|
|
||||
|
Die
atmosfeer—’n wonderlike see van gasse wat die
aarde omvloei Ons
lewende
Die
atmosfeer is die aarde se hemelhoë gaskombers... maar so onsigbaar dat
ons dikwels nie eens daaraan dink dat dit bestaan nie. In hierdie
artikel reis ons van onder af opwaarts deur al luglae—tot aan die yl
uiteindes waar die atmosfeer geleidelik met die sonwind vermeng. Dalk
dink jy daarna ’n bietjie anders oor ons wêreld... |
||||
IT
omgewe en omsluit jou gedurende jou hele aardse lewe. Jy kan dit
inasem, uitasem, daarop sweef of daardeur klief—en spreekwoordelik kan
jy dit skep ook. Of jy kan dit gee aan jou gemoed. Maar
dis nie so maklik om ’n studie te maak van lug—die aarde se dampkring—nie.
Jy kan dit met die beste wil ter wêreld nie om jou sien nie, om van
proe nie eens te praat nie. Mense
kan verbasend lank sonder kos en partykeer selfs sonder water lewe, dog
sonder lug sal jou doppie binne oomblikke klap. Vir eers sal jy geen
asem kry nie. Maar die lugdruk is ook lewensnoodsaaklik om jou liggaam
in posisie te hou. As
jy lug wil waarneem, moet jy liewer net kyk na die uitwerking wat dit
op ander dinge het. Bewegende lug draai windpompe, voer die wolke mee
oor die bloute daar bo, stu seilskepe voort oor die see en laat
sweeftuie tussen hemel en aarde gly. Lug beweeg ook verby die vlerke van
voëls en insekte en stel hulle in staat om te vlieg. Lug
is ’n mengsel van vrybewegende gasse wat van die aarde se oppervlak af
na die ruimte toe uitstrek. Swaartekrag verseker dat dit nie van ons
planeet af ontsnap nie, ten minste nie baie daarvan nie. Droë
lug bestaan hoofsaaklik uit die twee gasse stikstof (78,09 persent of
dan nagenoeg 78 persent) en
suurstof (20,95 persent of dan feitlik 21 persent). Ander gasse is onder meer argon,
koolstofdioksied, helium, waterstof, metaan, neon, osoon, xenon en
kripton. Die luglae naaste aan die aarde bevat ook waterdamp.
Ons
weet almal dat ons suurstof inneem en koolstofdioksied (koolsuurgas)
vrystel wanneer ons asemhaal. By groen plante is dit net andersom. Lug
is ook belangrik deurdat dit ’n “kombers” om die aarde vorm wat
dit teen die son se gevaarlike strale beskut. Daarby vang dit die son se
hitte vas om die aarde te verwarm en bewoonbaar te maak. Dit
beskerm voorts die planeet deur meteore en ander voorwerpe te
verbrand wanneer hulle ons atmosfeer met groot snelhede binnedring. Klankgolwe
het ook ’n medium soos lug nodig om in te beweeg. Op die luglose maan
is daar geen klank nie en moes die maanlopers van ’n aantal dekades
gelede desnoods per radio met mekaar gesels. Die
verskillende lae van die aarde se atmosfeer
Die
aarde se dampkring of atmosfeer bestaan uit verskillende lae. Van onder
na bo kry ons: Die
troposfeer •
Die
troposfeer begin by die aardoppervlak en is 6-20 km hoog. Dit is die
luglaag waarin ons Die
lug raak nietemin dunner namate die gasse in hierdie laag met die hoogte
verminder. Gevolglik raak dit ook ál kouer hoe hoër ’n mens in die
troposfeer opgaan. Met die styging daal die temperatuur van sowat 17°C
tot omtrent -50°C. Feitlik alle weerstoestande wat bestaan, kom in
hierdie laag voor. In die ander luglae in die dampkring is daar nie juis
iets soos weer soos ons dit ken nie. DIe
hoogte van die sogenaamde tropopouse (die oorgang van die troposfeer na
’n ander luglaag) wissel na gelang ’n mens van die aarde se ewenaar
af na die pole beweeg. By die ewenaar is dit nagenoeg 18-20 km hoog, by
50°N en 50°S omtrent 9 km en by die pole sowat 6 km. Die
tropopouse en troposfeer staan as die laer atmosfeer bekend. Die
stratosfeer •
Die
stratosfeer strek van die tropopouse af tot ongeveer 50 km bokant die
aardoppervlak. Hierdie luglaag bevat 29 persent van die atmosfeer se
gasse, maar baie min waterdamp. Nou
raak dit weer warmer hoe hoër ’n mens opstyg, omdat die ultraviolet
