اتمسفر زمین: تفاوت میان نسخه‌ها
| [نسخهٔ بررسی‌شده] | [نسخهٔ بررسی‌نشده] |
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز Removing Link GA template (handled by wikidata) |
بدون خلاصۀ ویرایش |
||
خط ۲:
[[پرونده:Layers of the Atmosphere of the Earth-fa.svg|بندانگشتی|لایه‌های جو زمین{{Ref|art5|[الف]}}{{Ref|art8|[ب]}}{{Ref|art12|[پ]}}]]
'''جو
جو نخست زمین حدود ۴٫۵۷ میلیارد سال پیش
هرچه از سطح زمین به ارتفاعات می‌رویم، فشار هوا و [[چگالی]] کاهش می‌یابد. مجموع [[جرم (فیزیک)|جرم]] جو زمین ۱۰<sup>۱۸</sup>×۵٫۵ کیلوگرم است. بخشی از [[نور خورشید]] در جو پراکنده می‌شود. نور خورشید دارای [[طیف الکترومغناطیسی|طیف‌های الکترومغناطیسی]] مختلفی است که یکی از آن‌ها [[طیف مرئی]] است که انسان قادر به تشخیص آن است. [[ضریب شکست]] هوا ۱٫۰۰۰۲۹ است.
خط ۱۱۰:
==== تروپوسفر ====
[[پرونده:Endeavour silhouette STS-130.jpg|بندانگشتی|300px|[[فضاپیمای اندور|شاتل فضایی اندور]] بر فراز زمین. لایهٔ نارنجی رنگ تروپوسفر است و پس از آن، استراتوسفر و مزوسفر دیده می‌شوند.]]
[[تروپوسفر]] یا [[گشت‌سِپهر]] پایین‌ترین لایهٔ جو و نزدیک‌ترین لایه به سطح زمین است و از سطح زمین آغاز شده و تا ارتفاع ۱۸–۱۰ کیلومتری (۱۱–۶ مایلی) ادامه می‌یابد. بسیاری از ابرها و سیستم‌های آب‌وهوایی در این لایه قرار دارند.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/606688/troposphere|عنوان=troposphere (atmospheric region)|ناشر=[[دانشنامه بریتانیکا|Encyclopedia Britannica]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=4 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJofCVPc | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> ضخامت تروپوسفر در قطب حدود ۸–۷ کیلومتر (۵ مایل) و در [[استوا]] حدود ۱۸–۱۶ کیلومتر (۱۱–۱۰ مایل) است. علاوه بر این، ارتفاع این لایه به تغییر فصل‌ها نیز بستگی دارد. ۸۰ درصد کل جرم جو و ۹۹ درصد بخار آب جو در تروپوسفر قرار دارد. بخار آب موجود در تروپوسفر در مناطق گرم و به ویژه مناطق استوایی زیاد و در مناطق قطبی کم است.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.weatheronline.co.uk/reports/wxfacts/Troposphere.htm|عنوان=Weather Facts: Troposphere|ناشر=Weather Online|تاریخ=|تاریخ بازبینی=14 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJofg0RP | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> بخار آب با جذب انرژی تابشی گرمایی خورشید نقش مهمی در تنظیم آب‌وهوای زمین دارد.<ref>{{یادکرد وب |نشانی=http://web.physics.ucsb.edu/~lgrace/chem123/troposphere.htm|عنوان=troposphere|ناشر=[[دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا|UCSB]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=14 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJogD9NT | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref>
با افزایش ارتفاع در تروپوسفر، چگالی گازها کاهش می‌یابد و هوا رقیق‌تر می‌شود. بنابراین، دمای هوا با افزایش ارتفاع در این لایه نیز کاهش می‌یابد.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.srh.noaa.gov/jetstream/atmos/layers.htm|عنوان=Layers of the Atmosphere|ناشر=[[سازمان ملی اقیانوسی و جوی|NOAA]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=14 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJogU946 | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> هم‌چنین با افزایش ارتفاع، فشار هوا نیز کاهش می‌یابد. دمای هوا در سطح زمین ۱۵ درجهٔ سانتی‌گراد و ارتفاع ۱۰ کیلومتر ۴۹٫۹- درجهٔ سانتی‌گراد است. فشار در سطح زمین ۱۰۱۳٫۲ [[بار (یکا)|بار]] و در ارتفاع ۱۰ کیلومتر ۲۶۵ بار است.