הקליפה הגזית של הפלנטה שלנו, המגנה עליו מפני השפעות קוסמיות קשות מבחוץ, נקראת האטמוספרה. בלעדיו, החיים על פני כדור הארץ לא היו אפשריים. עוביו הוא כמה אלפי קילומטרים, והאטמוספירה מורכבת מכמה שכבות. איזה מהם נקרא הטרופוספירה?
הגדרה
מהי הטרופוספירה וכמה עבה היא? לכל השינויים המתרחשים בשכבה זו של האטמוספירה יש השפעה משמעותית על תנאי מזג האוויר בכדור הארץ. הטרופוספירה היא השכבה הנמוכה ביותר של האטמוספירה. הוא מהווה כ-75% מהמסה הכוללת שלו. הטרופוספירה מכילה 99% מהמסה הכוללת של אירוסולים אטמוספריים ואדי מים.
מילה זו באה מהשפה היוונית העתיקה. הוא מורכב משני שורשים - "טרופוס" (סיבוב, שינוי) ו"כדור" (כדור). הטרופוספירה היא השכבה התחתונה של מעטפת הגזים, המקיימת אינטראקציה הדוקה ביותר עם השכבות העליונות של הפלנטה שלנו - ההידרוספירה והליתוספירה. זהו חילוף מתמיד של לחות, חום ואלמנטים כימיים.
Properties
למי שמתעניין מהי הטרופוספירה, יהיה מעניין לדעת שעוביה משתנה. במצב ממוזגקווי הרוחב הוא אינו עולה על 17 ק"מ, באזורים הטרופיים - 20 ק"מ. ליד הקטבים של כדור הארץ, זה לא יותר מ-10 ק"מ. השכבה התחתונה של הטרופוספירה היא שכבת הגבול, ועומקה נע בין כמה מאות מטרים ל-2 ק"מ.
הוא מושפע מאוד מזרמי אוויר על פני כדור הארץ, קווי המתאר של הארץ, כמו גם מהקצב היומי. בכל 100 מ' של עלייה בשכבה הטרופוספרית של מעטפת הגז, טמפרטורת האוויר בטרופוספירה יורדת ב-0.65 מעלות צלזיוס בממוצע. העובי הכולל של האטמוספירה אינו עולה על 25 אלף ק מ.
ככל שצפיפות האוויר פוחתת, האווירה ללא כל גבול ברור עוברת לחלל החיצון. במקרה זה, הגבול העליון של מעטפת הגז מסתיים ברמה של 20 אלף ק מ. הגבול התחתון של הטרופוספירה עובר לאורך פני כוכב הלכת.
הרכב הטרופוספירה
שכבת פני השטח מורכבת משני יסודות כימיים חשובים - חנקן וחמצן. תכולת החנקן היא 78% מכל מעטפת הגזים של כדור הארץ; חמצן - 21%. מים, חמצן ופחמן דו חמצני ממלאים את התפקיד החשוב ביותר בשמירה על החיים על הפלנטה שלנו. למחזור החנקן תפקיד חשוב בתזונת הצמח. אדי מים הם גם מרכיב חשוב, שבזכותו נשמרת רמת הטמפרטורה הנדרשת. קיטור חודר לטרופוספירה הודות לאידוי מפני השטח של האוקיינוס.
חנקן, שחלק גדול ממנו מצוי באטמוספירה, משמש כמעין מדלל לחמצן. ניתן לומר על פחמן דו חמצני שתכולתו במעטפת הגזים של כדור הארץדי משתנה. פחמן דו חמצני חודר לטרופוספירה ממקורות שונים - התפרצויות געשיות, מאורגניזמים, מאדמה, תוצרי ריקבון ביולוגיים ועוד. למרות התכולה הנמוכה של גז זה בטרופוספירה, תפקידו בקיום חיים גדול במיוחד, מכיוון שהוא הכרחי לצמחים לתהליכי פוטוסינתזה.
גם חשיבות רבה עבור הטרופוספירה הוא אבק, שרובו עולה מהיבשות. הוא מורכב מחלקיקים של מינרלים שונים, מלחים, נבגים ומיקרואורגניזמים. אטמוספירה מעוננת עקב אבק מחלישה את ההגנה על כדור הארץ מפני קרינת השמש.
תהליכים בטרופוספירה
השכבה העוקבת אחרי הטרופוספירה היא הסטרטוספירה. האטמוספירה כוללת גם שכבות נוספות - המזוספרה, האקסוספירה והתרמוספירה. עם זאת, השכבה החשובה ביותר לקיום חיים על פני כדור הארץ היא הטרופוספירה, ליתר דיוק, השכבה התחתונה שלה. שתי השכבות מופרדות זו מזו על ידי טרופופוזה - אזור מעבר דק שבו הטמפרטורה מפסיקה לרדת ביחס לעלייה בגובה.
הביוספרה, כמו גם רוב האוויר האטמוספרי, ממוקמים בטרופוספירה. כאן נוצרים סוגים שונים של עננים, נוצרות חזיתות מזג אוויר ומסות אוויר, ציקלונים ואנטיציקלונים. כל מערכת זרמי האוויר ממוקמת בטרופוספירה. כתוצאה מתהליכי עיבוי נוצרים עננים הגורמים למשקעים בצורת גשם, ברד או שלג.
מעברים של מים ממדינה אחת לאחרת מתבצעים בטרופוספירה. על פני כדור הארץ, לחץ אווירגבוה יותר מאשר בשכבות העליונות. התהליכים המתרחשים בשכבה זו של האטמוספירה משפיעים על האקלים ותנאי מזג האוויר.
משמעות האווירה
מה תפקידה של מעטפת הגז של הפלנטה שלנו? ראשית, בשכבה התחתונה שלו - כלומר, בטרופוספירה - כמעט כל עתודות האוויר מרוכזות. הודות לשמורות אלו, לאורגניזמים חיים יש את היכולת לנשום. אי אפשר להפריז בחשיבות האטמוספירה לחיים על פני כדור הארץ - אחרי הכל, ללא אוויר, כוכב הלכת שלנו יהיה בלתי מיושב, כמו גרמי שמיים אחרים במערכת השמש. ובחלק העליון של מעטפת הגז נמצאת שכבת האוזון, המגנה על כדור הארץ מפני השפעות קוסמיות. הודות לו, קרינה קוסמית מסוכנת לא נופלת על הפלנטה שלנו.
שכבת פני השטח
מי שחוקר מהי הטרופוספירה צריך לדעת גם על השכבה הנמוכה ביותר שלה, הנקראת פני השטח. הוא מכיל כמות גדולה של אבק, כמו גם מיקרואורגניזמים נדיפים שונים. בשכבת פני השטח, תנודות הטמפרטורה היומיות מתבטאות היטב, כמו גם לחות האוויר. ככל שהגובה עולה, מהירות הרוח עולה. בשכבה זו נצפה פיזור אנכי של טמפרטורת האוויר.
מהי הטרופוספירה ומהי משמעותה עבור כל החיים על פני כדור הארץ, כל תלמיד יודע. אחרי הכל, שכבת פני השטח שלו היא בית הגידול לכל היצורים החיים. ההרכב והמבנה של שכבת פני השטח של הטרופוספירה מושפעים מאוד מגזים מהשגיאות של הליתוספירה, וכן מקיומם של חיים.