strale van die son met die vermeerderde hoogte ál meer deur
suurstofmolekules geabsorbeer word. Dit lei tot die vorming van ’n
soort verdigte suurstof, wat as osoon bekend staan. Bolangs in die statosfeer
is die meeste van ons planeet se osoon, wat baie
belangrik is sover dit die lewe op die aarde aangaan. Daar
was naamlik ’n tyd gelede groot kommer oor ’n sogenaamde “gat”
in die osoonlaag bokant Antarktika. Die ontstellende verlies van osoon in die
stratosfeer is aan sogenaamde chlorofluorokarbone (onder meer in
spuitkannetjies) gewyt. Stappe is naarstiglik aangekondig om die
produksie van chlorofluorokarbone in te kort. Hierdie mensgemaakte
chemikalieë sou die “sambreel” opvreet wat ons teen skadelike
sonstrale beskerm. Danksy ’n geslaagde internasionale veldtog om die produksie van chlorofluorokarbone dramaties hok te slaan, lyk dit of die osoonuitwissing nog binne die 21ste eeu gestuit kan word. Die probleem is net dat daar nog soveel van die osoonvretende stowwe in die lug is wat steeds hul pad na die osoonlaag kan vind, dat dinge nog kan versleg voordat dit verbeter. En ’n hele aantal dekades is glo nodig vir die herstelproses. Die “gat” in die osoonlaag bestaan dus nog—hoewel dit nie werklik ’n gat in die laag is nie, maar ’n onrusbarende verdunning.
Hoe
ook al, vanweë die absorpsie van die ultraviolet strale styg die
temperatuur van ’n gemiddelde -60°C by die tropopouse tot ’n
maksimum van sowat -15°C by die stratopouse (die oorgang van die
stratosfeer na die volgende laag in die atmosfeer). Die
verhoging van die temperatuur maak ook dat die statosfeer ’n kalm
atmosferiese laag is. Die gasse daarin beweeg stadig. Die
statosfeer en mesosfeer, saam met die stratopouse en mesopouse (weer
’n volgende oorgangsone), word deur wetenskaplikes die middelatmosfeer
genoem. Die
mesosfeer •
Die
mesosfeer strek van die stratopouse tot sowat 80 tot 85 km bokant die
aarde. Die gasse, insluitende die suurstofmolekules, raak steeds ál
dunner en dunner namate die hoogte toeneem. Die uitwerking van
verwarming deur ultraviolet straling raak ook al hoe minder
en minder, wat meebring dat dit nou weer al hoe kouer word na gelang
’n mens verder boontoe beweeg. Die
temperatuur daal van sowat -15°C tot so laag as -184°F -120°C by die
mesopouse. Die
gasse in die mesosfeer is egter steeds dik genoeg om meteore
(“verskietende sterre”) wat die atmosfeer binneskiet, te vertraag en
die meeste van hulle uit te wis voordat hulle as meteoriete op die aarde
land. Die meteore brand weg en laat kortstondig hul vurige spore in
die naghemel. Die
termosfeer • Die termosfeer reik van die mesopouse af opwaarts tot omtrent 690 km bokant die aardoppervlak. Hierdie laag word die bo-atmosfeer genoem. Die
gasse van die termosfeer raak steeds ál dunner met die hoogte, sodat
slegs die hoë-energie-ultraviolet strale en x-strale van die son
geabsorbeer word. Maar vanweë hierdie absorpsie vermeerder die
temperatuur nou so geweldig saam met die hoogte dat dit tot 2000°C naby
die boonste deel van hierdie laag kan wees. Tog,
vreemd genoeg: ondanks hierdie hoë temperatuur sou hierdie
atmosfeerlaag steeds baie koud op ons vel voel as gevolg van die uiters
dun lug. Die totale hoeveelheid energie van die baie min molekules in
hierdie laag is nie genoeg om ons vel te verwarm nie. Sekere
van die atome en molekules van die lug in die termosfeer word onder meer
deur sonbestraling elektries gelaai of geïoniseer. Die meeste ione is in
die onderste deel van die laag, wat daarom die ionosfeer genoem word.
Met radioverbindings weerkaats die ionosfeer radiogolwe terug na die
aarde. Die
eksosfeer •
Die
eksosfeer is die heel buitenste laag van die aarde se dampkring en strek
van die termopouse af tot min of meer 10 000 km bokant die aarde.