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.esrl.noaa.gov/gmd/infodata/lesson_plans/Temperature%20and%20Pressure%20Patterns%20in%20the%20Troposphere.pdf|عنوان=Temperature and Pressure Patterns in the Troposphere|ناشر=[[سازمان ملی اقیانوسی و جوی|NOAA]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=14 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJogkkcb | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> با افزایش ارتفاع، چگالی کاهش می‌یابد و در نتیجه تروپوسفر چگال‌ترین لایهٔ جو است. ابرهایی مانند [[ابرهای کومولوس|کومولوس]]<ref group="پ">Cumulus Clouds</ref> و [[استراتوس]]<ref group="پ">Stratus Clouds</ref> در این لایه قرار دارند. [[هواپیما|هواپیماها]] عمدتاً در این لایه پرواز می‌کنند.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://atlantic.evsc.virginia.edu/~bph/AW_Book_Spring_96/AW_Book_15.html|عنوان=The Troposphere|ناشر=[[دانشگاه ویرجینیا|Virginia University]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=4 May 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GMxSjqEI | تاریخ بایگانی = 04 May 2013}}</ref>
خط ۱۱۸:
==== استراتوسفر ====
[[پرونده:Ozone cycle-fa.svg|بندانگشتی|300px|[[چرخه ازون-اکسیژن|چرخهٔ ازون-اکسیژن]]]]
[[استراتوسفر]] یا [[چینه‌سِپهر]] دومین لایهٔ جو زمین است که از ارتفاع ۱۰ کیلومتری (۶٫۲ مایلی) آغاز شده و تا ارتفاع ۵۰ کیلومتری (۳۱ مایلی) ادامه می‌یابد. ارتفاع استراتوسفر به [[طول جغرافیایی|طول]] و [[عرض جغرافیایی]] و تغییر فصل‌ها بستگی دارد.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=https://spark.ucar.edu/shortcontent/stratosphere-overview
|عنوان=The Stratosphere - overview|ناشر=[[سازمان دانشگاهی پژوهش‌های جوی|UCAR]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=14 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJohqcWQ | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref>
خط ۱۲۸:
==== مزوسفر ====
[[پرونده:Bolide.jpg|بندانگشتی|250px|یک شهاب‌سنگ روشن]]
[[مزوسفر]] یا [[مِسو‌سِپهر]] لایهٔ بعدی زمین است که میان استراتوسفر و ترموسفر قرار دارد. این لایه از ارتفاع ۵۰ کیلومتری (۳۱ مایلی) آغاز شده و تا ارتفاع ۸۵ کیلومتری (۵۳ مایلی) ادامه می‌یابد. با افزایش ارتفاع در مزوسفر، دما کاهش می‌یابد.<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=Tega Jessa|نشانی=http://www.universetoday.com/85100/mesosphere/|عنوان=Mesosphere|ناشر=[[یونیورز تودی|Universe Today]]|تاریخ=25 March 2011|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJokPJEv | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> سردترین بخش جو زمین با دمای ۹۰- درجهٔ سانتی‌گراد در بالای این لایه قرار دارد.<ref name="mesosphere">{{یادکرد وب|نشانی=https://spark.ucar.edu/shortcontent/mesosphere-overview|عنوان=The Mesosphere - overview|ناشر=[[سازمان دانشگاهی پژوهش‌های جوی|UCAR]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJol2BKk | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> فشار هوا در بخش‌های بالایی مزوسفر یک میلیونیم فشار هوا در سطح دریا است.<ref>{{یادکرد وب |نشانی=http://www.atoptics.co.uk/highsky/hmeso.htm|عنوان=Mesosphere & Mesopause|ناشر=Atoptics|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJolSVn6 | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref>
