Khí quyển – một biểu tượng bao quanh hành tinh xanh của chúng ta, Trái đất. Một lớp khí mỏng và vô cùng quan trọng, nó tạo nên môi trường sống cho mọi loài sinh vật trên hành tinh. Nhưng vì sao chúng ta lại có khí quyển? Đằng sau sự hiện diện của nó, cất giữ hàng ngàn bí mật của lịch sử và quá trình tự nhiên.
Khí quyển là gì?
Khí quyển, còn được gọi là khí quyển Trái đất, là lớp không gian xung quanh Trái đất mà chứa hỗn hợp các khí và hơi nước. Nó bao phủ và bảo vệ bề mặt Trái đất khỏi ánh sáng mặt trời mạnh, cung cấp không khí để hô hấp và duy trì sự sống cho các hệ sinh thái và con người.
Khí quyển bao gồm một số thành phần chính, bao gồm khí nitơ (khoảng 78%), khí ôxy (khoảng 21%), hơi nước (độ ẩm), và một số khí như argon, carbon dioxide, methane và ozone. Mặc dù tỷ lệ các thành phần này có thể thay đổi theo địa điểm và thời gian, nhưng chúng tạo nên cấu trúc cơ bản của khí quyển.
Khí quyển có nhiều chức năng quan trọng, bao gồm:
- Bảo vệ chống lại các tia tử ngoại từ Mặt Trời: Lớp ozone trong khí quyển giúp chắn cản một phần các tia tử ngoại có hại từ Mặt Trời, bảo vệ sức khỏe của con người và các hệ sinh thái.
- Điều hòa nhiệt độ: Khí quyển hấp thụ và phân tán nhiệt từ Mặt Trời, giữ cho nhiệt độ Trái đất không quá nóng hoặc quá lạnh, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sống.
- Cung cấp không khí hô hấp: Khí quyển chứa khí ôxy cần thiết để hô hấp cho con người và động vật, cũng như cung cấp khí cacbonic cho quá trình quang hợp của cây cối.
- Phân tán nước và tạo ra các hiện tượng thời tiết: Khí quyển giữ hơi nước và tạo ra mưa, tuyết, sương mù và các hiện tượng thời tiết khác.
- Bảo vệ khỏi các vật thể từ không gian: Lớp khí quyển mỏng nhưng có khả năng giảm tốc và phá hủy các vật thể từ không gian trước khi chúng tiếp xúc với bề mặt Trái đất.
Vì sao có khí quyển?
Khí quyển hiện diện trên Trái đất do sự kết hợp của nhiều quá trình tự nhiên trong quá khứ và hiện tại. Dưới đây là một số nguyên nhân chính cho sự hiện diện của khí quyển:
- Quá trình hình thành: Khi Trái đất hình thành từ cụm chất khối ban đầu, gọi là “đám mây khối” hoặc “đám mây khối khí”, các khối lượng khí và bụi đã bị hấp thụ vào lõi của Trái đất. Quá trình hình thành này tạo ra một môi trường dày đặc và nóng chảy từ các nguồn nhiệt nội tại.
- Hoạt động nhiệt đới: Hoạt động nhiệt đới, chẳng hạn như núi lửa phun trào và sự bay hơi từ các mặt nước, đóng góp vào sự hình thành và duy trì khí quyển. Các quá trình này tạo ra khí và hơi nước được phóng thích vào không gian xung quanh Trái đất.
- Quá trình sinh học: Các hệ sinh thái trên Trái đất, bao gồm cây cối, động vật và vi sinh vật, cũng góp phần quan trọng trong việc tạo ra khí quyển. Các cây cối thông qua quá trình quang hợp hấp thụ khí cacbonic và phát thải khí ôxy. Trong khi đó, động vật và vi sinh vật thải ra các khí, chẳng hạn như khí metan và hơi nước, thông qua quá trình hô hấp và phân hủy sinh học.
