수업 목표
- 목록에는 주요 레이어의 분위기 및 그들의 온도.
- 대류권에서 전천후가 일어나는 이유에 대해 토론하십시오.
- 오존층이 유해한 방사선으로부터 표면을 보호하는 방법에 대해 토론하십시오.,
어휘
- aurora
- 외기권
- 반전
- 전리층
- magnetosphere
- 산소,질소,이산화탄소
- 오존층
- 태양풍
- 인
- 온 그라데이션
- 다
- 대류권
소개
분위기는 계층화된 대응과 함께 어떻게 분위기의 온도 변화와 고도에 있습니다. 에 의해 이해하는 방법으로 온도의 변화와 고도로,우리는 많은 것을 배울 수 있습 방법에 대한 분위기를 작동합니다., 는 날씨에서 더 낮은 분위기,재미있는 것과 같은 아름다운 오로라 일어나에서 더 높습니다.
에온
논문에 의해 개최 상승기류는 라디에이터 위에 보여 중요한 원칙을 따뜻한 공기가 상승한다.
왜 따뜻한 공기가 상승합니까(위 그림)? 기체 분자 이동 할 수 있는 자유롭게 그리고 만약 그들이 포함되지 않은,그들은 분위기 속에서,그들이 걸릴 수 있습니다 더 많거나 적은 공간입니다.
- 가스 분자가 차가울 때,그들은 부진하고 많은 공간을 차지하지 않습니다., 적은 공간에서 동일한 수의 분자로 공기 밀도와 공기 압력 모두 더 높습니다.
- 가스 분자가 따뜻하면 활발하게 움직이며 더 많은 공간을 차지합니다. 공기 밀도와 공기 압력은 더 낮습니다.
더 따뜻하고 가벼운 공기는 그 위의 더 차가운 공기보다 더 부력이 있으므로 상승합니다. 그러면 더 차가운 공기가 그 아래의 공기보다 밀도가 높기 때문에 아래로 가라 앉습니다. 이것은 판 구조론 장에서 설명한 대류입니다.
고도와 함께 가장 눈에 띄게 변하는 속성은 대기 온도입니다., 고도에 따라 감소하는 압력과 밀도의 변화와는 달리 공기 온도의 변화는 규칙적이지 않습니다. 거리에 따른 온도 변화를 온도 구배라고합니다.
분위기로 나누어진 레이어에 기초하는 방법은 온도에서는 계층의 변경 내용과 함께 고도 레이어의 온도 구배(아래 그림). 각 층의 온도 구배는 다릅니다. 일부 층에서는 온도가 고도에 따라 증가하고 다른 층에서는 감소합니다. 각 층의 온도 구배는 층의 열원에 의해 결정됩니다(아래 그림).,
네 가지 주요 레이어의 분위기는 다른 온도 그라데이션을 만들고,열의 구조공합니다.
레이어의 분위기가 나타납으로 다른 색상에 이 이미지에서 확인해보세요.
대기의 중요한 과정의 대부분은 대류권과 성층권의 가장 낮은 두 층에서 일어난다.,대류권의 온도는 지구 표면 근처에서 가장 높으며 고도에 따라 감소합니다. 평균적으로 대류권의 온도 구배는 1,000m 당 6.5°C(1,000ft 당 3.6°F)입니다.)고도의. 대류권의 열원은 무엇입니까?지구의 표면은 대류권의 주요 열원이지만 거의 모든 열이 태양으로부터 나옵니다. 지구상의 암석,토양 및 물 은 태양의 빛을 흡수하여 열로 대기로 다시 방출합니다., 또한 가스의 밀도가 높기 때문에 표면 근처에서 온도가 더 높습니다. 중력이 높을수록 온도가 상승합니다.
대류권에서 더 따뜻한 공기가 더 차가운 공기 아래에 있음을 주목하십시오. 이것의 결과는 무엇이라고 생각하십니까? 이 상태는 불안정합니다. 표면 근처의 따뜻한 공기가 상승하고 대류권에서 더 높은 시원한 공기가 가라 앉습니다. 그래서 대류권의 공기는 많은 혼합을합니다. 이 혼합은 온도 구배가 시간과 장소에 따라 달라지게합니다., 대류권에서 공기의 상승과 침몰은 행성의 모든 날씨가 대류권에서 일어난다는 것을 의미합니다.
때로는 온도 역전,공기의 온도에서는 대류권의 증가와 함께 고도와 따뜻한 공기 앉아 있을 통해 주세요. 반전은 매우 안정적이며 며칠 또는 몇 주 동안 지속될 수 있습니다. 반전 형태:
- 밤이나 겨울에 땅이 차가울 때 땅 위에. 차가운 땅은 그 위에 앉아있는 공기를 식혀서이 낮은 공기층을 그 위의 공기보다 밀도있게 만듭니다.
