Bầu khí quyển Trái Đất là yếu tố quan trọng giúp mọi loài sinh vật có thể hít thở để duy trì sự sống. Vậy bầu khí quyển là gì? Thành phần và vai trò của khí quyển như thế nào?….. Cùng mayruaxegiadinh.com.vn tìm hiểu chi tiết về chủ đề này cũng như các vấn đề liên quan đến vấn đề ô nhiễm khí quyển đang được báo động hiện nay nhé!
Khí quyển là gì? Áp suất khí quyển là gì?
Khí quyển chính là lớp vỏ nằm ngoài cùng bao quanh lấy Trái Đất và lớp vỏ này thường xuyên chịu ảnh hưởng trực tiếp của vũ trụ, trước hết là Mặt Trời.
Những thuộc tính của khí quyển phụ thuộc chính vào khối lượng cũng như thành phần của khí quyển. So với tổng khối lượng của Trái Đất (5,98.1027 gram) và đại dương (1,35.1024) thì khối lượng của khí quyển rất nhỏ và bằng 5,29.1021 gram. Theo đó, sự biến đổi trong khí quyển bị ảnh hưởng bởi các biến đổi dù là rất nhỏ ở Trái Đất và đại dương.
Lớp khí quyển có chiều dày chung trên 10.000km. Nếu tính từ mặt đất đến độ cao 5km thì tập trung khoảng 50% toàn bộ khối lượng khí quyển, ở độ cao khoảng 10km thì là 75% và ở độ cao 16km là 90%. Đến độ cao > 3.000km thì mật độ không khí tại đây đã bị loãng đến mức không khác gì so với không gian giữa những hành tinh tuy nhiên vẫn nhận thấy được những dấu vết của nó ở độ cao > 10.000km.
Vì giữa đại dương và khí quyển có diễn ra sự trao đổi vật chất, năng lượng và cả momen nên việc xác định được ranh giới bên dưới của khí quyển là rất khó. Mà chính sự trao đổi này là điều kiện cho nước kết hợp với lục địa hay với khí quyển thành một thể thống nhất. Do đó, đại dương và khí quyển trong một số trường hợp cũng có thể được coi là một trong các bộ phận của hệ thống thống nhất.
Áp suất khí quyển là gì? Áp suất khí quyển hay còn gọi là áp suất không khí chính là trọng lượng của lớp vỏ không khó bao bọc quanh bề mặt của Trái Đất và nó tác dụng lên vật đặt trong nó. Áp suất khí quyển được đo bằng đơn vị át-mốt-phe (atm) và áp suất khí quyển Trái Đất phổ biến nhất đó là 760mmHg.
Cấu tạo và thành phần của khí quyển
Thành phần của khí quyển bao gồm: Nitơ (chiếm 78,1% tính theo thể tích), oxy (20,9%) và một lượng nhỏ agon (0,9%), dioxit cacbon (khoảng 0,035%) cùng hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển hấp thụ các tia bức xạ cực tím của Mặt Trời đồng thời tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm để bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất.
Khối lượng của khí quyển là 5×1015 tấn. Trong đó, 99% khối lượng của khí quyển là ở lớp dưới 30km và chứa khoảng 50% là hợp chất hóa học.
Các khí có trong bầu khí quyển bao gồm: N2, O2, Ar, CO2, H2, CO, O3, SO2, Ne, He, CH4, Kr, N2O, NO2,….Giữa các quyển của bầu khí quyển Trái Đất có sự trao đổi liên tục với nhau và đồng thời tạo ra các cân bằng động nhằm duy trì sự có mặt và tồn tại của các chất trong khí quyển.
Trong khí quyển cũng xuất hiện số số các chất có nhiều thành phần biến động điển hình như hơi nước hay khói bụi, những chất khí độc hại cùng các ion và các chất hữu cơ do thực vật thải ra,…
Tìm hiểu các tầng khí quyển Trái Đất
Ở phần trên chúng ta đã định nghĩa được khí quyển là gì vậy khí quyển có mấy tầng? Chúng ta cùng tìm hiểu ngay trong phần này của bài viết nhé!
