지구는 기체 대기(대기 대기)로 둘러싸여 있고, 표면(수권)에 물이 풍부하게 분포되어 있으며, 암석 지각과 지구 내부(구)가 층상 구조를 이루고 있습니다. 그리고 이러한 각 영역을 기반으로 생명체가 사는 생물권이 형성됩니다.
1. 지구 시스템의 구성
(1) 지구 시스템
지구는 살아있는 유기체처럼 다양하고 지속적인 변화 속에서 시스템을 유지하기 때문에 지구 시스템이라고 합니다. 지구 시스템의 각 구성 요소는 독립적인 영역이 아니라 지속적으로 상호 작용합니다.
(2) 지구 시스템의 구성 요소
지구를 둘러싸고 있는 기체(질소, 산소, 수증기, 아르곤, 이산화탄소 등)가 분포하는 영역을 대기라 하고 바다, 강, 호수, 빙하, 지하수가 분포하는 영역을 대기라 한다. 대기권 수권(hydrosphere) 지권(geosphere)이라고 하며 지구 내부를 포함하며 지각, 맨틀, 핵이 분포되어 층상구조를 이룬다. 그리고 그것은 생물권이라고 불리며 지구상의 모든 생물과 아직 분해되지 않은 유기 물질을 포함합니다.
(3) 외화
약 1000km 이상의 고도에서 지구 시스템을 둘러싼 공간을 말합니다. 외권에서 지구 시스템으로 날아가는 운석의 경우를 제외하고 지구와 외권 사이에는 물질의 움직임이 거의 없습니다. 그러나 외권과 지구 사이에는 에너지 교환이 있습니다. 외기권의 역할을 고려할 때 외기권의 반 알렌 벨트는 지구 자기장에 의해 지구 주위에 형성되어 태양에서 날아오는 하전 입자를 차단하여 생명과 지구를 보호합니다.
2차 기권
(1) 면제 분류
대기는 지표면으로부터의 온도분포에 따라 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구분된다.
- 대류권: 대류권은 지표면에서 표고 10~15km, 평균 표고는 11km까지 뻗어 있는 층입니다. 대류권에서는 고도 1km당 평균 6.5℃씩 기온이 감소하는데 이를 대류권 기온 감소율이라고 한다. 고도가 높아짐에 따라 온도가 감소하는 이유는 고도가 높아짐에 따라 표면 복사 에너지가 덜 도달하기 때문입니다. 대류권에서는 하층의 온도가 높고 상층의 온도가 낮아 대류운동이 일어나 수증기로 인해 구름이 형성되고 비, 눈 등의 기상현상이 일어난다. 대기 전체 질량의 75%는 대류권에 있다.
- 성층권: 대류권에서 약 50km 상공에 있는 층으로 고도 20~40km 사이에 자외선을 흡수하는 5조 개의 층이 있어 고도가 높아질수록 온도가 상승합니다. 성층권 하부는 대류운동이 없고 대기가 안정되어 비행기의 비행경로로 이용된다.
- 중간권: 고도가 높아질수록 온도가 감소하는 성층권 위 50~80km 사이의 층. 대류 운동은 일어나지만 공기가 매우 희박하고 수증기가 없기 때문에 기상 현상은 일어나지 않는다. 그리고 고도 약 80km에 있는 중간권 경계면의 온도는 약 -90°C로 대기권 아래에서 가장 낮습니다.
- 열권(Thermosphere): 고도 80km 이상의 고도에 따라 온도가 급격히 상승하는 층. 공기가 극도로 희박하기 때문에 온도가 이렇게 많이 오르는데 공기 분자나 원자가 직접 태양복사에너지를 흡수하고 태양에서 오는 입자(광자, 전자)와 충돌한다. 따라서 낮과 밤의 기온차가 매우 큽니다. 또한 태양의 강한 자외선에 의해 공기 분자가 이온화되면서 생성된 이온과 자유전자가 분산되어 전리층을 형성하고 극지방 약 100km 상공에 오로라가 나타난다. 여기서 전리층은 고도 50km 이상에서 태양의 자외선에 의해 이온화된 이온과 자유전자의 밀도가 높은 지역으로, 전리층은 전파를 흡수하거나 반사한다. 오로라를 살펴보자. 첫째, 태양에서 방출된 많은 하전 입자(전자와 양성자로 구성된 플라즈마 입자)가 지구를 향해 날아가서 지구 자기장에 갇히게 됩니다. 이러한 하전 입자는 지구 자기장에 갇혀 자기력선을 따라 북극과 남극으로 이동하며 대기 중의 공기 분자나 원자와 충돌하면 생성된 이온이나 전자가 재결합해 빛을 방출한다. 이 현상을 오로라 또는 북극광이라고 합니다.
(2) 고도별 기압분포
전체 대기의 약 99%는 고도 30km 이하에 존재하며 대부분의 기상 현상은 고도 10km 이하의 대류권에서 발생합니다. 지구를 둘러싼 대기는 중력으로 인해 지표면에 가깝게 축적되어 지표면에 압력을 가하는데, 이 대기압은 지표면에서 약 1기압이다. 대기가 상승하면 중력이 감소하므로 부피가 감소하고 밀도도 감소하므로 대기압이 감소합니다.
(3) 면제의 구성 요소
대기는 지구의 중력에 의해 유지되기 때문에 전체 대기의 99%는 약 30km 아래의 대기에 분포합니다. 지구의 대기는 다양한 기체의 혼합물로 질소와 산소가 주성분으로 전체 부피의 약 99%를 차지하고 나머지 1%는 아르곤, 이산화탄소, 오존, 수증기 등이다. , 수증기의 양은 장소와 시간에 따라 차이가 크며 그 양이 매우 적지만 날씨를 일으키는 중요한 요소이며 이산화탄소와 함께 온실효과를 일으키는 역할을 한다.
(4) 기권의 역할
대기는 지구 생명체의 호흡과 광합성에 필요한 산소와 이산화탄소를 제공하고 유해한 자외선이 지구로 들어오는 것을 막아 생명을 보호한다. 또한 그에 상응하는 온실 효과를 일으켜 지구 표면을 단열하고 온도를 일정하게 유지하며 눈, 비, 바람과 같은 다양한 기상 현상을 형성하는 역할을 합니다. 또한 대기는 우주에서 지구로 날아오는 유성체를 태워 분해하거나 작은 운석으로 지상에 떨어뜨림으로써 생명과 지구를 보호하는 역할을 하며, 전리층을 형성해 장거리 무선통신이 가능하도록 한다.