Bảo vệ sự sống trên trái đất, cân bằng khả năng hấp thụ nhiệt trên bề mặt là một trong những vai trò quan trọng của các tầng khí quyển đối với đời sống….
Các tầng khí quyển đóng vai trò quan trọng đối với đời sống của chúng ta trong việc hít thở bầu không khí từ tự nhiên. Trong đó khí quyển được cấu tạo thành nhiều tầng và mỗi tầng sở hữu các vai trò cùng đặc trưng riêng theo những biến đổi độ cao.
Trong đó những biến đổi khí hậu (bạn có thể xem thêm bài viết biến đổi khí hậu là gì) như thời tiết và những nguyên nhân hình thành bão cũng sở hữu những phần tác động đến tầng khí quyển.
Trong bài viết dưới đây sẽ giúp bạn tìm hiểu kĩ hơn về các tầng của khí quyển cũng như cấu trúc khí quyển và những lợi ích quan trọng của chúng với đời sống con người.
Khí quyển là gì?
Trước khi đi vào tìm hiểu những đặc trưng, cấu trúc, cấu tạo chung để tạo nên các tầng khí quyển, các bạn cần hiểu rõ khái niệm về khí quyển. Trong đó, khí quyển là bao gồm các lớp chất dạng khí bao quanh hành tinh của trái đất và được cố định xung quanh trái đất bởi lực hấp dẫn.
Khí quyển được cấu tạo thành bởi nhiều chất khí đặc trưng như nito, oxy, một lượng nhỏ agon hay hơi nước và cacbondioxit và một số chất khác. Khí quyển trái đất đóng vai trò quan trọng trong bảo vệ sự sống của trái đất tạo ra những thay đổi đặc trưng giữa ngày và đêm bằng cách hấp thụ bức xạ từ mặt trời.
Trong đó các yếu tố tác động và hình thành khí quyển bao gồm áp suất khí quyển và cả cửa sổ khí quyển. Trong đó các bạn có thể tìm hiểu thêm về một số khái niệm sau để có thể hiểu thêm:
+ Áp suất khí quyển là gì?
Áp suất khí quyển là những áp lực tương đối ở trong bầu khí quyển với áp suất có độ tương đồng so với áp suất thủy tĩnh, khối lượng của khí quyển cũng tỷ lệ nghịch với độ cao, chúng hoạt động chủ yếu do lực hấp dẫn của hành tinh với sự biến đổi xoay vòng thông qua các yếu tố như vận tốc gió hay mật độ biến thiên của nhiệt độ và sự thay đổi trong từng thành phần.
Ví dụ như nói áp suất khí quyển là 760 mmhg có nghĩa là gì các bạn có thể hiểu là phần không khí gây ra áp lực tại một áp suất ở cột đáy thủy ngân có chiều cao khoảng 76cm.
Trong đó chúng ta có phép tính theo công thức vật lý như sau:
Áp suất khí quyển là: p = d.h = 136 000.0,76 = 103360 N/m2
+ Cửa sổ khí quyển là gì?
Tiếp tục là thành tố quan trọng trong các tầng khí quyển, cửa sổ là các dải bước sóng tương tác với khí quyển dưới tác động của một số phần tử quan trọng cấu thành như khí ozon, khí nito, khí cacbonic và hoi nước, ngoài ra các cửa số khí quyển còn phục vụ cho việc chế tạo những bộ cảm biến trong những hành trình viễn thám.
+ Hoàn lưu khí quyển là gì?
Hoàn lưu khí quyển là sự tuần hoàn có chu kì của lớp không khí trên diện rộng và khi được kết hợp cùng với nhiệt năng được tái phân phối trên toàn bộ bề mặt trái đất. Đặc trưng của hoàn lưu khí quyển chính là sự biến đổi về mặt thời gian từ năm này sang năm khác. Ngoài ra hoàn lưu khí quyển còn được xem là động cơ nhiệt và được điều khiển bởi năng lượng của mặt trời. Những vòng hoàn lưu khí quyển sở hữu quy mô lớn có khả năng dịch chuyển về hướng cực của giai đoạn ấm hơn.
Khí quyển Trái Đất có mấy tầng?
Tìm hiểu thông tin về các tầng khí quyển có mấy tầng và cấu tạo của chúng sẽ được gợi ý nhiều hơn trong phần tiếp theo của bài viết dưới đây! Trong đó các tầng của khí quyển sở hữu 4 tầng bao gồm: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian và tầng điện ly.
