Troposphärenmerkmale, Zusammensetzung, Funktion, Bedeutung

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Jonah Lester

Das Troposphäre Es ist die Schicht der Atmosphäre, die der Erdoberfläche am nächsten liegt und sich vom Boden bis zu 10 oder 12 km Höhe erstreckt. Dabei entsteht das Klima durch atmosphärische Phänomene wie Wind, Bewölkung, Regen und Temperaturschwankungen, hier entwickelt sich auch das Leben.

Es ist gekennzeichnet durch eine Abnahme der Temperatur in Abhängigkeit von der Höhe und der atmosphärische Druck nimmt mit der Höhe ab, wie dies in der gesamten Atmosphäre der Fall ist.

Schichten der Atmosphäre, einschließlich der Troposphäre

Die Troposphäre ist eine Gasschicht aus 78,08% Stickstoff, 20,95% Sauerstoff und 0,93% Argon. Ebenso weist es Spuren von Gasen wie CO aufzwei, Neon und Wasserstoff und ein variabler Anteil zwischen 0% und 4% Wasserdampf, abhängig von der Fläche der Troposphäre und der Jahreszeit.

Diese Schicht der Atmosphäre spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Erdtemperatur sowie bei der Verteilung der Luftfeuchtigkeit. Es beeinflusst auch die Erzeugung des Klimas und der Meeresströmungen, alles Faktoren, die zusammen die Entwicklung des Lebens ermöglichen..

Artikelverzeichnis

  • 1 Eigenschaften der Troposphäre
    • 1.1 Höhe, Druck und Dichte
    • 1.2 Temperaturen
    • 1.3 Klima und Wetter
    • 1.4 Die Biosphäre, Geosphäre und Hydrosphäre
  • 2 Zusammensetzung der Troposphäre
    • 2.1 Gase
    • 2.2 Verunreinigungen und Verunreinigungen
  • 3 Funktion
    • 3.1 Treibhauseffekt und Wärmeregulierung
    • 3.2 Klimaphänomene
    • 3.3 Erhaltung der Biosphäre
    • 3.4 Biogeochemische Kreisläufe
  • 4 Bedeutung
    • 4.1 Für das Leben
    • 4.2 Für die Meteorologie
    • 4.3 Das Luftökosystem
    • 4.4 Für den Transport
    • 4.5 Ozeandynamik
  • 5 Referenzen

Eigenschaften der Troposphäre

Troposphäre. Quelle: Besatzung der ISS Expedition 28 / gemeinfrei

Es ist die untere Schicht der Atmosphäre, die in direktem Kontakt mit der Erdoberfläche steht und am dynamischsten ist. Daher bildet es ein System, das den gesamten Planeten umfasst und sowohl positive als auch negative Auswirkungen hat..

Dank der Zirkulation der in der Troposphäre enthaltenen Gase wird die Erdtemperatur reguliert und die verfügbare Luftfeuchtigkeit verteilt. Diese Schicht verteilt jedoch auch die Schadstoffe, die Menschen weltweit in sie einbringen..

Höhe, Druck und Dichte

Die Troposphäre erreicht eine durchschnittliche Höhe von 12 km, ist in den äquatorialen Breiten höher, erreicht bis zu 19 km und an den Polen bis zu 9 km Höhe. Seine Grenze zur Stratosphäre ist eine Übergangszone, die als Tropopause bezeichnet wird.

Tropopause, Region zwischen Troposphäre und Stratosphäre

Etwa 80% der atmosphärischen Gasmasse befinden sich in der Troposphäre, insbesondere 50% der Luft unter 6.000 Metern über dem Meeresspiegel. In dieser Schicht erreicht die Atmosphäre ihre höchste Dichte und ihren höchsten Druck.

Temperaturen

Die Troposphäre zeichnet sich dadurch aus, dass die Temperatur mit jedem Höhenkilometer durchschnittlich um 6,5 ºC abnimmt. Dies entspricht einer Abnahme von 1 ºC alle 155 m in gemäßigten Zonen und alle 180 m in der intertropischen Zone. Sie stabilisiert sich auch bei Erreichen der Tropopause um -55 ºC.

Temperatur in der Troposphäre. Quelle: Giorgiogp2 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

In einigen Regionen der Troposphäre treten jedoch auch thermische Inversionsphänomene auf, bei denen die Temperatur mit der Höhe ansteigt. Dies geschieht durch die Abkühlung der unteren Luftschichten in Kontakt mit kalten Winterböden oder durch Faktoren, die die vertikale Luftzirkulation blockieren..

Die kalten Luftmassen bleiben unten, während die oberste Schicht eine höhere Temperatur aufweist. In jedem Fall ermöglichen die in der Troposphäre auftretenden Phänomene die Aufrechterhaltung einer für das Leben idealen Durchschnittstemperatur von 15 ºC..

