxiden met de dominantie van SiO 2 .
Geofysische gegevens bewijzen dat binnen de opsluiting van de mantel de vaste toestand van materie overheerst. De temperatuur bereikt ongeveer 1000 ° C op de grens tussen de korst en de mantel. De gemiddelde dichtheid van de bestanddelen is 5 tot 6 keer groter dan het water en is ongeveer 2895 km. dik.
Korst:
De aardkorst is het bovenste vaste deel van de aarde dat bestaat uit magmatische, metamorfe en sedimentaire gesteenten met een dikte variërend van 7 tot 70-80 km. De laag korst vertegenwoordigt de meest actieve laag van de vaste aarde - de activiteitssfeer van alle geologische processen.
Men geloofde tot voor kort dat de buitenste kristallaag van de aarde was samengesteld uit lichtere rotsen bekend als SIAL (Si-Silica, Al-Aluminium.) Die dreef op een zee van zwaardere rotsen bekend als SIMA (Si-Silica, Ma-Millesium ). Maar recent onderzoek heeft aangetoond dat grote delen van de buitenste kristallaag bestaan uit basaltblokken, vergelijkbaar in samenstelling met de Sima.
De aardkorst wordt nu beschouwd als een reeks platen, waarvan sommige worden gedragen door de Sial-rotsen. De korst van het continentale type bestaat uit drie lagen: het zijn de sedimentaire, granitische en basaltische. De oceanische korst verschilt van de continentale variëteit omdat de dikte ervan aanzienlijk kleiner is.