Tầng đối lưu
Là tầng thấp nhất trong các tầng khí quyển, ở tầng đối lưu luôn tồn tại những chuyển động mang tính đặc trưng của đối lưu không khí, trong đó là dạng khối khí được nung nóng từ mặt đất và trở thành phần phí đồng nhất. Tầng đối lưu sở hữu khoảng ranh giới giữa trong khoảng từ 7 – 8km của 2 cực và vùng xích đạo.
Là tầng thấp nhất nên nơi đây cũng tập trung nhiều nhất các nguyên tố tác động như bụi hay các hiện tượng thời tiết như mây, mưa, bão, tuyết, mưa đá,bão… Từ đó những biến đổi khí hậu cũng có tác động gần như trực tiếp đối với tầng đối lưu.
Phần lớn các hiện tượng hay biến đổi khí hậu thời tiết mà con người đối mặt thường diễn ra ở tầng đối lưu. Những dòng đối lưu chính là các đặc trưng chính ở tầng này với sự bốc hơi của không khí nóng từ bề mặt lên cao và lạnh dần đi. Hiện tượng đối lưu đặc trưng đã mang đến tên gọi cho tầng này.
Tầng bình lưu
Là một trong các tầng khí quyển với cấu tạo tầng bình lưu nằm phía trên của tầng đối lưu có ranh giới độ cao giao động trong khoảng 50km, khác với tầng đối lưu chịu nhiều những ảnh hưởng trực tiếp từ những tác động thời tiết, tại tầng bình lưu sở hữu không khí loãng hơn, ít chứa bụi hay những biến đổi liên quan tới thời tiết, ít có các dòng đối lưu xoáy mạnh.Ngoài ra trong tầng trung gian của bình lưu sở hữu độ cao khoảng 25km sở hữu dồi dào nguồn khí ozon nên có thể gọi tầng bình lưu với một tên gọi khác là tầng ozon.
Tầng bình lưu hay còn được gọi là một lớp tĩnh khí với ranh giới trên cùng của tầng này còn được gọi là ranh giới tầng bình lưu. Tầng bình lưu cũng sở hữu một đặc trưng tương đối thú vị là đó là những giao động cách 2 năm một lần tại các vĩ độ nhiệt đới được sản sinh ra bởi các đối lưu nhiệt nằm ở vị trí tầng đối lưu.
Tầng trung gian
Tiếp tục là một tầng khác trong cấu tạo lớp khí quyển nằm phía trên tầng bình lưu là tầng trung gian với độ cao lớn hơn tầng bình lưu, độ cao của tầng trung gian là 80km, nhiệt độ tầng này giảm dần theo từng độ cao. Ngoài ra trong tầng trung lưu sở hữu những khoảng lặng có tên gọi là khoảng lặng trung lưu và đó cũng được xem là nơi sở hữu nhiệt độ lạnh nhất trong tầng trái đất. đặc trưng động lực học chính trong tầng khí quyển này chính là động lực học và các sóng hấp dẫn của tầng khí quyển hay còn gọi là các sóng trọng lực hay sóng hành tinh.
Ở vị trí đáy của tầng trung lưu sở hữu mực áp suất chỉ bằng 1/1000 áp suất của mặt nước biển và ở đỉnh của nó thì áp suất thậm chí chỉ bằng 1/ 1 triệu.
Tầng điện ly
Tầng điện ly là lớp trên cùng trong các tầng khí quyển và cũng là nơi trực tiếp chịu nhiều các tác động bức xạ sóng ngắn bao gồm mặt trời và các bức xạ khác từ vũ trụ, tầng điện ly cũng là nơi sở hữu nhiều các điện từ tự do và thành tố ion.
Đặc trưng của tầng điện ly là sở hữu độ cao trong khoảng từ 50 – 80km và thậm chí là lên đến khoảng 1000km và được chia thành các lớp nhỏ bên trong với kí hiệu D,E,F..
Đã có nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học về các tầng khí quyển chưa các lớp điện ly tự do bên trong.
Vai trò của các tầng khí quyển đối với đời sống trên trái đất
Những cấu trúc của khí quyển về hình thành tầng khí quyển là những tiền đề quan trọng cho vai trò của chúng đối với đời sống trên trái đất, liệu bạn có thể tưởng tượng rằng một ngày nếu trái đất không còn khí quyển liệu sẽ ra sao không? cùng tìm hiểu xem những tầng khí quyển này đóng vai trò quan trọng nào nhé!