Klima und Wetter

In dieser Schicht der Atmosphäre treten die größten Störungen auf, die zu Wetter- und Klimaphänomenen führen. In diesem Zusammenhang nennen wir in der Troposphäre die Phänomene vertikaler und horizontaler Luftbewegungen Winde..

Ebenso ist es der Ort des Auftretens von Phänomenen wie Niederschlag, sei es in Form von Regen, Schnee oder Hagel, sowie von Temperaturschwankungen. Letztere treten sowohl zwischen Tag und Nacht als auch zwischen Jahreszeiten sowie von einer geografischen Region zur anderen auf..

Die Biosphäre, Geosphäre und Hydrosphäre

Die Troposphäre ist auch dadurch gekennzeichnet, dass sie in direktem Kontakt mit den anderen Sphären des Planeten Erde steht. So, dass es einen gasförmigen Austausch mit der Geosphäre, der Hydrosphäre und der Bisphera durchführt und so das Leben ermöglicht..

Zusammensetzung der Troposphäre

Gase

Die Troposphäre ist Teil der Homosphäre, der Teil der Atmosphäre, in dem die Konzentration der meisten Gase, aus denen sie besteht, konstant ist. Die Homosphäre erstreckt sich von der Bodenoberfläche bis zu einer Höhe von etwa 80 km..

Im Falle der Troposphäre entspricht diese Gaszusammensetzung hauptsächlich 78,08% Stickstoff, 20,95% Sauerstoff und 0,93% Argon. Es werden auch Spuren dargestellt, die in ppm von Gasen wie Neon, Heliummethan, Krypton, Wasserstoffxenon, Ozon und anderen gemessen werden..

Der Gehalt an Wasserdampf und Kohlendioxid (COzwei) haben unterschiedliche Konzentrationen zwischen Regionen der Troposphäre. Bei Wasserdampf liegt diese Abweichung zwischen fast 0% und 4%, bei COzwei schwankt zwischen 0,02 und 0,04%.

Wolken in der Troposphäre. Quelle: Nick81aku in der englischsprachigen Wikipedia / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Der hohe Wasserdampfgehalt in bestimmten Bereichen hat mit Evapotranspirationsprozessen zu tun. Angesichts des Kontakts der Troposphäre mit der Hydrosphäre, insbesondere der Ozeane und der Transpirationsaktivität von Lebewesen.

In ähnlicher Weise sind marines Plankton und photosynthetisierende Pflanzen eine wichtige Sauerstoffquelle durch Photosynthese. Ebenso tragen alle Lebewesen CO beizwei durch Atmen.

Verunreinigungen und Verunreinigungen

Andere Bestandteile der Troposphäre sind verschiedene Verunreinigungen und Schadstoffe, sowohl natürlichen Ursprungs als auch das Produkt menschlichen Handelns. Viele der Verunreinigungen wie Staubpartikel spielen eine wichtige Rolle als Grundlage für die Dampfkondensation..

Schadstoffe können aus natürlichen Quellen wie Vulkanausbrüchen stammen, die Gase wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Sulfide, Halogene und andere freisetzen. Auch die Zersetzungsprozesse organischer Stoffe in Sümpfen und anderen Ökosystemen erzeugen Gase wie Methan.

Die größte Verschmutzungsquelle ist jedoch die industrielle Aktivität und die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch den Menschen. So werden Gase wie CO in die Troposphäre eingebaut.zwei, Stickoxide, Schwefeloxide, Fluorchlorkohlenwasserstoffe ua, die negative Auswirkungen wie saurer Regen oder globale Überhitzung haben.

Funktion

Die Hauptfunktion der Troposphäre ist die Wärmeregulierung der Erde dank der auftretenden Wechselwirkungen. Diese erzeugen Wärmetransportprozesse von einem Ort zum anderen auf der Erdoberfläche sowie Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung..

Treibhauseffekt und Wärmeregulierung

Weil sich CO in der Troposphäre ansammeltzwei und Wasserdampf, hier tritt das Phänomen auf, das als Treibhauseffekt bezeichnet wird. Dies hat die Funktion, einen mehr oder weniger konstanten Bereich der Erdwärme aufrechtzuerhalten, der im Durchschnitt bei den bereits erwähnten 15 ºC liegt..

Treibhauseffekt. Quelle: Eine lose Krawatte / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Ohne den Treibhauseffekt wäre die durchschnittliche Temperatur der Erde -18 ºC, dh 33 ºC weniger als die derzeitige. Dazu Wasserdampf und COzwei troposphärische Strahlung absorbiert einen Teil der langwelligen Strahlung (Wärme), die von der Erdoberfläche abgegeben wird.