روزانه حدود ۵۰ تن [[شهاب‌سنگ]] وارد جو زمین می‌شود<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.iap-kborn.de/Dust-in-the-mesosphere.117.0.html?&L=1|عنوان=Dust in the mesosphere|ناشر=IAP|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|زبان=آلمانی|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJoltIrB | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> و بیشتر آن‌ها در مزوسفر تبخیر می‌شوند. این‌گونه مواد موجود در شهاب‌سنگ‌ها در مزوسفر پراکنده می‌شوند و این لایه هم‌اکنون دارای مقادیر [[آهن]] و فلزات دیگر است. بالون‌های هواشناسی و هواپیما نمی‌توانند به این لایه برسند. [[ابر شب‌تاب|ابرهای شب‌تاب]] از دیگر ابرها بسیار بالاتر هستند و بالای مزوسفر قرار دارند. [[جزر و مد]] جو نیز تحت تأثیر این لایه است و هوا در این لایه بسیار رقیق است.<ref name="mesosphere"/> مرز میان مزوسفر و ترموسفر، [[مزوپاز]]<ref group="پ">Mesopause</ref> نام دارد.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/mesosphere.html|عنوان=Mesosphere - Layer of Earth's Atmosphere|ناشر=Windows2Universe|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJomSWUt | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref>
خط ۱۳۴:
==== ترموسفر ====
[[پرونده:Polarlicht 2.jpg|بندانگشتی|250px|پدیدهٔ شفق قطبی در [[گرینلند]]]]
[[ترموسفر]] یا [[گرما‌سِپهر]] بالاترین لایهٔ جو زمین است که میان مزوسفر و اگزوسفر قرار دارد. این لایه از ارتفاع ۹۰ کیلومتری (۵۶ مایلی) آغاز شده و تا ارتفاع ۵۰۰ کیلومتری (۳۱۱ مایلی) یا ۱٬۰۰۰ کیلومتری (۶۲۱ مایلی) ادامه می‌یابد. با افزایش ارتفاع در ترموسفر، دما در بخش‌های پایینی این لایه به شدت افزایش می‌یابد اما در بخش‌های بالایی دما نسبتاً ثابت می‌ماند. فعالیت‌های خورشیدی دما در این لایه را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد. دمای ترموسفر معمولاً در طول روز ۲۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد بیشتر از شب است و زمان‌هایی که خورشید بسیار فعال است، دما در این لایه از ۵۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد به ۲٬۰۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد افزایش می‌یابد.<ref name="ucar-thermosphere">{{یادکرد وب|نشانی=https://spark.ucar.edu/shortcontent/thermosphere-overview|عنوان=Thermosphere - overview|ناشر=[[سازمان دانشگاهی پژوهش‌های جوی|UCAR]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJomtaiV | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref><ref name="2-thermosphere">{{یادکرد وب|نشانی=http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/thermosphere.html|عنوان=The Thermosphere|ناشر=Windows2Universe|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJonKIJq | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref>
چگالی در ترموسفر بسیار کم است و برخی بر این باورند که [[فضای بیرونی]] از بخش‌های پایینی ترموسفر آغاز می‌گردد، اما این لایه بخشی از جو زمین به‌شمار می‌آید. [[شاتل فضایی|شاتل‌های فضایی]] و [[ایستگاه فضایی بین‌المللی|ایستگاه‌های فضایی بین‌المللی]] در این لایه قرار دارند. در بخش‌های پایینی این لایه اکسیژن اتمی (O)، نیتروژن اتمی (N) و هلیم (He) اجزای اصلی هوا هستند. بخش عمده‌ای از [[پرتو ایکس]] و فرابنفش در این لایه جذب می‌شوند. یونوسفر زمین متشکل از ذرات یونیزه‌شده در جو است و با ترموسفر که از نظر الکتریکی خنثی است، هم‌پوشانی دارد. ذرات باردار یونوسفر با اتم‌ها و مولکول‌های ترموسفر برخورد می‌کنند و انرژی اضافی تولید می‌کنند. این انرژی اضافی توسط [[فوتون]]ها<ref group="پ">Photon</ref> به‌شکل نور ساطع می‌شود و [[شفق قطبی|شفق‌های قطبی]] را رخ می‌دهد. شفق‌های قطبی عمدتاً در ترموسفر رخ می‌دهند. [[ترموپاز]]<ref group="پ">Thermopause</ref> مرز میان ترموسفر و اگزوسفر است.<ref name="ucar-thermosphere"/><ref name="2-thermosphere"/>
==== اگزوسفر ====