Cung cấp khí oxy để thực hiện trao đổi hô hấp
Đây là một trong những nguy cơ hàng đầu nếu mất đi các tầng khí quyển, bởi như các bạn đã biết, tầng khí quyển được cấu tạo thành bởi nhiều loại khí khác nhau và được giữ lại trên trái đất bởi lực hấp dẫn, các khí cần thiết cho sự sống của trái đất bao gồm Ni-tơ, oxy, agon hay hidro và he li.
Việc mất đi những khí cần thiết để người, động vật và thức vật thực hiện các hoạt động hô hấp khiến cho hành tinh mất đi sự sống và điều đó đồng nghĩa với việc những tầng khí quyển đóng vai trò quan trọng với sự sống của loài người và các sinh vật khác sinh sống trên trái đất. Như vậy khí quyển đống vai trò vô cùng quan trọng trong sự hộ hấp của con người, động vật cũng như sự phát triển trao đổi chất của thực vật và cây xanh
Đại dương sẽ hoàn toàn biến mất do nhiệt độ tăng cao
Như các bạn đã biết, các tầng khí quyển giống như một lớp vỏ trung gian để bảo vệ trái đất với hầu hết các tầng chịu ảnh hưởng nhiều nhất những tác động từ bên ngoài do sở hữu vị trí thấp nhất và cao nhất đó là tầng đối lưu và tầng điện ly. Và nếu như không có các lớp bảo vệ của tầng khí quyển, trái đất sẽ bị tấn công bởi sức nóng của nhiều tác động dẫn đến việc các đại dương hoàn toàn biến mất và khô hạn do nhiệt độ tăng cao một thời gian hoặc đột ngột.Lớp vỏ bảo vệ trái đất khỏi những tàn phá của tác động bên ngoài, những vật thể lạ ngoài vũ trụ
Trái đất có thể bị tàn phá bởi những lớp thiên thạch bên ngoài hay những vật thể khác gây sức nóng, chính vì vậy mà sự có mặt của những tầng khí quyển giống như môt lớp ráp bảo vệ giúp đốt cháy và tạo lực cản với những vật thể từ ngoài vũ trụ tiến vào sâu bên trong trái đất.
Giúp trái đất tránh khỏi sự tàn phá nặng nề của những lớp thiên thạch
Thiên thạch chính là một trong những tác nhân mang đến sức tàn phá khủng khiếp cho toàn bộ trái đất, sức công phá của thiên thạch là khó có thể quy ước về mặt không gian và thời gian, đã có những mô phỏng dự đoán những va chạm lớn giữa chúng với bề mặt trái đất gây nên những sức tàn phá nặng nề tương đương với một quả bom nguyên tử, sự có mặt của các tầng khí quyển giúp đẩy lùi những thiệt hại nghiêm trọng ở các phạm vị cục bộ hoặc tổng quát.
Giữ ấm cho bề mặt trái đất về ban đêm
Như các bạn đã biết các loại khí của tầng khí quyển được giữ lại trên bề mặt trái đất nhờ vào lực hấp dẫn. Nếu không có khí quyển, ban đêm sẽ rất lạnh lẽo và khó có thể cân bằng được nhiệt độ của sự sống. Trong đó nhiệt độ của trái đất trung bình là 15 độ c được cân bằng và cố định nhờ vào vai trò của các tầng khí quyển với khả năng bao bọc và giữ nhiệt,
Nếu không có bầu khí quyển để giữ ấm vào ban đêm, nhiệt độ dự đoán sẽ là khoảng – 150 độ C hoặc hơn thế nữa.
Giữ cân bằng nhiệt độ trái đất không tăng cao
Tương đồng với nhiệt độ giảm cực thấp về ban đêm, nếu không có những tầng khí quyển, nhiệt độ trái đất cũng sẽ đột ngột tăng cao, gây nóng lên toàn cầu, cùng với đó như chúng ta đã biết là nhiệt độ trái đất được tạo nên bởi sự cân bằng năng lượng giữa mặt trời và trái đất, trong đó năng lượng của mặt trời chủ yếu là được hấp thụ từ các sóng ngắn dễ dàng đi qua các tầng khí quyển để đi xuống bề mặt trái đất, trong đó bức xạ ngược lại của khí quyển có sóng dài có năng lượng thấp và làm môt số chất trong khí quyển bị giữ lại.
Như vậy nếu như không có những tầng khí quyển thì nhiệt độ của trái đất sẽ tăng lên đến mức tối đa và không được cân bằng nhiệt, từ đó làm giảm những tia nắng gắt và cả sự khắc nghiệt của nhiệt độ giống như một lớp chăn có chức năng bảo vệ độc đáo được quán quanh hành tinh.