- Tác động của Mặt Trời: Mặt Trời phát ra ánh sáng và nhiệt độ, gửi đến Trái đất. Sự tác động của Mặt Trời khiến cho một phần của nhiệt độ được hấp thụ và phản chiếu trở lại không gian. Khí quyển chứa các thành phần như ozone giúp hấp thụ một phần của tia tử ngoại từ Mặt Trời, bảo vệ Trái đất khỏi sự tác động ánh sáng mạnh.
Tóm lại, khí quyển hiện diện trên Trái đất do sự kết hợp của nhiều quá trình tự nhiên, bao gồm hoạt động nhiệt đới, quá trình sinh học và tác động của Mặt Trời. Nó là một yếu tố quan trọng giúp duy trì sự sống và cân bằng hệ thống môi trường trên hành tinh chúng ta.
Khí quyển có bao nhiêu lớp, vai trò của từng lớp?
Khí quyển Trái đất được chia thành nhiều lớp khác nhau dựa trên cấu trúc và tính chất của chúng. Dưới đây là một phân loại thông thường về các lớp khí quyển và vai trò chính của từng lớp:
Tropospe: Lớp này nằm gần bề mặt Trái đất và có độ cao khoảng từ 0 đến 12-16 km. Đây là lớp mà chúng ta sống và trải nghiệm các hiện tượng thời tiết hàng ngày, bao gồm mây, gió, mưa, tuyết và sương mù. Lớp tropospe chứa khoảng 75-80% khí quyển và là nơi diễn ra sự giao thoa giữa khí hậu và hệ thống thời tiết.
Stratosphere: Lớp stratosphere nằm trên tropospe và kéo dài từ khoảng 12-16 km đến 50 km. Lớp này chứa tầng ozone, gọi là tầng ozonospe, ở độ cao khoảng từ 10 km đến 50 km. Ozone trong tầng này đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ tia tử ngoại từ Mặt Trời, bảo vệ chúng ta khỏi tác động có hại của tia tử ngoại. Ngoài ra, lớp stratosphere cũng có chức năng giữ nhiệt và tạo ra sự tăng nhiệt độ với độ cao.
Mesosphere: Lớp mesosphere nằm trên stratosphere và kéo dài từ khoảng 50 km đến 85 km. Đây là lớp mỏng nhất của khí quyển và là nơi xảy ra hiện tượng “phá hủy” của các vật thể từ không gian khi chúng xuyên qua khí quyển và cháy rụi. Nhiệt độ giảm dần theo độ cao trong lớp mesosphere.
Thermosphere: Lớp thermosphere nằm trên mesosphere và kéo dài từ khoảng 85 km trở đi. Nhiệt độ trong lớp này tăng lên đáng kể do tác động của ánh sáng mặt trời. Thermosphere là nơi xảy ra sự phân rã của phân tử và nguyên tử do tác động mạnh từ ánh sáng mặt trời. Đây cũng là lớp mà các hiện tượng như ánh sáng phân tử, sóng radio, và hiện tượng Aurora xảy ra.
Exosphere: Lớp exosphere là lớp ngoài cùng của khí quyển và kéo dài từ độ cao trên 500 km. Lớp này rất thưa và phân tử không gian thưa thớt và tiếp xúc trực tiếp với không gian vũ trụ. Các vật thể như vệ tinh và trạm không gian quay quanh Trái đất nằm trong lớp exosphere.
Mỗi lớp khí quyển có vai trò và tính chất riêng, góp phần quan trọng vào cân bằng và sự sống trên Trái đất. Chúng tương tác với nhau và tạo thành một hệ thống phức tạp giữa môi trường vật lý và sinh thái của hành tinh chúng ta.
Khí quyển – một hệ thống phức tạp, được tạo nên bởi một tập hợp các quá trình tự nhiên kéo dài hàng tỷ năm. Nó không chỉ cung cấp sự bảo vệ và điều hòa cho hành tinh chúng ta, mà còn cho phép sự sống nảy nở và tồn tại. Với tầm quan trọng vô cùng, chúng ta cần hiểu và trân trọng khí quyển, và tìm cách bảo vệ và duy trì cân bằng môi trường này để tương lai của chúng ta và các thế hệ tiếp theo được tiếp tục hưởng lợi từ nó.
