Khí quyển Trái Đất không phải là một khối đồng nhất mà được chia thành các lớp khác nhau, mỗi lớp có đặc điểm và vai trò riêng. Bài viết này sẽ đi sâu vào cấu trúc 5 Tầng Khí Quyển, từ tầng thấp nhất tiếp xúc trực tiếp với bề mặt Trái Đất đến tầng cao nhất tiếp giáp với không gian vũ trụ, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của chúng đối với sự sống trên hành tinh xanh.
Cấu trúc 5 tầng khí quyển
Tính từ bề mặt Trái Đất, 5 tầng khí quyển được phân chia như sau:
- Tầng đối lưu (Troposphere)
- Tầng bình lưu (Stratosphere)
- Tầng trung gian (Mesosphere)
- Tầng nhiệt (Thermosphere)
- Tầng ngoài (Exosphere)
Chi tiết về từng tầng khí quyển
-
Tầng đối lưu (Troposphere): Đây là tầng khí quyển thấp nhất, nơi chúng ta sinh sống và hoạt động.
- Độ cao: Từ 0 đến khoảng 7-8 km ở hai cực và 16-18 km ở vùng xích đạo.
- Đặc điểm: Chứa phần lớn hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết như mây, mưa, bão. Nhiệt độ giảm dần theo độ cao. Không khí chuyển động đối lưu mạnh mẽ do sự nóng lên từ bề mặt Trái Đất.
-
Tầng bình lưu (Stratosphere): Nằm ngay trên tầng đối lưu.
- Độ cao: Từ đỉnh tầng đối lưu đến khoảng 50 km.
- Đặc điểm: Không khí loãng hơn, ít mây và bụi. Nhiệt độ tăng dần theo độ cao do sự hấp thụ tia cực tím (UV) bởi tầng ozone. Tầng ozone nằm trong tầng bình lưu, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sự sống trên Trái Đất.
Tầng bình lưu và vị trí tương đối của nó trên bản đồ thế giới, minh họa độ cao và sự phân bố theo vĩ độ.
-
Tầng trung gian (Mesosphere): Nằm giữa tầng bình lưu và tầng nhiệt.
- Độ cao: Từ 50 km đến 80 km.
- Đặc điểm: Nhiệt độ giảm mạnh theo độ cao, là tầng lạnh nhất của khí quyển. Các thiên thạch thường bốc cháy tại tầng này do ma sát với không khí.
-
Tầng nhiệt (Thermosphere): Tầng khí quyển nằm trên tầng trung gian.
- Độ cao: Từ 80 km đến 500 km.
- Đặc điểm: Nhiệt độ tăng rất cao theo độ cao, có thể lên tới hàng nghìn độ C. Tuy nhiên, do mật độ khí rất thấp, nhiệt độ này không có ý nghĩa về mặt cảm nhận. Tầng nhiệt chứa tầng điện ly (Ionosphere), nơi xảy ra hiện tượng cực quang và phản xạ sóng vô tuyến.
-
Tầng ngoài (Exosphere): Tầng khí quyển ngoài cùng, tiếp giáp với không gian vũ trụ.
- Độ cao: Từ 500 km trở lên.
- Đặc điểm: Không khí cực kỳ loãng, các phân tử khí có thể thoát ra ngoài không gian. Ranh giới của tầng này rất khó xác định.
Tầng Ozone và vai trò thiết yếu của nó
Tầng ozone, nằm trong tầng bình lưu, đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất. Chức năng chính của tầng ozone là hấp thụ phần lớn tia cực tím (UV) có hại từ ánh sáng mặt trời. Nếu không có tầng ozone, lượng lớn tia UV sẽ chiếu xuống bề mặt Trái Đất, gây ra những tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người (ung thư da, các bệnh về mắt), ảnh hưởng đến sự phát triển của động thực vật và gây mất cân bằng sinh thái.
Sự suy giảm tầng ozone và những nguy cơ tiềm ẩn
Việc suy giảm tầng ozone, hay còn gọi là “lỗ thủng ozone”, là một vấn đề đáng lo ngại. Nguyên nhân chính gây suy giảm tầng ozone là do các chất hóa học do con người tạo ra, đặc biệt là các hợp chất chứa clo và brom như CFC (chlorofluorocarbons), halon, và các chất HCFC (hydrochlorofluorocarbons). Các chất này được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị làm lạnh, bình xịt, và các quy trình công nghiệp. Khi thải vào khí quyển, chúng phân hủy và giải phóng clo và brom, các chất này phá hủy các phân tử ozone.
Biểu đồ minh họa quá trình suy giảm tầng ozone do các chất hóa học nhân tạo, đặc biệt là CFC và các hợp chất chứa clo/brom.Hậu quả của việc suy giảm tầng ozone rất nghiêm trọng:
- Tăng nguy cơ mắc bệnh: Tiếp xúc với lượng tia UV cao hơn làm tăng nguy cơ ung thư da, đục thủy tinh thể và các bệnh về mắt khác.
- Ảnh hưởng đến hệ sinh thái: Tia UV gây hại cho thực vật, làm giảm năng suất cây trồng và ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn.
- Biến đổi khí hậu: Suy giảm tầng ozone có thể góp phần vào biến đổi khí hậu.
Nỗ lực bảo vệ tầng ozone
Nhận thức được tầm quan trọng của tầng ozone, cộng đồng quốc tế đã có những nỗ lực chung để bảo vệ tầng ozone. Nghị định thư Montreal, được ký kết năm 1987, là một thỏa thuận quốc tế quan trọng nhằm loại bỏ dần các chất làm suy giảm tầng ozone.
Biểu đồ dự báo sự phục hồi của tầng ozone sau khi các biện pháp kiểm soát và loại bỏ các chất gây hại được thực hiện theo Nghị định thư Montreal.Việt Nam là một trong những quốc gia tích cực tham gia Nghị định thư Montreal và đã đạt được những thành tựu đáng kể trong việc loại bỏ các chất làm suy giảm tầng ozone. Đến nay, Việt Nam đã loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng các chất CFC, halon và CTC.
Kết luận
5 tầng khí quyển tạo nên một hệ thống phức tạp và quan trọng, bảo vệ và duy trì sự sống trên Trái Đất. Hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của từng tầng, đặc biệt là vai trò thiết yếu của tầng ozone, giúp chúng ta nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và có những hành động thiết thực để giảm thiểu tác động tiêu cực đến khí quyển. Việc bảo vệ tầng ozone không chỉ là trách nhiệm của các chính phủ và tổ chức quốc tế mà còn là trách nhiệm của mỗi cá nhân trong cộng đồng.