Mang đến tầng Ozon dồi dào
Trong cấu tạo của những tầng khí quyển tại tầng bình lưu là nơi sở hữu tầng ozon , ozon cũng sở hữu những nguồn năng lượng dồi dào đóng vai trò quan trọng cho sự sống của trái đất như hấp thụ tất cả các tia cực tím từ bức xạ mặt trời và ngăn cản chúng chiếu xuống trái đất, nếu tầng ozon ở khí quyển bị suy giảm đồng nghĩa với việc tia uv chiếu xuống trái đất nhiều hơn gây nên những tổn thương bệnh tật nhiều hơn ở con người.
Ngoài ra ozon trong tầng khí quyển mặc dù chỉ chiếm một lượng tương đối mỏng nhưng lại là một phần trong tấm lá chắn bảo vệ trái đất cực hữu hiệu.
Những ảnh hưởng đến dòng hải lưu
Một số những nguyên nhân trong sự hình thành của tầng khí quyển bao gồm các áp suất khí quyển hay tầng khí quyển có tác động trực tiếp tới dòng hải lưu với những vòng hoàn lưu khí quyển có khả năng dịch chuyển về hướng cực giai đoạn ấm hơn mang theo phần nhiệt năng.
Tăng cường hệ thống quang hợp
Như một khả năng dồi dào điển hình của những tầng khí quyển khi mang đến sức sống dồi dào cho hệ sinh thực vật trên toàn trái đất, sự có mặt của các tầng khí quyển với hệ thống quang hợp phát triển biến các phân tử carbon dioxide và nước thành đường và khí oxy. Điều này giúp làm tằn cường đáng kể lượng oxy trên trái đất, tăng cường hệ thống hô hấp và quang hợp.
Những tác động xấu đến bầu khí quyển
Hiện nay những tầng khí quyển đóng vai trò quan trọng trong sự sống của trái đất đang phải đối mặt với những nguy cơ gây hại từ nhiều nguyên nhân cũng như các tác nhân khác nhau, những tác động này cũng nằm trong một số vấn để mang tính toàn cầu trong đó có thể kể đến như:
Hiện tượng nhà kính nóng lên với hiệu ứng nhà kính và khí gây hiệu ứng nhà kính
Các thành phần khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính bao gồm hơi nước, dioxit hay khí metan và hydro, trong đó những tác nhân sản sinh thêm chất khí mới gây hại như lưu huỳnh hay có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại lên trái đất và khiến các tầng khí quyển trở nên nóng hơn trong cả bề mặt không gian.
Những biến đổi khí hậu
Hiện nay trái đất đang phải đối mặt với những nguy cơ và ảnh hưởng nặng nề từ biến đổi khí hậu, trong đó biến đổi khí hậu làm ảnh hưởng đến các tầng sinh quyển và thủy quyển cũng như ảnh hưởng đến các thành phần của lớp vỏ trái đất và tầng khí quyển. Trong đó gây ra những ảnh hưởng đáng kể trong việc phá vỡ các lớp khí tạo thành của những tầng khí quyển.
Ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến tầng khí quyển
Những sự thay đổi lớn của thành phần không khí cũng làm ảnh hưởng lớn đến các thành phần trong không khí, chủ yếu là khói, bụi, mặc dù không có những tác động trực tiếp đến các tầng khí quyển nhưng tình trạng ô nhiễm không khí cũng ảnh hưởng phần nào đến khí quyển trong trái đất.
Chất CFC làm thủng tần ozon trong tầng khí quyển
Tầng ozon là một lớp nằm trong tầng khí quyển, tuy nhiền gần đây có sự xuất hiện của loại chất CFC và được xác nhận là tác nhân quan trọng gây thủng tầng ozon với sự gia tăng của các khí CFC đến từ các hoạt động công nghiệp, chủ yếu là tại Trung Quốc đồng thời làm giải phóng khí clo và phá hủy tầng ozon và gây ra những nguy cơ khác như làm hiệu ứng nhà kính nóng lên hay biến đổi khí hậu
Như vậy các tầng khí quyển đóng vai trò quan trọng trong đời sống của con người như tạo sư sống, cần bằng nhiệt trên toàn trái đất và là lớp vỏ bảo vệ trái đất khỏi thiên thạch hay sự tấn công của những vật thể bên ngoài. Mặc dù vậy các bầu khí quyển cũng đang phải đối mặt với những nguy cơ bị phá hủy bởi một số tác nhân gây hại, con người hoàn toàn có thể khắc phục phần nào tình trạng này với những hành động thiết thực và hạn chế.
Xem thêm >> Tại sao có bão? Những nguyên nhân hình thành bão và áp thấp nhiệt đới