[[اگزوسفر]] یا [[برون‌سِپهر]] بالاترین لایهٔ جو زمین است که جو پس از آن پایان می‌پذیرد و خلأ آغاز می‌گردد. هوا در این لایه بسیار رقیق است و تفاوت چندانی با خلأ ندارد.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=https://spark.ucar.edu/shortcontent/exosphere-overview|عنوان=Exosphere - overview|ناشر=[[سازمان دانشگاهی پژوهش‌های جوی|UCAR]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=15 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJonkfuk | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> اجزای اصلی این لایه هیدروژن و هلیم هستند که تراکم کمی دارند و بسیاری از [[ماهواره]]ها در این لایه قرار دارند.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=http://www.enviropedia.org.uk/Atmosphere/Exosphere.php
|عنوان=Exosphere|ناشر=Enviropedia|تاریخ=|تاریخ بازبینی=16 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJooAeGt | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref>
خط ۱۴۷:
==== یونوسفر ====
[[یونوسفر]]
|عنوان=Introduction to the Ionosphere|ناشر=[[سازمان ملی اقیانوسی و جوی|NOAA]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=16 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJopzwse | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> که توسط تابش‌های خورشیدی یونیزه<ref group="پ">Ionization</ref> شده‌است<ref name="daily">{{یادکرد وب|نشانی=http://www.sciencedaily.com/articles/i/ionosphere.htm|عنوان=Ionosphere|ناشر=Science Daily|تاریخ=|تاریخ بازبینی=16 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJoqJLqD | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> و در ارتفاع حدود ۸۰۰–۶۰ کیلومتر قرار دارد.<ref name="swri">{{یادکرد وب|نشانی=http://pluto.space.swri.edu/IMAGE/glossary/ionosphere.html|عنوان=Ionosphere|ناشر=[[مؤسسه تحقیقات جنوب غربی|SWRI]]|تاریخ=|تاریخ بازبینی=16 April 2013|کد زبان=en| پیوند بایگانی = http://www.webcitation.org/6GJorYNoe | تاریخ بایگانی = 02 May 2013}}</ref> بخش عمده‌ای از این یونیزه‌شدن توسط [[پرتو ایکس]] و فرابنفش و [[باد خورشیدی]] صورت می‌گیرد. اگرچه خورشید مهم‌ترین عامل یونیزه‌شدن است، اما [[پرتو کیهانی|پرتوهای کیهانی]] نیز در این عمل سهم کمی دارند و هرگونه اختلال در جو، در یونیزه‌شدن اثر می‌گذارد.<ref name="noaa-ion"/> به‌دلیل رقیق‌بودن بسیار هوا در تروپوسفر، [[مدل الکترون آزاد|الکترون‌های آزاد]] در این لایه وجود دارند، اما امکان دارد الکترون‌ها توسط [[کاتیون]]ها<ref group="پ">Cation</ref> (یون‌های مثبت) اسیر شوند. تعداد الکترون‌ها به اندازه‌ای است که می‌توانند بر انتشار [[فرکانس رادیویی]]<ref group="پ">Radio Frequency</ref> تأثیر بگذارند. این بخش یونیزه‌شدهٔ جو را یونوسفر می‌نامند.<ref name="daily"/> تراکم [[پلاسما (فیزیک)|پلاسما]]<ref group="پ">Plasma</ref> در یونوسفر در طول روز و شب و فصل‌ها تغییر می‌کند و به [[گرانش زمین]] نیز بستگی دارد. بیشترین چگالی پلاسما در یونوسفر در ارتفاع ۳۰۰–۲۵۰ کیلومتر است.<ref name="swri"/> یونوسفر می‌تواند امواج رادیویی در محدودهٔ فرکانس خاصی را منعکس کند.<ref>{{یادکرد وب|نشانی= http://www.ips.gov.au/HF_Systems/1/4|عنوان= Ionospheric Map| ناشر =[[اداره هواشناسی استرالیا|IPS]]|تاریخ بازبینی= 11 May 2013|پیوند بایگانی=http://www.webcitation.org/6IMSlQYfv|تاریخ بایگانی=24 July 2013|کد زبان=en}}</ref>
==== مگنتوسفر ====
[[پرونده:Magnetosphere rendition.jpg|300px|بندانگشتی|مگنتوسفر از زمین در برابر باد خورشیدی محافظت می‌کند.]]
[[
مگنتوسفر زمین علاوه بر مزایای پنهان خود خطراتی نیز دارد که یکی از این خطرات توفان‌های مغناطیسی هستند. هنگامی که بادهای نیرومند خورشیدی با مگنتوسفر برخورد می‌کنند، می‌توانند به [[مدار الکتریکی|مدارهای الکتریکی]] آسیب‌بزنند و موجب قطع برق و خاموشی بشوند. خورشید و سیارات دیگر مگنتوسفر دارند، اما مگنتوسفر زمین نیرومندترین مگنتوسفر در میان سیارات سنگی است.<ref name="universe"/>
| |||