Khí quyển có 5 tầng bao gồm: tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung lưu, tầng nhiệt và tầng ngoài. Đặc điểm cụ thể của 5 tầng khí quyển này như sau:
Tầng đối lưu
Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển Trái Đất, nó gắn liền với tất cả các hoạt động của con người. Tầng này có độ cao được tính từ bề mặt đất tới độ cao khoảng 20km ở các vùng nhiệt đới, khoảng 11km ở vùng ôn đới và càng ít hơn khi về hai cực và khi đó còn khoảng 7km.
Tầng đối lưu chiếm đến khoảng 80% tổng khối lượng của toàn bộ khí quyển Trái Đất. Trong khu vực này thì nhiệt độ giảm dần theo độ cao nhưng cũng xảy ra hiện tượng nghịch nhiệt, đặc biệt lên cao 1000m thì nhiệt độ giảm đi 6,5℃. Máy bay phản lực sẽ bay ở phần trên cùng của tầng đối lưu.
Tầng bình lưu
Tầng này có vị trí nằm ở giới hạn trên của tầng đối lưu lên tới độ cao khoảng 50km. Vì là tầng khí quyển có ít những dòng đối lưu xoáy mạnh nên tầng này có tên gọi là tầng bình lưu. Những loại máy bay dân dụng hiện nay thường bay ở độ cao ranh giới giữa tầng bình lưu và tầng đối lưu nhằm giảm thiểu những nguy cơ tai nạn bởi các diễn biến bất thường của khí quyển.
Ngược lại với tầng đối lưu thì nhiệt độ ở tầng bình lưu lại tăng theo độ cao tuy nhiên lên đến ranh giới trên thì nhiệt độ lại bắt đầu giảm dần theo độ cao. Ở tầng bình lưu nhiệt độ ấm hơn chủ yếu là ảnh hưởng bởi lớp ozon có khả năng hấp thụ bức xạ cực tím của Mặt Trời.
Tầng trung lưu
Tầng trung lưu chính là tầng giữa và nằm ở độ cao khoảng 50km đến 80-90km. Nhiệt độ trong tầng trung lưu sẽ giảm dần theo độ cao bởi nhiệt từ sự hấp thụ tia cực tím biến mất và hiệu ứng làm lạnh của CO2. Trong tầng trung lưu này còn chứa những dạng mây dạ quang và có cả sét dị hình Sprites và hiện tượng sao băng.
Tầng nhiệt
Lên cao tiếp của tầng lưu chính là tầng nhiệt và nằm ở độ cao khoảng từ 80-90km đến độ cao khoảng 2000km. Ở tầng này xuất hiện các bức xạ tia cực tím gây ra sự ion hóa cùng hiện tượng cực quang cũng diễn ra ở tầng này.
Tầng ngoài
Tầng ngoài là lớp trên cùng của khí quyển Trái Đất và nằm trong khoảng từ 500-1000km đến 10.000km. Việc xác định cụ thể giới hạn trên của tầng ngoài là rất khó bởi mật độ của các chất khí giảm liên tục và các chất ở đây đều nằm ở trạng thái ion hóa.
Vai trò của khí quyển là gì?
Thông qua cấu trúc của khí quyển hình thành nên tầng khí quyển là các tiền đề quan trọng cho vai trò của chúng đối với đời sống trên Trái Đất của chúng ta. Bởi thế mà bạn đã bao giờ từng nghĩ rằng liệu một ngày không còn khí quyển nữa thì Trái Đất sẽ ra sao không? Cùng điểm qua những vai trò của khí quyển đối với đời sống trên Trái Đất như sau:
Cung cấp oxy để thực hiện trao đổi hô hấp
Như chúng ta đã biết tầng khí quyển được cấu tạo bởi nhiều các loại khí khác nhau và chúng được giữ lại trên Trái Đất bởi lực hấp dẫn mà các khí này rất cần thiết cho sự sống của Trái Đất điển hình như khí Nitơ, oxy, hidro hay heli. Do đó nếu mất đi tầng khí quyển thì nguy cơ hàng đầu đó chính là mất đi sự cung cấp khí oxy để thực hiện trao đổi hô hấp cũng như các chất khí cần thiết khác cho sự sống.