- 차가운 바닷물이 그 위의 공기를 식히는 해안 근처., 그 밀도가 높은 공기가 내륙으로 이동하면 땅 위의 따뜻한 공기 아래로 미끄러집니다.
이후 온도 뒤집어 안정되어 있는,그들은 종종 트랩 오염 물질 및 생산 유해한 공기 조건 도시에서(아래 그림).
전체가 금연은 온도에 반전을 볼 수 있습니다. 연기는 더 따뜻한 공기의 모자 아래에 놓인 차가운 고밀도 공기에 갇혀 있습니다.대류권의 꼭대기에는 온도가 높이에 따라 변하지 않는 얇은 층이 있습니다., 이것은 대류권의 더 시원하고 밀도가 높은 공기가 성층권의 더 따뜻하고 덜 조밀 한 공기 아래에 갇혀 있음을 의미합니다. 대류권과 성층권의 공기는 거의 섞이지 않습니다.
성층권
큰 화산 폭발로 인한 화산재와 가스가 대류권 위의 층인 성층권으로 파열 될 수 있습니다. 일단 성층권에서,그것은 두 층 사이의 혼합이 너무 적기 때문에 수년 동안 거기에서 정지 된 채로 남아 있습니다. 조종사는 공기의 난기류가 거의 없기 때문에 성층권의 하부에서 비행하는 것을 좋아합니다.,
성층권에서는 온도가 고도에 따라 증가합니다. 성층권의 열원은 무엇입니까? 성층권에 대한 직접적인 열원은 태양입니다. 성층권의 공기는 더 따뜻하고 밀도가 낮은 공기가 더 시원하고 밀도가 높은 공기 위에 앉아 있기 때문에 안정적입니다. 결과적으로,층 내에서 공기의 혼합이 거의 없다.
오존층은 고도 15~30km(9~19 마일)사이의 성층권 내에서 발견됩니다. 오존층의 두께는 계절에 따라 다르며 위도에 따라 다릅니다.,
오존층은 매우 중요하기 때문에 오존에서 성층권의 대부분을 흡수한 태양의 유해한 자외선(UV)방사선입니다. 이 때문에 오존층은 지구상의 생명을 보호합니다. 고 에너지 자외선은 세포를 관통하고 DNA 를 손상시켜 세포 사멸로 이어진다(우리가 나쁜 햇볕으로 알고있는). 지구상의 유기체는 그들을 죽이거나 손상시키는 무거운 자외선 노출에 적응하지 못합니다. UVC 와 UVB 방사선을 반영하기 위해 오존층이 없다면 지구상의 가장 복잡한 생명체는 오래 살아남지 못할 것입니다(아래 그림).,
도 오존층,UVB 방사선전 관리에 도달하는 지구의 표면에 특히 태양열 방사선이 높습니다.
중간권
중간권의 온도는 고도에 따라 감소합니다. 태양의 복사를 흡수하기 위해 중간권에 가스 분자가 거의 없기 때문에 열원은 아래의 성층권입니다. 중간권은 매우 차갑고,특히 그 꼭대기는 약 -90°C(-130°F)입니다.
중간권의 공기는 매우 낮은 밀도를 가지고 있습니다:대기의 질량의 99.9%는 중간권 아래에 있습니다., 결과적으로 공기 압력은 매우 낮습니다(아래 그림). 중간권을 여행하는 사람은 자외선 차단을 제공하는 오존층이 아래의 성층권에 있기 때문에 자외선으로부터 심한 화상을 입을 것입니다. 호흡을위한 산소가 거의 없을 것입니다. 낯선 사람은 아직 보호되지 않은 여행자의 혈액에서 끓여 정상적인 몸의 온도 때문에 압력이 너무 낮습니다.
유성은 굽기에서 중간권도 가스가 매우 얇은;이러한 불타는 유성은 별.,
다고 넘어
The International Space Station ISS()궤도 내에서의 상단 부분을 열권,약 320 380km 입니다.
의 밀도 분자가 너무 낮다는 하나의 가스 분자에 대해 갈 수 있는 1㎞이후 데이터 전송 요금이 부과 다른 분자입니다. 에너지가 너무 적게 전달되기 때문에 공기가 매우 차갑게 느껴집니다(위 그림).
열권 내에서 전리층이다., 전리층에서 이름을 가져옵사는 가스를 이온화하고 분자를 만드는 긍정적으로 부과 이온 그리고 하나 이상의 부정적인 요금이 부과 전자. 해방 된 전자는 전리층 내에서 전류로 이동합니다. 자유 이온 때문에 전리층은 많은 흥미로운 특성을 가지고 있습니다.