’n Mens moet egter dadelik byvoeg dat die aardatmosfeer nie skielik
eindig nie, maar al hoe dunner word en in die ruimte verdwyn. In
die eksosfeer, wat geleidelik met die sonwind vermeng, ontsnap daar dus
baie atome en Die
satelliete wat om die aarde wentel, is ook in die eksosfeer. Die
oorgangsone wat die eksosfeer en termosfeer van mekaar skei, word die
termopouse genoem. Lugverskynsels
AS
die aarde geen atmosfeer gehad het nie (maar ons nogtans, hoe onmoontlik
ook al, in staat sou gewees het om hier te lewe) sou ons wêreld totaal
anders gelyk het. Selfs die sterre sou nie vir ons geknipoog het nie,
maar met ’n egalige glans geskyn het. Hulle vonkel net vir ons omdat
ons hulle deur die luglae sien. Baie
van ons pragtige atmosferiese “ligvertonings” kan egter nie aan
spesifieke eienskappe van die lug toegeskryf word nie, maar eerder aan
piepklein stofdeeltjies en
vog
in die atmosfeer.
Foto: NOAA Sonsondergange
is byvoorbeeld baie meer dramaties wanneer daar wolke is of in
besoedelde gebiede, wanneer die sonlig wat na ons toe deurkom in ’n
groot mate van al die kleure behalwe rooi beroof is. Ook
reënboë word veroorsaak wanneer die sonstrale klein waterdruppeltjies
in die lug teen ’n bepaalde hoek tref. Die besonder skouspelagtige suider- en noorderligte (auroras) van die poolgebiede is flitse van dansende lig wat in die termosfeer ontstaan.
Foto: NOAA Die
auroras is die produkte van elektries gelaaide
deeltjies wat deur die son gegenereer en deur die aarde se magneetveld
gedeflekteer word. Die meeste word na die pole toe gestuur waar hulle
die gasse daar bombardeer om die auroras te verwek. Lugbesoedeling
GIFGASSE
wat deur motors, vliegtuie, skepe, treine en fabrieke afgegee word, rook weens die
verbranding van gras, hout en
fossielbrandstowwe—dis hoe die lug in baie wêrelddele sorgwekkend
besoedel word.
Foto verskaf deur die SeaWiFS Project, NASA / Goddard Space Flight Center en ORBIMAGE (detail) Lugbesoedeling
neem toe namate industrialisasie toeneem en gaan dikwels met welvaart
gepaard. Maar daar is ook baie lugbesoedeling waar mense in groot
getalle in armoedige toestande saamwoon en waar byvoorbeeld baie
steenkool verbrand word (soos in infomele woonbuurte). Die
besoedeling van lug bedreig ons gesondheid. Baie
kwale
soos kanker, longontsteking en emfiseem kan daardeur veroorsaak word,
terwyl dit ook skadelik vir plante, diere, insekte en voëls is.
Vretende sure in die lug kan selfs geboue beskadig. Die
konsentrasie van sekere besoedelingstowwe in die lug beskadig ook,
soos genoem, die osoonlaag om die aarde wat ons teen skadelike strale
van die son beskerm. En sulke gevare is bewys—nie sommer uit die lug gegryp nie! Dit is ons elkeen se plig om die lug te help skoon hou. |
||||
|
Die skouspelagtige atmosfere van ’n paar ander hemelliggame
|
||||
|
Klik hier om terug te keer na die inhoudsblad |
||||
DIE
lug hier dig om ons is kleurloos, maar tog aanvaar ons dit as helderblou
ver bokant koppe. Waarom is dit dan so? Die rede is dat die sonlig wat
op die molekules van die lug val na alle kante verstrooi word, maar die
blou word baie meer verstrooi as die ander kleure. Elke lugmolekule is
as’t ware ’n klein blou sterretjie.
LINKS:
’n Sonsondergang by Simonstad in die Kaap.
REGS:
Die fantastiese noorderlig van die verre noorde. Die suiderlig van die
verre suide is nie minder skouspelagtig nie.
REGS:
Die rook van veld- en bosbrande aan die suidpunt van Suid-Afrika is duidelik
te onderskei van die wolke op hierdie foto wat vanuit die ruimte geneem
is.
REGS:
Die atmosfeer van ’n komeet kom en
gaan. Die wentelbane van komete om die son is ellipties, en hulle beweeg
om die beurt naby en ver van die son af. Sodra dit die son nader, word
die kern van water-ys en ander stowwe van só ’n "ruimtelike
sneeubal" verhit en gaan ’n deel daarvan oor in ’n damp, wat
dan ’n atmosfeer vorm. Hier is ’n foto in vals kleure van die kern
van die komeet Hajakoetake, saamgestel uit beelde wat die wentelende
ruimteteleskoop Hubble in die begin van April 1996 daarvan geneem het.
Die atmosfeer is hier sowat 14 000 km in deursnee (vergelykbaar met die
aarde se deursnee van byna 13 000 km), hoewel die komeet se kern self
maar net ’n paar kilometer breed is. Daar is bereken dat Hajakoetake se
ys in daardie stadium sewe tot agt ton water per sekonde geproduseer
het.