Việc mất đi các chất khí cần thiết để con người hay động thực vật thực hiện các hoạt động hô hấp đồng nghĩa rằng hành tinh chúng ta sẽ mất đi sự sống. Chính vì thế mà tầng khí quyển đóng vai trò hết sức quan trọng đối với sự sống của loài người cũng như các loài sinh vật khác sinh sống trên Trái Đất.
Như vậy, có thể kết luận rằng bầu khí quyển Trái Đất đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự hô hấp của con người cũng như động vật và sự phát triển trao đổi chất của thực vật và cây xanh.
Đại dương vì nhiệt độ tăng cao mà biến mất hoàn toàn
5 tầng khí quyển mà chúng ta đã đề cập ở phần trên thì chúng ta đều biết nó giống như một lớp vỏ trung gian nhằm bảo vệ Trái Đất và những tầng khí quyển này hầu hết chịu ảnh hưởng nhiều nhất các tác động từ bên ngoài bởi sở hữu vị trí thấp nhất và cao nhất đó là tầng đối lưu và tầng điện ly (tầng nhiệt + tầng ngoài).
Và nếu như không có 5 tầng khí quyển là các lớp bảo vệ thì Trái Đất sẽ bị tấn công bởi sức nóng của nhiều tác động đến đến việc những đại dương có thể bị biến mất hoàn toàn và khô hạn bởi nhiệt độ tăng cao một thời gian hoặc đột ngột. Lớp vỏ bảo vệ này giúp Trái Đất tránh khỏi những tàn phá của tác động bên ngoài cũng như các vật thể lạ ngoài vũ trụ.
Trái Đất có thể bị tàn phá bởi các lớp thiên thạch bên ngoài hoặc các vật thể lạ khác gây sức nóng. Do đó, sự có mặt của các tầng khí quyển giống như việc Trái Đất được bọc bởi lớp ráp bảo vệ giúp đốt cháy và tạo lực cản với các vật thể từ ngoài vũ trụ tiến sâu vào bên trong Trái Đất.
Bảo vệ Trái Đất khỏi sự tàn phá nặng nề của các lớp thiên thạch
Một trong các tác nhân mang đến sức tàn phá khủng khiếp nhất cho toàn bộ Trái Đất chính là thiên thạch. Sức công phá này là khó để có thể quy ước được về mặt không gian và thời gian.
Trên thực tế, chúng ta cũng đã có các mô phỏng dự đoán các va chạm lớn giữa thiên thạch với bề mặt Trái Đất gây nên sức tàn phá nặng nề và nó tương đương với một quả bom nguyên tử. Việc có mặt của các tầng khí quyển giúp đẩy lùi các thiệt hại nghiêm trọng ở những phạm vi cục bộ hoặc tổng quát.
Giữ ấm bề mặt Trái Đất vào ban đêm
Như các bạn đã biết thì những loại khí của tầng khí quyển được giữ lại trên bề mặt của Trái Đất là nhờ vào lực hấp dẫn. Và nếu như không có sự xuất hiện của khí quyển thì vào ban đêm sẽ rất lạnh lẽo và đặc biệt khó có thể cân bằng được nhiệt độ của sự sống.
Trong đó, nhiệt độ của Trái Đất trung bình rơi vào khoảng 15℃ được cân bằng và cố định dựa vào vai trò của khí quyển cùng khả năng bọc và giữ nhiệt của nó. Và nếu như không có bầu khí quyển Trái Đất để giữ ấm vào ban đêm thì nhiệt độ đã được dự đoán sẽ vào khoảng -150℃ hoặc thậm chí còn thấp hơn nữa.
Cân bằng nhiệt độ Trái Đất và giữ nhiệt độ không tăng cao
Tương tự như việc nhiệt độ giảm cực thấp về ban đêm thì ngược lại, nhiệt độ Trái Đất cũng sẽ đột ngột tăng rất cao và gây nóng lên toàn cầu nếu không có các tầng khí quyển cân bằng.
Hơn nữa, nhiệt độ Trái Đất được tạo nên nhờ sự cân bằng năng lượng giữa Mặt Trời và Trái Đất mà trong đó năng lượng của Mặt Trời chủ yếu được hấp thụ từ những sóng ngắn dễ dàng đi qua tầng khí quyển để đi xuống bề mặt Trái Đất. Mà trong đó thì những bức xạ ngược lại của khí quyển có sóng dài mang năng lượng thấp và làm một số chất có trong khí quyển bị giữ lại.