Diese Strahlung wird zurück zur Erde emittiert, um zu verhindern, dass die gesamte Wärme in die Stratosphäre entweicht. Auf diese Weise wirken diese Gase wie die Glasabdeckung eines Gewächshauses, die die Umgebung warm hält, damit die Pflanzen richtig wachsen können..

Klimatische Ereignisse

Regen. Quelle: Coalcliff / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Die Energie fließt in der Troposphäre, verursacht eine ungleichmäßige Erwärmung der Luftmassen und treibt sie an, sich zu bewegen. Somit werden Winde erzeugt, bei denen es sich um Verschiebungen von Luftmassen aufgrund ihrer unterschiedlichen Erwärmung handelt.

Wenn eine Luftmasse erwärmt wird, dehnt sie sich aus und steigt auf, wobei ihr Platz von nahegelegenen Luftmassen eingenommen wird. Dieser Konvektionsprozess (Wärmeübertragung von einer Luftmasse zur anderen bei der Zirkulation der Winde) reguliert die Planetentemperatur.

Gleichzeitig ist dies mit der Verdunstung von Wasser aus den Ozeanen, Flüssen und Seen sowie der Transpiration von Lebewesen verbunden. Wenn der Wasserdampf mit den Luftmassen aufsteigt, stoppen sie ihren Aufstieg in der Tropopause und bilden Wolken und Regen..

Erhaltung der Biosphäre

Diese Prozesse der Troposphäre ermöglichen es, die Planetentemperatur und die Feuchtigkeitsströme zu regulieren, was die Existenz von Leben ermöglicht, wie es bekannt ist. In diesem Sinne hat die Biosphäre oder ein Teil des Planeten, in dem sich das Leben befindet, die Troposphäre als grundlegendes Element..

Biogeochemische Kreisläufe

Andererseits ermöglichen die durch die Troposphäre erzeugten klimatischen Phänomene und Lebewesen biogeochemische Kreisläufe. Dies sind Zirkulationsprozesse wesentlicher Elemente für die Aufrechterhaltung des lebenswichtigen Gleichgewichts des Planeten wie die Zyklen von Wasser, Sauerstoff, Stickstoff, COzwei, Schwefel, Kalzium und viele andere.

Bedeutung

Für das Leben

Die grundlegende Bedeutung der Troposphäre hängt damit zusammen, dass in dieser Schicht die größte Menge an Sauerstoff und Wasserdampf konzentriert ist. Dies ermöglicht die Entwicklung des Lebens, indem es eine relevante Rolle bei der Regulierung der Temperatur des Planeten spielt..

Für die Meteorologie

Es ist die Schicht der Atmosphäre von größter meteorologischer Bedeutung, da hier die Phänomene auftreten, die das Wetter und das Klima ausmachen. Unter anderem reguliert es den Unterschied zwischen Temperatur, Wind und Niederschlag und ermöglicht Stürme, Wirbelstürme, Hurrikane und andere meteorologische Phänomene..

Das Luftökosystem

Die Eigenschaften der Troposphäre ermöglichen die Existenz des Luftökosystems, indem sie den Flug von Vögeln, vielen Insekten und einigen Säugetieren ermöglichen. Dies ist hauptsächlich auf die höhere Dichte der Luft zurückzuführen, die die aerodynamischen Phänomene ermöglicht, die den Auftrieb für den Flug ermöglichen..

Für den Transport

Die Dichte der Luft in der Troposphäre ermöglichte die Entwicklung des Luftverkehrs. Ebenso werden dank der Winde, die in der Troposphäre erzeugt werden, Meeresströmungen an der Oberfläche erzeugt, die das Segeln ermöglichten..

Ozeandynamik

Die Troposphäre liefert durch die Winde die grundlegende Energie, die vom ozeanischen Oberflächenstromsystem erzeugt wird. Dies ist wiederum die Grundlage der Meeresökologie, indem Nährstoffe verteilt, die Meerestemperatur und der Salzgehalt reguliert werden..

Ebenso ist es der Umlaufweg für viele Meerespopulationen. Ebenso beeinflusst diese ozeanische Zirkulation auch die Verteilung der Erdwärme und die klimatischen Bedingungen der kontinentalen Gebiete..

Verweise

  1. Barry, R. und Chorley, R. (1998). Atmosphäre, Wetter und Klima, London, Routledge.
  2. Calow, P. (Hrsg.) (1998). Die Enzyklopädie der Ökologie und des Umweltmanagements.
  3. Kump, L., Kasting, J. und Crane, R. (1999). Das Erdsystem, New Jersey, Prentice-Hall.
  4. Mederos, L. (2018). Meteorologie. Ein Buch, um die Grundlagen der Meteorologie zu verstehen. Ed. Tutor.
  5. Miller, A. (1976). Meteorologie. Redaktionelle Arbeit S. A., Kalabrien, Barcelona.

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