밤에는 전파가 전리층에서 튀어 나와 지구로 되돌아옵니다. 이것은 종종 밤에 그 소스에서 멀리 오전 라디오 방송국을 선택할 수있는 이유입니다.,
Van Allen 방사 벨트는 자기권에서 대기를 넘어 위치하는 고도로 하전 된 입자의 두 개의 도넛 모양의 영역입니다. 입자는 태양 플레어에서 유래하고 태양풍에 지구로 날아갑니다. 일단 지구의 자기장에 의해 갇히게되면,그들은 필드의 힘의 자기선을 따라 따라 간다. 이 선들은 적도 위에서부터 북극까지 그리고 또한 남극까지 연장되어 적도로 되돌아갑니다.,
경우 대규모 태양 폭풍이 발생 Van Allen 벨트가 오버로드 입자,결과를 가장 아름다운 기능의 전리층—야간 aurora(아래 그림). 입자는 자기장 선을 따라 극을 향해 나선형을 이룹니다. 하전 된 입자는 산소 및 질소 가스 분자에 에너지를 공급하여 빛을 발합니다. 각 가스는 특정 색상의 빛을 방출합니다.
(a)화려한 빛의 표시 볼 수 있으로 오로라 또는 오로라에서는 북반구입니다., aurora australis 또는 southern lights 는 남극 대륙을 둘러 쌉니다.
없이 외부에 제한 외기권,가장 바깥쪽 레이어의 분위기의 가스 분자 마지막으로 될 그래서 부는 어떤 시점에서 더 많은. 대기 너머에는 태양풍이 있습니다. 태양풍은 고속 입자,주로 양성자와 전자로 만들어져 태양으로부터 빠르게 바깥쪽으로 이동합니다.
이 비디오는 대기의 층에 대한 논의에서 매우 철저합니다., 기억의 화학적 조성은 각 계층은 거의 같은 제외한 오존층에서 발견되는 성층권(8a):http://www.youtube.com/watch?v=S-YAKZoy1A0(6:44).
Kqed:오로라를 비추다
지구 자기장이 색으로 칠해지면 어떻게 생겼을까요? 오로라처럼 보일 것입니다! 이 퀘스트 비디오는 태양풍,지구의 자기장 및 지구의 대기에 대한 단서를 제공하는 오로라를 살펴 봅니다. 다음에서 자세히 알아보십시오.http://science.kqed.org/quest/video/illuminating-the-northern-lights/.,
장 요약
- 기능의 분위기는 변화와 고도:밀도 감소,공기 압력이 감소,온도 변화에 따라 다릅니다.
- 다른 온도 구배는 대기 내에서 다른 층을 만듭니다.
- 가장 낮은 레이어는 대류권의 대부분은 대기 가스의 모든 행성의 날씨에 있습니다. 대류권은지면에서 가열되므로 고도에 따라 온도가 감소합니다. 따뜻한 공기가 상승하고 시원한 공기가 가라 앉기 때문에 대류권은 불안정합니다.,
- 성층권에서는 온도가 고도에 따라 증가합니다. 성층권에는 태양의 유해한 자외선으로부터 행성을 보호하는 오존층이 포함되어 있습니다.
검토 질문
- 따뜻한 공기가 상승하는 이유에 대한 자세한 설명을 제공합니다.
- 공기 온도가 고도와 함께 균일하게 변하지 않는 이유는 무엇입니까? 예를 제시하십시오.
- 땅이 대류권의 열원 역할을하는 방법을 설명합니다. 에너지의 원천은 무엇이며 그 에너지는 어떻게됩니까?
- 반전은 얼마나 안정적이며 그 이유는 무엇입니까? 반전은 어떻게 형성됩니까?,
- 애리조나 주 피닉스는 남서부 사막에있는 도시입니다. 여름은 매우 뜨겁습니다. 겨울 날은 종종 상당히 따뜻하지만 겨울 밤은 꽤 쌀쌀 할 수 있습니다. 12 월에는 반전이 아주 흔합니다. 이러한 조건 하에서 반전이 어떻게 형성되며이 거대하고 자동차에 의존하는 도시에 대한 반전의 결과는 무엇입니까?
- 대류권과 성층권의 공기가 자유롭게 섞일 수없는 이유는 무엇입니까?
- 성층권의 열원은 무엇입니까? 그 열은 어떻게 흡수됩니까?
- 오존층에서의 오존 생성 및 손실을 설명한다. 하나는 다른 것보다 더 많이 발생합니까?,
- “슈팅 스타”는 어떻게 그리고 어디에서 만들어 집니까?
- 보호받지 못한 여행자의 피가 중간권에서 끓어 오르는 이유는 무엇입니까?
추가 읽기/보충 링크
- NASA,오로라의 신비:http://www.youtube.com/watch?v=PaSFAbATPvk.
고려해야 할 점
- 태양 에너지는 어떻게 대기의 층을 만드나요?
- 태양 에너지는 어떻게 날씨를 만드나요?
- 오존층에 오존이 적 으면 지구상의 생명체는 어떻게 될까요?
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