Như vậy, nếu như không có sự xuất hiện của các tầng khí quyển thì nhiệt độ của Trái Đất có thể sẽ tăng lên cao đến mức tối đa và không được cân bằng nhiệt. Từ đó sẽ làm giảm những tia nắng gắt cũng như sự khắc nghiệt của nhiệt độ tương tự như một lớp chăn với chức năng giúp bảo vệ độc đáo được quán quanh hành tinh.
Mang tới tầng Ozon dồi dào
Trong cấu tạo của các tầng khí quyển, tầng bình lưu là nơi sở hữu tầng ozon mà ozon cũng sở hữu các nguồn năng lượng dồi dào đóng vai trò vô cùng quan trọng cho sự sống của Trái Đất. Nó hấp thụ tất cả những tia cực tím từ bức xạ Mặt Trời, đồng thời ngăn chặn chúng chiếu trực tiếp xuống Trái Đất.
Do đó, nếu tầng ozon ở bầu khí quyển Trái Đất bị suy giảm đi đồng nghĩa rằng việc tia uv chiếu xuống Trái Đất nhiều hơn. Từ đó gây ra nhiều tổn thương bệnh tật nhiều hơn ở con người.
Ngoài ra, mặc dù ozon trong tầng khí quyển chiếm một lượng tương đối mỏng nhưng nó lại là một phần trong tấm lá chắn giúp bảo vệ Trái Đất cực hữu hiệu.
Các ảnh hưởng đến dòng hải lưu
Một số các nguyên nhân trong sự hình thành của tầng khí quyển bao gồm những áp suất của khí quyển. Lúc này, tầng khí quyển có tác động trực tiếp với các dòng hải lưu cùng các vòng hoàn lưu khí quyển có khả năng dịch chuyển về hướng cực giai đoạn ấm hơn và mang theo phần nhiệt năng.
Tăng cường hệ thống quang hợp
Như một khả năng dồi dào điển hình của các tầng khí quyển khi mang lại sức sống dồi dào cho hệ sinh thực vật trên toàn Trái Đất thì sự có mặt của 5 tầng khí quyển này với hệ hệ thống quang hợp phát triển biến những phân tử carbon dioxide cùng nước thành đường và khí oxy. Điều này làm tăng cường đáng kể lượng oxy trên Trái Đất và tăng cường hệ thống hô hấp và quang hợp.
Tình trạng ô nhiễm khí quyển Trái Đất hiện nay
Theo các nhà môi trường học thì hiện tượng ô nhiễm khí quyển xảy ra chủ yếu là bởi khói, bụi, hơi hoặc những chất khí lạ được đưa vào khí quyển thông qua những hoạt động của con người từ nông nghiệp đến công nghiệp, sinh hoạt hàng ngày hay giao thông vận tải,….
Từ đó mà nó tác động trở lại đối với con người nên gây ra hàng hoạt những loại bệnh tật lây lan. Do đó, ô nhiễm không khí đã và đang là một trong các vấn đề cấp bách nhất toàn cầu hiện nay.
Chính vì thế mà mỗi cá nhân đều cần nâng cao ý thức, biết bảo vệ bầu không khí trong lành từ các hoạt động nhỏ nhất như: hạn chế sử dụng túi nilon trong sinh hoạt, không vứt rác bừa bãi hay giảm thiểu lượng khí thải từ giao thông bằng việc sử dụng các phương tiện giao thông công cộng cho việc di chuyển,…. Tuy nhiên, mỗi chúng ta cho đến hiện nay dường như vẫn chưa làm được những điều nhỏ đấy!
Kết Luận
Như vậy khí quyển đóng vai trò quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất. Hy vọng những thông tin mayruaxegiadinh.com.vn vừa tổng hợp và chia sẻ trong bài viết giúp bạn đọc hiểu được vai trò của khí quyển là gì. Từ đó có những hành động thiết thực để bảo vệ nguồn không khí mà chúng ta vẫn trao đổi với cơ thể hàng ngày để duy trì sự sống.
Cảm ơn bạn đã dành thời gian cho bài viết này và nhớ rằng truy cập website để cập nhật nhiều hơn kiến thức về mọi lĩnh vực trong đời sống bạn nhé!
